带宽与码元的关系_带宽、速率(波特率、比特率)和码元宽度简述
首先弄清楚带宽和速率的关系:
信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。
奈奎斯特准则指出:如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号,则前后码元之间不产生相互窜扰。因此,对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B(B=f,单位Hz)的关系可以写为: Rmax=2.f(bps)
对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz,则最大数据传输速率为6000bps,多进制的话速率可增加N倍。
奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。
香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。 香农定理指出:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为: Rmax=B.log2(1+S/N) 式中,Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz,信噪比S/N通常以dB(分贝)数表示。若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式: S/N(dB)=10.lg(S/N) 可得,S/N=1000。若带宽B=3000Hz,则Rmax≈30kbps。香农定律给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值。它表示对于带宽只有3000Hz的通信信道,信噪比在30db时,无论数据采用二进制或更多的离散电平值表示,都不能用越过30kbps的速率传输数据。
另外再弄清楚速率和码元宽度的关系:
码元传输速率RB简称传码率,它表示单位时间内传输码元的数目,单位是波特(Baud),记为B,它与进制数无关,只与传输的码元长度T有关。例如,若1秒内传2400个码元,则传码率为2400B。
信息传输速率Rb又称比特率等。它表示单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位是比特/秒,可记为bit/s ,或 b/s ,或bps。
每个码元或符号通常都含有一定bit数的信息量,因此码元速率和信息速率有确定的关系,即
Rb=RB log2 M (b/s)
式中,M为符号的进制数。例如码元速率为1200B,采用八进制(M=8)时,信息速率为3600b/s;采用二进制(M=2)时, 信息速率为1200b/s,可见,二进制的码元速率和信息速率在数量上相等,有时简称它们为数码率。
数字通信中的数据传输速率、波特率、符号率
在数字通信中的数据传输速率与调制速率是两个容易混淆的概念。数据传输速率(又称码率、比特率或数据带宽)描述通信中每秒传送数据代码的比特数,单位是bps。
当要将数据进行远距离传送时,往往是将数据通过调制解调技术进行传送的,即将数据信号先调制在载波上传送,如QPSK、各种QAM调制等,在接收端再通过解调得到数据信号。数据信号在对载波调制过程
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