波特率

在电信和电子产品中，波特（/bɔːd/；符号：Bd）是符号率的常用度量单位，它是决定数据通道通信速度的组成部分之一。

它是符号率或调制率的单位，单位为每秒符号数或每秒脉冲数。 它是数字调制信号或 bd 速率线路代码中每秒对传输介质进行的不同符号更改（信令事件）的数量。

波特率与总比特率有关，可以用比特每秒来表示。 如果系统中恰好有两个符号（通常为 0 和 1），则波特率和每秒位数 (bit/s) 是等价的。

波特单位以 Émile 波特率 ot 命名，他是电报波特率 ot 代码的发明者，并根据 SI 单位的规则表示。 即其符号首字母为大写（Bd），但单位拼写时，除句首外均应为小写（baud）。由CCITT（现为ITU）定义 1926 年 11 月。较早的标准是每分钟的单词数，这是一个不太可靠的衡量标准，因为单词长度可能会有所不同。

符号持续时间可以通过查看示波器上的信号眼图直接测量为转换之间的时间。 符号持续时间 Ts 可以计算为：

T s = 1 f s , {displaystyle T_{text{s}}={1 over f_{text{s}}},}

其中 fs 是符号率。还有可能导致歧义的错误传达。

示例：以波特率为 1000 Bd 的通信表示通过每秒发送 1000 个符号的方式进行通信。 对于调制解调器，这相当于每秒 1000 音调； 同样，对于线路代码，这对应于每秒 1000 个脉冲。 符号持续时间为 1/1000 秒（即 1 毫秒）。

在使用二进制代码的数字系统（即使用离散/不连续值）中，1 Bd = 1 bit/s。 相比之下，非数字（或模拟）系统使用连续范围的值来表示信息，并且在这些系统中，1 Bd 的确切信息大小会有所不同。

波特率使用标准公制前缀进行缩放，例如

• 1 kBd（千波特）= 1000 Bd
• 1 MBd（兆波特）= 1000 kBd
• 1 GBd（千兆波特）= 1000 MBd

符号率与以位/秒表示的总比特率有关。术语波特有时被错误地用于表示比特率，因为这些速率在旧调制解调器以及仅使用一位的最简单的数字通信链路中是相同的 每个符号，二进制数字 0 由一个符号表示，二进制数字 1 由另一个符号表示。 在更高级的调制解调器和数据传输技术中，一个符号可能有两个以上的状态，因此它可能代表一个以上的位。 一位（二进制数字）总是代表两种状态之一。

如果每个符号传送 N 位，总比特率为 R，包括信道编码开销，则符号率 fs 可以计算为

f s = R N 。 {displaystyle f_{text{s}}={R over N}。}

通过将比特/脉冲中的每个脉冲 N 的信息作为可以发送的不同消息数量 M 的以 2 为底的对数，Hartley 构建了总比特率 R 的度量

R = f s N {displaystyle R=f_{text{s}}Nquad } 其中 N = ⌈ log 2 ⁡ ( M ) ⌉ 。 {displaystyle quad N=leftlceil log _{2}(M)rightrceil .}

这里，⌈ x ⌉ {displaystyle leftlceil xrightrceil } 表示 x {displaystyle x} 的上限函数。 其中 x {displaystyle x} 被取为任何大于零的实数，然后上限函数四舍五入到最接近的自然数（例如 ⌈ 2.11 ⌉ = 3 {displaystyle leftlceil 2.11 对rceil =3}）。

在这种情况下，使用 M = 2N 个不同的符号。 在调制解调器中，这些可能是限时正弦波音调，具有独特的振幅、相位和/或频率组合。

例如，在 64QAM 调制解调器中，M = 64，因此比特率是 N = log2(64) = 波特率的 6 倍。 在线路代码中，这些可能是 M 个不同的电压电平。

该比率甚至不一定是整数； 在 4B3T 编码中，比特率是波特率的 4/3。 （具有 160 kbit/s 原始数据速率的典型基本速率接口以 120 kBd 运行。）

具有许多符号的代码，因此比特率高于符号率，在电话线等带宽有限但在该带宽内具有高信噪比的信道上最有用。 在其他应用中，比特率低于符号率。 音频 CD 上使用的八到十四调制的比特率为波特率的 8/14。