发布时间:2019-11-13 阅读量:611 来源: 我爱方案网 作者:
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。
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数据信号在对载波调制过程中会使载波的各种参数产生变化(幅度变化、相位变化、频率变化、载波的有或无等,视调制方式而定),波特率是描述数据信号对模拟载波调制过程中,载波每秒中变化的数值,又称为调制速率,波特率又称符号率。在数据调制中,数据是由符号组成的,随着采用的调制技术的不同,调制符号所映射的比特数也不同。符号又称单位码元,它是一个单元传送周期内的数据信息。如果一个单位码元对应二个比特数(一个二进制数有两种状态0 和1,所以为二个比特)的数据信息,那么符号率等于比特率;如果一个单位码元对应多个比特数的数据信息(m个),则称单位码元为多进制码元。此时比特率与符号率的关系是:比特率=符号率*log2 m,比如QPSK调制是四相位码,它的一个单位码元对应四个比特数据信息,即m=4,则比特率=2*符号率,这里“log2 m”又称为频带利用率,单位是:bps/hz。
另外已调信号传输时,符号率(SR)和传输带宽(BW)的关系是:BW=SR(1+ α),α是低通滤波器的滚降系数,当它的取值为0时,频带利用率最高,占用的带宽最小,但由于波形拖尾振荡起伏大,容易造成码间干扰;当它的取值为1时,带外特性呈平坦特性,占用的带宽最大是为0时的两倍;由此可见,提高频带利用率与"拖尾"收敛相互矛盾,为此它的取值一般不小于 0.15。例如,在数字电视系统,当α=0.16时,一个模拟频道的带宽为8M,那么其符号率=8/(1+0.16)=6.896Ms/s。如果采用 64QAM调制方式,那么其比特率=6.896*log2 64=6.896*6=41.376Mbps 。
波特率指信号每秒的变化次数。比特率指每秒可传输的二进制位数。在无调制的情况下,波特率精确等于比特率。采用调相技术时,波特率不等于比特率。数字信道传送数字信号的速率称为数据传输速率或比特率。传输率就是指每秒传输多少位,传输率也常叫波特率。波特率是指线路状态更改的次数。只有每个信号符合所传输数据的一位时,才等于每秒位数。波特率是模拟线路信号的速率,也称调制速率,以波形每秒的振荡数来衡量。如果数据不压缩,波特率等于每秒钟传输的数据位数,如果数据进行了压缩,那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率,使得交换使用波特和比特/秒偶尔会产生错误。
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在编写异步串行通信时,应该考虑波特率与时钟频率的匹配问题。通过公式(计数器载入值Baud)=((f÷(2^U2X×8×baud))-1),计算出装入计数器的值,再将Baud代入(实际波特率baud)=f÷(2^U2X×8×(Baud+1)) 中计算,与需要的波特率比对即可知道相差多少。在较大的波特率误差下进行通信,必须每个字节间增加一定的延时,否则连续的数据发送将由于误差的积累而导致数据错误。
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