2.2数据通信 基础知识

• 码元
• 速率
• 波特
• 带宽

码元

码元是指用一个固定时长的信号波形（数字脉冲），代表不同离散数值。

是数字通信中数字信号的计量单位，这个时长内的信号称为k进制码元，而该时长称为码元宽度。

当码元的离散状态有M个时（M大于2）， 此时码元为M进制码元。

1码元可以携带多个比特的信息量。

例如，在使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表0状态，另一种代 表1状态

数据传输速率

速率也叫数据率，是指数据的传输速率，表示单位时间内传输的数据量。

两种表示方法

• 码元传输速率
• 信息传输速率

码元传输速率

别名：码元速率、波形速率、调制速率、符号速率。

它表示单位时间内数字通信系统所传输的码元个数（也可称为脉冲个数或信号变化的次数），单位是波特（Baud）。即：1s内传输多少个码元

例：若2秒内传 4800个码元，码元 传输速率是多少？ 答：2400B

数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率与进制数无关，只与码元长度T有关。

信息传输速率

别名：信息速率、比特率

表示单位时间内数字通信系统传输的二进制码元个数（即比特数）， 单位是比特/秒（b/s）。即：1s内传输多少个比特

两种结果的转换

若一个码元携带n bit的信息量，则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输速率为M×n bit/s。

题1

某一数字通信系统传输的是四进制码元,4s传输了8000个码元,求系统的码元传输速率是多少?信息传输速率是多少?

答：2000Baud，4000b/s ;

解：四进制码元系统：码元传输速率就是8000/4=2000Baud，信息传输速率就是2000 log2^4=4000b/s【2bit表示4个状态：00、01、10、11】

题2

若另一通信系统传输的是十六进制码元,6s传输了7200个码元,求他的码元传输速率是多少?信息传输速率是多少?并指出与题1相比哪个系统传输速率快?

十六进制码元系统
码元传输速率就是7200/6=1200Baud，信息传输速率就是1200log2^16=4800bit/s【表示16个状态需要4bit】

答：1200Baud，4800b/s ;十六进制更快

虽然四进制的波特率高，但实际承载的比特率低。系统传输的是比特流，通常比较的是信息传输速率，所以传输十六进制的较快。

题3

已知八进制数字信号的传输速率为1600B。试问变换成二进制数字信号时的传输速率是多少?

答：4800b/s;1600 * 3 / 1 = 4800

已知二进制数字信号的传输速率为2400b/s。试问变换成四进制数字信号时，传输速率为多少波特?

答：1200B; 2400 * 1 / 2 = 4800

带宽

带宽(Bandwidth)—

• 模拟信号系统中∶当输入的信号频率高或低到一定程度，使得系统的输出功率成为输入功率的一半时(即-3dB)，会得到最高频率和最低频率。最高频率和最低频率间的差值，即系统带宽，其单位为赫兹(Hz)。
• 数字信号中∶表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”/单位时间内通过链路的数量，常用来表示网络的通信线路所能传输数据的能力。单位是比特每秒(bps)。

带宽？车道！

• 车道越宽，就能行驶越多的车
• 拥有更宽的带宽,也就是有更大的信息运送能力!