波特率与比特率

波特率与比特率

• 自己理解了之后写个记录，如果有错，欢迎指正。

1.比特率

比特率顾名思义，是单位时间内传输了多少位（比特），单位是bit/s。

波特率并不是比特率，只是有时候和比特率正好相等而已。

2.编码

要理解波特率，就要知道编码（调制）。举个简单的例子：01001111这串信号有8位（比特），如果一位一位的来看，那就是有两种不同的离散值0和1。但是假设现在经过调制，我们现在认为每两个bit作为「一个符号」（「符号」划重点啊），也就是两位两位的来看，即把这串信号这样看：01 00 11 11。两位两位来看的话，就从之前只有「高」、「低」电平幅度（两种不同的离散值）变成了四种不同的幅度（四种不同的离散值）（因为2^2 = 4）：00（最低）、01（低）、10（高）、11（最高），这个的话，会二进制的人都明白，就不解释了。这串信号也就变成了「低」「最低」「最高」「最高」，虽然一般不会这样说，一般会说四种幅度为0、1、2、3，那么信号串就变成了1、0、3、3。

3.波特率

那么波特率到底是什么东西呢？当然不是单位时间内传输了多少位（比特）——这是比特率，而是单位时间内传输了多少 「符号」 （还记得刚才划的重点吗）。假设比特率为8b/s，也就是一秒传输8位，那么在四种幅度也就是两位两位来看待的情况下，波特率是多少呢？也就是每秒能传多少个符号呢？答案：每秒传8位，每秒传4个「符号」，因为一个符号两位。

在单位时间内传输多少位是确定的情况下，并不一定能确定单位时间传输多少个「符号」，能传多少个符号，这要看怎么编码，也就是说我们怎么看待这一串信号，是一位一位的看还是两位两位的看，或者是三位三位的看？

思考：还是01001111这串信号，比特率还是8b/s，即一秒传8位，如果我们四位四位来看（即一个符号4位），波特率是多少呢？（也就是每秒能传多少个符号呢）。

答案：一个符号4位，一秒能传8位，所以一秒传2个符号。2 = 8 / 4。

4.比特率和波特率

这样就得到了波特率和比特率之间的关系如下：比特率 = 波特率 * （一个符号）几位。（如果说比特率是十分朴素的，那么波特率就是一个会根据具体情况变来变去的妖艳贱货。）

这样描述起来有点奇怪，不是通常描述的那个公式，通常描述的那个公式稍微绕了一点点弯，是把「（一个符号）几位」换成了 log2(N) （以2为底，毕竟是二进制流），这个N表示的是有几种离散值。这也很好理解，2（底）^「（一个符号）几位」 = N。还是举个例子清楚一点，比如一个符号3位，二进制的情况下，一个符号能表示2^3 = 8种离散值，一个符号4位就是16种离散值，一个符号5位就是32种离散值……

这样公式就变成了通常见到的那个：比特率 = 波特率 * log2(N)

5.波特和波特率

波特并不是哈利波特的那个波特啦，虽然音译过来都一样，但这个波特是Baud。
由于翻译和中文的原因，波特（Baud）本身就已经代表速率了，所以翻译回去的时候不是Baud Rate，而是Baud。我们给本身就代表速率的波特后面加了个「率」大概也是中文习惯吧。

6.参考

1.维基百科-波特率

-FIN-

P.S.这么简单的东西居然到现在才搞清楚……QAQ