信息带宽中的几个重要名词解释

码元 :

      在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，而这个间隔被称为码元长度。

符号

       即用于表示某数字码型 [ 据位数不同，对应不同的键控调制方式 ] 的一定相位或幅度值的一段正弦载波 [ 其长度即符号长度 ] 。

      符号速率即载波信号的参数（如相位）转换速率，实际上是载波状态的变化速率。符号率越高，响应的传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分越高，占用的带宽越宽。

波特率

      即 调制速率 或 符号速率，指的是信号被 调制 以后在单位时间内的 波特 数，即单位时间内 载波 参数变化 ( 相位或者幅度 ) 的次数。它是对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒”（ Bps ）为单位。

    波特率有时候会同 比特率 混淆，实际上后者是对信息传输速率（传信率）的度量。波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数（传符号率），通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系：

                   波特率 ＝ 比特率 / 每符号含的比特数

信号的带宽取决于波特率，也就是说跟有关。如果编码算法可以使得每个符号（一段载波）能够传送 ( 表示 ) 更多的比特，则传同样的数据所需要的带宽更窄！

另外， A/D 编码算法，是压缩数据量的关键，模拟语音经过不同 A/D 编码的算法，产生的数据量是有所不同的。

例如：设信道带宽为 3MHz, 信噪比 S/N 为 2dB( 即 100 倍 ) ，若传送 BPSK 信号则可达到的最大数据速率是多少？

解答：带噪信道应该用香农公式计算，最大数据速率为   

        3M  ×   log2(1+100)   bps   ＝ 3M × 6.65 = 20MHz, 对于 BPSK 信号，正弦载波用两种相位状态，表示 1 比特 (0 或 1) 。其波特率也是 20MHz 。

       log 后面的 2 应该是下标 ;

如果传输的是 QPSK 的信号，一个正弦载波可以有 4 个不同的相位，可以表示两位二进制数位的 4 种信息状态。那么波特率为 0.5 × 20MHz= 10MHz, 所以根据香农定理移项可知，只需要占用 1.5MHz 的带宽。

可以这样理解，对于待传输的货物 ( 一定数目的二进制比特 ) ，用箱子（符号或者调制方式）去装货，如果每个箱子多装一点（每符号多表示几个比特），那么运的次数少一些，效率高（带宽少）；反之则效率低。

比特率

      这个词有多种翻译，比如码率等，表示经过编码（压缩）后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最少的单位，要么是 0 ，要么是 1 。比特率与音频压缩的关系简单的说就是比特率越高音质就越好，但编码后的文件就越大；如果比特率越少则情况刚好翻转。