什麼是碼原,波特率,位元率,頻寬,容量,訊雜比

2021-10-05 13:39:01 字數 2254 閱讀 7634

如何讓乙個碼元攜帶更多的位元的資訊?

假如基帶訊號是101011000110111010…,如果直接傳送,則每個碼元攜帶乙個位元的資訊(每個碼元只有2種狀態),但是如果將訊號中的三個位元編為一組,即101,011,000,110,111,010…,三個位元共有8種不同的排列,我們可以用不同的調製方法來表示這種信,如8種不同的振幅,頻率,相位等,如果採用相位調製,相位ϕ0表示000,ϕ1表示001,以此類推,那麼接收端如果收到相位是ϕ0的訊號就知道表示的是000,以此類推,這樣乙個碼元就不知不覺的傳輸了三個位元位的訊號(每個碼元有8種狀態,每乙個碼元可表示的位元數越多,則在接收端進行解調時要正確識別每一種狀態就越困難)

總結:碼元通俗的說就是訊號,當用乙個碼元傳輸多個位元位時,碼元還是碼元,只是其表示的意義不一樣了(換了馬甲)

碼元寬度:tb=1/rb rb為碼元速率

碼元速率(波特率,調製速率):表示單位時間內訊號波形的變換次數,即通過通道傳輸的碼元個數。常用符號「baud」表示,簡寫為「b」。

乙個數字脈衝就是乙個碼元,我們用碼元速率表示單位時間內訊號波形的變換次數,即單位時間內通過通道傳輸的碼元個數。若信號碼元寬度為t秒,則碼元速率b為:

位元率也稱資料傳輸速率:它的定義是單位時間內可以傳輸的位元數,單位為bps。位元率的計算公式為:

頻寬 : 一般通道都有乙個最高的訊號頻率(注意不是波特率哦,頻率是指每秒鐘的週期數,而每個週期都會有幾次電平變化。。恩,看到區別了吧)和最低的訊號頻率,只有在這兩個頻率之間的訊號才能通過這個通道,這兩個頻率的差值就叫做這個通道的頻寬,單位是hz。

通道的容量:我們知道資料在通道中傳輸會有他們的速度——位元率,這裡面最高的位元率就叫做這個通道的容量,單位是bps。就好象每條公路都有他們的最高限速,那麼所有在裡面開的車都不會超過這個速度(這裡我們假設違章的都被警察叔叔抓走了)。

口語中也會把通道容量叫做「頻寬」的,比如「頻寬10m的網路」,「網路頻寬是10m」等等。所以這兩個概念也很容易混淆:我們平常所說的「頻寬」不是頻寬,而是通道容量,這一點心裡要清楚(雖然口頭上是改不掉了。。)

訊雜比:如果我們在人聲嘈雜的集市上向遠處的乙個人喊話,我們必定會提高自己的聲音的音量。我們所喊的話叫做訊號,周圍環境的聲音是雜訊。我們的聲音越大(訊號的功率越大),周圍環境越安靜則雜訊越小(雜訊的功率越小),對方就聽得越清楚。這說明訊號和雜訊的功率比越大,越有利於訊號的接收。訊號和雜訊的功率比就叫做訊雜比,用s/n表示,單位沒有量綱。由於訊雜比有時數值很大,在乙個通訊線路的各個環節裡面還要用它進行計算,所以經常對它取常用對數,再乘以10。所得的結果也叫做訊雜比,不過這時的單位為分貝(db)。

電平:系統中某點的電平,是指該點的功率p(或電壓u)對某一基準功率p0(或基準電壓u0)的分貝比。也就是說,「電平」就是指電路中兩點或幾點在相同阻抗下電量的相對比值。這裡的電量自然指「電功率」、「電壓」、「電流」並將倍數化為對數,用「分貝」表示,記作「db」。簡單地說,電平就是兩個電壓或功率的比值的對數形式,例如:兩個功率p1和p2的數量比為10000倍,那麼它們用對數表示的「分貝比」為:

10lg(p1/p2)=10lg10000=40 (db)

因為功率p和電壓u之間有如下的關係:p=u2/z。所以功率p1/p2的分貝比,可按下式變換成電壓u1/u2的分貝比:

10lg(p1/p2)=10lg(u12/z1)/(u22/z2)=10lg(u12 z2/u22z1)

=10lg(u12 /u22)=10lg(u1/u2)2=20lg(u1/u2)

即:10lg(p/p0)=20lg(u/u0)

所以,用功率比表示時,前面乘的係數是10;用電壓比表示時,前面乘的係數是20。

當基準單位p0為1w時,對應的電平為10lg(p/iw),單位記為「分貝瓦dbw」;

當基準單位p0為1mw時,對應的電平為10lg(p/imw),單位記為「分貝毫瓦dbmw」;通常將「分貝毫瓦」簡寫為「dbm」;

當基準單位u0為1mv時,對應的電平為20lg(u/imv),單位記為「分貝毫伏dbmv」;

當基準單位u0為1μv時,對應的電平為20lg(u/iv),單位記為「分貝微伏dbμv」,通常將「分貝微伏」簡寫為「db」。

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