波特率與位元率

自己理解了之後寫個記錄，如果有錯，歡迎指正。

1.位元率

位元率顧名思義，是單位時間內傳輸了多少位（位元），單位是bit/s。

波特率並不是位元率，只是有時候和位元率正好相等而已。

2.編碼

要理解波特率，就要知道編碼（調製）。舉個簡單的例子：01001111這串訊號有8位（位元），如果一位一位的來看，那就是有兩種不同的離散值0和1。但是假設現在經過調製，我們現在認為每兩個bit作為「乙個符號」（「符號」劃重點啊），也就是兩位兩位的來看，即把這串訊號這樣看：01 00 11 11。兩位兩位來看的話，就從之前只有「高」、「低」電平幅度（兩種不同的離散值）變成了四種不同的幅度（四種不同的離散值）（因為2^2 = 4）：00（最低）、01（低）、10（高）、11（最高），這個的話，會二進位制的人都明白，就不解釋了。這串訊號也就變成了「低」「最低」「最高」「最高」，雖然一般不會這樣說，一般會說四種幅度為0、1、2、3，那麼訊號串就變成了1、0、3、3。

3.波特率

那麼波特率到底是什麼東西呢？當然不是單位時間內傳輸了多少位（位元）——這是位元率，而是單位時間內傳輸了多少「符號」（還記得剛才劃的重點嗎）。假設位元率為8b/s，也就是一秒傳輸8位，那麼在四種幅度也就是兩位兩位來看待的情況下，波特率是多少呢？也就是每秒能傳多少個符號呢？答案：每秒傳8位，每秒傳4個「符號」，因為乙個符號兩位。

在單位時間內傳輸多少位是確定的情況下，並不一定能確定單位時間傳輸多少個「符號」，能傳多少個符號，這要看怎麼編碼，也就是說我們怎麼看待這一串訊號，是一位一位的看還是兩位兩位的看，或者是三位三位的看？

思考：還是01001111這串訊號，位元率還是8b/s，即一秒傳8位，如果我們四位四位來看（即乙個符號4位），波特率是多少呢？（也就是每秒能傳多少個符號呢）。

答案：乙個符號4位，一秒能傳8位，所以一秒傳2個符號。2 = 8 / 4。

4.位元率和波特率

這樣就得到了波特率和位元率之間的關係如下：位元率 = 波特率 * （乙個符號）幾位。（如果說位元率是十分樸素的，那麼波特率就是乙個會根據具體情況變來變去的妖豔賤貨。）

這樣描述起來有點奇怪，不是通常描述的那個公式，通常描述的那個公式稍微繞了一點點彎，是把「（乙個符號）幾位」換成了log2(n)log2(n)（以2為底，畢竟是二進位製流），這個n表示的是有幾種離散值。這也很好理解，2（底）^「（乙個符號）幾位」 = n。還是舉個例子清楚一點，比如乙個符號3位，二進位制的情況下，乙個符號能表示2^3 = 8種離散值，乙個符號4位就是16種離散值，乙個符號5位就是32種離散值……

這樣公式就變成了通常見到的那個：位元率 = 波特率 * log2(n)log2(n)

5.波特和波特率

波特並不是哈利波特的那個波特啦，雖然音譯過來都一樣，但這個波特是baud。

由於翻譯和中文的原因，波特（baud）本身就已經代表速率了，所以翻譯回去的時候不是baud rate，而是baud。我們給本身就代表速率的波特後面加了個「率」大概也是中文習慣吧。

6.參考

1.維基百科-波特率

-fin-

波特率與位元率

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波特率位元率和波特率

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