比特率(Bit Rate)和波特率(Baud Rate)是通信系统中的两个重要概念,尽管它们都与数据传输速率有关,但它们的定义和应用场景有所不同。
1. 比特率(Bit Rate)
- 定义:比特率是指单位时间内传输的二进制位数,通常以比特每秒(bps)为单位。
- 计算公式:
- 应用:比特率用于衡量数字通信系统中的数据传输速率。例如,网络带宽、文件下载速度等通常用比特率表示。
2. 波特率(Baud Rate)
- 定义:波特率是指单位时间内信号变化的次数,通常以波特(Baud)为单位。每个信号变化可以表示一个或多个比特。
- 计算公式:
- 应用:波特率常用于调制解调器、串行通信等场景,表示信号调制的速率。
3. 比特率与波特率的关系
关系公式:
其中,M 是调制方式的符号数(即每个信号变化表示的比特数)。
示例:如果波特率为 1000 波特,且每个信号变化表示 4 个比特(即 M=16),则比特率为:
4. 区别
比特率:关注的是实际传输的二进制数据量。
波特率:关注的是信号变化的频率。
总结
比特率和波特率都与数据传输速率相关,但比特率更侧重于数据量,而波特率更侧重于信号变化。
在简单的二进制调制中(如每个信号变化表示 1 个比特),比特率和波特率数值相同;但在高阶调制中(如 QAM),比特率会高于波特率。
在串口通信中,如果波特率设置为 115200 波特(Baud),并且每个符号(信号变化)表示 1 个比特(即使用简单的二进制调制,如 NRZ 编码),那么比特率(Bit Rate) 就等于波特率。
因此:
波特率 = 115200 波特
比特率 = 115200 bps(比特每秒)
为什么比特率等于波特率?
在串口通信中,通常使用 1 个起始位、8 个数据位、1 个停止位(无校验位)的配置。这种情况下:
每个符号(信号变化)表示 1 个比特。
因此,比特率和波特率是相等的。
如果使用高阶调制
如果使用了高阶调制(例如每个符号表示多个比特),比特率会高于波特率。但在标准的串口通信中,通常不会使用高阶调制,因此比特率和波特率是相同的。