在數(shù)字通信中的數(shù)據(jù)傳輸速率與調(diào)制速率是兩個(gè)容易混淆的概念。數(shù)據(jù)傳輸速率(又稱(chēng)碼率、比特率或數(shù)據(jù)帶寬)描述通信中每秒傳送數(shù)據(jù)代碼的比特?cái)?shù),單位是bps。
當(dāng)要將數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送時(shí),往往是將數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行傳送的,即將數(shù)據(jù)信號(hào)先調(diào)制在載波上傳送,如QPSK、各種QAM調(diào)制等,在接收端再通過(guò)解調(diào)得到數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)在對(duì)載波調(diào)制過(guò)程中會(huì)使載波的各種參數(shù)產(chǎn)生變化(幅度變化、相位變化、頻率變化、載波的有或無(wú)等,視調(diào)制方式而定),波特率是描述數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)模擬載波調(diào)制過(guò)程中,載波每秒中變化的數(shù)值,又稱(chēng)為調(diào)制速率,波特率又稱(chēng)符號(hào)率。在數(shù)據(jù)調(diào)制中,數(shù)據(jù)是由符號(hào)組成的,隨著采用的調(diào)制技術(shù)的不同,調(diào)制符號(hào)所映射的比特?cái)?shù)也不同。符號(hào)又稱(chēng)單位碼元,它是一個(gè)單元傳送周期內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。如果一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)二個(gè)比特?cái)?shù)(一個(gè)二進(jìn)制數(shù)有兩種狀態(tài)0和1,所以為二個(gè)比特)的數(shù)據(jù)信息,那么符號(hào)率等于比特率;如果一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)多個(gè)比特?cái)?shù)的數(shù)據(jù)信息(m個(gè)),則稱(chēng)單位碼元為多進(jìn)制碼元。此時(shí)比特率與符號(hào)率的關(guān)系是:比特率=符號(hào)率*log2 m,比如QPSK調(diào)制是四相位碼,它的一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)四個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)信息,即m=4,則比特率=2*符號(hào)率,這里“l(fā)og2 m”又稱(chēng)為頻帶利用率,單位是:bps/hz。
另外已調(diào)信號(hào)傳輸時(shí),符號(hào)率(SR)和傳輸帶寬(BW)的關(guān)系是:BW=SR(1+α),α是低通濾波器的滾降系數(shù),當(dāng)它的取值為0時(shí),頻帶利用率最高,占用的帶寬最小,但由于波形拖尾振蕩起伏大(如圖5-15b),容易造成碼間干擾;當(dāng)它的取值為1時(shí),帶外特性呈平坦特性,占用的帶寬最大是為0時(shí)的兩倍;由此可見(jiàn),提高頻帶利用率與"拖尾"收斂相互矛盾,為此它的取值一般不小于0.15。例如,在數(shù)字電視系統(tǒng),當(dāng)α=0.16時(shí),一個(gè)模擬頻道的帶寬為8M,那么其符號(hào)率=8/(1+0.16)=6.896Ms/s。如果采用64QAM調(diào)制方式,那么其比特率=6.896*log2 64=6.896*6=41.376Mbps 。