【帶寬W】

    帶寬，又叫頻寬，是數(shù)據(jù)的傳輸能力，指單位時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。高帶寬意味著高能力。數(shù)字設(shè)備中帶寬用bps（b/s）表示，即每秒最高可以傳輸?shù)奈粩?shù)。模擬設(shè)備中帶寬用Hz表示，即每秒傳送的信號(hào)周期數(shù)。通常描述帶寬時(shí)省略單位，如10M實(shí)質(zhì)是10M b/s。帶寬計(jì)算公式為：帶寬=時(shí)鐘頻率*總線位數(shù)/8。電子學(xué)上的帶寬則指電路可以保持穩(wěn)定工作的頻率范圍。

【數(shù)據(jù)傳輸速率Rb】

    數(shù)據(jù)傳輸速率，又稱比特率，指每秒鐘實(shí)際傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，是信息傳輸速率（傳信率）的度量。單位為“比特每秒（bps）”。其計(jì)算公式為S=1/T。T為傳輸1比特?cái)?shù)據(jù)所花的時(shí)間。

【波特率RB】

  模擬線路信號(hào)的速率，以波形每秒的振蕩數(shù)來(lái)衡量。如果數(shù)據(jù)不壓縮，波特率等于每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，如果數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮，那么每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)通常大于調(diào)制速率。

【比特率和波特率的關(guān)系】

    比特率和波特率的關(guān)系式為： Rb=RB*log₂ N。其中，N為進(jìn)制數(shù)。對(duì)于二進(jìn)制的信號(hào)，比特率和波特率在數(shù)值上是相等的。

    它是對(duì)信號(hào)傳輸速率的一種度量，通常以“波特”（baud）為單位。波特率有時(shí)候會(huì)同比特率混淆，實(shí)際上后者是對(duì)信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時(shí)間內(nèi)傳輸碼元符號(hào)的個(gè)數(shù)（傳符號(hào)率），通過(guò)不同的調(diào)制方法可以在一個(gè)碼元上負(fù)載多個(gè)比特信息。
    調(diào)制解調(diào)器的通訊速度。波特率是指線路狀態(tài)更改的次數(shù)。只有每個(gè)信號(hào)符合所傳輸數(shù)據(jù)的一位時(shí)，才等于每秒位數(shù)。
    為了在彼此之間通訊，調(diào)制解調(diào)器必須使用相同的波特率進(jìn)行操作。如果將調(diào)制解調(diào)器的波特率設(shè)置為高于其他的調(diào)制解調(diào)器的波特率，則較快的調(diào)制解調(diào)器通常要改變其波特率以匹配速度較慢的調(diào)制解調(diào)器。
    (嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，波特率不在傳輸領(lǐng)域出現(xiàn)，出現(xiàn)傳輸、信道等字眼容易產(chǎn)生混淆，波特率描述的是單位時(shí)間內(nèi)調(diào)制信號(hào)的能力，經(jīng)它調(diào)制出來(lái)的信號(hào)才以比特的形式來(lái)傳輸，或者這樣說(shuō)，信號(hào)在傳輸過(guò)程中，如果要經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，就需要調(diào)制，那么傳輸時(shí)間除了消耗在其它領(lǐng)域外，還消耗在調(diào)制過(guò)程和在信道的傳輸過(guò)程，描述信號(hào)調(diào)制能力用波特率，描述信號(hào)傳輸能力用比特率。）

【奈奎斯特定律】

    奈奎斯特定律描述了無(wú)噪聲信道的極限速率與信道帶寬的關(guān)系。

    1924年，奈奎斯特（Nyquist）推導(dǎo)出：

    （1）理想低通信道下的最高碼元傳輸速率公式：理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中，W為理想低通信道的帶寬，單位是赫茲（Hz），即每赫茲帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒2個(gè)碼元。

    （2）理想帶通信道的最高碼元傳輸速率公式：理想帶通信道的最高RB= W Baud，即每赫茲帶寬的理想帶通信道的最高碼元傳輸速率是每秒1個(gè)碼元。

    符號(hào)率與信道帶寬的確切關(guān)系為：

    RB=W(1+α)。

    其中， 1/1+α為頻道利用率，α為低通濾波器的滾降系數(shù)，α取值為0時(shí)，頻帶利用率最高，但此時(shí)因波形“拖尾”而易造成碼間干擾。它的取值一般不小于0.15，以調(diào)解頻帶利用率和波形“拖尾”之間的矛盾。

    奈奎斯特定律描述的是無(wú)噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率（或碼元速率）與信道帶寬之間的關(guān)系。

【香農(nóng)定理】

    香農(nóng)定理是在研究信號(hào)經(jīng)過(guò)一段距離后如何衰減以及一個(gè)給定信號(hào)能加載多少數(shù)據(jù)后得到了一個(gè)著名的公式，它描述有限帶寬、有隨機(jī)熱噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率（或碼元速率）與信道帶寬、信噪比（信號(hào)噪聲功率比）之間的關(guān)系，以比特每秒（bps）的形式給出一個(gè)鏈路速度的上限。

    香農(nóng)定理指出：在有隨機(jī)熱噪聲的信道上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率Rb與信道帶寬W、信噪比S/N的關(guān)系為：

   Rb＝W*log₂(1+S/N)。

    其中，Rb是可得到的鏈路速度，W是鏈路的帶寬，S是平均信號(hào)功率，N是平均噪聲功率，信噪比（S/N）通常用分貝（dB）表示，而分貝數(shù)=10×lg（S/N）。

    香農(nóng)定理應(yīng)用舉例：

    通常，支持音頻電話連接的頻率范圍為300Hz到3300Hz，則B=3300Hz－300Hz=3000Hz，而一般鏈路典型的信噪比是30dB，即S/N=1000，因此我們有R=3000×log₂（1001），近似等于30Kbps，是28.8Kbps調(diào)制解調(diào)器的極限，因，此如果電話網(wǎng)絡(luò)的信噪比沒(méi)有改善或不使用壓縮方法，調(diào)制解調(diào)器將達(dá)不到更高的速率。

   正是因?yàn)橥ㄐ判诺赖淖畲髠鬏斔俾逝c信道帶寬之間存在明確關(guān)系，所以人們通常用“帶寬”去取代“速率”。