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  • 码元速率与进制数无关
    2020-08-23 22:54:58

    码元速率与进制数无关

    本人新手,这是本小白对于码元速率与进制数无关的理解。

    可以简单理解为两种不同的情况。
    一:如果一秒传5个码元,每个码元1bit(二进制码元),码元速率是5波特。
    二:如果一秒还是传5个码元,每个码元可以是3bit(八进制码元),这时码元速率还是5波特。

    这样,可以知道码元速率同为5波特,但一个码元里带的比特数可以不同。
    即虽然取了不同进制码元,但码元速率是可以相同的,所以进制数并没有限制码元速率。

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    计算机用语中一个bit就是二进制的一位,一个二进制码元就是二进制的一位,四进制有两个bit就是指有两个二进制码元,一个码元有两种可能,两个码元就是有四种可能,即也就是二进制的两位,四进制码元也就是一个码元有两位(二进制的两位)。几进制码元就是在其进位前所表示的数在二进制需要几位就是几bit了(例如十六进制进位前的一个数是15因为二进制要四位才能表示所以这个二进制的四位才表示一个十六进制码元),我们今天学的就是二进制码元.工程上经常使用。

    波特率指的是每秒传输多少码元,比特率指的每秒传送多少个二进制的位。二进制时波特率和比特率是一样的。


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    用matlab实现一些简单的信号处理程序时,经常会碰到处理信息序列的情况,这些信息序列通常由N个码元所构成,而在做处理前我们常常需要将其做二进制转换。以下以八进制序列转二进制序列为例:

    origin = randi(8, 1,Length)-1; % 八进制信息序列生成

    x = reshape((de2bi(origin))’,1,3*(Length)); % 二进制信息流生成

    randi(K,M,N)产生大小为1到K的M x N随机数矩阵,这里的信息为1 x Length的一条序列,即一串Length个码元的信息,每个码元有 0-7 八种出现可能,因此转化为二进制序列时每三位代表信息序列的一位,即二进制序列为1 x (3*Length);

    de2bi 将十进制数矩阵转化为二进制数矩阵,但这里输出的矩阵的信息排序会从行变成列,
    即Length x 3;

    矩阵外加上一个 ’ 号则表示转置矩阵,将行列进行互换,这样使得上述矩阵重排列为3 x Length的矩阵;

    最后我们希望得到的是一串1 x (3*Length)的序列,因此只需利用reshape重新排列,
    reshape(X,M,N)函数通过对原矩阵X按列逐个输入再按列逐个输出,最后生成M x N的矩阵。

    恢复也类似,如下:
    y = reshape(x,3,Length); %变回码元个数
    receive = (bi2de(y’))’; %最终信息流恢复

    展开全文
  • 一、码元概念、 码元进制、 三、速率、 四、码元传输速率 与 波特、 五、信息传输速率、 六、带宽、 七、码元速率计算、





    一、码元概念



    "码元" 概念 : 使用 固定时长信号波形 , 代表 不同 离散数值 基本波形 , 是 数字通信 中 数字信号的 计量单位 , 该 固定时长 内的 信号 称为 K K K 进制码元 , 该 固定时长 称为 码元宽度 ;

    • 固定时长 : 指的是 高电平 , 低电平 的 持续时间 , 该时间必须是固定的 ;

    • 码元 本质 :信号波形 ;

    • 不同 离散数值 : 指的是 0 0 0 1 1 1 ;

    • 计量单位 : 1 1 1 个信号对应 1 1 1 个码元 ;

    在这里插入图片描述





    二、码元进制



    "码元" 进制 :码元 离散值 有 M M M时 , 该 码元 称为 M M M 进制码元 ( M ≥ 0 M \geq 0 M0 ) ;

    二进制码元 : 计算机中的码元是二进制码元 , 码元 只有 0 0 0 1 1 1 两个离散值 ;


    "码元" 信息量 : 一个 码元 可以携带多个比特信息量 , 二进制 码元 只能携带 1 1 1 个 比特 的信息量 , 有两种不同的信息 , 0 0 0 状态 , 或 1 1 1 状态 ;


    4 4 4 进制码元示例 :

    • 4 4 4 进制码元离散值 : 码元 的 离散值 有 4 4 4 个 ;

    • 4 4 4 进制码元信号波形 :信号波形有 4 4 4 种高低不同的电平取值 ;

    • 4 4 4 进制码元信息量 : 该码元可以 携带 2 2 2 比特的信息量 , 分别是 00 , 01 , 10 , 11 四种码元取值 ;





    三、速率



    "速率" 概念 : 速率 又称为 数据率 , 是 数据的 传输速率 , 单位时间 内传输的 数据量 ; 可以使用 码元传输速率信息传输速率 表示 ;

    上述 “速率” 是 发送速率 , 是 主机向链路 , 传输数据的速度 ;


    注意与 “传播速率” 进行区分 , “传播速率” 指的是在整个链路上的传播速度 , 即 电磁波的传输速度 ;





    四、码元传输速率 与 波特



    码元传输速率 : 1 1 1 秒传输多少个码元

    • 别名 : 码元速率 , 波形速率 , 调制速率 , 符号速率 ;

    • 概念 : 单位时间 内 , 数字通信系统 传输的 码元个数 , 单位是 波特 ( Baud ) ;


    "波特" 是速度单位 , 1 1 1 波特 就是 1 1 1 码元 / 秒 ;


    "波特" 简介 : 1 1 1 波特 , 表示 数字通信系统 1 1 1 秒中 传输 1 1 1 个码元 ;

    • 码元个数说明 : 又称为 脉冲个数信号变化次数 ;

    • 码元信息量说明 : 码元可以是多进制的 , 也可以是二进制的 , 计算机网络中指的是二进制的码元 ;

    • 码元信息量示例 : 1 1 1 波特下 , 二进制码元每秒传输 1 比特数据 , 4 4 4 进制码元 每秒 传输 2 比特数据 ;


    "码元传输速率" 与 “数据传输速率” 无关 ;





    五、信息传输速率



    信息传输速率 : 1 1 1 秒传输多少个比特

    • 别名 : 信息速率 , 比特率 ;

    • 概念 : 单位时间内 , 数字通信系统 , 传输的 二进制码元个数 ;

    • 二进制码元 : 其 信息量 就是 1 1 1 比特 ;

    • 单位 : 比特/秒 ( bit/s ) ;


    "码元传输速率" 与 “信息传输速率” 关系 :

    • 码元信息量 : 1 1 1 码元 携带 n n n 比特 信息量 ;

    • 换算关系 : M M M 波特 的 “码元传输速率” 对应 M × n M \times n M×n 比特/秒 的 “信息传输速率” ;





    六、带宽



    "带宽" 概念 : 单位时间 内 , 从 网络中 一点 到 另一点 所能通过的 最高数据率 ; 单位是 比特/秒 ;

    带宽 常用于 表示 网络的通信线路 传输数据的能力 ;





    七、码元速率计算



    数字通信系统 1 1 1 :

    • 4 4 4 进制码元 : 1 1 1 个码元 有 2 2 2 比特 信息量 ;
    • 4 4 4 秒传输 8000 8000 8000 个码元
    • 计算 码元传输速率 : 码 元 传 输 速 率 = 8000 4 = 2000   B a u d 码元传输速率 = \cfrac{8000}{4} = 2000 \ Baud =48000=2000 Baud
    • 计算 信息传输速率 : 信 息 传 输 速 率 = 2000 × 2 = 4000   b / s 信息传输速率 = 2000 \times 2 = 4000 \ b/s =2000×2=4000 b/s

    数字通信系统 2 2 2 :

    • 16 16 16 进制码元 : 1 1 1 个码元有 4 4 4 比特 信息量 ;
    • 6 6 6 秒传输 7200 7200 7200 个码元
    • 计算 码元传输速率 : 码 元 传 输 速 率 = 7200 6 = 1200   B a u d 码元传输速率 = \cfrac{7200}{6} = 1200 \ Baud =67200=1200 Baud
    • 计算 信息传输速率 : 信 息 传 输 速 率 = 1200 × 4 = 4800   b / s 信息传输速率 = 1200 \times 4 = 4800 \ b/s =1200×4=4800 b/s

    对比上述两个 数字通信系统 的 系统传输速率 : 对比 “信息传输速率” , 第 2 2 2 个数字通信系统 信息传输速率更快一些 ;

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