通信原理中的码元与比特两个概念的区别和联系2.0

,码元,、波形、符号、,比特,的区别与联系,实验5：管理MAC地址转发表、ARP协议分析,持之以恒,久久为功,实验5：管理MAC地址转发表、ARP协议分析,持之以恒,久久为功,码元,、波形、符号、,比特,的区别与联系,码元、波形、符号、比特等概念,之间的区别和联系,通信原理,1,模拟真实网络环境，探索无线技术奥秘,通信原理,学习通信原理的过程中，我们经常碰到码元、波形、符号,、,比特,、波特,等概念，很容易混淆，下面我们一起分析一下其中的,区别和,联系。,3,01,码元与基本波形,以下,4,种基带波形中，每个相,等间隔的,波形含,几种,（,基本波形,）,？,在此输入您的封面副标题,结论：,4,种基带波形中，每种,等间隔的,波形含,2,种,基本波形，,M=2,原始信息,t,t,2ASK,2FSK,以下,3,种波形中，,等间隔的,波形中各包含,几种,基本波形,？,结论：,3,种波形中，观察,等间隔的,波形各含,2,种,基本波形，,M=2,t,以下调制波形中，等间隔的波形含几种,基本波形,？,总,结,前面的,3,张,PPT,给大家展示了在,数字基带信号和数字已调信号的,波形中,的等间隔的,基本波形。码元就是表示数字信号的基本波形,。两者之间一一对应,，因此,码元和基本波形的概念是一致的。,码元,：基本电信号的波形表示。每个固定的码元间隔时间为,T,S,则码元速率,R,B,=1/T,S,8,02,码元、符号与波形,消息,1,：,ABCDACCCD,消息,2,：,000,1,1011,以下两条数字消息中，每条消息里有各,几种,基本符号,？,（两种,基本符号，,M=2,）,（四种基本符号，,M=4,）,用不同电平的数字波形承载数字消息（符号）,消息,1,：,ABCDACCCD,消息,1,中的含有四种符号可以用,4,种码元（电平不同的基本波形）进行承载，并进行传送。,消息,2,：,00011011,消息,2,中,含有两种,字符,，,可以,采,用,2,种,不同的,基带,数字波形（码元,）,进行,承载和传,送。,用不同电平的数字波形承载数字消息（符号）,2FSK,0 0 0 1 1 0 1 1,消息2：00011011,用不同电平的数字波形承载数字消息（符号）,消息2,中有两种,字符,，,也可以用,两种,不同的调制波形（码元,）,进行,承载和传送,和发送。,结,论,13,1,、,码元、波形和符号的概念是一致的。,2,、一秒钟传送码元数量、波形数量和符号数量也是相同的数值，均称为波特率（单位：波特，,Baud,），因此也被称为码速率、传码率、符号速率、波形速率。,例如：,1000Baud,就表示一秒钟传送,1000,个码元、波形或者符号。,14,03,波特与比特,符号中的信息量,符号是如何产生的,?,符号由,数字,信源产生，,根据信息论，,如果一个信源可产生,M,种不同的符号，如果这些符号之间是独立,的且,等概率出现,时,，平均每种符号所携带的信息量,（信源的熵）,就是：,H=log,2,M,（,bit/,符号）,消息,2,：,000,1,1011,，,8,个字符含有,两种符号，,M=2,，平均每个字符携带的信息量是,1bit,，总信息量：,I=8*1=8,比特,。,消息,1,：,ABCDACCCD,，,9,个字符含有,四种符号，,M=4,，,平均每个字符携带的信息量是,2bit,，总信息量：,I=9*2=18,比特,。,结论,：,比特（,bit,）,是,描述符号中（消息中）所携带,信息量,多少所用,的,单位,。单位时间传送的信息量，称为,bit,率，或传信率，用,R,b,表示，单位是：,bps,。,结论：,3,、,如果需要发送的信息,速率,R,b,一定,，,传码率,（码元速率、波特率）,R,B,与,log,2,M,成反比，即增加,M,的大小,（,M,为进制数,）,，可以降低,R,B,，也就可以减少频带的宽度，提高频带的有效性。,1,、波特与比特，两个不同的概念，但是有内在的联系：信源发出的字符包含信息，所含信息的多少用信息量的单位,-,比特，来衡量。,2,、,如前述,消息,1,包含,9,个符号（,n,表示），该信源的熵,H=2bit/,字符，则该消息包含的信息量,:I=nH=18bit,。如果波特率,R,B,表示,则一秒钟所传送点信息量就是信息速率,R,b,，,R,b,=R,B,H=R,B,log,2,M,。,17,03,波特率与比特率,M,多进制信源,消息,2,：,00011011,，含有,8,个字符,两种符号，,M=2,，平均每个字符携带的信息量是,1bit,，总信息量：,I=8*1=8,比特,，,R,B,=,R,b,。,同样是,消息,2,：,00,01,10,11,可以将两个相邻的符号一组，分4组发送，每组用一个4进制波形承载，每个,4,进制波形（符号）可以携带两个比特的信息。,R,B,=R,b,/log,2,M=0.5R,b,因此，信息速率不变，提高进制数后，可以降低波特率。,M,多进制信源,A:,基带方式：,B:,调制方式：,（四种基本符号，,M=4,）,（四种基本符号，,M=4,）,总,结,1,、,码元、符号、,基本波形,，其内在,概念含义是一致的,，码元有固定的间隔,T,S,，,可以用,电信号的基本波形,承载和传送,，每种波形对应不同的符号,。,2,、传码率和传信率的关系：,R,b,=R,B,H=,R,B,log,2,M,。,在消息的总信息量不变时,（传信率不变）,，增大,进制数，,可以降低码元速率（波特率），降低带宽。,波特是表示传输符号或波形的速率,单位：,Baud,。,3,、,比特,概念与上述三个概念是不同的，,比特,仅仅是描述信息量的单位,，每个码元承载信息,多少,用,bit,描述。,。,