Бод

Измерение скорости передачи символов в телекоммуникациях

В телекоммуникациях и электронике бод ( / b ɔː d / ; символ: Bd ) — распространенная единица измерения скорости передачи символов , которая является одним из компонентов, определяющих скорость передачи данных по каналу данных .

Это единица измерения скорости передачи символов или скорости модуляции в символах в секунду или импульсах в секунду . Это количество отдельных изменений символов (событий сигнализации), внесенных в среду передачи в секунду в сигнале с цифровой модуляцией или линейном коде со скоростью передачи данных .

Бод связан с общей скоростью передачи данных , которую можно выразить в битах в секунду . ^[1] Если в системе ровно два символа (обычно 0 и 1), то скорость и биты в секунду ( bit/s ) эквивалентны.

Именование

Единица бод названа в честь Эмиля Бодо , изобретателя кода Бодо для телеграфии , и представлена ​​в соответствии с правилами для единиц СИ . То есть первая буква его символа заглавная (Bd), но когда единица прописана, ее следует писать строчными буквами (бод), за исключением случаев, когда она начинается с предложения или пишется с заглавной буквы по другой причине, например, в регистре заголовков. . Он был определен CCITT (ныне ITU ) в ноябре 1926 года. Более ранним стандартом было количество слов в минуту, что было менее надежным показателем, поскольку длина слова может варьироваться. ^[2]

Определения

Время длительности символа, также известное как единичный интервал , можно непосредственно измерить как время между переходами, посмотрев глазковую диаграмму сигнала на осциллографе . Время продолжительности символа T _s можно рассчитать как:

${\displaystyle T_{\text{s}}={1 \over f_{\text{s}}},}$

где f _s — символьная скорость. Существует также вероятность недопонимания, которое приводит к двусмысленности.

Пример: Связь со скоростью 1000 Бод означает передачу 1000 символов в секунду . В случае модема это соответствует 1000 тонов в секунду ; аналогично в случае линейного кода это соответствует 1000 импульсов в секунду . Время действия символа1/1000 секунда (то есть 1 миллисекунда ).

Бод масштабируется с использованием стандартных метрических префиксов , так что, например,

• 1 кБд (килобод) = 1000 Бод
• 1 МБд (мегабод) = 1000 кБд
• 1 ГБбод (гигабод) = 1000 МБод

Связь с общей скоростью передачи данных

Скорость передачи символов связана с общей скоростью передачи данных , выраженной в бит/с. Термин «бод» иногда неправильно используется для обозначения скорости передачи данных ^[3] , поскольку эти скорости одинаковы в старых модемах , а также в простейших цифровых каналах связи, использующих только один бит на символ, так что представлена ​​двоичная цифра «0». одним символом, а двоичная цифра «1» другим символом. В более совершенных модемах и методах передачи данных символ может иметь более двух состояний, поэтому он может представлять более одного бита . Бит (двоичная цифра) всегда представляет одно из двух состояний.

Если на символ передаются N битов, а общая скорость передачи данных равна R , включая накладные расходы на канальное кодирование, скорость передачи символов f _s можно рассчитать как

${\displaystyle f_{\text{s}}={R \over N}.}$

Принимая информацию на импульс N в битах/импульсах как логарифм по основанию 2 количества отдельных сообщений M , которые могут быть отправлены, Хартли ^[4] построил меру общей скорости передачи данных R как

${\displaystyle R=f_{\text{s}}N\quad }$ где ${\displaystyle \quad N=\left\lceil \log _{2}(M)\right\rceil .}$

Здесь обозначена функция потолка . Если за любое действительное число больше нуля, то функция потолка округляется до ближайшего натурального числа (например, ). ${\displaystyle \left\lceil x\right\rceil }$ ${\displaystyle x}$ ${\displaystyle x}$ ${\displaystyle \left\lceil 2.11\right\rceil =3}$

В этом случае используется M = 2 ^N различных символов. В модеме это могут быть ограниченные по времени синусоидальные сигналы с уникальными комбинациями амплитуды, фазы и/или частоты. Например, в модеме 64QAM M = 64 , поэтому скорость передачи данных равна N = log ₂ (64) = 6 -кратной скорости передачи данных. В линейном коде это могут быть M различных уровней напряжения.

Отношение не обязательно является целым числом; в кодировании 4B3T скорость передачи данных равна4/3скорости передачи данных. (Типичный интерфейс базовой скорости со скоростью необработанных данных 160 кбит/с работает на скорости 120 кбод.)

Коды со многими символами и, следовательно, со скоростью передачи данных, превышающей скорость передачи символов, наиболее полезны в таких каналах, как телефонные линии, с ограниченной полосой пропускания , но с высоким соотношением сигнал/шум в пределах этой полосы пропускания. В других приложениях скорость передачи данных меньше скорости передачи символов. Модуляция от восьми до четырнадцати , используемая на аудио компакт-дисках, имеет битрейт.8/17^[a] скорости передачи данных.

Смотрите также

• 8-Н-1
• Часто используемые скорости передачи данных
• Диаграмма созвездия
• Список пропускной способности устройства
• Марк и пробел
• ставка Найквиста
• ПКМ

Примечания

1. EFM требует трех битов слияния между соседними четырнадцатибитными кодовыми словами.

Рекомендации

1. «В чем разница между скоростью передачи данных и скоростью передачи данных?» Электронный дизайн . 27 апреля 2012 г. Проверено 18 января 2018 г.
2. «Определение скорости передачи данных Linux Information Project (LINFO)» . www.linfo.org . Проверено 18 января 2018 г.
3. Бэнкс, Майкл А. (1990). «БИТЫ, СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ И BPS, раскрывающие тайну скорости модема». Книги Брейди/Саймон и Шустер . Проверено 17 сентября 2014 г.
4. Д. А. Белл (1962). Теория информации и ее инженерные приложения (3-е изд.). Нью-Йорк: Питман. ОСЛК  1626214.

Внешние ссылки

• Мартин, Николас (январь 2000 г.). «О происхождении последовательной связи и кодирования данных». dBulletin, Бюллетень разработчиков dBASE (7) . Проверено 4 января 2007 г.
• Френцель, Лу (27 апреля 2012 г.). «В чем разница между скоростью передачи данных и скоростью передачи данных?». Журнал электронного дизайна .