Бод

Измерение скорости передачи символов в телекоммуникациях

В телекоммуникациях и электронике бод ( / bɔːd / ; символ: Bd ) — общепринятая единица измерения скорости передачи символов , которая является одним из компонентов, определяющих скорость связи 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 цифровом модулированном сигнале или линейном коде скорости bd .

Бод связан с общей скоростью передачи данных , которая может быть выражена в битах в секунду (бит/с). ^[1] Если в системе ровно два символа (обычно 0 и 1), то бод и бит в секунду эквивалентны.

Нейминг

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 ее символа заглавная (Bd), но когда единица пишется, она должна быть написана строчными буквами (baud), за исключением случаев, когда она начинает предложение или пишется с заглавной буквы по другой причине, например, в заголовке. Она была определена CCITT (теперь ITU ) в ноябре 1926 года. Более ранним стандартом было количество слов в минуту, что было менее надежной мерой, поскольку длина слова может меняться. ^[2]

Определения

Длительность символа, также известная как единичный интервал , может быть напрямую измерена как время между переходами, если посмотреть на глазковую диаграмму сигнала на осциллографе . Длительность символа T _s может быть рассчитана как:

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

где f _s — скорость передачи символов. Также существует вероятность недопонимания, что приводит к двусмысленности.

Пример: Связь со скоростью передачи данных 1000 бод означает связь посредством отправки 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 длительности символа составляет ⁠1/1000⁠  секунда (то есть 1 миллисекунда ).

Скорость передачи данных масштабируется с использованием стандартных метрических префиксов , например,

• 1 кБод (килобод) = 1000 Бод
• 1 МБод (мегабод) = 1000 кБод
• 1 ГБод (гигабод) = 1000 МБод

Отношение к общей скорости передачи данных

Скорость передачи символов связана с общей скоростью передачи битов, выраженной в бит/с. Термин бод иногда неправильно использовался для обозначения скорости передачи битов , ^[3] поскольку эти скорости одинаковы как в старых модемах , так и в простейших цифровых каналах связи, использующих только один бит на символ, так что двоичная цифра «0» представлена ​​одним символом, а двоичная цифра «1» — другим символом. В более продвинутых 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 один символ передается N бит, а общая скорость передачи данных равна R , включая накладные расходы на кодирование канала, скорость передачи символов f _s можно рассчитать как

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

Приняв информацию на импульс N в бит/импульс за логарифм по основанию 2 числа 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 обозначает функцию потолка от . Где берется любое действительное число больше нуля, тогда 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 тоны с уникальными комбинациями амплитуды, фазы и/или частоты. Например, в модеме 64QAM M = 64 , и поэтому скорость передачи данных равна N = log ₂ (64) = 6 раз больше скорости передачи данных. В линейном коде это могут быть M различных уровней напряжения.

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

Коды с большим количеством символов, и, следовательно, битрейт выше символьной скорости, наиболее полезны на таких каналах, как телефонные линии с ограниченной полосой пропускания , но высоким отношением сигнал/шум в пределах этой полосы пропускания. В других приложениях битрейт меньше символьной скорости. Модуляция восемь-четырнадцать , используемая на аудио-CD, имеет битрейт ⁠8/17⁠ ^[a] скорости передачи данных.

Смотрите также

• 8-Н-1
• Обычно используемые скорости передачи данных
• Диаграмма созвездия
• Список пропускной способности устройств
• Марк и пробел
• Скорость Найквиста
• ПКМ

Примечания

1. EFM требует три объединяющих бита между соседними четырнадцатибитными кодовыми словами.

Ссылки

1. "В чем разница между скоростью передачи данных и скоростью передачи данных?". Electronic Design . 2012-04-27 . Получено 2018-01-18 .
2. "Определение скорости передачи данных от Linux Information Project (LINFO)". www.linfo.org . Получено 18.01.2018 .
3. Бэнкс, Майкл А. (1990). «БИТЫ, СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ И БИТ/С, РАСКРЫВАЮЩИЕ ТАЙНУ СКОРОСТЕЙ МОДЕМОВ». Brady Books/Simon & Schuster . Получено 17 сентября 2014 г.
4. DA Bell (1962). Теория информации и ее инженерные приложения (3-е изд.). Нью-Йорк: Pitman. OCLC  1626214.

Внешние ссылки

• Мартин, Николас (январь 2000 г.). «О происхождении последовательной связи и кодировании данных». dBulletin, бюллетень разработчиков dBASE (7) . Получено 4 января 2007 г.
• Френцель, Лу (27 апреля 2012 г.). «В чем разница между битрейтом и бодом?». Журнал Electronic Design .