波特率

波特率（也称信息传送速率、码元速率、符号速率、或传码率），其定义为每秒钟传送码元的数目，码元速率的单位为“波特”，常用符号“Baud”表示，简写为“B”。

一个数字脉冲就是一个码元，我们用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。若信号码元宽度为T秒，则码元速率B为：

比特率

比特率也称数据传输速率，它的定义是单位时间内可以传输的比特数，单位为bps。比特率的计算公式为：

怎么理解比特率和波特率之间的关系呢？

我们可以假设一个信号只有两个电平状态，那么这个时候可以把低电平理解为“0”，高电平理解为“1”，这样每秒钟电平变化的次数也就是传输的0，1个数了，即比特率 = 波特率。但是有些信号可能不止两个电平，比如一个四电平的信号状态，那么每个电平就可以被理解成“00”，“01”，“10”，“11”，这样每次电平变化就能传输两位的数据了，即比特率 = 2 × 波特率。

带宽和容量

我们再来看看带宽和容量的概念。一般信道都有一个最高的信号频率（注意不是波特率哦，频率是指每秒钟的周期数，而每个周期都会有几次电平变化。。恩，看到区别了吧）和最低的信号频率，只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道，这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽，单位是Hz。

信道的容量又是怎么回事呢？

我们知道数据在信道中传输会有他们的速度——比特率，这里面最高的比特率就叫做这个信道的容量，单位是bps。就好象每条公路都有他们的最高限速，那么所有在里面开的车都不会超过这个速度（这里我们假设违章的都被警察叔叔抓走了）。

口语中也会把信道容量叫做“带宽”的，比如“带宽10M的网络”，“网络带宽是10M”等等。所以这两个概念也很容易混淆：我们平常所说的“带宽”不是带宽，而是信道容量，这一点心里要清楚（虽然口头上是改不掉了。。）

信噪比

如果我们在人声嘈杂的集市上向远处的一个人喊话，我们必定会提高自己的声音的音量。我们所喊的话叫做信号，周围环境的声音是噪声。我们的声音越大（信号的功率越大），周围环境越安静则噪声越小（噪声的功率越小），对方就听得越清楚。这说明信号和噪声的功率比越大，越有利于信号的接收。信号和噪声的功率比就叫做信噪比，用S/N表示，单位没有量纲。由于信噪比有时数值很大，在一个通信线路的各个环节里面还要用它进行计算，所以经常对它取常用对数，再乘以10。所得的结果也叫做信噪比，不过这时的单位为分贝（db）。

电平

系统中某点的电平，是指该点的功率P（或电压U）对某一基准功率P0（或基准电压U0）的分贝比。也就是说，“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数，用“分贝”表示，记作“dB”。简单地说，电平就是两个电压或功率的比值的对数形式，例如：两个功率P1和P2的数量比为10000倍，那么它们用对数表示的“分贝比”为：

10lg（P1/P2）=10lg10000=40 （dB）

因为功率P和电压U之间有如下的关系：P=U2/Z。所以功率P1/P2的分贝比，可按下式变换成电压U1/U2的分贝比：

10lg（P1/P2）=10lg（U12/Z1）/（U22/Z2）=10lg（U12 Z2/U22Z1）

=10lg（U12 /U22）=10lg（U1/U2）2=20lg（U1/U2）

即：10lg（P/P0）=20lg（U/U0）

所以，用功率比表示时，前面乘的系数是10；用电压比表示时，前面乘的系数是20。

当基准单位P0为1w时，对应的电平为10lg（P/Iw），单位记为“分贝瓦dBw”；

当基准单位P0为1mw时，对应的电平为10lg（P/Imw），单位记为“分贝毫瓦dBmw”；通常将“分贝毫瓦”简写为“dBm”；

当基准单位U0为1mv时，对应的电平为20lg（U/Imv），单位记为“分贝毫伏dBmv”；

当基准单位U0为1μv时，对应的电平为20lg（U/Iv），单位记为“分贝微伏dBμv”，通常将“分贝微伏”简写为“dB”。

介绍完了各个术语定义，再来看看这两个定理说什么。

奈奎斯特定理

1924年，奈奎斯特（Nyquist）就推导出在理想低通信道下的最高码元传输速率的公式：

其中W是理想低通信道的带宽，单位为赫兹；K是多相调制的相数。奈氏准则的另一种表达方法是：每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。若码元的传输速率超过了奈氏准则所给出的数值，则将出现码元之间的互相干扰，以致在接收端就无法正确判定码元是1还是0。对于具有理想带通矩形特性的信道（带宽为W），奈氏准则就变为：理想带通信道的最高码元传输速率＝1WBaud，即每赫宽带的带通信道的最高码元传输速率为每秒1个码元。奈氏准则是在理想条件下推导出的。在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出的数值还要小些。电信技术人员的任务就是要在实际条件下，寻找出较好的传输码元波形，将比特转换为较为合适的传输信号。

需要注意的是，奈氏准则并没有对信息传输速率（b/s）给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表许多个比特的信息。这就需要有很好的编码技术。

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