带宽和数据率

1.数据传输速率

1)数据传输速率--每秒传输二进制信息的位数，单位为位/秒，记作bps或b/s。 计算公式: S=1/T log2N(bps) ⑴

式中 T为一个数字脉冲信号的宽度(全宽码)或重复周期(归零码)单位为秒； N为一个码元所取的离散值个数。 通常 N=2K，K为二进制信息的位数，K=log2N。

N=2时，S=1/T，表示数据传输速率等于码元脉冲的重复频率。

2)信号传输速率--单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作Baud。 计算公式: B=1/T (Baud) ⑵ 式中 T为信号码元的宽度，单位为秒．

信号传输速率,也称码元速率、调制速率或波特率。 由⑴、⑵式得： S=B log2N (bps) ⑶ 或 B=S/log2N (Baud) ⑷ 2.信道容量

1)信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：位/秒(bps)

信道容量与数据传输速率的区别是，前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输速率。像公路上的最大限速与汽车实际速度的关系一样。 2)离散的信道容量

奈奎斯特(Nyquist)无噪声下的码元速率极限值B与信道带宽H的关系： B=2 H (Baud) ⑸ 奈奎斯特公式--无噪信道传输能力公式：

C=2 H log2N (bps) ⑹

式中 H为信道的带宽，即信道传输上、下限频率的差值，单位为Hz； N为一个码元所取的离散值个数。 3)连续的信道容量

香农公式--带噪信道容量公式：

C=H log2(1+S/N) (bps) ⑺ 式中 S为信号功率， N为噪声功率，

S/N为信噪比，通常把信噪比表示成10lg(S/N)分贝(dB)。

3.带宽通常指信号所占据的频带宽度；在被用来描述信道时，带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。一个连接每秒能够发送的按位计算的数据量（单位：bps）。一种衡量网络传送信息能力的单位。例如，通过网络传送图像信息时，其带宽比文本信息的带宽大。对网络管理员而言，带宽是一个很重要的数据。

信道容量::信道的一个参数，反映了信道所能传输的最大信息量，其大小与信源无关。对不同的输入概率分布，互信息一定存在最大值。我们将这个最大值定义为信道的容量。一但转移概率矩阵确定以后，信道容量也完全确定了。尽管信道容量的定义涉及到输入概率分布，但信道容量的数值与输入概率分布无关。我们将不同的输入概率分布称为试验信源，对不同的试验信源，互信息也不同。其中必有一个试验信源使互信息达到最大。这个最大值就是信道容量。

数据传输率分为外部传输率(External Transfer Rate)和内部传输率(Internal Transfer Rate)。通常也称外部传输率为突发数据传输率(Burstdata Transfer Rate)或接口传输率，是指从硬盘的缓存中向外输出数据的速度。内部传输率也称最大或最小持续传输率(Sustained

Transfer Rate)，是指硬盘在盘片上读写数据的速度。由于硬盘的内部传输率要小于外部传输率，所以内部传输率的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素，因此只有内部传输率才可以作为衡量硬盘性能的真正标准。一般来说，在硬盘的转速相同时，单碟容量越大则硬盘的内部传输率越大；在单碟容量相同时，转速高的硬盘内部传输率也高；在转速与单碟容量相差不多的情况下，新推出的硬盘由于处理技术先进，所以它的内部传输率也会较高 带宽又叫频宽是指在固定的的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力。在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹Hertz (Hz)来表示。频宽对基本输出入系统 (BIOS ) 设备尤其重要，如快速磁盘驱动器会受低频宽的总线所阻碍。

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