工作中我們經(jīng)常碰到這幾個(gè)概念，由于這幾個(gè)概念意思很接近，給我們帶來很大的困惑，有時(shí)還把他們搞混，今天我們就來談?wù)勥@幾個(gè)概念，希望對大家理解他們能有所幫助。

在講述這幾個(gè)概念之前，我們先看看信號(hào)一般是如何在信道上傳輸?shù)摹?/p>

如上圖所述，雖然我們只想傳輸bit0~bit7，但由于通信機(jī)制的限制，我們必須在bit0之前加上start bit或者起始幀，在bit7之后加上stop bit或者結(jié)束幀，以及其他冗余部分。以上圖來做參考，我們看看上述概念都是如何定義的。

波特率（Baud or Baud rate），單位bps （bits per second）或者baud本身就是單位，即1baud = 1bps，波特率就是圖中的t1，表示一秒鐘最多可以傳輸多少個(gè)符號(hào)（碼元）。

Symbol rate（符號(hào)速率，或者傳碼率，或者碼元傳輸速率），單位sps（symbol per second），symbol rate就等于波特率，即符號(hào)速率（傳碼率）也對應(yīng)圖中的t1。

比特率（bit rate），單位bps（ bits per second），比特率跟符號(hào)速率（傳碼率）意思很接近，像圖中情況，你可以認(rèn)為比特率=符號(hào)速率，因?yàn)閳D中一個(gè)符號(hào)表示一個(gè)比特。但有很多系統(tǒng)，一個(gè)符號(hào)可以表示多個(gè)bit，比如4PSK（QPSK），一個(gè)符號(hào)表示2個(gè)比特，因此比特率=2*符號(hào)速率。也有很多系統(tǒng)，多個(gè)符號(hào)表示一個(gè)bit，比如BLE coded PHY，8個(gè)符號(hào)表示一個(gè)bit，這個(gè)時(shí)候，比特率=符號(hào)速率/8。有時(shí)候，比特率也可以用來表示有效bit速率，比如上圖，整個(gè)t2時(shí)間實(shí)際只傳輸了8bit數(shù)據(jù)（另外2bit數(shù)據(jù)屬于無效數(shù)據(jù)），因此你可以認(rèn)為bit rate = 8/10 symbol rate。

數(shù)據(jù)速率（data rate），單位bps（ bits per second），data rate的具體內(nèi)涵要看語境，有時(shí)候data rate = symbol rate，有時(shí)候data rate = bit rate。

吞吐率（data throughput），單位bps或者Bps（bits/bytes per second），吞吐率度量的是一個(gè)比較長的時(shí)間，是用戶實(shí)際感受的最大“速度”，就如上圖中的t3，把t3時(shí)間傳輸?shù)娜坑行ё止?jié)除以t3，就是吞吐率。計(jì)算吞吐率時(shí)，不僅要扣除像start bit/stop bit這種冗余bits，還要扣除字節(jié)與字節(jié)之間的延時(shí)時(shí)間，以及塊與塊之間的延時(shí)時(shí)間，等等，因此吞吐率比數(shù)據(jù)速率要“慢”得多。

帶寬（bandwidth），帶寬有多重內(nèi)涵，在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，帶寬基本等價(jià)于吞吐率，單位為bps或者Bps（bits/bytes per second），請參考上面“吞吐率”說明。在信號(hào)處理/射頻/微電子學(xué)領(lǐng)域，帶寬就是兩個(gè)極限頻率之差，如下圖所示，B就是帶寬。

極限頻率之差，這才是帶寬的本意，而吞吐率可以說是帶寬的延伸義，為什么帶寬可以延伸為“吞吐率”的意思？這個(gè)是由奈奎斯特（Nyquist）定理而來的，1924年，奈奎斯特推導(dǎo)出有限帶寬無噪聲信道的極限傳碼率，稱為奈奎斯特定理。若信道帶寬為W（單位Hz），則奈奎斯特定理的最大碼元速率B（單位：sps或者baud）為：

B=2W

從上述公式可知，帶寬直接決定了信道的最高傳碼率，因此用帶寬來表示吞吐率也就在情理之中了。

注：奈奎斯特定理其實(shí)就是香農(nóng)采樣定理的另一種表述，兩者是等價(jià)的。

審核編輯 黃宇