波特率和比特率雖然都是衡量數(shù)據(jù)傳輸速度的單位，有時兩者在數(shù)值上是相同的容易混淆，但它們在衡量對象、含義以及應(yīng)用場景等方面存在顯著差異，了解這些差異有助于我們更好地理解和應(yīng)用這兩個概念。
1、什么是波特率？
波特率(Baud Rate)表示的是單位時間內(nèi)傳送碼元符號的數(shù)量，是衡量符號傳輸速率的度量單位。在串行通信中，波特率越高，通信速度越快，但也可能導(dǎo)致誤碼率增加。
波特率單位是波特(Baud)，簡寫為Bd，這一單位是以19世紀(jì)70年代發(fā)明了Baudot代碼的法國電訊工程師émile Baudot的姓氏命名的。實際上波特本身就已經(jīng)是速率，但大家習(xí)慣上還是常以“波特率”來指代“波特”。
2、什么是比特率？
比特率(Bit Rate)表示的是單位時間內(nèi)通過信道傳輸?shù)男畔⒘浚簿褪敲棵腌妭鬏數(shù)谋忍財?shù)(二進制位數(shù))，故也稱為位傳輸速率。比特率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度越快，單位時間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量越大。
比特率的單位是比特/秒(bit/s)，簡寫為bps，常用的還有kbps(千比特每秒)和Mbps(兆比特每秒)等。其中比特是計算機中最小的數(shù)據(jù)單位，用“0”和“1”表示。
3、波特率與比特率的關(guān)系
從歷史上看，波特率的起源可以追溯到第一臺電子計算機問世之前的幾十年。
波特率最常見的地方可能是電話調(diào)制解調(diào)器。早期的Bell 103和后來的Bell 202，比特率在數(shù)值上等于它們的波特率。例如，Bell 202的波特率為1200，比特率為每秒1200比特(1.2kbps)。
在計算機和Arduino板之間的串行通信中，數(shù)據(jù)直接通過“0”和“1”進行傳輸。這意味著，對于狀態(tài)的每次變化，一個比特都會從一個實體傳輸?shù)搅硪粋€實體。因此，在這個仍然非常常見的應(yīng)用中，波特率與比特率在數(shù)值上也相等。
然而，通過巧妙的編碼，每個符號能夠傳輸多個比特的信息，例如：我們能夠每秒通過傳輸線發(fā)送一次0V、1V、2V或3伏的電壓信號，每個信號對兩位信息編碼了四種可能性，可以分配二進制信號00到0V、01到1V、10到2V和11到3V。
后期的調(diào)制解調(diào)器都采用允許在每個信令事件上發(fā)送多個比特的方法，例如：使用V.32標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制解調(diào)器能夠?qū)γ總€符號編碼4位，并以2400波特運行。這給出了9.6Kbps的比特率。隨后的迭代改進，今天我們已經(jīng)有了可以達到11Gbit/s的IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)。
以上，我們知道了波特率與比特率或每秒比特數(shù)不同。在采用二元波形調(diào)制時(即每個符號只代表一個比特)，波特率與比特率在數(shù)值上是相等的。但在其他情況下，如多進制調(diào)制(如四相調(diào)制、八相調(diào)制等)，因為每個符號可以代表多個比特信息，比特率將高于波特率。
為了簡化，比特率與波特率的關(guān)系(波特率×每個符號的比特數(shù)=比特率)可以通過如下公式表達：Bd×(bits/symbol)=Bit Rate，其中比特率(Bit Rate)的單位為比特/秒(bps)。
在實際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的通信需求和調(diào)制方式來選擇合適的波特率和比特率。波特率通常用于表示調(diào)制解調(diào)器、串口通信等模擬信號的傳輸速率；而比特率則更廣泛地用于衡量網(wǎng)絡(luò)帶寬和視頻編碼等數(shù)字信號的傳輸速率。
