码元-码字-比特等基本概念

Posted 2021-02-19 rongyupan

比特：记为bit，是最小的单位。取值为一位二进制数，0或1。

字节：记为Byte，简写B。1B=8bits

码元

在数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为(二进制）码元。而这个间隔被称为码元长度。值得注意的是当码元的离散状态有大于2个时（如M大于2个）时，此时码元为M进制码元。

我们举一个实例：假定基带信号为10101100011011101

（1）直接传送。也就是上面每位二进制数都是一个码元，这种方式被称为二进制码元。发送的过程就是：1、0、1、0……，传多少个数字就要用多少个码元。每个码元的信息量是1bit（用自信息量的公式计算即可）。

（2）如果两两一组，发送的过程就是：10、10、11……，两个二进制数为一个码元，这种方式被称为四进制码元。每个码元的信息量是2bit。

（3）将上面的信号3个一组，分为 101、011、000、110、111、010……，这被称为八进制码元，每个码元为3bit

（4）类比下去，n个二进制数一组，就能构成M进制码元，其中(M=2^n)。

那我们为什么用时间间隔来定义码元长度呢？因为每个码元的信息量确定了，对于同一个信道，单位时间能传输的信息量是固定的，所以每个码元的传输时间也就随之固定了。

码元速率--波特率

单位时间传输的码元的个数，单位是波特Baud。

比特速率--比特率

单位时间传输的比特的个数，单位是bit/s

当码元大小=1，比特率=波特率。

当码元大小=2，即：一个码元由2位二进制数表示。那么，传一个码元的时间是传一个比特的时间的2倍。也就是比特率=2*波特率。

比特率=每符号的二进制数 x 波特率

比特，波形，码元，码字，符号

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有一部1000字节的小片想上映，那怎么办呢。

第一步，1000字节变8000比特，1B=8bits。

第二步，做信道编码。把这8000比特按照4个一组，分成2000组；然后按照74汉明码，每4比特变成7比特。于是，有了2000组7比特，叫做2000个码字，共计14000比特。也就是说，信道编码的结果称为码字。

第三步，调制。用256qam，把现在的14000比特按照8比特一组，分成1750组。每一组8比特映射出256qam中的一个星座点，这叫一个码元，或者叫符号，现在有了1750个码元。也就是说，调制的结果称为码元。

第四步，每个码元用什么样的波形发呢？方波拖尾严重，带外泄漏严重；根升余弦呢？好一点，没新意；高斯脉冲呢，棒棒的，但是又有码间串扰。老子自己画一个，既有串扰，有没频谱效率，还难看，但是我喜欢。这个玩意就叫波形。当然还有人愿意用跳频和扩频。