工作中我們經常碰到這幾個概念，由于這幾個概念意思很接近，給我們帶來很大的困惑，有時還把他們搞混，今天我們就來談談這幾個概念，希望對大家理解他們能有所幫助。

在講述這幾個概念之前，我們先看看信號一般是如何在信道上傳輸的。

如上圖所述，雖然我們只想傳輸bit0~bit7，但由于通信機制的限制，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符號（碼元）。

Symbol rate（符號速率，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，即符號速率（傳碼率）也對應圖中的t1。

比特率（bit rate），單位bps（ bits per second），比特率跟符號速率（傳碼率）意思很接近，像圖中情況，你可以認為比特率=符號速率，因為圖中一個符號表示一個比特。但有很多系統，一個符號可以表示多個bit，比如4PSK（QPSK），一個符號表示2個比特，因此比特率=2*符號速率。也有很多系統，多個符號表示一個bit，比如BLE coded PHY，8個符號表示一個bit，這個時候，比特率=符號速率/8。有時候，比特率也可以用來表示有效bit速率，比如上圖，整個t2時間實際只傳輸了8bit數據（另外2bit數據屬于無效數據），因此你可以認為bit rate = 8/10 symbol rate。

數據速率（data rate），單位bps（ bits per second），data rate的具體內涵要看語境，有時候data rate = symbol rate，有時候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比較長的時間，是用戶實際感受的最大“速度”，就如上圖中的t3，把t3時間傳輸的全部有效字節除以t3，就是吞吐率。計算吞吐率時，不僅要扣除像start bit/stop bit這種冗余bits，還要扣除字節與字節之間的延時時間，以及塊與塊之間的延時時間，等等，因此吞吐率比數據速率要“慢”得多。

帶寬（bandwidth），帶寬有多重內涵，在計算機和網絡領域，帶寬基本等價于吞吐率，單位為bps或者Bps（bits/bytes per second），請參考上面“吞吐率”說明。在信號處理/射頻/微電子學領域，帶寬就是兩個極限頻率之差，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？這個是由奈奎斯特（Nyquist）定理而來的，1924年，奈奎斯特推導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：奈奎斯特定理其實就是香農采樣定理的另一種表述，兩者是等價的。

審核編輯 黃宇