بود

في مجال الاتصالات والإلكترونيات ، يعتبر الباود ( / b ɔː d / ؛ الرمز: Bd ) وحدة قياس شائعة لمعدل الرموز ، وهو أحد المكونات التي تحدد سرعة الاتصال عبر قناة البيانات .

هي وحدة قياس معدل الرموز أو معدل التضمين، وتُقاس بالرموز في الثانية أو النبضات في الثانية . وهي عدد التغييرات المميزة في الرموز (أحداث الإشارة) التي تُجرى على وسيط الإرسال في الثانية الواحدة في إشارة مُضمّنة رقميًا أو رمز خط بمعدل bd .

يرتبط معدل الباود بمعدل البتات الإجمالي ، والذي يمكن التعبير عنه بالبتات في الثانية (بت/ثانية). [ 1 ] إذا كان هناك رمزان فقط في النظام (عادةً 0 و1)، فإن معدل الباود والبتات في الثانية يكونان متكافئين.

تسمية

سُميت وحدة الباود نسبةً إلى إميل بودو ، مخترع شفرة بودو للتلغراف ، وتُمثل وفقًا لقواعد وحدات النظام الدولي للوحدات (SI ). أي أن الحرف الأول من رمزها يكون كبيرًا (Bd)، ولكن عند كتابة الوحدة كتابةً، يجب أن تُكتب صغيرة (baud) إلا إذا بدأت جملةً أو كُتبت بحرف كبير لسبب آخر، كما في حالة كتابة العنوان. وقد عرّفتها اللجنة الدولية للاتصالات والتلغراف (CCITT) (التي تُعرف الآن باسم الاتحاد الدولي للاتصالات - تقييس الاتصالات ITU-T ) في نوفمبر 1926. وكان المعيار السابق هو عدد الكلمات في الدقيقة، وهو مقياس أقل دقة نظرًا لاختلاف طول الكلمات. [ 2 ]

التعريفات

يمكن قياس زمن مدة الرمز، المعروف أيضًا بفترة الوحدة ، مباشرةً كالفترة الزمنية بين الانتقالات من خلال النظر إلى مخطط العين للإشارة على راسم الإشارة . ويمكن حساب زمن مدة الرمز T s كما يلي:

تيs=1وs،{\displaystyle T_{\text{s}}={1 \over f_{\text{s}}},}

حيث يمثل f s معدل الرموز. كما توجد احتمالية لسوء الفهم، مما يؤدي إلى الغموض.

مثال: تعني الاتصالات بمعدل نقل بيانات 1000  باود إرسال 1000 رمز في الثانية . في حالة المودم ، يُعادل هذا 1000 نغمة في الثانية ؛ وبالمثل، في حالة ترميز الخط، يُعادل هذا 1000 نبضة في الثانية . مدة الرمز هي 1/1000 من الثانية (أي 1 مللي ثانية ) .

يتم قياس معدل الباود باستخدام بادئات القياس المترية القياسية ، بحيث، على سبيل المثال

  • 1  كيلوبود (kBd)  = 1000  بود
  • 1  ميجابود (MBd)  = 1000  كيلوبود (kBd)
  • 1  جيجابايت (جيجابود)  = 1000  ميجابايت

العلاقة بمعدل البت الإجمالي

يرتبط معدل الرموز بمعدل البتات الإجمالي المُقاس بالبت/ثانية . وقد استُخدم مصطلح "باود" أحيانًا بشكل خاطئ للدلالة على معدل البتات ، [ 3 ] نظرًا لأن هذه المعدلات متطابقة في أجهزة المودم القديمة وفي أبسط روابط الاتصال الرقمي التي تستخدم بتًا واحدًا فقط لكل رمز، بحيث يُمثَّل الرقم الثنائي 0 برمز، والرقم الثنائي 1 برمز آخر. في أجهزة المودم وتقنيات نقل البيانات الأكثر تطورًا، قد يكون للرمز أكثر من حالتين، وبالتالي قد يُمثِّل أكثر من بت واحد . يُمثِّل البت (الرقم الثنائي) دائمًا إحدى حالتين.

إذا تم نقل N بت لكل رمز، وكان معدل البت الإجمالي R ، شاملاً تكاليف ترميز القناة، فيمكن حساب معدل الرمز f s على النحو التالي:

وs=Rشمال.{\displaystyle f_{\text{s}}={R \over N}.}

بافتراض أن المعلومات لكل نبضة N بالبت/نبضة هي اللوغاريتم الثنائي لعدد الرسائل المختلفة M التي يمكن إرسالها، قام هارتلي [ 4 ] بإنشاء مقياس لمعدل البت الإجمالي R على النحو التالي:

R=وsشمال{\displaystyle R=f_{\text{s}}N\quad } أينشمال=سجل2(م).{\displaystyle \quad N=\left\lceil \log _{2}(M)\right\rceil .}

هنا،x{\displaystyle \left\lceil x\right\rceil }تشير إلى دالة السقف لـx{\displaystyle x}، أينx{\displaystyle x}إذا اعتبرنا أي عدد حقيقي أكبر من الصفر، فإن دالة السقف تقرب إلى أقرب عدد طبيعي (مثلاً:2.11=3{\displaystyle \left\lceil 2.11\right\rceil =3}).

في هذه الحالة، يُستخدم M = 2N رمزًا مختلفًا. في المودم، قد تكون هذه الرموز نغمات موجية جيبية محدودة زمنيًا ذات تركيبات فريدة من السعة أو الطور أو التردد. على سبيل المثال، في مودم 64QAM ، M = 64 ، وبالتالي فإن معدل البتات هو N = log₂ ( 64) = 6 أضعاف معدل الباود. في ترميز الخط، قد تكون هذه الرموز M مستويات جهد مختلفة.

النسبة ليست بالضرورة عددًا صحيحًا؛ ففي ترميز 4B3T ، يكون معدل البتات 4/3 من معدل الباود. ( تعمل واجهة معدل البيانات الأساسي النموذجية بمعدل بيانات خام يبلغ 160 كيلوبت/ثانية بمعدل 120 كيلوباد ) . 

تُعدّ الشفرات ذات الرموز الكثيرة، وبالتالي معدل بتات أعلى من معدل الرموز، أكثر فائدةً على قنوات مثل خطوط الهاتف ذات النطاق الترددي المحدود ولكن بنسبة إشارة إلى ضوضاء عالية ضمن هذا النطاق. في تطبيقات أخرى، يكون معدل البتات أقل من معدل الرموز. على سبيل المثال، يبلغ معدل بتات تعديل 8-إلى-14 المستخدم في الأقراص الصوتية المدمجة 8/17 من معدل الباود .

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. يتطلب EFM ثلاث بتات دمج بين الكلمات المشفرة المتجاورة المكونة من 14 بت.

مراجع

  1. "ما الفرق بين معدل البت ومعدل الباود؟" . التصميم الإلكتروني . 27-04-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-01-2018 .
  2. "تعريف الباود من مشروع معلومات لينكس (LINFO)" . www.linfo.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يناير 2018 .
  3. بانكس، مايكل أ. (1990). "البتات، ومعدل الباود، وBPS: إزالة الغموض عن سرعات المودم" . كتب برادي/سايمون وشوستر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 سبتمبر 2014 .
  4. د. أ. بيل (1962). نظرية المعلومات وتطبيقاتها الهندسية ( الطبعة الثالثة). نيويورك: بيتمان. OCLC 1626214 .