Baudratenrechner

Die Baudrate gibt an, wie viele Symbole ein Kommunikationskanal pro Sekunde überträgt. Sie ist nach dem Telegrafeningenieur Émile Baudot benannt und wird in baud angegeben; ein Baud bedeutet ein Symbol pro Sekunde. Die Bitrate zählt dagegen Informationsbits pro Sekunde. Beide Werte sind nur gleich, wenn jedes Symbol genau ein Bit trägt, etwa bei einer einfachen Zweipegelsignalisierung. Moderne Modulation kann einem Symbol mehrere Bits zuordnen und so eine höhere Bitrate als Baudrate ermöglichen. Der Zusammenhang ist einfach: Die Symbolrate entspricht der Datenrate geteilt durch die Bits pro Symbol. Wenn alle Zustände gleich lange Bitmuster codieren, ist die Bitzahl pro Symbol der Zweierlogarithmus der Anzahl unterschiedlicher Modulationszustände. Binäre Signalisierung hat zwei Zustände und ein Bit pro Symbol. QPSK hat vier Phasenzustände und zwei Bits pro Symbol. 16-QAM hat sechzehn Zustände und vier Bits pro Symbol, 64-QAM vierundsechzig Zustände und sechs Bits pro Symbol. Der Rechner nimmt die Bits pro Symbol direkt entgegen und funktioniert daher auch ohne Kenntnis des Modulationsnamens. Die Symboldauer ist der Kehrwert der Symbolrate. Der Rechner zeigt sie in Millisekunden an, um Zeitvorgaben, Abtastintervalle und Kanalverhalten vergleichen zu können. Eine Verbindung mit 9,600 baud hat eine Symboldauer von etwa 0.1042 Millisekunden. Schnellere Verbindungen haben kürzere Symbole und benötigen im Allgemeinen mehr Kanalbandbreite, stabileres Timing und ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis. Die Baudrate ist nicht in jedem Zusammenhang automatisch gleich der eingestellten Bitrate einer seriellen Schnittstelle. Übliche UART-Einstellungen wie 9600 8-N-1 nutzen normalerweise binäre Pegel, sodass nominale Baudrate und rohe Bitrate gleich sind. Start-, Stopp- und Paritätsbits erzeugen jedoch Rahmen-Overhead, wodurch der Nutzdatendurchsatz geringer ausfällt. Paketköpfe, Fehlerkorrektur, Leitungscodierung und Wiederholungen verringern ebenfalls die Netto-Anwendungsdaten gegenüber der physikalischen Signalrate. Verwenden Sie für direkte Modulationsberechnungen die gewünschte oder gemessene physikalische Datenrate. Ist nur der Nutzdatendurchsatz bekannt, berücksichtigen Sie zunächst den Protokoll-Overhead. Die Ausgabe liefert eine ideale Symbolrate und -dauer. Reale Hardware muss zusätzlich Taktoleranz, belegte Bandbreite, Filter-Roll-off, Kanalkapazität und modulationsabhängige Signalqualität erfüllen. Der Rechner ist deshalb ein hilfreicher erster Schritt für Modementwurf, Funkstrecken, Telemetrie, serielle Schnittstellen und Kommunikationslehre; die konkrete Umsetzung muss den jeweiligen Protokoll- und Gerätespezifikationen folgen.