MC1-0484-数字通信经常涉及描述信号状态变化的“符号速率”和描述信息流量的“数据速率”这两个参数。...

【题目编号】MC1-0484

【题目】数字通信经常涉及描述信号状态变化的“符号速率”和描述信息流量的“数据速率”这两个参数。通信方式 BPSK31 使用副载波 f 的两个相反的相位偏移作为符号来传输数字 0 和 1，并且符号的发送时长约为 32 毫秒。BPSK31 的符号速率和数据速率分别为：

【答案】A

[A]31.25 波特，31.25 比特/秒

[B]100 波特，100 比特/秒

[C]50 波特，100 比特/秒

[D]100 波特，50 比特/秒

考点速览

本题继续考符号速率与数据速率的换算，模式换成 BPSK31。BPSK 是二进制相移键控（binary phase shift keying），用副载波的两个相反相位分别代表数字 0 和 1，一个符号只装 1 比特，因此数据速率与符号速率数值相等。题目给出的符号发送时长约 32 毫秒，符号速率是 31.25 波特，数据速率同为 31.25 比特每秒，正确项落在 31.25 波特、31.25 比特每秒。

原理与依据

先算符号速率。符号时长 T 约为 32 毫秒，也就是 0.032 秒，符号速率等于 1 除以 0.032，约为 31.25 波特。BPSK31 名称里的“31”，指的就是约 31.25 波特这个符号速率量级，命名直接取自符号速率而非数据速率。

再看数据速率。BPSK 只用两个相位状态，比如零度代表 0、一百八十度代表 1，状态数只有两种，每符号承载 1 比特。于是数据速率等于符号速率乘以 1，结果是 31.25 比特每秒。这比传统 RTTY 的 45.45 或 50 波特更慢，但换来的是极窄的占用带宽和很强的抗噪能力，这正是 PSK31 能在弱信号短波条件下工作的原因。

把符号速率压到 31 波特量级是有意的取舍。符号越长，单个符号的能量越高，接收端在同样噪声下越容易判对；同时符号速率越低，信号占的带宽越窄，能在拥挤的短波频段里挤进更多路信号而不互相干扰。反过来，速率低了，每秒钟能传的字符就少，打字稍快就会排队。PSK31 正是用低速率换窄带与抗噪，适合弱信号慢速通联。

PSK31 由英国业余无线电爱好者彼得马丁内斯（Peter Martinez，呼号 G3PLX）设计，上世纪九十年代末推出后迅速流行。它的编码用变长的 Varicode，常见字符码长更短，空格这类高频字符只占很少的码位，进一步压缩了实际发送量。相移键控的信息藏在相位里，振幅基本不变，对短波信道常见的幅度衰落不那么敏感。发射端在两个相位之间来回翻转，接收端用很窄的带通滤波器就能把信号从噪声里抠出来，人耳听感上像一段轻声的嗡嗡声。

从波形上看，BPSK 的两个相位相差一百八十度，发射时载波的正负半周整体翻转，相位在过零点处跳变。接收端用一个本地参考载波与收到的信号相乘，正相位得到正值、反相位得到负值，据此判决数字 0 或 1。因为只有两个相位点，它们相距最远，抗噪性能是相位键控里最好的，这也是弱信号下更愿意用 BPSK 而不是更高阶调制的原因。BPSK31 把符号压到 31 波特量级，正好让单个符号的时间足够长、能量足够集中，在几十赫兹的窄带里维持可靠的判决。

逐项辨析

选项 A 的 31.25 波特、31.25 比特每秒，两个量都正确，是正确项。

选项 B 的 100 波特、100 比特每秒，把符号时长当成 10 毫秒来算，与题目给的 32 毫秒不符，符号速率直接错。

选项 C 的 50 波特、100 比特每秒，符号速率误算成 50，数据速率又误把每符号比特数当成 2，两处都错。

选项 D 的 100 波特、50 比特每秒，符号速率 100 波特错，数据速率 50 比特每秒也错，且前后自相矛盾。

易混淆点

BPSK31 与 RTTY 都是二进制模式，每符号 1 比特，符号速率等于数据速率，这是它们的共同点。区别在于调制维度：RTTY 靠频率跳变，BPSK 靠相位翻转。还有一个容易记混的地方是“31”这个数字，它说的是波特数（符号速率），不是比特数，因为两者在此恰好相等才容易让人当成一回事，换到 QPSK31 就不相等了。

应试要点

BPSK31 符号时长约 32 毫秒，符号速率等于 1 除以 0.032，约为 31.25 波特；二进制相位键控每符号 1 比特，数据速率同为 31.25 比特每秒。记住“31”来自波特率量级，遇到二进制调制先判两值相等。