Baud

En telecomunicaciones y electrónica , el baudio ( / b ɔː d / ; símbolo: Bd ) es una unidad de medida común de la tasa de símbolos , que es uno de los componentes que determinan la velocidad de comunicación a través de un canal de datos .

Es la unidad de medida de la velocidad de símbolos o de modulación en símbolos por segundo o pulsos por segundo . Es el número de cambios de símbolo distintos (eventos de señalización) que se realizan en el medio de transmisión por segundo en una señal modulada digitalmente o en un código de línea de velocidad bd .

La velocidad en baudios está relacionada con la tasa de bits bruta , que se puede expresar en bits por segundo (bit/s). ^{[ 1 ]} Si hay exactamente dos símbolos en el sistema (normalmente 0 y 1), entonces la velocidad en baudios y los bits por segundo son equivalentes.

La unidad baudio recibe su nombre de Émile Baudot , inventor del código Baudot para la telegrafía , y se representa según las reglas del Sistema Internacional de Unidades (SI ). Es decir, la primera letra de su símbolo es mayúscula (Bd), pero cuando se escribe la unidad completa, debe escribirse en minúscula (baud), excepto cuando comienza una oración o se escribe con mayúscula por otro motivo, como en el caso de títulos. Fue definida por el CCITT (actualmente UIT-T ) en noviembre de 1926. El estándar anterior había sido el número de palabras por minuto, que era una medida menos precisa, ya que la longitud de las palabras puede variar. ^{[ 2 ]}

El tiempo de duración del símbolo, también conocido como intervalo unitario , se puede medir directamente como el tiempo entre transiciones observando un diagrama de ojo de la señal en un osciloscopio . El tiempo de duración del símbolo T _s se puede calcular como:

${\displaystyle T_{\text{s}}={1 \over f_{\text{s}}},}$

donde f _s es la tasa de símbolos. También existe la posibilidad de que se produzcan malentendidos, lo que genera ambigüedad.

Ejemplo: La comunicación a una velocidad de 1000  baudios significa la comunicación mediante el envío de 1000 símbolos por segundo . En el caso de un módem , esto corresponde a 1000 tonos por segundo ; de manera similar, en el caso de un código de línea, esto corresponde a 1000 pulsos por segundo . La duración de un símbolo es de 1/1000 segundos ( es decir, 1 milisegundo ).

La velocidad de transmisión se escala utilizando prefijos métricos estándar , de modo que, por ejemplo

• 1  kBd (kilobaud)  = 1000  Bd
• 1  MBd (megabaud)  = 1000  kBd
• 1  GBd (gigabaud)  = 1000  MBd

La tasa de símbolos está relacionada con la tasa de bits bruta expresada en bit/s . El término baudio se ha utilizado a veces incorrectamente para referirse a la tasa de bits , ^{[ 3 ]} ya que estas tasas son las mismas en los módems antiguos , así como en los enlaces de comunicación digital más simples que utilizan solo un bit por símbolo, de modo que el dígito binario 0 está representado por un símbolo y el dígito binario 1 por otro. En módems y técnicas de transmisión de datos más avanzados, un símbolo puede tener más de dos estados, por lo que puede representar más de un bit . Un bit (dígito binario) siempre representa uno de dos estados.

Si se transmiten N bits por símbolo y la tasa de bits bruta es R , incluyendo la sobrecarga de codificación de canal, la tasa de símbolos f _s se puede calcular como

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

Al tomar la información por pulso N en bit/pulso como el logaritmo en base 2 del número de mensajes distintos M que podrían enviarse, Hartley ^{[ 4 ]} construyó una medida de la tasa de bits bruta R como

${\displaystyle R=f_{\text{s}}N\quad }$ dónde${\displaystyle \quad N=\left\lceil \log _{2}(M)\right\rceil .}$

Aquí, el${\displaystyle \left\lceil x\right\rceil }$denota la función techo de${\displaystyle x}$, dónde${\displaystyle x}$Si se toma como cualquier número real mayor que cero, entonces la función techo redondea al número natural más cercano (por ejemplo${\displaystyle \left\lceil 2.11\right\rceil =3}$).

En ese caso, se utilizan M = 2N ^símbolos diferentes. En un módem, estos pueden ser tonos sinusoidales con duración limitada y combinaciones únicas de amplitud, fase o frecuencia. Por ejemplo, en un módem 64QAM , M = 64 , por lo que la velocidad de bits es N = log₂ ₍ 64) = 6 veces la velocidad en baudios. En un código de línea, estos pueden ser M niveles de voltaje diferentes.

La relación no es necesariamente un número entero; en la codificación 4B3T , la tasa de bits es 4/3 de la velocidad en baudios. (Una interfaz de velocidad básica típica con una velocidad de datos brutos de 160 kbit/s opera a 120 kBd). 

Los códigos con muchos símbolos, y por lo tanto una tasa de bits superior a la tasa de símbolos, son más útiles en canales como las líneas telefónicas con un ancho de banda limitado pero una alta relación señal/ruido dentro de ese ancho de banda. En otras aplicaciones, la tasa de bits es inferior a la tasa de símbolos. La modulación de ocho a catorce, como la que se usa en los CD de audio, tiene una tasa de bits de 8/17 ^[ a ] de la velocidad ^{en baudios} .

• Martin, Nicolas (enero de 2000). "Sobre los orígenes de las comunicaciones seriales y la codificación de datos" . dBulletin, el boletín de desarrolladores de dBASE (7) . Recuperado el 4 de enero de 2007 .
• Frenzel, Lou (27 de abril de 2012). "¿Cuál es la diferencia entre la tasa de bits y la velocidad de transmisión?" . Revista de Diseño Electrónico .