通信原理學習輔導：要點、仿真與習題 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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屈代明 等 著

圖書標籤:

• 通信原理
• 信號與係統
• 仿真
• MATLAB
• 學習輔導
• 教材
• 通信工程
• 高等教育
• 習題
• 考研

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030220295

版次：1

商品編碼：10458534

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-10-01

用紙：膠版紙

頁數：300

正文語種：中文

內容簡介

　　 《普通高等教育“十一五”規劃教材·通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》是根據黃載祿教授主編的教材《通信原理》（第一版，科學齣版社）編寫的輔導用書。全書共13章，內容與教材相對應，包括緒論、隨機變量與隨機過程概要、信道、信源編碼、信道復用、數字基帶信號的傳輸、模擬信號的調製與解調、數字信號調製、加性高斯白噪聲信道中的信號檢測、信道編碼、多徑衰落信道中的信號檢測和分集接收、擴頻通信原理和同步原理。每章包括三個部分，分彆為本章要點、仿真實驗、習題精選與解答。《普通高等教育“十一五”規劃教材·通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》的附錄提供瞭華中科技大學電信係2006~2007學年第二學期《通信原理》期終考試試題題解。《普通高等教育“十一五”規劃教材·通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》仿真實驗中提到的Matlab代碼和Simulink模型都可通過網絡下載。
　　 《普通高等教育“十一五”規劃教材·通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》可以作為高等院校電子信息類專業本科生和自考生學習《通信原理》課程的學習輔導材料和復習參考用書及報考碩士研究生的復習指導書，也可以作為通信原理課程教師的教學參考書。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 本章要點
1.2 仿真實驗
1.3 習題精選與解答

第2章 隨機變量與隨機過程概要
2.1 本章要點
2.2 Simulink仿真簡介——隨機信號通過綫性時不變係統的響應
2.3 Matlab仿真簡介——隨機信號通過綫性時不變係統的響應
2.4 習題精選與解答

第3章 信道
3.1 本章要點
3.2 仿真實驗——多徑衰落信道
3.3 習題精選與解答

第4章 信源編碼
4.1 本章要點
4.2 仿真實驗——增量調製
4.3 習題精選與解答

第5章 信道復用
5.1 本章要點
5.2 仿真實驗——頻分復用和正交頻分復用
5.3 習題精選與解答

第6章 數字基帶信號的傳輸
6.1 本章要點
6.2 仿真實驗——信道均衡器
6.3 習題精選與解答

第7章 模擬信號的調製與解調
7.1 本章要點
7.2 仿真實驗——抑製載波雙邊帶調幅
7.3 習題精選與解答

第8章 數字信號調製
8.1 本章要點
8.2 仿真實驗——MSK調製與解調
8.3 習題精選與解答

第9章 加性高斯白噪聲信道中的信號檢測
9.1 本章要點
9.2 仿真實驗——QAM符號錯誤率
9.3 習題精選與解答

第10章 信道編碼
10.1 本章要點
10.2 仿真實驗——捲積編碼和維特比譯碼
10.3 習題精選與解答

第11章 多徑衰落信道中的信號檢測和分集接收
11.1 本章要點
11.2 仿真實驗——多徑衰落信道信號的分集接收
11.3 習題精選與解答

第12章 擴頻通信原理
12.1 本章要點
12.2 仿真實驗——直接序列擴頻
12.3 習題精選與解答

第13章 同步原理
13.1 本章要點
13.2 仿真實驗——Costas環載波同步
13.3 習題精選與解答
參考文獻
附錄

前言/序言

　　通信原理是我國高等院校電子信息類專業的專業基礎課，是通信工程、電子信息工程專業學生的必修課，也是電子科學與技術、計算機、自動控製、光電子等相關專業學生的必修課或選修課，還是一些高等院校通信與信息係統、信號與信息處理等專業碩士研究生入學考試科目之一。
　　本書是通信原理課程的教學輔導教材或參考書。本書的主要參考書是華中科技大學黃載祿、殷蔚華、黃本雄編著的《通信原理》[1]教材（普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材，科學齣版社，2007年2月第一版）。該教材的特點是：①依照通信的理論體係，按照現代通信係統的功能模塊來劃分教材的章節。②在內容選取上，以無綫通信係統為背景，全麵介紹移動通信所涉及的主要技術；在理論知識講授和習題選取方麵，注重聯係通信係統實際。③全書的章節劃分和體係結構注重通信技術架構和理論體係的整體性。
　　本書的內容主要包含三部分：本章要點、仿真實驗和習題精選與解答。①關於各章要點：本書考慮到教材中數學推導和文字敘述內容較多，為便於學生理解，有利於學生掌握各章的核心內容，本書各章的第一部分抽取瞭教材各章內容的要點，即主要概念、原理、方法、圖錶、結論，並介紹主要應用，省略瞭中間的推導過程，使學生能瞭解教材內容的綱目，在較短時間內迴顧和復習教材的主要內容。②關於仿真實驗：根據教材的重點和難點內容，本書為每一章設計瞭一個仿真實驗以及相應的多個仿真練習。仿真實驗采用瞭Matlab或Simulink作為仿真工具，使學生能深入學習課程重點難點，以及通信仿真的方法和技術。本書的仿真實驗結構完整，可以作為通信原理課程仿真實驗的實驗指導書。考慮到係統仿真已成為設計和研究電子信息係統、通信係統普遍采用的工具，它能將原理與係統相結閤，因而該部分內容可以培養學生的係統思維能力、自主學習能力和科學研究能力。③關於習題精選與解答：本書從教材中精選瞭部分習題，給齣瞭這些習題的詳細解答，而沒有給齣教材中所有習題的解答。這樣做的原因是，習題是培養學生理解所學概念、理論，並與工程實際相聯係，綜閤應用理論知識的一個重要環節，如果所有習題都給齣瞭詳細解答將不利於學生的獨立思考。

通信原理學習輔導：要點、仿真與習題 引言 在當今信息爆炸的時代，通信技術以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從智能手機的即時通訊，到覆蓋全球的互聯網，再到衛星導航和無綫傳感網絡，這一切都離不開通信原理的支撐。掌握通信原理，不僅是電子信息工程、通信工程等相關專業學生必備的核心知識，也是理解現代科技脈絡、洞察未來發展趨勢的關鍵。然而，通信原理涉及的數學工具、抽象概念和係統模型，常常讓初學者感到晦澀難懂，難以建立起清晰的知識體係。 本書正是基於這一挑戰而誕生的。我們深知，理論的枯燥需要生動的講解，抽象的概念需要直觀的理解，而復雜的係統則需要通過實踐來加深認識。因此，本書不僅僅是對通信原理知識點的梳理，更是一本集理論精講、仿真實操與習題演練為一體的綜閤性學習輔導。我們的目標是，通過一種係統化、多維度的方法，幫助讀者真正理解通信的奧秘，打下堅實的理論基礎，並具備初步分析和解決通信工程問題的能力。 本書內容概述 本書圍繞通信原理的核心內容展開，力求做到內容全麵、邏輯清晰、由淺入深，並充分融入現代教學理念，強調理論與實踐相結閤。 第一部分：通信原理核心要點精講 這部分是我們本書的基石，詳細闡述通信係統各個關鍵模塊的理論知識。我們將按照通信係統的典型組成流程，逐一解析： 1. 信息源與信源編碼（Source Coding）： 信息熵理論：介紹信息的基本概念，如離散信源、信息熵的定義、性質及其重要性。我們將解釋熵如何度量信息的不確定性，以及它在數據壓縮中的理論極限。 信源編碼的基本原理：深入探討如何將信源輸齣的符號序列轉換為適閤傳輸或存儲的二進製碼。重點講解無失真信源編碼，包括霍夫曼編碼（Huffman Coding）和算術編碼（Arithmetic Coding）等經典算法，分析它們的編碼效率和實現方法。同時，也會介紹有失真信源編碼，如PCM（Pulse Code Modulation）及其量化理論，為後續的模擬信號數字化處理打下基礎。 現代應用：簡要提及JPEG、MP3等在實際中如何應用這些編碼原理。 2. 信道編碼（Channel Coding）： 通信的噪聲與乾擾：詳細分析各種類型的信道噪聲（如加性高斯白噪聲AWGN）及其對信號的影響。解釋信號在傳輸過程中可能齣現的衰減、失真和乾擾。 差錯控製的必要性：強調在有噪聲信道中，信息傳輸的可靠性是核心問題，而信道編碼就是解決這一問題的關鍵技術。 糾錯碼的基本原理：介紹綫性分組碼，包括漢明碼（Hamming Code）等，講解其編碼和譯碼的基本思想，如伴隨式計算。 捲積碼（Convolutional Codes）：分析捲積碼的結構，介紹Viterbi譯碼算法，這是現代通信係統中最常用的高效譯碼算法之一。 現代高性能碼：初步介紹LDPC（Low-Density Parity-Check）碼和Turbo碼等，它們在現代高速通信係統中扮演著至關重要的角色，極大地提升瞭通信的可靠性。 3. 調製與解調（Modulation and Demodulation）： 為何需要調製：解釋將基帶信號（如音頻、視頻）轉換為適閤在特定頻率載波上傳輸的信號的必要性，如解決天綫尺寸問題、頻譜共享等。 模擬調製技術：詳細講解幅度調製（AM）（如DSB、SSB）、調頻（FM）和調相（PM）的原理、數學錶達式、頻譜特性以及優缺點。 數字調製技術：這是現代通信的重中之重。深入講解調幅鍵控（ASK）、調頻鍵控（FSK）、調相鍵控（PSK）（如BPSK、QPSK）以及正交幅度調製（QAM）（如16QAM、64QAM）的原理、星座圖、功率譜密度、帶寬效率和抗噪聲性能。 相乾解調與非相乾解調：分析不同調製方式下解調器的設計和工作原理。 4. 多路復用與多址技術（Multiplexing and Multiple Access）： 多路復用的概念：解釋如何在同一條傳輸信道上同時傳輸多個獨立的信號，提高信道利用率。 頻分復用（FDM）：介紹其原理、應用場景（如傳統廣播、早期的電話係統）。 時分復用（TDM）：介紹其原理，包括同步TDM和異步TDM，以及在數字通信中的應用（如PSTN）。 碼分復用（CDM）：講解其基本原理，如擴頻通信（Spread Spectrum），以及在CDMA係統中的應用。 正交頻分復用（OFDM）：詳細介紹OFDM的技術原理，如何將高速數據流分解為多個低速數據流在正交的子載波上傳輸，以及其在Wi-Fi、4G/5G等現代無綫通信係統中的重要地位。 多址技術：與復用技術相輔相成，介紹頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和正交頻分多址（OFDMA）在支持多用戶接入中的作用。 5. 數字信號處理在通信中的應用： 抽樣定理（Sampling Theorem）：解釋模擬信號如何被離散化，以及奈奎斯特定理在數字通信中的關鍵作用。 量化（Quantization）：分析量化誤差，介紹均勻量化和非均勻量化。 比特流的生成與處理：介紹數據在數字通信係統中的基本流轉過程。 第二部分：仿真工具與實踐應用 理論知識的學習離不開實踐的檢驗。本部分將引導讀者利用現代仿真工具，將抽象的通信原理轉化為可視化的過程。 1. 仿真工具介紹： MATLAB/Simulink：重點介紹MATLAB作為強大的科學計算平颱，以及Simulink作為其圖形化仿真環境在通信係統建模和仿真方麵的強大功能。我們將提供清晰的界麵引導和基本操作演示。 Python (NumPy, SciPy, Matplotlib)：介紹Python在科學計算領域的普及性，以及利用NumPy進行數值計算，SciPy進行科學計算，Matplotlib進行數據可視化，構建簡單通信係統的示例。 其他常用工具：簡要提及如GNU Radio等開源工具，展示不同仿真平颱的適用性。 2. 關鍵模塊的仿真實現： 信源編碼仿真：使用MATLAB/Simulink或Python實現霍夫曼編碼的編碼和解碼過程，並觀察編碼前後的數據長度變化，直觀理解壓縮效果。 信道編碼仿真： 漢明碼仿真：實現漢明碼的編碼、加噪、譯碼過程，並通過統計誤碼率（BER）來觀察漢明碼的糾錯能力。 捲積碼仿真：構建簡單的捲積碼係統，並利用Viterbi算法進行譯碼，分析不同信噪比下的BER性能。 調製與解調仿真： ASK, FSK, PSK, QAM仿真：分彆實現不同數字調製方式的發送端和接收端，觀察星座圖，計算和分析不同信噪比下的BER性能麯綫，並與理論值進行對比。 OFDM係統仿真：構建一個簡化的OFDM係統，展示其如何通過子載波並行傳輸信號，並分析其在多徑衰落信道下的性能。 多路復用仿真： FDM/TDM仿真：通過簡單的信號疊加和分離，模擬FDM和TDM係統的基本工作流程。 整體通信鏈路仿真： 構建簡易通信係統：將上述各個模塊整閤，構建一個端到端的通信係統仿真模型，從信息源到信宿，完整地展示信號的傳輸過程，並進行性能評估。 3. 仿真結果分析與解讀： 性能指標的理解：深入講解誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、帶寬效率等關鍵性能指標的含義，以及它們如何反映通信係統的性能。 理論與仿真對比：引導讀者將仿真結果與理論計算值進行對比，分析其中的差異，理解仿真模型的精確度和局限性。 參數優化與實驗設計：鼓勵讀者嘗試改變仿真參數（如信噪比、碼率、調製階數等），觀察其對係統性能的影響，培養初步的實驗設計和優化能力。 第三部分：精選習題與解答 理論知識的學習最終要通過練習來鞏固和提升。本部分提供瞭大量精心設計的習題，覆蓋通信原理的各個知識點，並附有詳細的解答，幫助讀者檢測學習效果，發現薄弱環節。 1. 概念辨析題：考察對通信原理基本概念的理解，如信息熵、信道容量、調製方式的本質區彆等。 2. 計算分析題：涉及信息熵計算、信道編碼效率計算、調製解調功率譜分析、BER計算、係統性能估算等。 3. 設計與應用題：要求讀者根據特定場景，設計簡單的通信係統模塊，或分析現有通信係統的優缺點。 4. 仿真輔助題：結閤仿真實踐，要求讀者完成特定的仿真任務，並根據仿真結果進行分析和討論。 5. 綜閤應用題：將多個知識點融會貫通，考察讀者對整個通信係統原理的理解和綜閤運用能力。 習題解答 每道習題都配有詳細的解答過程，清晰地展示解題思路和關鍵步驟。對於計算類題目，我們會提供詳細的數學推導；對於概念類題目，我們會給齣精準的解釋。同時，對於部分涉及仿真實現的題目，解答中也會包含相應的代碼片段或仿真思路提示，方便讀者對照學習。 本書特色與優勢 理論與實踐的完美結閤：本書並非僅僅羅列公式，而是深入淺齣地講解原理，並輔以大量的仿真實例，讓抽象的概念變得生動形象。 循序漸進的學習路徑：從基礎概念入手，逐步深入到復雜係統，結構清晰，邏輯嚴謹，適閤初學者和希望係統梳理知識的學生。 精選的仿真示例：精選瞭通信係統中各個核心模塊的仿真代碼，易於理解和實現，為讀者提供良好的實踐起點。 豐富的習題資源：精心設計的習題，難度適中，覆蓋麵廣，配以詳細解答，是鞏固學習、檢驗成果的利器。 緊跟時代發展：在介紹經典理論的同時，也融入瞭OFDM、LDPC等現代通信技術，幫助讀者瞭解通信領域的最新發展。 易於閱讀的語言風格：避免使用過於生僻的專業術語，力求用清晰、簡潔的語言來解釋復雜的概念，使讀者更容易接受。 讀者對象 本書適用於以下讀者： 通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術等相關專業的本科生和研究生，作為課程學習的輔導讀物。 對通信原理感興趣的初學者，希望係統學習通信基本概念和技術。 從事通信相關工作的工程師，希望溫習和深化對通信原理的理解。 準備相關資格考試的學習者。 結語 通信原理是構建現代信息社會的基石。本書緻力於為您搭建一座通往通信原理殿堂的橋梁，通過精煉的理論講解，直觀的仿真實踐，以及嚴謹的習題訓練，幫助您不僅“學會”通信原理，更能“理解”通信原理，並“運用”通信原理。我們相信，通過本書的學習，您將能夠更加自信地迎接通信領域挑戰，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

初探通信原理的奇妙世界 作為一名通信工程專業的本科生，我一直對通信原理這門課感到既好奇又畏懼。它的理論性很強，很多概念都比較抽象，課本上的講解有時會讓我感到難以理解。偶然間，我聽同學推薦瞭《通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》，抱著試一試的心態購買瞭這本書。沒想到，這真的是一次讓我茅塞頓開的體驗。這本書的結構設計非常閤理，從最基礎的信號與係統齣發，逐步深入到信源編碼、信道編碼、調製解調等核心章節。作者在講解每一個概念時，都會先給齣清晰的定義，然後用簡潔明瞭的語言解釋其內涵，並且會結閤一些生動形象的比喻。 我特彆喜歡書中關於“仿真”的部分。以前學習的時候，很多理論知識都停留在紙麵上，很難體會到實際運行的效果。這本書提供瞭許多MATLAB和Python的仿真代碼，讓我可以親手去驗證書中的理論。例如，我跟著書中的指導，自己搭建瞭一個簡單的數字基帶傳輸係統，通過改變噪聲的強度，直觀地觀察到瞭誤碼率的變化。這種“眼見為實”的學習方式，極大地加深瞭我對通信係統性能的理解。作者還設計瞭很多有針對性的習題，這些習題不僅考察瞭理論知識的掌握程度，更注重考察解決實際問題的能力。做完這些習題，我感覺自己對通信原理的理解已經從“知其然”提升到瞭“知其所以然”的境界。

評分☆☆☆☆☆

通往通信原理精通之路的良師益友 在我接觸通信原理課程之初，我對這門學科的理解可以說是“一片空白”。課本上的內容晦澀難懂，各種專業術語層齣不窮，感覺就像是在跟一群來自外星球的數學傢對話。我曾嘗試過閱讀其他幾本教材，但都因為過於深奧而半途而廢，讓我一度懷疑自己是否適閤學習通信工程。直到我在網上看到瞭《通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》，它的標題就深深地吸引瞭我——“學習輔導”、“要點”、“仿真”、“習題”，這幾個詞仿佛就是為我量身定做的。 這本書的編寫風格非常獨特，它並沒有簡單地復製粘貼課本上的內容，而是用一種更加貼近讀者的方式來講解。作者在每一個章節的開頭，都會用通俗易懂的語言介紹該部分的核心概念和重要性，然後纔逐步深入到具體的理論和公式。尤其讓我印象深刻的是，書中對一些關鍵概念的講解，例如信息論的基礎、調製解調的原理，作者都運用瞭很多生活中的例子來進行類比，這讓我瞬間就明白瞭那些抽象的概念。 更讓我欣喜的是，這本書的“仿真”部分。它提供的代碼示例非常實用，不僅僅是展示，更重要的是教你如何去理解和運用。我跟著書中的指導，成功地在MATLAB中實現瞭一個簡單的ASK調製和解調過程，並觀察到瞭信號的波形變化。這種“動手實踐”的經曆，讓我對通信原理的理解達到瞭前所未有的深度。最後的“習題”部分，設計得也非常精巧，既有鞏固基礎的題，也有啓發思考的題，讓我能夠全麵地檢驗自己的學習成果。

評分☆☆☆☆☆

讀《通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》有感 這本書的齣現，對我這個在通信原理這條路上摸索多年的“老學生”來說，簡直是一場及時雨。以往的學習，總是在理解理論和實際應用之間找不到一個完美的平衡點。理論知識枯燥且抽象，而那些稀稀拉拉的仿真例子又過於簡略，難以深入。直到我翻開這本書，纔發現原來學習通信原理可以如此“接地氣”。作者在梳理核心概念時，並沒有簡單地堆砌公式，而是穿插瞭大量的現實生活中的通信場景，比如手機信號的接收、Wi-Fi的連接過程，甚至是我們日常通話背後的技術原理。這讓我一下子就覺得那些曾經讓我頭疼的傅裏葉變換、功率譜密度不再是高不可攀的數學符號，而是支撐起我們現代通信世界的基石。 更讓我驚喜的是，書中提供的仿真部分。以往的電子書或者網絡資源，要麼仿真代碼錯誤百齣，要麼隻能跑一些最基礎的演示。而這本書的仿真部分，無論是MATLAB還是Python，代碼都寫得非常規範，並且能夠直接運行。更重要的是，作者在每個仿真實驗前都詳細解釋瞭實驗的目的、原理，以及如何解讀仿真結果。我跟著書中的指導，自己動手修改參數，觀察信號波形的變化，感受不同調製解調方式對傳輸質量的影響。這讓我對通信係統的性能有瞭直觀的認識，比單純背誦課本上的“信噪比、誤碼率”這些概念要深刻得多。比如，在理解差錯控製編碼時，我通過仿真發現，不同的糾錯碼在相同的信道條件下，其糾錯能力確實存在顯著差異，這比單純記憶一些編碼名稱來得生動形象。

評分☆☆☆☆☆

《通信原理學習輔導》：給迷茫者的指南針 說實話，我拿到這本書的時候，帶著一種將信將疑的態度。畢竟，市麵上關於通信原理的書籍已經很多瞭，有的過於理論化，有的又過於淺顯。我參加過好幾次與通信原理相關的培訓，感覺總是抓不住重點，學完之後感覺像是“水中撈月”，雲裏霧裏。這本書的標題“學習輔導：要點、仿真與習題”，讓我看到瞭希望。翻開目錄，我發現它並非簡單地羅列知識點，而是非常有邏輯性地將通信原理的各個模塊串聯起來。從信息源編碼、信道編碼、調製解調，到多址技術，每一個章節都圍繞著核心概念展開，並且緊密聯係實際應用。 最吸引我的是書中對“要點”的提煉。作者並不是把所有細節都一股腦地拋給你，而是精準地抓住瞭每一個知識點的“靈魂”，用清晰易懂的語言進行闡述。比如，在講解香農定理的時候，並沒有停留在一堆復雜的公式上，而是深入淺齣地解釋瞭信道容量的概念，以及它對於信息傳輸的理論極限意味著什麼。這種“點石成金”的講解方式，讓我一下子就抓住瞭問題的關鍵，不再被繁雜的數學推導所睏擾。同時，書中提供的習題也並非是簡單的填空題或者選擇題，而是包含瞭大量的計算題、設計題，甚至是一些需要結閤仿真來解決的開放性問題。這迫使我去思考，如何將理論知識運用到實際問題中，而不是死記硬背。

評分☆☆☆☆☆

告彆死記硬背，擁抱理解與應用 坦白講，在遇到這本書之前，我的通信原理學習之路可謂是“步履維艱”。課本上的理論知識如同天書，公式和定理層層疊疊，稍不留神就會迷失在其中。為瞭應付考試，我隻能采取“題海戰術”，機械地記憶公式和解題步驟，但收效甚微，一旦遇到稍微變化的問題，就束手無策。直到我發現瞭《通信原理學習輔導：要點、仿真與習題》，我纔意識到，原來通信原理的學習並非隻能如此枯燥乏味。這本書的齣現，徹底改變瞭我對這門學科的看法。 書中對“要點”的提煉，如同為我撥開瞭迷霧。作者善於抓住知識的核心，用最精煉的語言進行闡述，避免瞭不必要的繁文縟節。比如，在講解綫性捲積的性質時，作者並沒有一一列舉那些枯燥的數學證明，而是通過圖示和簡短的解釋，讓我迅速理解瞭捲積在信號處理中的重要作用。更讓我驚喜的是，書中提供瞭豐富的仿真案例，這些案例不僅僅是簡單的代碼演示，更是對理論知識的應用和驗證。我曾親手嘗試瞭書中關於OFDM的仿真，通過調整子載波數和循環前綴長度，我能夠直觀地感受到不同參數設置對信號抗多徑衰落能力的影響。這種將理論與實踐相結閤的學習方式，讓我對通信原理的理解不再是空中樓閣，而是有瞭堅實的基礎。