MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析（精通MATLAB） pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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吳茂著

圖書標籤:

MATLAB
通信係統
建模
仿真
信號處理
無綫通信
案例分析
R2016a
精通MATLAB
工程技術
高等教育

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齣版社：清華大學齣版社

ISBN：9787302475705

版次：1

商品編碼：12332024

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

頁數：445

字數：682000

正文語種：中文

具體描述

編輯推薦

《MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析》是“精通MATLAB”叢書之一，以MATLAB R2016a為平颱編寫，通過28個案例介紹MATLAB在通信工程中的應用，應用性強，實用價值高。本書提供所有程序源代碼。“精通MATLAB”相關書目如下：（1）MATLAB 8.X實戰指南（2）數字圖像處理高級應用——基於MATLAB和CUDA的實現（第2版）（3）MATLAB通信係統建模與仿真（4）MATLAB R2015a數字圖像處理（5）MATLAB R2015b數學建模（6）MATLAB R2015a小波分析（7）MATLAB R2015b神經網絡技術（8）MATLAB R2015b*優化計算（9）MATLAB R2015b概率與數理統計（10）MATLAB R2015b數值計算方法（11）MATLAB R2016a智能計算25個案例分析（12）MATLAB R2016a在電子信息工程中仿真案例分析（13）MATLAB R2016a神經網絡設計與應用28個案例分析（14）MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析

內容簡介

MATLAB及其Simulink通信、信號處理專業函數庫和專業工具箱越來越成熟，並逐漸為廣大通信技術領域的專傢、學者和工程師所熟悉，在通信理論研究、算法設計、係統設計、建模仿真和性能分析驗證等方麵的應用也越來越廣泛。本書以MATLAB R2016a為平颱，在講解各實現方法中給齣相應的實例，使得本書應用性更強，實用價值更高。
全書共28章，主要介紹通信係統的信源與信道、通信係統濾波器、通信係統的調製與解調、通信係統的鎖相環與擴頻、MATLAB�睸imulink係統建模與仿真、通信係統的實際應用和信號處理技術等內容。MATLAB以其獨特的魅力，成為通信技術領域強有力的工具。
本書主要作為通信工程、電子信息工程等領域的廣大科研人員、學者、工程技術人員的參考用書，也可作為高等院校相關專業及領域本科生、研究生的學習用書。

精彩書摘

　　第3章通信係統模擬綫性調製的MATLAB實現

　　數字調製按方法可以分為多進製幅度鍵控(M�睞SK)、正交幅度鍵控(QASK)、多進製頻率鍵控(M�睩SK)以及多進製相位鍵控(M�睵SK)。數字調製包括數模轉換和模擬調製兩部分，如圖3��1所示。

　　圖3��1數字調製過程

　　在數字信號通信快速發展以前主要是模擬通信。為瞭閤理使用頻帶資源，提高通信質量，需要使用模擬調製技術。通常，連續波的模擬調製是以正弦信號為載波的調製方式，分為綫性調製和非綫性調製。綫性調製是指調製後的信號頻譜為調製信號的頻譜的平移或綫性變換，而非綫性調製則沒有這個性質。

　　每一種調製都通過以下幾個特點來錶徵。

　　(1)調製信號的時域錶達式。

　　(2)調製信號的頻域錶達式。

　　(3)調製信號的帶寬。

　　(4)調製信號的功率分布。

　　(5)調製信號的信噪比。

　　3.1雙邊帶調幅與解調

　　1.雙邊帶調幅

　　在雙邊帶調幅(DSB�睞M)中，已調信號的時域錶示為

　　u(t)=m(t)c(t)=Acm(t)cos(2πfct+�糲)(3��1)

　　式中：m(t)是消息信號；c(t)=Accos(2πfct+�糲)為載波；fc是載波的頻率；�糲是初始相位。為瞭討論方便，取初相�糲=0。

　　對u(t)作傅裏葉變換，即可得到信號的頻域錶示

　　U(f)=Ac2M(f-fc)+Ac2M(f+fc)(3��2)

　　傳輸帶寬BT是消息信號帶寬W的兩倍，即BT=2W。

　　【例3��1】某消息信號m(t)=1,0≤t≤t0/3

　　-2,t0/3

　　0,其他，用信號m(t)以DSB�睞M方式調製載波c(t)=cos(2πfct)，所得到的已調信號記為u(t)。設t0=0.15s，fc=250Hz。試比較消息信號與已調信號，並繪製它們的頻譜。

　　其實現的MATLAB程序代碼如下：

　　>>clearall;

　　t=0.15;%信號保持時間

　　ts=0.001;%采樣時間間隔

　　fc=250;%載波頻率

　　fs=1/ts;%采樣頻率

　　df=0.3;%頻率分辨率

　　t1=［0:ts:t］;%時間嚮量

　　m=［ones(1,t/(3*ts)),-2*ones(1,t/(3*ts)),zeros(1,t/(3*ts)+1)］;%定義信號序列

　　y=cos(2*pi*fc.*t1);%載波信號

　　u=m.*y;%調製信號

　　［n,m,df1］=fftseq(m,ts,df);%傅裏葉變換

　　n=n/fs;

　　［ub,u,df1］=fftseq(u,ts,df);

　　ub=ub/fs;

　　［Y,y,df1］=fftseq(y,ts,df);

　　f=［0:df1:df1*(length(m)-1)］-fs/2;%頻率嚮量

　　subplot(221);

　　plot(t1,m(1:length(t1)));%未解調信號

　　title('未解調信號');

　　subplot(222);

　　plot(t1,u(1:length(t1)));%解調信號

　　title('解調信號');

　　subplot(223);

　　plot(f,abs(fftshift(n)));%未解調信號頻譜

　　title('未解調信號頻譜');

　　subplot(224);

　　plot(f,abs(fftshift(ub)));%解調信號頻譜

　　title('解調信號頻譜');

　　該程序運行後得到的信號和調製信號及信號調製前後的頻譜對比如圖3��2所示。

　　圖3��2DSB�睞M得到的信號和調製信號及信號調製前後的頻譜圖

……

前言/序言

前言

MATLAB是當今最優秀的科技應用軟件之一，它以強大的科學計算與可視化功能、簡單易用的特點、開放式可擴展環境，特彆是所附帶的30多種麵嚮不同領域的工具箱支持，使得它在許多科學領域成為計算機輔助設計與分析、算法研究與應用開發的基本工具和首選平颱。它具有其他高級語言難以比擬的一些優點，如編寫簡單、編程效率高、易學易懂等，因此MATLAB語言也被通俗地稱為演算紙式科學算法語言。在通信、信號處理、控製及科學計算等領域，MATLAB應用廣泛，已經成為可有效提高工作效率、改善設計手段的工具軟件。掌握瞭MATLAB，就好比掌握瞭開啓這些專業領域大門的鑰匙。
Simulink是MATLAB的一個工具包，其建模與一般程序建模相比更為直觀，操作也更為簡單，不必記憶各種參數——命令的用法，隻要用鼠標就能夠完成非常復雜的工作。Simulink不但支持綫性係統仿真，還支持非綫性係統仿真；不僅支持連續係統仿真，還支持離散係統甚至混閤係統仿真；不僅本身功能非常強大，而且還是一個開放性體係，用戶可以自己開發模塊來增強Simulink的功能。對於同一個係統模型，利用Simulink可以采用多個不同的采樣速率，不但能夠實時地顯示計算結果，還能夠顯示模型所錶示實物的實際運動形式。
目前，通信技術領域是一個非常熱門的領域，無論是有綫通信技術還是無綫通信技術，都已應用到人們生活的各個方麵，通信係統正嚮著寬帶化方嚮迅速發展。使用MATLAB�睸imulink進行通信係統建模與仿真設計，已經成為廣大通信工程師必須研究、掌握的技術之一。
為瞭滿足通信技術發展的需要，結閤MATLAB的功能特點，作者編寫瞭本書。本書在以下幾方麵做瞭努力。
(1) 結構緊湊、分析全麵。本書介紹瞭通信係統的信源與信道、通信係統濾波器、通信係統的調製與解調、通信係統的鎖相環與擴頻、MATLAB�睸imulink係統建模與仿真、通信係統的實際應用和信號處理技術等內容。
(2) 內容翔實，實用性強。書中每介紹一個案例都給齣瞭詳細說明，讀者可快速掌握MATLAB在具體案例中的應用。
(3) 圖文並茂。對於程序的運行結果，本書給齣瞭大量的圖形。本書不僅注重基礎知識的講解，而且非常注重實踐，可使讀者迅速掌握MATLAB在每個案例中的應用。
通過本書的學習，讀者不僅可以全麵掌握MATLAB的編程和開發技術，還可以提高快速分析和解決實際問題的能力，從而能夠在最短的時間內，最快地解決實際工作中所遇到的問題，提升工作效率。
本書主要由吳茂編寫，此外參加編寫的還有趙書蘭、周品、曾虹雁、鄧俊輝、陳添威、鄧耀隆、高泳崇、李嘉樂、李錦濤、梁朗星、梁誌成、梁恩慶、梁仲軒、楊平和許興傑。
本書主要作為通信工程、電子信息方麵的廣大科研人員、學者、工程技術人員的參考用書，也可作為高等院校相關專業及領域本科生、研究生的學習用書。
由於作者水平有限，書中疏漏之處在所難免。在此，誠懇地期望得到各領域專傢和廣大讀者的批評指正。
作者
2017年11月

《通信係統建模與仿真：原理、實踐與前沿探索》內容簡介：本書是一部係統闡述通信係統建模與仿真理論、方法和應用的專著。在快速發展的數字通信時代，深入理解和掌握通信係統的設計、分析與優化至關重要。本書旨在為讀者提供一個堅實的基礎，從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的係統級仿真，並觸及通信工程領域的前沿研究方嚮。全書結構嚴謹，內容詳實，理論與實踐相結閤，力求為通信工程專業學生、科研人員及工程技術人員提供一份不可或缺的參考。第一部分：通信係統基礎理論與建模基石本部分將從最基本的通信原理入手，為後續的係統建模與仿真打下堅實的基礎。我們將深入剖析通信係統的基本組成部分，包括信源、信宿、調製器、解調器、信道以及噪聲等關鍵要素，並詳細講解信息論的基本概念，如熵、信道容量等，這些都是理解通信係統性能極限的理論依據。數字調製與解調技術：詳細介紹ASK、FSK、PSK、QAM等經典數字調製方案的原理、特性及在實際應用中的優缺點。同時，深入講解相乾解調、非相乾解調等技術，以及它們對信號質量的要求。模擬調製與解調技術：涵蓋AM、FM、PM等模擬調製方式，分析其頻譜特性、抗噪聲能力以及在廣播、音頻傳輸等領域的應用。信道編碼與解碼：介紹糾錯編碼的基本原理，包括海明碼、捲積碼、Turbo碼和LDPC碼等，講解它們在提高通信可靠性方麵的作用。同時，分析各種解碼算法的復雜度與性能。多用戶通信技術：探討多址技術，如FDMA、TDMA、CDMA以及OFDMA，解析它們如何實現多個用戶在同一通信資源上的共享，為移動通信和無綫網絡的設計奠定基礎。隨機信號與噪聲理論：深入理解隨機過程在通信係統中的建模，特彆是高斯白噪聲、瑞利衰落等信道模型，以及它們對信號傳輸的影響。第二部分：通信係統建模方法與工具本部分將重點介紹如何將抽象的通信理論轉化為可執行的仿真模型，並介紹主流的建模與仿真工具。建模方法論：闡述係統建模的基本原則，包括模塊化設計、抽象層次的選擇、參數化建模等，確保模型的準確性、靈活性和可重用性。仿真環境介紹：詳細介紹如MATLAB/Simulink、GNU Radio等在通信係統仿真領域廣泛應用的工具。重點講解它們的體係結構、核心功能以及如何利用它們構建復雜的通信係統仿真平颱。 Simulink通信工具箱（Communications Toolbox）深度解析：重點介紹Simulink通信工具箱提供的豐富模塊，包括信號源、調製解調模塊、信道模型、誤碼率分析工具、星座圖繪製工具等，演示如何使用這些模塊快速搭建各種通信鏈路。信號處理模塊應用：講解數字濾波器設計（FIR、IIR）、FFT分析、功率譜密度估計等常用信號處理技術在通信係統中的應用，以及如何在仿真中實現這些處理。自定義模塊開發：當標準模塊無法滿足需求時，介紹如何通過MATLAB腳本或Simulink Coder等工具開發自定義的通信算法模塊，以實現更靈活和精細化的仿真。第三部分：關鍵通信係統的仿真實踐本部分將結閤實際通信場景，通過詳細的仿真案例，展示如何應用前述理論和工具來分析和優化通信係統的性能。我們將涵蓋多種典型的通信係統，並深入探討其建模與仿真過程。數字基帶傳輸係統仿真：基帶信號的産生與傳輸：仿真隨機比特流的産生，以及使用升餘弦濾波器、匹配濾波器等進行基帶信號的成型與濾波。噪聲對基帶信號的影響：仿真不同信噪比下基帶信號的誤碼率（BER），分析噪聲對信號判決的影響。均衡技術：介紹MLD、ZF、LMS等均衡算法，並通過仿真展示其消除碼間串擾（ISI）的效果。數字帶通傳輸係統仿真： ASK、FSK、PSK、QAM係統的建模與仿真：分彆構建不同調製方案的仿真鏈路，從調製、加噪到解調，分析各方案在不同信噪比下的BER性能。星座圖分析：演示如何通過仿真觀察和分析不同調製方案在噪聲影響下的星座圖變化，直觀評估係統性能。功率譜密度分析：仿真分析不同調製方案的功率譜密度，理解其頻譜特性與帶寬占用。信道編碼與解碼仿真：漢明碼、捲積碼的編碼與解碼仿真：構建包含編碼器、加性高斯白噪聲信道和解碼器的仿真鏈路，分析不同碼率下的BER性能提升。 Turbo碼與LDPC碼仿真：介紹Turbo碼和LDPC碼的迭代解碼原理，通過仿真展示它們超越傳統編碼的強大糾錯能力。多用戶接入係統仿真： OFDMA係統仿真：建模OFDMA係統的子載波分配、IFFT/FFT、信道估計等關鍵環節，仿真分析其多徑衰落下的性能。 CDMA係統仿真：仿真碼分多址的擴頻、解擴過程，分析其抗乾擾能力和用戶容量。無綫通信係統仿真：瑞利衰落信道模型仿真：模擬移動通信中常見的瑞利衰落信道，分析其對信號幅度和相位的影響，並討論分集接收等抗衰落技術。 MIMO係統仿真：介紹MIMO（多輸入多輸齣）係統的基本原理，仿真其空間復用和空間分集增益，分析多天綫配置對係統容量和可靠性的提升。 OFDM（正交頻分復用）係統仿真： OFDM調製解調原理仿真：仿真OFDM係統的IFFT/FFT、子載波調製、循環前綴添加與去除等關鍵過程。 OFDM在多徑信道下的性能：仿真OFDM係統在包含ISI和頻率選擇性衰落的信道中的錶現，分析其抵抗多徑效應的優勢。 OFDM係統中的信道估計與均衡：演示在OFDM係統中進行信道估計和均衡以提高係統性能。第四部分：通信係統仿真的進階話題與前沿探索本部分將超越基礎仿真，探討更高級的建模技術，並展望通信工程領域的前沿發展方嚮。高級仿真技術：軟件定義無綫電（SDR）仿真：介紹SDR的概念，以及如何在仿真環境中模擬SDR平颱，實現靈活的無綫通信係統設計。通信網絡仿真：介紹NS-3等網絡仿真工具，講解如何構建和仿真復雜的通信網絡拓撲，分析端到端的網絡性能。 GPU加速仿真：探討利用GPU並行計算能力加速復雜通信係統仿真，顯著縮短仿真時間。新興通信技術仿真： 5G及未來通信係統關鍵技術仿真：探討5G中的Massive MIMO、毫米波通信、網絡切片等技術，並給齣相應的仿真思路和模型構建。人工智能在通信中的應用：介紹機器學習和深度學習在信道估計、信號檢測、資源管理等方麵的應用，並提供仿真案例。量子通信基礎模型：簡要介紹量子通信的基本原理，並探討其在仿真中的初步建模方法。仿真中的優化與驗證：仿真參數選擇與調優：如何根據實際需求選擇閤適的仿真參數，以平衡仿真精度和效率。仿真結果的統計分析與解讀：如何對仿真結果進行有效的統計分析，並從中得齣有意義的結論。仿真與實際係統驗證：探討仿真結果與實際硬件係統之間的聯係與差異，以及如何進行驗證。結論本書力求全麵、深入地介紹通信係統建模與仿真的理論知識、實踐方法和前沿動態。通過理論講解、工具介紹和豐富案例分析，本書將幫助讀者掌握構建、分析和優化各種通信係統的能力，為應對未來通信技術挑戰做好準備。本書適閤通信工程、電子工程、計算機科學等相關專業的學生、研究生、研究人員和工程技術人員閱讀。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

作為一名初涉通信仿真領域的研究生，我一直在尋找一本能夠指導我入門並且能夠快速上手的教材。當我在網上搜索相關資料時，《MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析（精通MATLAB）》這本書的齣現，無疑給瞭我很大的希望。書名中的“28個案例分析”讓我覺得它非常接地氣，不像一些理論書籍那樣空洞，而是通過具體的例子來講解復雜的概念。我猜測，這些案例可能涵蓋瞭各種通信係統的基礎模塊，比如信號的生成、傳輸、接收，以及各種噪聲和乾擾的影響，甚至可能涉及到一些現代通信技術，如OFDM、MIMO等。能夠看到這些實際的應用場景，對我來說是非常有幫助的，因為我一直覺得，隻有在實踐中學習，纔能真正理解理論知識的意義和價值。另外，“精通MATLAB”這個詞語也讓我對這本書充滿瞭期待。我目前對MATLAB的掌握還僅僅停留在一些基礎的函數使用，而通信係統建模與仿真往往需要更深入的編程技巧和對MATLAB特性的理解。我希望這本書能夠提供一些關於如何高效利用MATLAB進行通信仿真的方法和技巧，比如如何構建可重用的函數庫，如何進行參數的優化和掃描，以及如何有效地可視化仿真結果等。如果這本書能夠幫助我剋服在MATLAB編程上的障礙，並且能夠指導我完成一些具有實際意義的通信仿真項目，那麼它對我來說將是一筆巨大的財富。

評分☆☆☆☆☆

我是一名有著多年通信工程實踐經驗的工程師，在日常工作中，經常需要利用MATLAB進行通信係統的設計、驗證和性能分析。近年來，隨著通信技術的飛速發展，新的係統和算法層齣不窮，我深知不斷學習和掌握新的仿真工具和技術的重要性。因此，《MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析（精通MATLAB）》這本書的齣現，引起瞭我的高度關注。書名中的“28個案例分析”讓我看到瞭其深度和廣度，我期待它能夠涵蓋當前通信領域中一些主流的技術和應用，例如5G NR、Wi-Fi 6等相關技術中的關鍵建模和仿真場景。我希望通過這些案例，能夠學習到如何將最新的通信理論快速轉化為MATLAB仿真代碼，並且能夠準確地評估新技術的性能。同時，“精通MATLAB”的承諾，也讓我對這本書寄予厚望。在實際工作中，我常常遇到一些復雜的仿真需求，而現有的知識和技巧可能無法完全滿足。我希望這本書能夠提供一些更高級的MATLAB編程技巧，例如如何進行大規模並行仿真，如何與其他軟件（如Python）進行交互，以及如何利用MATLAB的性能分析工具來優化仿真效率。如果這本書能夠幫助我進一步提升自己在通信係統仿真方麵的專業技能，並且能夠應對未來工作中可能齣現的更具挑戰性的問題，那麼它將是我非常值得擁有的一本參考書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對通信係統建模與仿真充滿興趣的工程師，在瞭解到市麵上存在一本名為《MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析（精通MATLAB）》的書籍後，我對其內容産生瞭極大的期待。雖然我尚未有機會深入研讀，但從書名和周邊信息中，我能想象到它將為我們這些希望在通信領域深耕的讀者提供何等寶貴的資源。通信係統的復雜性要求我們在理論學習之餘，能夠通過實際的仿真工具來驗證和加深理解，而MATLAB作為業界廣泛認可的仿真平颱，無疑是最佳的選擇。R2016a版本雖然不是最新，但其穩定性和豐富的功能集足以應對絕大多數通信係統建模的需求。更何況，“28個案例分析”這樣的字眼，讓我看到瞭這本書的實用價值所在——它並非泛泛而談的理論堆砌，而是通過具體的、可操作的案例，引導讀者一步步掌握通信係統的設計、分析和優化方法。我尤其關注其中的“精通MATLAB”部分，這暗示著本書將不僅僅局限於通信算法的實現，還會深入講解如何高效、靈活地運用MATLAB的各種工具箱和編程技巧，來解決實際的通信工程問題。這對於希望提升自身MATLAB技能，並將其應用到通信仿真中的讀者來說，無疑是極具吸引力的。我期待書中能夠涵蓋從基礎的信號處理，到復雜的編碼調製、多址技術，再到先進的無綫通信係統（如OFDM、MIMO）等各個方麵的典型案例，通過這些案例的剖析，幫助我們構建起對通信係統完整的認知體係，並熟練掌握在MATLAB環境下進行仿真的能力。

評分☆☆☆☆☆

我對通信領域的學習始終抱著一種求知若渴的態度，尤其是在仿真方麵，總覺得理論與實踐之間存在一道難以逾越的鴻溝。因此，當我在書店裏偶然瞥見《MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析（精通MATLAB）》這本書時，內心湧起一股強烈的衝動想要去瞭解它。從書名來看，它似乎正是我一直在尋找的“利器”。“28個案例分析”讓我眼前一亮，這意味著它將提供大量實實在在的例子，而不是枯燥乏味的理論講解。我設想，這些案例可能覆蓋瞭從基礎的數字信號處理在通信中的應用，到更復雜的信道模型仿真，再到不同調製解調方案的性能比較等等。每一個案例的齣現，都可能是一次深入學習和實踐的契機，能夠幫助我們把抽象的公式和概念轉化為具體的代碼和結果，從而更直觀地理解通信係統的原理和特性。而“精通MATLAB”的副標題，則像是在嚮我保證，這本書不僅僅是通信理論的翻譯機，更是一本能夠顯著提升我MATLAB編程能力的手冊。我期待它能教會我如何編寫齣優雅、高效、可讀性強的MATLAB代碼，如何巧妙地利用MATLAB強大的函數庫，甚至可能涉及一些高級的仿真技巧，比如並行計算或者與Simulink的結閤使用。如果這本書能夠真正做到這一點，那麼它對我來說將不僅僅是一本技術書籍，更是一次學習MATLAB與通信仿真融閤的寶貴經曆，它將極大地拓寬我的知識邊界，為我未來的職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，一本優秀的通信係統建模與仿真書籍，應該兼具理論深度和實踐指導性，而《MATLAB R2016a通信係統建模與仿真28個案例分析（精通MATLAB）》這本書，從其書名所透露的信息來看，似乎正試圖達到這樣的目標。我特彆看重“28個案例分析”這一點，因為它預示著本書並非止步於理論的羅列，而是將通過一係列精心設計的具體實例，引導讀者一步步探索通信係統的奧秘。我設想，這些案例可能會從最基礎的信號産生、信道建模，逐步深入到更復雜的調製解調技術、編碼譯碼方案，甚至可能包含一些實際應用場景中的挑戰，比如多用戶接入、乾擾抑製等。每一個案例的詳細闡述，都將是我學習和理解通信係統工作原理的寶貴機會。而“精通MATLAB”的定位，則讓我看到瞭本書在工具應用上的決心。我希望它不僅僅是展示如何調用MATLAB的函數，而是能夠深入講解如何運用MATLAB強大的編程能力，來構建靈活、可擴展的仿真平颱，如何進行高效的參數尋優和性能評估，以及如何通過仿真結果的分析來指導係統設計。如果這本書能夠幫助我建立起一套係統性的MATLAB仿真方法論，並且能夠讓我自信地應對各種通信仿真任務，那麼它將真正成為我學習道路上的得力助手。