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文檔簡介

春季版八年級科學(xué)下冊現(xiàn)代通信新版華東師大版教案一、教學(xué)內(nèi)容分析1.課程標(biāo)準(zhǔn)解讀分析《春季版八年級科學(xué)下冊現(xiàn)代通信新版華東師大版教案》的課程內(nèi)容緊密契合《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的多個維度。首先,在知識與技能維度,課程重點(diǎn)解讀了現(xiàn)代通信的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),如無線通信、光纖通信等,要求學(xué)生能“了解”通信技術(shù)的基本概念,“理解”其工作原理,“應(yīng)用”到實(shí)際問題中,“綜合”運(yùn)用多種通信技術(shù)進(jìn)行問題解決。這些知識構(gòu)成了通信領(lǐng)域的知識網(wǎng)絡(luò),為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用打下堅實(shí)基礎(chǔ)。在過程與方法維度,課程強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí),通過實(shí)驗(yàn)、觀察、討論等活動,讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程,培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。課程設(shè)計中融入了科學(xué)方法的教學(xué),如假設(shè)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)收集與分析等,旨在提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。情感·態(tài)度·價值觀和核心素養(yǎng)維度上,課程注重培養(yǎng)學(xué)生對科技發(fā)展的興趣,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀,強(qiáng)調(diào)社會責(zé)任感和團(tuán)隊合作精神。這些素養(yǎng)的滲透與提升,有助于學(xué)生在面對現(xiàn)代通信技術(shù)不斷發(fā)展的社會環(huán)境中,更好地適應(yīng)和發(fā)展。2.學(xué)情分析針對八年級學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)情,本課程內(nèi)容設(shè)計充分考慮了學(xué)生的已有知識儲備、生活經(jīng)驗(yàn)、技能水平等。學(xué)生已具備一定的物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,對通信技術(shù)有一定的認(rèn)識,但對其工作原理和關(guān)鍵技術(shù)了解有限。課程分析顯示,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、問題解決和團(tuán)隊協(xié)作方面存在差異,部分學(xué)生對科技發(fā)展興趣濃厚,而部分學(xué)生可能對課程內(nèi)容感到陌生。為滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,課程設(shè)計將知識點(diǎn)分為基礎(chǔ)知識和拓展知識,并針對不同層次學(xué)生設(shè)計相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動和評價方式。此外,課程還注重個別輔導(dǎo),關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難,提供針對性的幫助,確保所有學(xué)生都能在課程中有所收獲。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生構(gòu)建現(xiàn)代通信知識的層次結(jié)構(gòu)。學(xué)生將通過學(xué)習(xí),識記通信技術(shù)的基本概念和術(shù)語,如電磁波、調(diào)制解調(diào)等,并理解其工作原理和應(yīng)用場景。他們將能夠描述通信系統(tǒng)的基本組成部分,解釋信號傳輸和接收的過程,以及不同通信方式的特點(diǎn)。此外,學(xué)生將學(xué)會比較和歸納通信技術(shù)的發(fā)展歷程,并能夠設(shè)計簡單的通信系統(tǒng)方案,以解決實(shí)際問題。2.能力目標(biāo)在能力培養(yǎng)方面,學(xué)生將學(xué)習(xí)獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如示波器、信號發(fā)生器等,并能夠規(guī)范地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。他們還將發(fā)展批判性思維和創(chuàng)造性思維,例如通過分析通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),提出改進(jìn)和。在小組合作項目中,學(xué)生將學(xué)會如何分工合作,共同完成復(fù)雜的調(diào)查研究報告,從而提升他們的團(tuán)隊協(xié)作和問題解決能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)課程將引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科技觀和社會責(zé)任感。學(xué)生將通過學(xué)習(xí)通信技術(shù)對社會的影響,培養(yǎng)對科學(xué)研究的興趣和好奇心。他們將學(xué)會尊重科學(xué)事實(shí),誠實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并在日常生活中關(guān)注科技發(fā)展,提出合理的建議和解決方案。4.科學(xué)思維目標(biāo)學(xué)生將學(xué)習(xí)如何運(yùn)用科學(xué)思維方法,如建立模型、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和邏輯推理。他們將通過分析通信系統(tǒng)的復(fù)雜問題,學(xué)會識別關(guān)鍵因素,構(gòu)建合適的模型,并運(yùn)用這些模型預(yù)測和解釋現(xiàn)象。此外,學(xué)生將學(xué)會評估證據(jù)的可靠性,并通過質(zhì)疑和求證,發(fā)展自己的科學(xué)探究能力。5.科學(xué)評價目標(biāo)學(xué)生將學(xué)會對學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行自我評價和反思。他們將通過制定評價標(biāo)準(zhǔn),對實(shí)驗(yàn)報告、項目報告等進(jìn)行客觀評價,并提出改進(jìn)意見。此外,學(xué)生將學(xué)會評估信息的可靠性和準(zhǔn)確性,并在信息檢索和交流中,運(yùn)用科學(xué)評價方法,提高信息素養(yǎng)。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)本課程的教學(xué)重點(diǎn)在于使學(xué)生深入理解現(xiàn)代通信技術(shù)的核心原理和關(guān)鍵技能。重點(diǎn)包括:掌握通信系統(tǒng)的基本組成部分和工作原理,能夠解釋不同通信方式(如無線通信、光纖通信)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場景。此外,重點(diǎn)還涵蓋如何設(shè)計和分析通信系統(tǒng),以及如何運(yùn)用這些知識解決實(shí)際問題。這些內(nèi)容不僅是課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,也是歷年考試中的高頻考點(diǎn),對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和工程實(shí)踐能力至關(guān)重要。2.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)主要集中在通信技術(shù)中的一些抽象概念和復(fù)雜邏輯上。例如,理解信號調(diào)制和解調(diào)的過程,以及如何處理信號失真和干擾。這些難點(diǎn)對學(xué)生來說可能難以把握,因?yàn)樗鼈冃枰獙W(xué)生具備較強(qiáng)的抽象思維能力和邏輯推理能力。此外,將理論知識應(yīng)用于實(shí)際通信系統(tǒng)的設(shè)計和分析也是一個難點(diǎn),因?yàn)樗婕暗蕉鄬W(xué)科知識的綜合運(yùn)用。為了克服這些難點(diǎn),教學(xué)過程中需要通過實(shí)例分析、模擬實(shí)驗(yàn)和小組討論等方式,幫助學(xué)生逐步建立概念框架和解決問題的策略。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單多媒體課件:準(zhǔn)備現(xiàn)代通信技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識和原理的PPT或視頻。教具:圖表、通信系統(tǒng)模型等直觀教具。實(shí)驗(yàn)器材:示波器、信號發(fā)生器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備。音頻視頻資料:通信技術(shù)發(fā)展歷史和實(shí)際應(yīng)用的案例視頻。任務(wù)單:設(shè)計學(xué)生互動和探究的任務(wù)單。評價表:學(xué)生表現(xiàn)和成果的評價標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)習(xí)教材:學(xué)生需預(yù)習(xí)的教材章節(jié)和內(nèi)容。資料收集:引導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)資料,如通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。學(xué)習(xí)用具:畫筆、計算器等學(xué)習(xí)輔助工具。教學(xué)環(huán)境:小組座位排列方案,黑板板書設(shè)計框架。五、教學(xué)過程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)引言:同學(xué)們,今天我們要一起探索一個神奇的世界——現(xiàn)代通信技術(shù)。你們可能每天都在使用手機(jī)、電腦,但這些神奇的設(shè)備背后,隱藏著怎樣的科學(xué)原理呢?情境創(chuàng)設(shè):首先,讓我們來看一段視頻,展示一個看似不可能的場景:兩個人分別站在地球的兩端,通過某種方式瞬間交流。這段視頻將激發(fā)你們的興趣,同時也引出我們的核心問題——如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的即時通信?認(rèn)知沖突:接下來,我會提出一個問題,這個問題的答案可能與你們的常識相悖。請思考:如果兩個相距很遠(yuǎn)的點(diǎn)之間沒有信號傳輸?shù)慕橘|(zhì),它們之間能否進(jìn)行通信?問題提出:這個問題的答案可能讓你們感到困惑,但它正是我們今天要探索的主題——電磁波的傳播原理。在接下來的課程中,我們將一起揭開這個謎團(tuán),并學(xué)習(xí)如何應(yīng)用這些原理來設(shè)計通信系統(tǒng)。學(xué)習(xí)路線圖:為了幫助大家更好地理解這一主題,我將為大家繪制一張學(xué)習(xí)路線圖。首先,我們將回顧電磁波的基本知識,然后探討電磁波在通信中的應(yīng)用,最后,我們將通過實(shí)驗(yàn)和案例分析,深入了解現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計和工作原理。舊知鏈接:在開始之前,請大家回顧一下電磁波的基本特性,如波長、頻率和速度等。這些知識將是理解今天內(nèi)容的基礎(chǔ)。口語化表達(dá):“同學(xué)們,你們有沒有想過,為什么我們可以在地球的另一端與人通話?”“這個視頻是不是很神奇?但別急,接下來我們就來揭開這個秘密?!薄斑@個問題的答案可能和你們想的不一樣,讓我們一起探索吧?!薄皽?zhǔn)備好了嗎?讓我們一起踏上這場科學(xué)之旅?!钡诙⑿率诃h(huán)節(jié)任務(wù)一:電磁波的基本原理教師活動:1.展示一系列生活中常見的通信設(shè)備圖片,如手機(jī)、無線電、衛(wèi)星電視等,引導(dǎo)學(xué)生思考這些設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)信息傳遞的。2.提出問題:“信息傳遞需要什么條件?信息是如何在空間中傳播的?”3.通過簡短的講解,介紹電磁波的概念,并展示電磁波的傳播圖示。4.分組討論:讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,討論電磁波的傳播特點(diǎn)。5.匯報討論結(jié)果,教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。學(xué)生活動:1.觀察圖片,思考信息傳遞的條件。2.積極參與討論,分享自己的觀點(diǎn)。3.通過小組合作,總結(jié)電磁波的傳播特點(diǎn)。4.匯報討論結(jié)果,展示自己的學(xué)習(xí)成果。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述電磁波的概念。2.學(xué)生能夠理解電磁波的傳播特點(diǎn)。3.學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋生活中的通信現(xiàn)象。任務(wù)二:通信系統(tǒng)的組成教師活動:1.展示通信系統(tǒng)的基本組成圖,引導(dǎo)學(xué)生識別各個組成部分。2.逐一講解各個組成部分的功能和作用。3.提出問題:“通信系統(tǒng)是如何工作的?各個組成部分之間有什么關(guān)系?”4.分組討論:讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,討論通信系統(tǒng)的工作原理。5.匯報討論結(jié)果,教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。學(xué)生活動:1.觀察圖示,識別通信系統(tǒng)的各個組成部分。2.積極參與討論,分享自己的觀點(diǎn)。3.通過小組合作,總結(jié)通信系統(tǒng)的工作原理。4.匯報討論結(jié)果,展示自己的學(xué)習(xí)成果。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述通信系統(tǒng)的組成部分。2.學(xué)生能夠理解各個組成部分的功能和作用。3.學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋通信系統(tǒng)的工作原理。任務(wù)三:信號的調(diào)制與解調(diào)教師活動:1.展示信號調(diào)制與解調(diào)的原理圖,引導(dǎo)學(xué)生理解調(diào)制與解調(diào)的過程。2.逐一講解調(diào)制與解調(diào)的原理和方法。3.提出問題:“調(diào)制與解調(diào)有什么作用?它們是如何實(shí)現(xiàn)的?”4.分組討論:讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,討論調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用。5.匯報討論結(jié)果,教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。學(xué)生活動:1.觀察圖示,理解調(diào)制與解調(diào)的原理。2.積極參與討論,分享自己的觀點(diǎn)。3.通過小組合作,總結(jié)調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用。4.匯報討論結(jié)果,展示自己的學(xué)習(xí)成果。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述調(diào)制與解調(diào)的原理。2.學(xué)生能夠理解調(diào)制與解調(diào)的作用。3.學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用。任務(wù)四:光纖通信技術(shù)教師活動:1.展示光纖通信技術(shù)的原理圖,引導(dǎo)學(xué)生理解光纖通信的基本原理。2.逐一講解光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。3.提出問題:“光纖通信技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)?它有哪些應(yīng)用?”4.分組討論:讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,討論光纖通信技術(shù)的應(yīng)用。5.匯報討論結(jié)果,教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。學(xué)生活動:1.觀察圖示,理解光纖通信技術(shù)的原理。2.積極參與討論,分享自己的觀點(diǎn)。3.通過小組合作,總結(jié)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用。4.匯報討論結(jié)果,展示自己的學(xué)習(xí)成果。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述光纖通信技術(shù)的原理。2.學(xué)生能夠理解光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。3.學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋光纖通信技術(shù)的應(yīng)用。任務(wù)五:無線通信技術(shù)教師活動:1.展示無線通信技術(shù)的原理圖,引導(dǎo)學(xué)生理解無線通信的基本原理。2.逐一講解無線通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。3.提出問題:“無線通信技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)?它有哪些應(yīng)用?”4.分組討論:讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,討論無線通信技術(shù)的應(yīng)用。5.匯報討論結(jié)果,教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。學(xué)生活動:1.觀察圖示,理解無線通信技術(shù)的原理。2.積極參與討論,分享自己的觀點(diǎn)。3.通過小組合作,總結(jié)無線通信技術(shù)的應(yīng)用。4.匯報討論結(jié)果,展示自己的學(xué)習(xí)成果。即時評價標(biāo)準(zhǔn):1.學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述無線通信技術(shù)的原理。2.學(xué)生能夠理解無線通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。3.學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋無線通信技術(shù)的應(yīng)用。第三、鞏固訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固層練習(xí)1:根據(jù)給出的電磁波傳播速度和波長,計算電磁波的頻率。練習(xí)2:識別并描述通信系統(tǒng)的各個組成部分及其功能。練習(xí)3:解釋信號調(diào)制與解調(diào)的過程,并給出一個實(shí)際應(yīng)用案例。練習(xí)4:簡述光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢。練習(xí)5:討論無線通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。綜合應(yīng)用層練習(xí)6:設(shè)計一個簡單的通信系統(tǒng),并說明其工作原理。練習(xí)7:分析一個實(shí)際的通信場景,提出改進(jìn)通信質(zhì)量的建議。練習(xí)8:結(jié)合所學(xué)知識,解釋現(xiàn)代通信技術(shù)對人類社會的影響。拓展挑戰(zhàn)層練習(xí)9:探討未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢,并提出自己的設(shè)想。練習(xí)10:設(shè)計一個用于無線通信的信號處理算法。即時反饋學(xué)生互評:小組內(nèi)互相檢查作業(yè),提供反饋意見。教師點(diǎn)評:教師針對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評,指出錯誤和不足。展示優(yōu)秀樣例:展示優(yōu)秀作業(yè),供其他學(xué)生參考。錯誤分析:分析典型錯誤,幫助學(xué)生理解錯誤原因。第四、課堂小結(jié)知識體系建構(gòu)引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖或概念圖,梳理本節(jié)課所學(xué)知識的邏輯關(guān)系。要求學(xué)生總結(jié)每個知識點(diǎn)的核心概念和原理。方法提煉與元認(rèn)知培養(yǎng)總結(jié)本節(jié)課所學(xué)到的科學(xué)思維方法,如建模、歸納、證偽等。提問:“這節(jié)課你最欣賞誰的思路?”以培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知能力。懸念與作業(yè)布置提出問題:“你認(rèn)為未來的通信技術(shù)會是什么樣的?”激發(fā)學(xué)生的想象力。作業(yè)分為兩部分:必做作業(yè)和選做作業(yè)。必做作業(yè):鞏固本節(jié)課所學(xué)知識,完成課后習(xí)題。選做作業(yè):閱讀相關(guān)資料,了解通信技術(shù)的最新進(jìn)展。小結(jié)展示與反思學(xué)生展示自己的知識體系建構(gòu)成果。學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程,總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。教師根據(jù)學(xué)生的展示和反思,評估學(xué)生對課程內(nèi)容的整體把握。六、作業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)性作業(yè)完成以下練習(xí),鞏固本節(jié)課所學(xué)知識:1.根據(jù)給出的電磁波頻率和波長,計算電磁波的傳播速度。2.描述通信系統(tǒng)的基本組成部分及其功能,并舉例說明其應(yīng)用。3.解釋信號調(diào)制與解調(diào)的過程,并給出一個實(shí)際應(yīng)用案例。請在規(guī)定時間內(nèi)獨(dú)立完成,確保答案的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。拓展性作業(yè)結(jié)合所學(xué)知識,完成以下任務(wù):1.設(shè)計一個簡單的通信系統(tǒng),并說明其工作原理和可能遇到的挑戰(zhàn)。2.分析你所在社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況,提出改進(jìn)建議。3.撰寫一篇關(guān)于通信技術(shù)對社會影響的短文。請將你的作業(yè)以思維導(dǎo)圖或報告的形式呈現(xiàn),展示你的分析能力和創(chuàng)造性思維。探究性/創(chuàng)造性作業(yè)對于學(xué)有余力的學(xué)生,可以選擇以下作業(yè)進(jìn)行探究:1.研究一種新興的通信技術(shù),如量子通信,并撰寫一份研究報告。2.設(shè)計一個基于無線通信的智能家居系統(tǒng),并繪制系統(tǒng)圖。3.創(chuàng)作一個關(guān)于通信技術(shù)發(fā)展的劇本或微視頻。請在探究過程中記錄你的思路和發(fā)現(xiàn),鼓勵創(chuàng)新和個性化表達(dá)。七、本節(jié)知識清單及拓展1.電磁波的基本概念:電磁波是一種無需介質(zhì)即可傳播的波動現(xiàn)象,由振蕩的電場和磁場組成,具有波粒二象性,包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等。2.電磁波的傳播特性:電磁波在真空中的傳播速度為光速,約為\(3\times10^8\)米/秒,其傳播不依賴于介質(zhì),且在不同介質(zhì)中傳播速度不同。3.通信系統(tǒng)的組成:通信系統(tǒng)通常由信源、信道、信宿、編碼器、解碼器等組成,信源產(chǎn)生信息,信道傳輸信息,信宿接收信息。4.信號的調(diào)制與解調(diào):調(diào)制是將信息信號與載波信號合并的過程,解調(diào)是將接收到的調(diào)制信號還原為信息信號的過程。5.光纖通信技術(shù):光纖通信利用光波在光纖中的全反射原理進(jìn)行信息傳輸,具有傳輸速度快、容量大、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。6.無線通信技術(shù):無線通信技術(shù)利用無線電波在空間中進(jìn)行信息傳輸,具有安裝方便、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。7.通信原理:通信原理涉及信號的產(chǎn)生、傳輸、接收和處理,包括模擬通信和數(shù)字通信兩種形式。8.通信技術(shù)的發(fā)展歷程:從電報、電話到無線電、衛(wèi)星通信,再到如今的互聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù),通信技術(shù)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。9.通信技術(shù)的應(yīng)用:通信技術(shù)在現(xiàn)代社會中廣泛應(yīng)用于信息傳輸、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域。10.通信技術(shù)對社會的影響:通信技術(shù)的發(fā)展極大地改變了人們的生活方式,提高了社會效率,促進(jìn)了全球一體化。11.通信技術(shù)的倫理問題:隨著通信技術(shù)的發(fā)展,隱私保護(hù)、信息安全等倫理問題日益突出。12.通信技術(shù)的未來趨勢:未來的通信技術(shù)將更加注重高速率、低延遲、大容量和安全性。八、教學(xué)反思教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評估本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)主要集中在學(xué)生對現(xiàn)代通信技術(shù)基本原理的理解和應(yīng)用上。通過課后檢測和觀察學(xué)生的作業(yè),我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述電磁波的概念和傳播特性,但對于通信系統(tǒng)的具體組成和信號調(diào)制解

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