超強通訊相關科目自學備份

作者: Nobel108 () 看板: graduate
標題: [心得] 台大電信所通訊組考試心得
時間: Fri Mar 19 21:15:00 2010

很幸運考上了台大電信所通訊組，在此分享一些準備考試的心得



背景：
NTUEE學生，大一至大三因參加台北市許多樂團的排練、 演出活動

以致於推甄成績不理想沒推上通訊組。

約八月中演完最後一場演出開始準備考試（PS：太忙了沒時間補習）。


通訊相關的課程修習狀況：

大三上修電腦網路導論、數位語音處理概論

（這門課偏應用，對考試可說是完全不相關）、數位通信系統；

大三下：通訊原理、數位訊號處理導論、通訊實驗。
（PS：應該要先修通訊原理再修數位通信系統比較恰當，
  但我三上時已有旁聽陳光禎教授開的通訊原理課程）

大四開始跟學校通訊組教授做專題以及

修習研究所的隨機程序與運用、數位通信一，旁聽隨機信號與系統。


以下分享各科準備心得。

但先強調我的準備方式可能與許多人不同，

我並非以「考試」為準備方向，

而是以「對於此科目需具備怎麼樣的能力」的心態來準備考試。

通訊組考科的邏輯、觀念性很強，

建議初次準備的同學們先以之前大學部修過的原文書來準備，

有好的理論基礎之後寫題目才能事半功倍，而非一剛開始就看一些重點整理的書籍。


線性代數：

當時大一使用的課本是Elementary Linear Algebra a Matrix Approach。

暑假把這本看完、習題寫完後有了大致理論框架，但觀念上還是有很多地方坑坑洞洞。

逛書局發現了一本有趣的書—「線性代數學習要訣（劉明昌）」。

這本介紹的方式相當引人入勝，觀念整合的也不錯，可供參考。

令我最滿意的線代書籍還是黃子嘉的上下冊與題庫。內容廣泛、討論深入。

與別本書籍不同的是作者在編寫上加入很多嚴謹的觀念推導與說明，

加上附上許多非常優質的各校考古題與詳解。

大體上把上下冊念熟，題目的basic、advance全部做完融會貫通
（hard比較適合數研所，在此不prefer，但可供參考鑑賞）

通訊組的線代考題大概寫起來都相當輕鬆寫意。

通訊組的線代考題（近八年來）都偏簡易（與資工所等其他所相比）

因此在這部分拿分一定要把握住，是非題要注意有無陷阱（靠做題目累積經驗）。

有一點要提醒的是似乎有許多人會參考網路上別人的重點整理筆記。

我個人認為重點整理的筆記要自己整理才有意義，

不然有可能只是去背別人整理的重點卻不知其所以然。



工程機率：

若要說以一本最適合的textbook來準備工程機率考試，我推薦

“Fundamentals of Probability with Stochastic Processes” by GHAHRAMANI

我大二時台大用的textbook是用Goodman的書，這本相當friendly reading，

適合用初次學習或複習機率時使用，但內容略偏簡易，

以通訊所需的基礎工程機率份量而言略嫌不足。

讀完Ghahramani的書、算完習題後大概就有一定程度，

若想更深入加強工程機率的話我推薦

Papoulis的Probability, Random Variables and Stochastic Processes

以及Ross的Introduction to Probability Models。

這兩本都是工程機率享譽盛名的經典書籍。

Papoulis前半部更深入探討機率的本質。

Ross的書則是我大四上修研究所隨機程序原理與應用的textbook。

一、二章複習機率，第三章全部探討conditional probability and expectation

第四章討論Markov chain可跳過，

第五章講Poisson process以及討論exponential distribution的各種性質。

對於準備機率而言，演練題目是確認自己是否能活用觀念的最好方法，

但切記不能依賴解答，機率的題型多變，把解法記起來用處不大。

在此有兩個重要的主題必須強調：Function of random variable

以及conditional probability and expectation。

Function of random variable可說是通訊裡continuous random process最基礎的工具，

Jacobian transformation一定要會，變數轉換時domain要確定清楚。

這類型題目雖不是年年出，但實在是太重要了，要當作基本題型來看待。

Continuous probability and expectation是在大學部最容易忽略的一環。
諸如match problem、consecutive success problem、records problem、

gambler's ruin problem等等皆是，這類型的題目在Ross的書裡面有詳細討論。

今年（99）機率最後一題雨傘問題其實就屬於這類型，

最完整的作法是用Markov chain

這題在Ross第四章題型裡有類似的題目，

但聽說出題教授設計使得不用Markov chain，而使用conditional觀念即可解。



訊號與系統：

這科我認為是不好準備的科目，因為主要都是計算。

準備方法是把Oppenheim的Signals and Systems除了第六章、最後一章外讀完

advance以前題目全部練熟大概就沒問題了

不過有點值得注意的是許多同學在準備時往往陷入計算的泥淖，

背後題目的觀念卻不是很深入瞭解。

在此我要強調系統面的觀念理解很重要，

諸如natural response、forced response、zero-input response、zero-state response

、transient response、steady-state response等系統觀要清楚。

DSP部分看來近幾年是考比較少，若想要讀DSP部分當然還是

Oppenheim的Discrete-time Signal Processing。

綜觀今年與往年的經驗，訊號與系統要考好，速度非常重要。



通訊系統：

通訊系統是重頭戲，內容多、難、雜，不易學習。

我的建議是既然內容繁雜不如提早準備，不能只看些重點整理的資料而已。

我準備通訊系統時並沒有使用補習班的講義、教材，

因為我深信沒有一家補習班的講義會寫的比Proakis、Gallager、Haykin等書來的好，

因此我都以這些經典的原文書籍著手。


我把通訊系統的類容大致分類如下，並標以最多五顆星表示我推測的出題比重：

Random Process  ★★★★☆
Analog Communication★★☆☆☆
Source Coding and Baseband Communication★★☆☆☆
Digital Modulation★★★★★
Carrier and Symbol Synchronization★☆☆☆☆
Digital Communication Through Band-Limited Channels★★☆☆☆
Information Theory★★★☆☆
Channel Coding★★★★☆
Wireless Communication☆☆☆☆☆


Random Process 以及Analog Communication的部分：

Random Process暫且不用（除非時間足夠）看專門的書籍，

只需看一般通原的書籍所列範圍就應足夠。

市面上關於這兩部分的書籍非常多，我推薦三本：
"Communication Systems” by Haykin（台大通訊原理textbook）、
”Principles of Communications Systems, Modulation, and Noise” by Ziemer、
”Communication Systems Engineering” by Proakis（台大數位通信系統textbook）。

這三本書各有優點。Haykin的風格是他下的定義頗精微，

字裡行間的information相當高，剛開始看可能會不太明白，

等有了基礎輪廓後體會會更深。

Ziemer的優點是內容解釋鉅細靡遺，在Analog Communication部分寫的比Haykin好

，Haykin這部分就有點跳躍性。

Proakis最為人稱道的是他的系統性架構，讀他的書往往能迅速掌握原理框架。

如果時間不足的話則以當時大學部上課的課本為第一優先來複習。

有不明白的可就別本來參考。

Analog的部分近年來題目越來越少，但還是有考的可能，

建議就把他當作一種培養engineering sense的topic或是random process 的應用來讀。


Source Coding and Baseband Communication部分：

說實在從以往考古題來看這部分考的少之又少，

但在台大數位通信系統（蘇炫榮教授所開）卻是考蠻多的。

這部分對通訊系統來講當然相當重要，

計算也不甚複雜，但我想少考的原因是因為通訊原理課程較少觸及到。

Source Coding的範圍包括Lossless compression、lossy compression、

PCM、Delta Modulation、Linear prediction，

要注意Huffman algorithm的output alphabet不一定是binary，有可能會考D-ary。

Baseband communication我覺得考的機率又更少了，

內容大概是line code、run-length code (capacity)等。

這兩部分可參考Proakis的 Communication Systems Engineering。


Digital Modulation當然是最重要的部分。

從考古題來看主要就是考Optimum decision rule，

需要基本的detection theory的觀念來做decision。

我覺得到也不用去看例如Van Tree的detection and estimation之類的專書，

一些digital modulation書籍裡面介紹的應該就足夠了。

Digital Modulation我覺得寫的最好的書是

Marvin Simon的Digital Communication Techniques以及

Fuqin Xiong的Digital Modulation Techniques。

Simon的第三第四章是以相當general的方式講modulation的主要概念，

從vector channel到waveform channel等。

Fuqin Xiong的書可說是modulation的handbook，

詳細介紹所有modulation techniques。

值得一提的是我大四上修台大研究所鐘嘉德教授開的數位通信一，

內容幾乎是digital modulation，這堂課相當有用，

修完這門課以及看完上兩本書重要部分後

幾乎所有digital modulation的題目都可以一網打盡了。

Proakis書裡有個有趣的題目可供同學們測試自己decision rule的觀念是否已融會貫通。

Two equiprobable messages：
s1(t)=rectangular waveform with signal duration in [0,1],
s2(t)=s1(t-1), transmitted in an AWGN channel with two-sided PSD=N0/2.
The correlators in the receiver are （積分從零至1.5）and（積分從1至2）.
The decision device observes the two ouputs of the two correlator.
What optimum decision rule should be adopted?
（這題官方詳解我認為是錯的）

另外做題目時需要特別注意a priori probability是否是equally probable？

Noise是否真的是Gaussian、white？



Carrir and Symbol Sychronization部分：

這部分主要是考estimation theory的觀念，

可參考Proakis的Digital Communications。

這部分也很重要但往年都沒考，我想的最後有時間在讀即可，

或是真的沒時間也可以不用理會。


Digital Communication through Band-limited Channel：

這部分在practical communication是不可或缺的部分，

基本partial response signal的傳送方法要會，precoding後的PSD特性等等。

Linear equalizer看近幾年都沒考，

但如果出個peak distortion criterion或Mean-square –error criterion

其實只是矩陣運算也不難，我認為這種不算繁複的題目都有考的機會。

這部分準備可參考Proakis的Digital Communications.


Information Theory部分：

這部分考的話也不至於太難，把Proakis的Digital Communications(5th) 第六章唸完

(最後一節可跳過)應該所有題目也可一網打盡。

Information Theory的Bible是Thomas Cover以及Gallager寫的書，

但我覺得不用看到那麼深入的書，基本的

entropy、mutual information、channel capacity會算就好。


Channel Coding部分：

這部分挺雜的，建議Convolutional Codes擺優先，

包括基本的diagram、performance分析。

Linear Block codes的話我覺得重點在於generator matrix、standard array等特性、

及not detectable, detectable, correctable等觀念即可。

這部分參考Haykin或Proakis的書都可，若想深入探討的話可參考

channel coding的Bible :"Error Control Coding” by Lin, Costello。

但這本書相當厚，建議要看僅需第三章Linear Block Codes即可。



Wireless Communication考的機率非常小，我想真的有時間在碰吧。


以上介紹各部分prefer的準備方法也列出很多reference book。

但現在總結一下到底通訊系統要如何準備。

首先，先讀熟大學部所使用的教科書，觀念不懂的地方一定要找同學討論，

用背的效果很差又累。等到有了整個大架構後，針對各單元以主題式的方式研讀，

依照自己的時間多寡來選擇內容深淺，

相信以上所列的參考資料應該是相當足夠。

若是真的時間不夠準備呢？我還是建議提早準備，

至少把一本教科書念熟觀念弄懂（Digital Modulation要擺第一），就有基本分數了。



電腦網路概論：

台大是使用Computer Networking A Top-Down Approach，

基本上把Wireless之前的章節念熟應該就OK了。

我個人大概念了個四五遍，把課本題目、台大黃寶儀教授歷年期中期末考題、

考古題全部演算完就差不多了

當然今年（99）的題目考法相當hard decision，我想是特例，

還是以98年以前的考古題方式準備考試比較適當。



結論：
通訊組要準備的內容繁雜，越早準備越好。

第一次複習時先以當時上課用的原文書來複習，務必有個大輪廓，

之後再以主題式不斷補強、複習。

題目也要不斷演練以增加觀念的運用以及運算的速度，不要過於依賴詳解。

等到觀念融會貫通後自己整理各科的重點筆記，

again，反覆演算題目，堅持下去！



以上是我個人的準備方法，若有問題歡迎寄站內信詢問我。


謝謝大家

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◆ From: 140.112.247.4
推 yamakazi:同學推一個                                             03/19 21:16
推 yamakazi:而且你的準備方式超厲害的 我想我也要開始這些書單了      03/19 21:20
推 pony7628:超神手@@                                               03/19 21:24
推 QQkimi:m(_ _)m 太可怕了!                                        03/19 21:26
推 hergay:太強了 =.=                                               03/19 21:30
→ a09374567:有自己的想法~真神人                                   03/19 21:31
→ a09374567:輸給這種人也沒話好說了~                               03/19 21:31
推 Fredkid:原PO是榜首嘛...                                         03/19 21:36
推 kolodona:這太扯.. 考上理所當然                                  03/19 21:38
推 kolodona:就跟我認識一位唸三個月原文書正取台大物研一樣           03/19 21:42
推 nonmist:沒錯...原po是榜首啊XD 強者我同學..                      03/19 21:43
推 block719:推薦這個榜首XD                                         03/19 21:49
推 Ayachen:我也是類比念Ziemmer，數位唸Haykin，另外大推ROSS的機率   03/19 21:50
推 lookyya:果然大學沒進入台大真的不識強手~ 甘拜下風!!              03/19 21:51
推 CFFFFFFFFFFF:你是不是都坐在總圖自習室一進門的地方阿             03/19 22:00
→ CFFFFFFFFFFF:對你有印象 XD                                      03/19 22:00
推 Anubias:敗的無話可說                                            03/19 22:04
推 bluebluelan:正強者 指考輸的心服口服                             03/19 22:05
推 GN5566:你贏了...                                                03/19 22:06
推 finickyharem:原PO可以開班授課了,大家都去你那補習 XD             03/19 22:13
推 Welbeck:真恐怖  112怪物真多...                                  03/19 22:14
推 s9521262:112EE考上不意外 神人集散地= =                          03/19 22:21
推 ketsu1109:榜首耶~~~                                             03/19 22:22
推 h888512:太強..                                                  03/19 22:24
推 QUINY:台大電機不同凡響                                          03/19 22:27
推 pili761003:原PO是榜首~~~~                                       03/19 23:00
→ pili761003:去年暑假還在國家音樂廳協奏~~~~~~~                    03/19 23:01
推 clover75:誇張....                                               03/19 23:08
推 zys:也不是人人都可以照你的方法讀~普通人照你的方法讀的話一定重   03/19 23:19
推 ke19721972:超強，推一個XD                                       03/19 23:19
推 redwing875:這篇好強大 .....                                     03/19 23:19
→ zys:考~因為時間不夠~準備這麼多不考榜首都是算cp值蠻低的          03/19 23:19
推 SLADEGELMIR:文章前面就說過他不是以考試取向為主 本來就如人飲水   03/19 23:23
→ SLADEGELMIR:但是對於通訊領域的學生 個人認為這篇相當有參考價值   03/19 23:24
→ Nobel108:zys說的對  要是時間不夠 至少要念熟一本原文書           03/19 23:36
→ Nobel108:切忌每本書都沾一點結果讀的很零散                       03/19 23:37
→ Nobel108:第一次念的framework最重要  之後有時間才慢慢從中補強    03/19 23:38
推 FUTUREANN:為考試讀書的我 無法達到的境界...我還是去賣雞排好了..  03/19 23:41
推 kshs920742:推薦這個榜首!                                        03/19 23:52
推 tommy512:原po當年也是雄中2類榜首 448                            03/19 23:53
推 pili761003:也是高雄榜首                                         03/20 00:02
推 jamtu:其實原po的等級是不應該用考試入學的...                     03/20 00:15
→ PredatorSS:對啊不考慮出國嗎...                                  03/20 01:26
推 finickyharem:其實原PO能準備考試的時間並不比一般人多             03/20 08:30
→ finickyharem:他之所以能找出時間讀那麼多書                       03/20 08:31
→ finickyharem:我想可能就是因為他沒去補習的緣故吧                 03/20 08:32
推 asuran:推薦這個榜首!                                            03/20 10:22
推 dan0000:果然是112的神人~~小弟真是佩服~~  太威了!!!              03/20 15:15
推 waiwang:推薦這個榜首XD                                          03/20 18:42
推 david770511:雖然完全看不懂  還是要推一下高中同學XD              03/20 22:51
推 kevypow:這篇真的很不錯....強!                                   03/20 23:35
推 montieddie:不補習還榜首 我只能說台大都是神人                    03/21 01:22
推 chanthome:推薦這個榜首!                                         03/21 18:10
推 Gwynneth:真的寫得超好的!!                                       03/21 22:57
推 alanguo:高手，真是強大 ~                                        03/22 09:54
推 tonytsou912:室友見證 神人一枚！                                 03/27 00:03
推 ternence:國中學長大推!                                          04/03 17:37
推 killer1989:想法很棒!!更堅定了我以學習心態準備考試的方向:)       09/17 23:46
推 jimmihg:朝聖一下, 台大電機不同凡響!!                            03/26 10:10