通信原理（英文版 第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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樊昌信 著，孙天义 校

图书标签:

• 通信原理
• 信号与系统
• 调制解调
• 信道编码
• 信息论
• 无线通信
• 数字通信
• 通信系统
• 英文教材
• 高等教育

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121264238

版次：2

商品编码：11737343

包装：平装

丛书名： 国家级特色专业?通信工程?核心课程规划教材

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：432

正文语种：英文

内容简介

On the basis of introducing the principles of analog communication，the book is focused on the principles of digital communication，and describes the communication system constitute，the specifications，the operation principles，the performance analysis，and the design methods. New communication systems and technologies developed recently are emphasized.

作者简介

樊昌信，西安电子科技大学教授、博士生导师、中国通信学会咨询委员会委员。先后被评选为中国通信学会会士、中国电子学会会士、（美国）电气电子工程师学会终身会士(IEEE Life Fellow)。发表过通信工程领域学术论文100余篇、著译10余本，其中《通信原理》（1980年）一书曾获电子工业部优秀教材特等奖、国家教委优秀教材奖。

目录

PARTⅠ
Chapter 1Introduction
1.1Historical Review of Communication
1.2Message，Information，and Signal
1.3Digital Communication
1.3.1Basic Concept
1.3.2Advantages of Digital Communication
1.3.3Digital Communication System Model
1.3.4Specifications of Digital Communication System
1.4Channel
1.4.1Wireless Channel
1.4.2Wired Channel
1.4.3Channel Models
1.4.4Influence of Channel Characteristics on Signal Transmission
1.5Noise in Channel
1.6Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 2Signals
2.1Classification of Signals
2.2Characteristics of Deterministic Signals
2.2.1Characteristics in Frequency Domain
2.2.2Characteristis in Time Domain
2.3Characteristics of Random Signals
2.3.1Probability Distribution of Random Variable
2.3.2Probability Density of Random Variable
2.4Examples of Frequently Used Random Variables
2.5Numerical Characteristics of Random Variable
2.5.1Mathematical Expectation
2.5.2Variance
2.5.3Moment
2.6Random Process
2.6.1Basic Concept of Random Process
2.6.2Stationary Random Process
2.6.3Ergodicity
2.6.4Autocorrelation Function and Power Spectral Density of Stationary Random Process
2.7Gaussian Process
2.8Narrow Band Random Process
2.8.1Basic Concept of Narrow Band Random Process
2.8.2Characteristics of Narrow Band Random Process
2.9Sinusoidal Wave plus Narrow Band Gaussian Process
2.10Signal Transfer through Linear Systems
2.10.1Basic Concept of Linear Systems
2.10.2Deterministic Signal Transfer through Linear Systems
2.10.3Random Signal Transfer through Linear Systems
2.11Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 3Analog Modulation System
3.1Introduction
3.2Linear Modulation
3.2.1Amplitude Modulation （AM）
3.2.2Double.sideband Modulation （DSB）
3.2.3Single.Sideband Modulation （SSB）
3.2.4Vestigial Sideband Modulation （VSB）
3.3Nonlinear Modulation
3.3.1Basic Principles
3.3.2Frequency Spectrum and Bandwidth of Modulated Signal
3.3.3Reception of Angular Modulated Signal
3.4Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 4Digitization of Analog Signal
4.1Introduction
4.2Sampling of Analog Signal
4.2.1Sampling of Low.Pass Analog Signal
4.2.2Sampling of Band.Pass Analog Signal
4.2.3Analog Pulse Modulation
4.3Quantization of Sampled Signal
4.3.1Principles of Quantization
4.3.2Uniform Quantization
4.3.3Nonuniform Quantization
4.4Pulse Code Modulation
4.4.1Basic Principles of Pulse Code Modulation
4.4.2Natural Binary Code and Fold Binary Code
4.4.3Quantization Noise in PCM System
4.5Differential Pulse Code Modulation
4.5.1Principles of Differential Pulse Code Modulation
4.5.2Quantization Noise and Signal to Quantization Noise Ratio in DPCM System
4.6Delta Modulation
4.6.1Principles of Delta Modulation
4.6.2Quantization Noise in Delta Modulation System
4.7Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 5Representation and Transmission of Baseband Digital Signal
5.1Introduction
5.2Coding Method of Character
5.3Waveform of Baseband Digital Signal
5.4Symbol Code Types of Baseband Digital Signals for Transmission
5.5Frequency Characteristic of Baseband Digital Signal
5.5.1Calculation of Power Spectral Density of vc(t)
5.5.2Calculation of Power Spectral Density of uc(t)
5.5.3Calculation of Power Spectral Density of s(t)
5.5.4Examples of Power Spectral Density Calculation
5.6Transmission and Intersymbol Interference of Baseband Digital Signal
5.6.1Model of Baseband Digital Signal Transmission System
5.6.2Intersymbol Interference and Nyquist Criterion
5.6.3Partial Response System
5.7Eye Pattern
5.8Time.domain Equalizer
5.8.1Introduction
5.8.2Fundamental Principle of Transversal Filter
5.8.3Realization of Transversal Filter
5.9Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 6Elementary Digital Modulation System
6.1Introduction
6.2Binary Amplitude Shift Keying (2ASK)
6.2.1Basic Principle
6.2.2Power Spectral Density
6.2.3Symbol Error Probability
6.3Binary Frequency Shift Keying (2FSK)
6.3.1Basic Principle
6.3.2Power Spectral Density
6.3.3Minimum Frequency Space
6.3.4Symbol Error Probability
6.4Binary Phase Shift Keying (2PSK)
6.4.1Basic Principle
6.4.2Power Spectral Density
6.4.3Symbol Error Probability
6.5Binary Differential Phase Shift Keying (2DPSK)
6.5.1Basic Principle
6.5.2Power Spectral Density
6.5.3Symbol Error Probability
6.6Performance Comparison of Binary Digital Keying Transmission System
6.7M.ary Digital Keying
6.7.1M.ary Amplitude Keying (M.ASK)
6.7.2M.ary Frequency Shift Keying (M.FSK)
6.7.3M.ary Phase Shift Keying (M.PSK)
6.7.4M.ary Differential Phase Shift Keying (M.DPSK)
6.7.5Amplitude/Phase Combination Keying (APK)
6.7.6Examples of M.ary Digital Keying Practical Systems
6.8Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 7Synchronization
7.1Introduction
7.2Carrier Synchronization Method
7.2.1Pilot Insertion Method
7.2.2Direct Extraction Method
7.2.3Performance of Carrier Synchronization
7.3Bit Synchronization
7.3.1External Synchronization
7.3.2Self Synchronization
7.3.3Influence of Bit Synchronization Error on Symbol Error Probability
7.4Group Synchronization
7.4.1Introduction
7.4.2Concentrated Insertion Method
7.4.3Dispersed Insertion Method
7.4.4Performance of Group Synchronization
7.5Network Synchronization
7.5.1Introduction
7.5.2Open.loop Method
7.5.3Closed.Loop Method
7.6Brief Summary
Questions
Exercises
PARTⅡ
Chapter 8Optimum Receiving of Digital Signal
8.1Statistical Characteristics of Digital Signal
8.2Optimum Receiving Criterion of Digital Signal
8.3Optimum Receiver for Deterministic Digital Signal
8.4Symbol Error Probability of Optimum Receiver for Deterministic Digital Signal
8.5Optimum Receiving of Random Phase Digital Signal
8.6Optimum Receiving of Fluctuation Digital Signal
8.7Performance Comparison of Practical Receiver and Optimum Receiver
8.8Matched Filtering Receiving Principle of Digital Signal
8.8.1Matched Filtering Receiving of Digital Signal
8.8.2Correlation Receiving of Digital Signal
8.9Optimum Baseband Transmission System
8.10Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 9Multiplexing and Multiple Access
9.1Introduction
9.2Frequency Division Multiplexing (FDM)
9.3Time Division Multiplexing (TDM)
9.3.1Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)
9.3.2Multiple Connection and Symbol Rate Justification
9.3.3Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
9.4Code Division Multiplexing (CDM)
9.4.1Basic Principles
9.4.2Orthogonal Code
9.4.3Pseudo.random Code
9.5Multiple Access
9.5.1Frequency Division Multiple Access (FDMA)
9.5.2Time Division Multiple Access
9.5.3Multiple Access Techniques for Local Area Networks
9.6Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 10Channel Coding and Error Control
10.1Introduction
10.2Basic Principles of Error Control Coding
10.3Performance of Error Correction System
10.4Parity.Check Codes
10.5Linear Block Codes
10.6Cyclic Codes
10.6.1Concept of Cyclic Codes
10.6.2Operation of Cyclic Codes
10.6.3Coding of Cyclic Codes
10.6.4Decoding of Cyclic Codes
10.6.5Truncated Cyclic Codes
10.6.6BCH Codes
10.6.7RS Codes
10.7Convolution Codes
10.7.1Coding of Convolution Codes
10.7.2Decoding of Convolution Codes
10.8Turbo Codes and LDPC Codes
10.9Brief Summary
Questions
Exercises
Chapter 11Advanced Digital Bandpass Modulation and Demodulation
11.1Introduction
11.2Offset QPSK and π/4 QDPSK
11.2.1Offset QPSK
11.2.2π/4 QDPSK
11.3Minimum Shift Keying and Gaussian Minimum Shift Keying
11.3.1Basic Principles of MSK Signals
11.3.2Phase Continuity of MSK Signals
11.3.3Orthogonal Expression of MSK Signals
11.3.4Generation and Demodulation of MSK Signals
11.3.5Power Spectrum of MSK Signals
11.3.6Symbol Error Probability of MSK Signals
11.3.7Gaussian MSK
11.4Orthogonal Frequency Division Multiplexing
11.4.1Introduction
11.4.2Basic Principles of OFDM
11.4.3Implementation of OFDM
11.5Trellis Coded Modulation
11.5.1Basic Concept of Trellis Coded Modulation
11.5.2Generation of TCM Signals
11.5.3Demodulation of TCM Signal
11.6Spread Spectrum Modulation［62，63］
11.6.1Introduction
11.6.2Direct.Sequence Spread Spectum
11.6.3Frequency.Hopping SS
11.6.4Synchronization of SS Code
11.6.5Separation of Multipath
11.7Brief Summary
Questions
Exercise
Chapter 12Source Coding
12．1Vector Quantization
12．2Compression Coding for Speech
12．2．1Speech Parameter Coding
12．2．2Mixed Coding
12．3Compression Coding for Image
12．3．1Compression Coding for Still Image
12．3．2Compression coding for moving image
12．4Compression Coding for Digital Data
12．4．1Basic Principles
12．4．2Huffman Code
12.5Capacity of White Additive Gaussian Noise Channel
12.6Brief Summary
Questions
Exercises
ⅩⅦⅩⅧChapter 13Communication Security
13.1Introduction
13.2Single.key Cryptography Communication System
13.3Block and Stream Ciphers
13.4Information.Theoretic Approach for Cryptography
13.4.1Perfect Security
13.4.2Unicity Distance
13.4.3Role of Data Compression in Cryptography
13.4.4Diffusion and Confusion
13.5Data Encryption Standard
13.6Public Key Cryptography
13.6.1Basic Principles
13.6.2Diffie.Hellman Public Key Distribution
13.7RSA algorithm
13.7.1RSA Public Key Cryptographic System
13.7.2Application of RSA Algorithm in Digital Signatures
13.8Brief Summary
Questions
Exercises
Appendix AParseval’s Theorem
Appendix BError function
Appendix CASCII code
Appendix DCCITT No.5 code
Appendix EChina Standard 7 bit code
Appendix FBessel functions
Appendix GGalois field GF(2m)
Appendix HOften.Used Identities and Constants
Abbreviations
Glossary
References

前言/序言

《通信原理》（英文版，第二版）图书简介 本书深入探讨了通信系统的核心理论和关键技术，为读者构建了一个坚实的通信科学基础。从信息论的基石出发，本书逐步揭示了信号的本质、调制解调的奥秘、信道传输的挑战以及噪声的影响，最终汇聚成对现代通信系统高效、可靠运行的全面理解。本书适合通信工程、电子工程、计算机科学及相关领域的学生、研究人员和工程师阅读。 第一部分：信息论基础与信号表示 通信系统的首要任务是信息的传递。因此，本书开篇便从信息论的视角切入，阐述了“信息”这一核心概念的量化与度量。我们将深入理解信息熵的概念，它不仅仅是随机性的度量，更是传输所需最小比特数的理论极限。结合信息熵，我们学习如何评估信息源的统计特性，例如独立符号源、马尔可夫信源等，这些模型为后续的信源编码奠定了基础。 接着，本书将视角转向信号本身。我们认识到，无论是模拟信号还是数字信号，都可以通过一系列数学工具进行有效地表示和分析。对于连续时间信号，我们将熟悉傅里叶级数和傅里叶变换，理解它们如何将信号分解成一系列频率分量，从而揭示信号的频谱特性。这对于理解信号的带宽、滤波以及其他频率相关的处理至关重要。对于离散时间信号，则会学习离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现方法——快速傅里叶变换（FFT），这在数字信号处理和现代通信系统中扮演着不可或缺的角色。 除了频域分析，时域分析同样重要。本书将详细介绍卷积定理，它连接了时域和频域的处理，使得我们能够理解线性时不变（LTI）系统的响应。信号的采样理论，特别是奈奎斯特-香农采样定理，将在此详细阐述，解释了如何将连续信号无损地转换为离散信号，这是实现数字通信的关键一步。同时，我们也会讨论采样过程中可能出现的混叠现象及其避免方法。 第二部分：信源编码与信道编码 在信息被量化并表示之后，下一步是提高传输效率和可靠性。信源编码的目标是在尽可能保留原始信息的前提下，压缩数据的冗余度，减少传输所需的比特数。本书将详细介绍几种经典的信源编码技术。 变长编码（Variable-Length Coding）：例如哈夫曼编码（Huffman Coding），它根据符号出现的概率为不同符号分配不同长度的码字，出现频率高的符号分配较短的码字，而出现频率低的符号分配较长的码字，从而达到整体编码长度的最小化。 熵编码（Entropy Coding）：如算术编码（Arithmetic Coding），它能够更接近信源的熵，实现更高的压缩率，尤其在处理具有非整数比特率的信源时表现出色。 然而，在信息传输过程中，信号不可避免地会受到噪声的干扰，导致信息的错误。为了对抗这种错误，信道编码技术应运而生。信道编码在原始信息中引入人为的冗余，使得接收端能够检测甚至纠正这些错误。本书将覆盖多种重要的信道编码方法： 线性分组码（Linear Block Codes）：这是最基础的一类信道编码。我们将学习生成矩阵和校验矩阵的概念，以及如何构造汉明码（Hamming Codes）等能够实现特定纠错能力的码字。 卷积码（Convolutional Codes）：与分组码不同，卷积码的编码输出不仅依赖于当前输入，还依赖于过去的输入。我们将学习卷积码的编码器结构，以及维特比算法（Viterbi Algorithm）等高效的译码算法，它们在现代通信系统中得到了广泛应用。 更高级的编码技术：例如Turbo码和LDPC码（Low-Density Parity-Check Codes），这些接近香农限的现代编码技术，在3G、4G、5G通信以及卫星通信等领域发挥着至关重要的作用，本书将对其基本原理进行介绍。 第三部分：调制解调技术 调制是将基带信号（原始信息）映射到适合在信道上传输的载波上的过程，而解调则是逆过程。本书将系统地介绍各种数字调制技术，分析它们在带宽效率、功率效率以及抗噪声性能方面的优缺点。 幅移键控（ASK, Amplitude Shift Keying）：根据数字信号的变化改变载波的幅度。 频移键控（FSK, Frequency Shift Keying）：根据数字信号的变化改变载波的频率。 相移键控（PSK, Phase Shift Keying）：根据数字信号的变化改变载波的相位。我们将深入研究二进制相移键控（BPSK）和正交相移键控（QPSK），以及更高阶的MPSK。 正交幅度调制（QAM, Quadrature Amplitude Modulation）：结合幅度和相位进行调制，是目前最常用且效率最高的调制方式之一，在Wi-Fi、4G、5G等系统中被广泛应用。本书将详细分析QPSK、16-QAM、64-QAM等。 对于每种调制方式，本书都会分析其功率谱密度、带宽需求，并推导出其误码率（BER, Bit Error Rate）性能。这将帮助读者理解不同调制方案的权衡取舍，以及如何根据实际通信场景选择最合适的调制技术。 第四部分：信道模型与噪声分析 任何通信系统都离不开信道。本书将详细介绍不同类型的通信信道及其特性。 加性高斯白噪声（AWGN, Additive White Gaussian Noise）信道：这是最常见也是最重要的理论模型，广泛用于分析通信系统的基本性能。我们将学习高斯噪声的统计特性，以及它对信号的影响。 衰落信道（Fading Channels）：在无线通信中，信号会因多径传播、反射、衍射等原因发生衰落。本书将介绍瑞利衰落（Rayleigh Fading）、莱斯衰落（Rician Fading）等模型，并分析其对信号质量的影响。 多径效应（Multipath Effects）：这将导致信号的延迟扩展和频率选择性衰落，本书将探讨其对通信系统性能的影响，以及相应的应对策略，如均衡技术。 对噪声的深入理解是设计鲁棒通信系统的关键。本书将详细分析各种噪声源，如热噪声、散粒噪声等，并量化它们对信号质量的影响，例如信噪比（SNR, Signal-to-Noise Ratio）的概念及其重要性。 第五部分：接收机设计与性能评估 本书的最后部分将聚焦于接收机的设计和整体通信系统的性能评估。 最优接收机（Optimal Receiver）：我们将讨论在已知信道模型和噪声统计特性的情况下，如何设计出最优的接收机，例如最大似然（ML）检测器和最大后验概率（MAP）检测器。 匹配滤波器（Matched Filter）：在AWGN信道中，匹配滤波器是实现最优检测的关键组件，本书将推导其形式并分析其性能。 相干解调与非相干解调（Coherent vs. Non-coherent Demodulation）：我们将比较这两种解调方式在实现复杂度和性能上的差异。 通信系统性能指标：本书将综合运用之前介绍的各种概念，对整个通信系统的性能进行评估。关键的性能指标包括误码率（BER）、信噪比（SNR）、带宽效率（Spectral Efficiency）以及功率效率（Power Efficiency）。 通过对这些内容的学习，读者将能够理解如何权衡和优化这些指标，以设计出满足特定需求的通信系统。本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的通信原理知识体系，为他们在通信领域的研究和实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿起这本《通信原理（英文版 第2版）》更多的是出于工作需要，并没有对它抱有太大的期望，毕竟技术书籍的更新换代速度太快了，很多内容很容易变得陈旧。然而，这本书给了我一个大大的惊喜。作者在讲解基础概念的时候，非常注重从物理层面的理解出发，而不是简单地罗列公式。举个例子，在讲到信号传播的衰减和噪声干扰时，作者通过生动的类比，让我能够直观地感受到这些因素对通信质量的影响，而不是仅仅看到一堆抽象的数学符号。我尤其欣赏书中关于信息论部分的处理方式，作者巧妙地将信息熵、信道容量等概念与实际通信场景联系起来，让我觉得这些理论并非空中楼阁，而是切实指导着通信系统的设计。这本书的章节安排也非常合理，循序渐进，从最基础的信号表示和频谱分析，到复杂的调制解调技术和多址接入方式，都涵盖得非常全面。虽然我还没有完全读完，但每一次阅读，都仿佛在为我的通信知识体系添砖加瓦，让我对整个通信领域有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本《通信原理（英文版 第2版）》并没有抱太高的期望，因为我之前读过的很多技术类书籍要么过于理论化，要么就流失了深度。但是，当我真正开始深入阅读之后，我发现这本书完全颠覆了我的看法。作者在阐述概念时，始终能把握好理论深度和易理解性之间的平衡。例如，在讲解数字信号处理那一块，我一直觉得这是最枯燥乏味的部分，但这本书通过大量实际的例子和生动的比喻，让我对离散傅里叶变换、卷积等概念有了全新的认识。尤其是书中对滤波器设计和噪声抑制的讲解，非常贴近实际工程应用，让我感觉学到的知识可以直接运用到解决实际问题中。我特别欣赏作者在每章末尾设置的“思考题”和“习题”，这些题目设计的非常有代表性，能够帮助我检验对本章知识的掌握程度，并且有些题目还能引导我思考更深层次的问题。这本书的英文表述也非常地道，虽然有些技术术语可能需要查阅一下，但总体来说，阅读起来非常流畅，没有那种晦涩难懂的感觉。我强烈推荐给所有正在或者即将学习通信专业的学生，以及在通信领域工作的工程师。

评分☆☆☆☆☆

我是一名通信工程专业的学生，这本《通信原理（英文版 第2版）》是我迄今为止读过的最清晰、最全面的通信原理教材之一。我特别喜欢作者在讲解概念时所采用的“由浅入深”的教学方法。比如，在介绍数字通信系统架构时，作者首先从最基本的信号源编码和信道编码开始，然后逐步引入调制、解调、同步等关键模块，整个过程逻辑非常严谨，让我能够一步步理解整个系统的运作原理。我尤其欣赏书中对各种调制方式的深入剖析，作者不仅解释了它们的数学原理，还详细阐述了它们在不同场景下的优缺点以及实际应用。这对于我将来在实际工程中选择合适的调制方案非常有帮助。此外，这本书的英文表达非常专业且规范，对于提升我的专业英文阅读能力也大有裨益。我还能感受到作者在编写这本书时，一定是投入了大量的时间和精力，力求让读者能够真正掌握通信原理的核心知识。这本书为我打下了坚实的理论基础，让我对接下来的学习和研究充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手的时候，就被它厚实的质感和精美的装帧吸引了。翻开第一页，就有一种被严谨学术氛围包裹的感觉。虽然我才刚开始阅读，但它清晰的结构和条理分明的论述方式，让我对通信领域那些看似复杂抽象的概念有了初步的认识。比如，书中对信号的调制和解调的解释，虽然我之前也接触过一些相关的知识，但这本书从基础的数学原理出发，一步步推导，让我对其中的数学模型有了更深刻的理解。特别是在介绍香农信息论的时候，作者用非常直观的例子和图示，将那些高深的理论变得易于接受。我尤其喜欢它在讲解每个章节的时候，都会提供一些相关的历史背景和实际应用案例，这不仅能帮助我更好地理解理论知识，还能激发我对这个领域的兴趣。我知道这本书包含了很多经典和前沿的通信技术，虽然我还没有深入到每一个细节，但仅仅是初步的浏览，我就能感受到作者的深厚功底和教学经验。这本书对于想要系统学习通信原理的读者来说，无疑是一份宝贵的财富。我期待着能够通过这本书，一步步攻克那些曾经让我感到头疼的通信难题，并逐渐建立起一套完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本《通信原理（英文版 第2版）》真的给我带来了很多惊喜。从一开始就被它严谨的学术风格所吸引，但随着阅读的深入，我发现它并非一本死板的教材。作者在解释复杂的通信模型时，总是能够引用大量的实例，让我能够跳出书本，看到这些理论是如何在现实世界中应用的。比如，在讲解了信道编码的原理之后，作者紧接着就介绍了纠错码在卫星通信和移动通信中的实际应用，这种联系让我觉得学习非常有价值。我尤其喜欢书中关于各种通信系统架构的介绍，从早期的模拟通信到如今的数字通信，再到未来的5G和6G技术，作者都进行了详尽的分析和展望。这让我对通信技术的发展脉络有了更清晰的认识。此外，本书的排版和插图也做得非常出色，各种图表清晰明了，大大降低了理解难度。虽然有些章节涉及的数学推导比较深入，但我发现只要按照书中的逻辑一步步来，配合作者的讲解，最终还是能够理解。这本书对我而言，不仅仅是一本技术书籍，更像是一次探索通信世界奥秘的旅程，让我对这个行业充满了好奇和敬畏。