混沌系统与混沌电路：原理、设计及其在通信中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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禹思敏 著

图书标签:

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• 非线性电路
• 混沌通信
• 信息安全
• 电路设计
• 信号处理
• 动力系统
• 复杂系统
• 应用数学

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560625508

版次：1

商品编码：10695531

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-04-01

用纸：胶版纸

页数：609

内容简介

　　禹思敏的这本《混沌系统与混沌电路——原理设计及其在通信中的应用》分基础篇和应用篇两大部分，共33章。基础篇包括第1～9章，应用篇包括第10～33章。全书从基本内容划分，也可以概括为三部分。第一部分为第1～9章，包括混沌的基本概念及研究内容与方法，离散动力系统初步，抛物线映射，常微分方程基本理论，马蹄映射、Shilnikov定理与Melnikov方法简介，连续时间混沌系统，混沌吸引子的刻画，分形与分维，几种混沌同步方案与混沌保密通信制式。第二部分为第10～26章，包括连续时间混沌系统的离散化及其算法，混沌基本单元与非线性函数产生电路，混沌电路的模块化设计，多涡卷与多翅膀混沌系统的理论设计与建模方法，三阶和四阶多涡卷Chua电路，用多项式产生三涡卷Chua电路，正余弦倍角与分段函数法的多涡卷变形Chua电路，网格多涡卷Chua电路，超混沌多涡卷MCK系统，多折叠环面系统，多方向分布网格多环面系统，多涡卷广义Jerk电路，多方向分布网格多涡卷混沌电路，环状多翅膀广义Lorenz系统族，嵌套多翅膀广义Lorenz系统族，四阶Colpitts混沌振荡器，一个五阶超混沌电路。第三部分为第27～33章，包括混沌模拟通信系统，用DSP技术产生混沌信号与实现混沌数字通信，DSP技术平台的混沌无线数字通信，用FPGA的DSPBUILDER技术产生混沌信号，IEEE-754标准与FPGA技术的混沌产生器及混沌数字通信，FPGA嵌入式以太网传输数字图像混沌保密通信。
　　 　　《混沌系统与混沌电路：原理、设计及其在通信中的应用》的基础篇可作为电路与系统专业或相关专业的研究生教材或教学参考书，应用篇可供自然科学和工程技术领域中的高校教师和研究人员参考。

目录

基础篇
第1章 混沌的基本概念及研究内容与方法
第2章 离散动力系统初步
第3章 抛物线映射
第4章 常微分方程基本理论
第5章 马蹄映射、Shilnikov定理与Melnikov方法简介
第6章 连续时间混沌系统
第7章 混沌吸引子的刻画
第8章 分形与分维
第9章 几种混沌同步方案与混沌保密通信制式
应用篇
第10章 连续时间混沌系统的离散化及其算法
第11章 混沌基本单元与非线性函数产生电路
第12章 混沌电路的模块化设计
第13章 多涡卷与多翅膀混沌系统的理论设计与建模方法
第14章 三阶和四阶多涡卷Chua电路
第15章 用多项式产生三涡卷的Chua电路
第16章 正余弦倍角与分段函数法的多涡卷变形Chua电路
第17章 网格多涡卷Chua电路
第18章 超混沌多涡卷MCK系统
第19章 多折叠环面系统
第20章 多方向分布网格多环面系统
第21章 多涡卷广义Jerk电路
第22章 多方向分布网格多涡卷混沌电路
第23章 环状多翅膀广义Lorenz系统族
第24章 嵌套多翅膀广义Lorenz系统族
第25章 四阶Colpitts混沌振荡器
第26章 一个五阶超混沌电路
第27章 混沌模拟通信系统
第28章 用DSP技术产生混沌信号与实现混沌数字通信
第29章 DSP技术平台的混沌无线数字通信
第30章 用FPGA的DSPBUILDER技术产生混沌信号
第31章 IEEE-754标准与FPGA技术的混沌信号产生器
第32章 IEEE-754标准与FPGA技术的混沌数字通信
第33章 FPGA嵌入式以太网传输数字图像混沌保密通信
参考文献

前言/序言

探索数字世界的基础与未来：复杂性、信息论与高级网络架构 一部深入剖析现代信息科学核心概念，洞察未来通信技术演进路径的权威著作。 本书旨在提供一个全面而深刻的视角，审视信息科学、控制理论与新兴计算范式（如量子计算和类脑计算）如何相互交织，共同构建我们日益数字化的世界。我们不侧重于单一的、特定领域的工程实现（如您提到的特定电路设计），而是着眼于支撑所有先进技术背后的普适性原理、数学框架以及系统级的思维方式。 全书分为四个核心部分，层层递进，从最基础的量化描述到最高级的系统集成与智能应用，为读者构建一个坚实的知识体系。 --- 第一部分：信息、复杂性与可计算性基础 本部分聚焦于信息本身的本质、量化及其在复杂系统中的表达能力。这是理解所有现代通信和计算系统的逻辑基石。 第1章：信息理论的拓扑与概率基础 我们将从香农信息论的经典框架出发，但会立即拓展至信息在非平稳、非线性环境下的度量问题。重点探讨信息熵的广义定义，包括基于度量空间的概率密度函数（PDF）的局限性，引入高阶统计量（如峭度和偏度）在描述复杂信息源时的作用。深入研究互信息（Mutual Information）在评估多变量系统依赖性时的局限性，并介绍高阶互信息（Conditional Mutual Information）和多点联合互信息（Multi-way Information Measures）在网络结构分析中的应用。 第2章：复杂性度量与系统涌现 本章将复杂系统理论（非线性动力学除外）的核心工具引入信息科学。讨论如何使用Kolmogorov复杂性（描述复杂性）和有效信息（Effective Complexity）来区分随机性、周期性和真正的复杂结构。重点分析整合信息论（Integrated Information Theory, IIT）的基本公理，及其如何应用于量化一个信息处理单元的“意识”或“功能整合度”，尽管其侧重于理论建模而非具体电路实现。此外，还深入探讨自组织临界性（Self-Organized Criticality, SOC）现象，阐述其在自然界和人造网络中引发的宏观尺度的幂律行为，例如网络故障的级联效应。 第3章：计算的极限与范式转换 本章探讨图灵计算模型的边界。详细分析不可判定性问题（如停机问题）在算法设计中的实际意义。随后，引入超图灵计算模型，包括对随机计算和量子计算的数学基础进行概述。重点关注量子信息论的密度矩阵理论、冯·诺依曼熵及其与经典信息熵的区别，以及量子纠缠作为一种信息资源的量化方法。强调量子密钥分发（QKD）的理论安全边界而非具体硬件实现。 --- 第二部分：信号处理与传输的广义模型 本部分将信号处理提升到更抽象的数学结构层面，关注信号在任意拓扑空间中的表示、滤波与传输效率的理论上限。 第4章：随机过程与广义平稳性 超越传统平稳随机过程（WSS）的假设，本章关注非平稳过程的分析工具。引入分形布朗运动（Fractional Brownian Motion）和分数阶微积分在描述具有长程记忆效应信号（如金融市场波动或某些自然物理过程）中的应用。讨论Wigner-Ville 分布及其他时频分析工具，用以刻画信号在时间-频率平面上的能量分布，特别是在存在非线性调制的情况下。 第5章：滤波、估计与最优线性映射 本章的核心是卡尔曼滤波（Kalman Filtering）的泛化——扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）的数学推导，侧重于在非线性状态空间模型中，如何通过最佳线性或准线性映射来估计隐藏状态。此外，介绍H-无穷（H-infinity）控制理论在鲁棒滤波中的应用，即如何在存在不确定性模型（如模型误差和外部扰动）的情况下，保证估计误差的上界有界。 第6章：信道容量的几何与拓扑限制 本章探讨多用户和多输入多输出（MIMO）信道容量的极限。引入D-Optimality和A-Optimality准则在波束赋形和资源分配中的作用。重点分析网络编码理论的数学结构——如何通过线性代数方法在网络内部进行信息组合以提高吞吐量。讨论空间复用和干扰对消背后的矩阵分解理论（如奇异值分解SVD）在信息传输效率中的决定性作用。 --- 第三部分：高级网络拓扑与信息流的组织 本部分从微观的信号传输转向宏观的网络组织结构，关注信息如何在分布式系统中高效地流动、存储和自治管理。 第7章：图论、网络流与拓扑优化 本章使用代数图论（如图的拉普拉斯矩阵、谱分析）来分析网络拓扑的连接性、鲁棒性和效率。详细讨论最大流/最小割定理及其在网络资源分配中的应用。引入小世界网络（Small-World）和无标度网络（Scale-Free）模型的数学构建，并探讨这些拓扑结构如何影响信息的传播速度和网络抵抗随机故障的能力。 第8章：分布式一致性与同步控制 本章关注没有中央时钟或控制器的分布式系统如何达成共识。深入分析Consensus Algorithms，包括基于拉普拉斯矩阵的收敛速度分析，以及在存在延迟和异步通信环境下的Byzantine 容错（拜占庭问题）的解决方案，重点在于其数学结构和信息交换的最小化。 第9章：信息存储与容错编码的代数结构 本章专注于如何通过冗余来抵抗噪声和物理故障。详述代数几何码（Algebraic-Geometric Codes）和低密度奇偶校验码（LDPC Codes）的构造原理，侧重于其校验矩阵的设计和译码算法（如置信度传播BP）背后的概率图模型。讨论纠错码的渐近性能极限（Shannon Limit的实现程度）。 --- 第四部分：人工智能与计算系统的交叉前沿 本部分展望信息科学在驱动下一代智能系统中的角色，关注算法与硬件接口的理论边界。 第10章：深度学习的统计物理视角 本章不教授具体的深度学习框架，而是从信息论和统计物理的角度审视其学习过程。分析信息瓶颈原理（Information Bottleneck Principle）如何指导特征提取。探讨梯度下降在复杂高维非凸空间中的收敛特性，以及如何使用玻尔兹曼机的能量函数视角来理解深度网络的优化景观。 第11章：类脑计算与脉冲神经网络（SNNs）的信息编码 探讨生物神经系统的信息编码机制，特别是脉冲编码（如速率编码与时间编码）的效率。分析Spiking Neural Networks (SNNs) 的数学模型，如Izhikevich模型或Leaky Integrate-and-Fire (LIF) 模型，并讨论如何将传统的信息论工具应用于分析SNNs的瞬态动态和信息容量。 第12章：可解释性、安全与未来通信的挑战 本章总结，聚焦于现代信息系统面临的伦理和安全挑战。探讨对抗性攻击的数学结构，以及可解释性人工智能（XAI）的理论框架，例如使用Shapley 值等合作博弈论工具来分配模型决策的贡献度。最后，展望全息原理（Holographic Principle）在信息存储和计算模型构建中的潜在影响。 --- 本书适合于电子工程、计算机科学、应用数学、物理学及信息科学的研究人员、高年级本科生和研究生。它要求读者具备扎实的线性代数、概率论和基础微积分背景，旨在培养读者对信息系统进行高层次、抽象化建模和分析的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手就觉得它沉甸甸的，知识分量十足。我一直对那些看似随机却又暗藏规律的现象很着迷，而“混沌”这个词完美地概括了这种吸引力。从书名来看，它应该会深入浅出地讲解混沌系统和混沌电路的基本原理，这对我这种初学者来说至关重要。我尤其期待书中关于混沌系统如何产生的数学模型和物理机制的阐述，这部分往往是理解混沌现象的关键。同时，“设计”这个词也让我眼前一亮，这意味着这本书不仅仅停留在理论层面，还会提供实际的电路设计指导。我很好奇书中会介绍哪些经典的混沌电路，比如Lorenz吸引子、Rössler吸引子等是否会在电路层面得到具体的实现。另外，我一直觉得混沌理论在通信领域的应用前景非常广阔，比如在信息加密、伪随机信号生成等方面。我希望这本书能在这方面提供一些前沿的见解和实用的案例，让我能更直观地理解混沌理论是如何转化为实际通信技术的。总体而言，我对这本书充满了期待，希望它能成为我探索混沌世界的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

收到这本书，首先被它厚实的篇幅所震撼，这通常意味着内容会比较详实深入。我是一名在职的电子工程师，日常工作涉及大量的模拟电路设计，但对混沌理论的理解尚浅。这本书的出现，正是我渴望系统学习混沌系统和混沌电路知识的绝佳机会。我特别希望书中能详细阐述混沌系统与传统线性系统的根本区别，以及混沌电路在实现过程中会遇到的技术挑战和解决方法。从“设计”这个关键词来看，我期待书中能提供一些具体的混沌电路拓扑结构、元器件选型指南，甚至是一些设计流程的介绍，这对于我实际应用到工作中非常有价值。而“通信中的应用”更是让我眼前一亮，这直接关联到我工作中的实际需求。我希望能了解到如何利用混沌系统生成具有特定属性的信号，例如用于提高通信系统的抗干扰能力，或者用于实现高效的数据传输。如果书中能够包含一些实际的通信系统案例分析，并对混沌通信的优劣势进行客观的评价，那将是极好的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名通信工程专业的学生，我对这本书的出现感到非常惊喜。混沌理论在传统的通信理论中出现的频率并不算很高，但它所蕴含的巨大潜力却是不容忽视的。这本书的标题直指“原理、设计及其在通信中的应用”，这正是我非常感兴趣的几个方面。我迫切想知道，书中是如何将抽象的混沌动力学概念转化为具体的电路设计？书中是否会介绍一些现有的混沌电路模块，并分析它们的性能特点？更重要的是，在通信应用方面，这本书会侧重于哪些具体的场景？例如，是否会讨论如何利用混沌信号的伪随机性和不可预测性来实现高安全性通信？或者，是否会探索混沌系统在高效信息传输、抗干扰能力增强等方面的潜力？我对书中可能涉及的混沌同步、混沌映射等技术在信息编码和解码中的应用也非常好奇。如果书中能够提供一些实际的仿真例子或者硬件实现方案，那将是对我学习和研究的巨大帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一位长期关注复杂系统研究的爱好者，偶然间发现了这本书。书名中的“混沌系统与混沌电路”立刻吸引了我，因为它触及了我一直以来对非线性系统和涌现现象的浓厚兴趣。我一直觉得，大自然中充满了各种各样的混沌现象，从天气预报到股票市场，无处不在。而将这些混沌原理具象化到“混沌电路”的设计上，则是一个非常 fascinating 的方向。我非常期待书中能够详细介绍混沌系统的基本数学模型，比如吸引子、分岔、李雅普诺夫指数等等，并解释这些概念是如何与实际电路元件相结合的。同时，我对于“通信中的应用”这一部分尤为关注。我知道混沌信号具有良好的伪随机性和保密性，在通信领域有着巨大的应用潜力，比如在跳频通信、扩频通信以及信息加密等方面。我希望这本书能够提供一些具体的通信协议设计思路，或者一些基于混沌的通信系统的性能分析。这本书的深度和广度，无疑会为我提供一个全新的视角来理解和研究混沌理论。

评分☆☆☆☆☆

我本身并不是电子工程或通信专业的科班出身，但对前沿科技充满好奇。这本书的名字《混沌系统与混沌电路：原理、设计及其在通信中的应用》引起了我的强烈兴趣。混沌，这个概念本身就充满了神秘感和吸引力，我一直想了解它到底是如何被理解和应用的。从书名来看，这本书似乎能够将抽象的理论知识与具体的工程实践相结合，这对我这种非专业读者来说非常重要。我希望它能用相对易懂的语言解释混沌系统的基本原理，比如为什么看似随机的信号背后却遵循着确定的规律，以及混沌电路是如何利用电子元件模拟这些复杂行为的。同时，我对“在通信中的应用”这一部分特别期待，我想知道混沌理论是如何被“驯服”并应用到实际通信系统中的，例如在信息安全、信号调制等方面。我希望这本书能够提供一些生动有趣的例子，让我能够直观地感受到混沌理论的魅力，并且了解到它在现代科技发展中的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

混沌电路设计的书在国内还是较少的

评分☆☆☆☆☆

速度快，书不错，这是想要的

评分☆☆☆☆☆

是正版

评分☆☆☆☆☆

是正版

评分☆☆☆☆☆

混沌电路设计的书在国内还是较少的

评分☆☆☆☆☆

然而，在这个原始的科学术语中，究竟隐藏着一些什么样的科学奥秘呢？它所涉及的学科领域有哪些？这些科学领域的历史、现状、和未来如何？其中活跃着哪些人物？他们为何造就了这个奇怪的术语？这儿所涉及的科学思想和概念，与我们的日常生活真有关系吗？这些概念在当今突飞猛进发展的高科技中有何应用？如何应用？

评分☆☆☆☆☆

买来学习女朋友得研究方向

评分☆☆☆☆☆

本书后半部分，介绍了分形和混沌在各个领域的应用及前景、分形和混沌的关系、以及与分形混沌密切相关而发展起来的非线性科学。

评分☆☆☆☆☆

蝴蝶效应一词还引发了众多文人作家无比的想象力，多次被用于科幻小说和电影中。