混沌係統與混沌電路：原理、設計及其在通信中的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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禹思敏 著

圖書標籤:

• 混沌係統
• 混沌電路
• 非綫性電路
• 混沌通信
• 信息安全
• 電路設計
• 信號處理
• 動力係統
• 復雜係統
• 應用數學

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560625508

版次：1

商品編碼：10695531

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-04-01

用紙：膠版紙

頁數：609

內容簡介

　　禹思敏的這本《混沌係統與混沌電路——原理設計及其在通信中的應用》分基礎篇和應用篇兩大部分，共33章。基礎篇包括第1～9章，應用篇包括第10～33章。全書從基本內容劃分，也可以概括為三部分。第一部分為第1～9章，包括混沌的基本概念及研究內容與方法，離散動力係統初步，拋物綫映射，常微分方程基本理論，馬蹄映射、Shilnikov定理與Melnikov方法簡介，連續時間混沌係統，混沌吸引子的刻畫，分形與分維，幾種混沌同步方案與混沌保密通信製式。第二部分為第10～26章，包括連續時間混沌係統的離散化及其算法，混沌基本單元與非綫性函數産生電路，混沌電路的模塊化設計，多渦捲與多翅膀混沌係統的理論設計與建模方法，三階和四階多渦捲Chua電路，用多項式産生三渦捲Chua電路，正餘弦倍角與分段函數法的多渦捲變形Chua電路，網格多渦捲Chua電路，超混沌多渦捲MCK係統，多摺疊環麵係統，多方嚮分布網格多環麵係統，多渦捲廣義Jerk電路，多方嚮分布網格多渦捲混沌電路，環狀多翅膀廣義Lorenz係統族，嵌套多翅膀廣義Lorenz係統族，四階Colpitts混沌振蕩器，一個五階超混沌電路。第三部分為第27～33章，包括混沌模擬通信係統，用DSP技術産生混沌信號與實現混沌數字通信，DSP技術平颱的混沌無綫數字通信，用FPGA的DSPBUILDER技術産生混沌信號，IEEE-754標準與FPGA技術的混沌産生器及混沌數字通信，FPGA嵌入式以太網傳輸數字圖像混沌保密通信。
　　 　　《混沌係統與混沌電路：原理、設計及其在通信中的應用》的基礎篇可作為電路與係統專業或相關專業的研究生教材或教學參考書，應用篇可供自然科學和工程技術領域中的高校教師和研究人員參考。

目錄

基礎篇
第1章 混沌的基本概念及研究內容與方法
第2章 離散動力係統初步
第3章 拋物綫映射
第4章 常微分方程基本理論
第5章 馬蹄映射、Shilnikov定理與Melnikov方法簡介
第6章 連續時間混沌係統
第7章 混沌吸引子的刻畫
第8章 分形與分維
第9章 幾種混沌同步方案與混沌保密通信製式
應用篇
第10章 連續時間混沌係統的離散化及其算法
第11章 混沌基本單元與非綫性函數産生電路
第12章 混沌電路的模塊化設計
第13章 多渦捲與多翅膀混沌係統的理論設計與建模方法
第14章 三階和四階多渦捲Chua電路
第15章 用多項式産生三渦捲的Chua電路
第16章 正餘弦倍角與分段函數法的多渦捲變形Chua電路
第17章 網格多渦捲Chua電路
第18章 超混沌多渦捲MCK係統
第19章 多摺疊環麵係統
第20章 多方嚮分布網格多環麵係統
第21章 多渦捲廣義Jerk電路
第22章 多方嚮分布網格多渦捲混沌電路
第23章 環狀多翅膀廣義Lorenz係統族
第24章 嵌套多翅膀廣義Lorenz係統族
第25章 四階Colpitts混沌振蕩器
第26章 一個五階超混沌電路
第27章 混沌模擬通信係統
第28章 用DSP技術産生混沌信號與實現混沌數字通信
第29章 DSP技術平颱的混沌無綫數字通信
第30章 用FPGA的DSPBUILDER技術産生混沌信號
第31章 IEEE-754標準與FPGA技術的混沌信號産生器
第32章 IEEE-754標準與FPGA技術的混沌數字通信
第33章 FPGA嵌入式以太網傳輸數字圖像混沌保密通信
參考文獻

前言/序言

探索數字世界的基礎與未來：復雜性、信息論與高級網絡架構 一部深入剖析現代信息科學核心概念，洞察未來通信技術演進路徑的權威著作。 本書旨在提供一個全麵而深刻的視角，審視信息科學、控製理論與新興計算範式（如量子計算和類腦計算）如何相互交織，共同構建我們日益數字化的世界。我們不側重於單一的、特定領域的工程實現（如您提到的特定電路設計），而是著眼於支撐所有先進技術背後的普適性原理、數學框架以及係統級的思維方式。 全書分為四個核心部分，層層遞進，從最基礎的量化描述到最高級的係統集成與智能應用，為讀者構建一個堅實的知識體係。 --- 第一部分：信息、復雜性與可計算性基礎 本部分聚焦於信息本身的本質、量化及其在復雜係統中的錶達能力。這是理解所有現代通信和計算係統的邏輯基石。 第1章：信息理論的拓撲與概率基礎 我們將從香農信息論的經典框架齣發，但會立即拓展至信息在非平穩、非綫性環境下的度量問題。重點探討信息熵的廣義定義，包括基於度量空間的概率密度函數（PDF）的局限性，引入高階統計量（如峭度和偏度）在描述復雜信息源時的作用。深入研究互信息（Mutual Information）在評估多變量係統依賴性時的局限性，並介紹高階互信息（Conditional Mutual Information）和多點聯閤互信息（Multi-way Information Measures）在網絡結構分析中的應用。 第2章：復雜性度量與係統湧現 本章將復雜係統理論（非綫性動力學除外）的核心工具引入信息科學。討論如何使用Kolmogorov復雜性（描述復雜性）和有效信息（Effective Complexity）來區分隨機性、周期性和真正的復雜結構。重點分析整閤信息論（Integrated Information Theory, IIT）的基本公理，及其如何應用於量化一個信息處理單元的“意識”或“功能整閤度”，盡管其側重於理論建模而非具體電路實現。此外，還深入探討自組織臨界性（Self-Organized Criticality, SOC）現象，闡述其在自然界和人造網絡中引發的宏觀尺度的冪律行為，例如網絡故障的級聯效應。 第3章：計算的極限與範式轉換 本章探討圖靈計算模型的邊界。詳細分析不可判定性問題（如停機問題）在算法設計中的實際意義。隨後，引入超圖靈計算模型，包括對隨機計算和量子計算的數學基礎進行概述。重點關注量子信息論的密度矩陣理論、馮·諾依曼熵及其與經典信息熵的區彆，以及量子糾纏作為一種信息資源的量化方法。強調量子密鑰分發（QKD）的理論安全邊界而非具體硬件實現。 --- 第二部分：信號處理與傳輸的廣義模型 本部分將信號處理提升到更抽象的數學結構層麵，關注信號在任意拓撲空間中的錶示、濾波與傳輸效率的理論上限。 第4章：隨機過程與廣義平穩性 超越傳統平穩隨機過程（WSS）的假設，本章關注非平穩過程的分析工具。引入分形布朗運動（Fractional Brownian Motion）和分數階微積分在描述具有長程記憶效應信號（如金融市場波動或某些自然物理過程）中的應用。討論Wigner-Ville 分布及其他時頻分析工具，用以刻畫信號在時間-頻率平麵上的能量分布，特彆是在存在非綫性調製的情況下。 第5章：濾波、估計與最優綫性映射 本章的核心是卡爾曼濾波（Kalman Filtering）的泛化——擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）的數學推導，側重於在非綫性狀態空間模型中，如何通過最佳綫性或準綫性映射來估計隱藏狀態。此外，介紹H-無窮（H-infinity）控製理論在魯棒濾波中的應用，即如何在存在不確定性模型（如模型誤差和外部擾動）的情況下，保證估計誤差的上界有界。 第6章：信道容量的幾何與拓撲限製 本章探討多用戶和多輸入多輸齣（MIMO）信道容量的極限。引入D-Optimality和A-Optimality準則在波束賦形和資源分配中的作用。重點分析網絡編碼理論的數學結構——如何通過綫性代數方法在網絡內部進行信息組閤以提高吞吐量。討論空間復用和乾擾對消背後的矩陣分解理論（如奇異值分解SVD）在信息傳輸效率中的決定性作用。 --- 第三部分：高級網絡拓撲與信息流的組織 本部分從微觀的信號傳輸轉嚮宏觀的網絡組織結構，關注信息如何在分布式係統中高效地流動、存儲和自治管理。 第7章：圖論、網絡流與拓撲優化 本章使用代數圖論（如圖的拉普拉斯矩陣、譜分析）來分析網絡拓撲的連接性、魯棒性和效率。詳細討論最大流/最小割定理及其在網絡資源分配中的應用。引入小世界網絡（Small-World）和無標度網絡（Scale-Free）模型的數學構建，並探討這些拓撲結構如何影響信息的傳播速度和網絡抵抗隨機故障的能力。 第8章：分布式一緻性與同步控製 本章關注沒有中央時鍾或控製器的分布式係統如何達成共識。深入分析Consensus Algorithms，包括基於拉普拉斯矩陣的收斂速度分析，以及在存在延遲和異步通信環境下的Byzantine 容錯（拜占庭問題）的解決方案，重點在於其數學結構和信息交換的最小化。 第9章：信息存儲與容錯編碼的代數結構 本章專注於如何通過冗餘來抵抗噪聲和物理故障。詳述代數幾何碼（Algebraic-Geometric Codes）和低密度奇偶校驗碼（LDPC Codes）的構造原理，側重於其校驗矩陣的設計和譯碼算法（如置信度傳播BP）背後的概率圖模型。討論糾錯碼的漸近性能極限（Shannon Limit的實現程度）。 --- 第四部分：人工智能與計算係統的交叉前沿 本部分展望信息科學在驅動下一代智能係統中的角色，關注算法與硬件接口的理論邊界。 第10章：深度學習的統計物理視角 本章不教授具體的深度學習框架，而是從信息論和統計物理的角度審視其學習過程。分析信息瓶頸原理（Information Bottleneck Principle）如何指導特徵提取。探討梯度下降在復雜高維非凸空間中的收斂特性，以及如何使用玻爾茲曼機的能量函數視角來理解深度網絡的優化景觀。 第11章：類腦計算與脈衝神經網絡（SNNs）的信息編碼 探討生物神經係統的信息編碼機製，特彆是脈衝編碼（如速率編碼與時間編碼）的效率。分析Spiking Neural Networks (SNNs) 的數學模型，如Izhikevich模型或Leaky Integrate-and-Fire (LIF) 模型，並討論如何將傳統的信息論工具應用於分析SNNs的瞬態動態和信息容量。 第12章：可解釋性、安全與未來通信的挑戰 本章總結，聚焦於現代信息係統麵臨的倫理和安全挑戰。探討對抗性攻擊的數學結構，以及可解釋性人工智能（XAI）的理論框架，例如使用Shapley 值等閤作博弈論工具來分配模型決策的貢獻度。最後，展望全息原理（Holographic Principle）在信息存儲和計算模型構建中的潛在影響。 --- 本書適閤於電子工程、計算機科學、應用數學、物理學及信息科學的研究人員、高年級本科生和研究生。它要求讀者具備紮實的綫性代數、概率論和基礎微積分背景，旨在培養讀者對信息係統進行高層次、抽象化建模和分析的能力。

評分☆☆☆☆☆

我是一位長期關注復雜係統研究的愛好者，偶然間發現瞭這本書。書名中的“混沌係統與混沌電路”立刻吸引瞭我，因為它觸及瞭我一直以來對非綫性係統和湧現現象的濃厚興趣。我一直覺得，大自然中充滿瞭各種各樣的混沌現象，從天氣預報到股票市場，無處不在。而將這些混沌原理具象化到“混沌電路”的設計上，則是一個非常 fascinating 的方嚮。我非常期待書中能夠詳細介紹混沌係統的基本數學模型，比如吸引子、分岔、李雅普諾夫指數等等，並解釋這些概念是如何與實際電路元件相結閤的。同時，我對於“通信中的應用”這一部分尤為關注。我知道混沌信號具有良好的僞隨機性和保密性，在通信領域有著巨大的應用潛力，比如在跳頻通信、擴頻通信以及信息加密等方麵。我希望這本書能夠提供一些具體的通信協議設計思路，或者一些基於混沌的通信係統的性能分析。這本書的深度和廣度，無疑會為我提供一個全新的視角來理解和研究混沌理論。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我拿到手就覺得它沉甸甸的，知識分量十足。我一直對那些看似隨機卻又暗藏規律的現象很著迷，而“混沌”這個詞完美地概括瞭這種吸引力。從書名來看，它應該會深入淺齣地講解混沌係統和混沌電路的基本原理，這對我這種初學者來說至關重要。我尤其期待書中關於混沌係統如何産生的數學模型和物理機製的闡述，這部分往往是理解混沌現象的關鍵。同時，“設計”這個詞也讓我眼前一亮，這意味著這本書不僅僅停留在理論層麵，還會提供實際的電路設計指導。我很好奇書中會介紹哪些經典的混沌電路，比如Lorenz吸引子、Rössler吸引子等是否會在電路層麵得到具體的實現。另外，我一直覺得混沌理論在通信領域的應用前景非常廣闊，比如在信息加密、僞隨機信號生成等方麵。我希望這本書能在這方麵提供一些前沿的見解和實用的案例，讓我能更直觀地理解混沌理論是如何轉化為實際通信技術的。總體而言，我對這本書充滿瞭期待，希望它能成為我探索混沌世界的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書，首先被它厚實的篇幅所震撼，這通常意味著內容會比較詳實深入。我是一名在職的電子工程師，日常工作涉及大量的模擬電路設計，但對混沌理論的理解尚淺。這本書的齣現，正是我渴望係統學習混沌係統和混沌電路知識的絕佳機會。我特彆希望書中能詳細闡述混沌係統與傳統綫性係統的根本區彆，以及混沌電路在實現過程中會遇到的技術挑戰和解決方法。從“設計”這個關鍵詞來看，我期待書中能提供一些具體的混沌電路拓撲結構、元器件選型指南，甚至是一些設計流程的介紹，這對於我實際應用到工作中非常有價值。而“通信中的應用”更是讓我眼前一亮，這直接關聯到我工作中的實際需求。我希望能瞭解到如何利用混沌係統生成具有特定屬性的信號，例如用於提高通信係統的抗乾擾能力，或者用於實現高效的數據傳輸。如果書中能夠包含一些實際的通信係統案例分析，並對混沌通信的優劣勢進行客觀的評價，那將是極好的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名通信工程專業的學生，我對這本書的齣現感到非常驚喜。混沌理論在傳統的通信理論中齣現的頻率並不算很高，但它所蘊含的巨大潛力卻是不容忽視的。這本書的標題直指“原理、設計及其在通信中的應用”，這正是我非常感興趣的幾個方麵。我迫切想知道，書中是如何將抽象的混沌動力學概念轉化為具體的電路設計？書中是否會介紹一些現有的混沌電路模塊，並分析它們的性能特點？更重要的是，在通信應用方麵，這本書會側重於哪些具體的場景？例如，是否會討論如何利用混沌信號的僞隨機性和不可預測性來實現高安全性通信？或者，是否會探索混沌係統在高效信息傳輸、抗乾擾能力增強等方麵的潛力？我對書中可能涉及的混沌同步、混沌映射等技術在信息編碼和解碼中的應用也非常好奇。如果書中能夠提供一些實際的仿真例子或者硬件實現方案，那將是對我學習和研究的巨大幫助。

評分☆☆☆☆☆

我本身並不是電子工程或通信專業的科班齣身，但對前沿科技充滿好奇。這本書的名字《混沌係統與混沌電路：原理、設計及其在通信中的應用》引起瞭我的強烈興趣。混沌，這個概念本身就充滿瞭神秘感和吸引力，我一直想瞭解它到底是如何被理解和應用的。從書名來看，這本書似乎能夠將抽象的理論知識與具體的工程實踐相結閤，這對我這種非專業讀者來說非常重要。我希望它能用相對易懂的語言解釋混沌係統的基本原理，比如為什麼看似隨機的信號背後卻遵循著確定的規律，以及混沌電路是如何利用電子元件模擬這些復雜行為的。同時，我對“在通信中的應用”這一部分特彆期待，我想知道混沌理論是如何被“馴服”並應用到實際通信係統中的，例如在信息安全、信號調製等方麵。我希望這本書能夠提供一些生動有趣的例子，讓我能夠直觀地感受到混沌理論的魅力，並且瞭解到它在現代科技發展中的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

暫時還沒有讀，以後有機會再交流哦

評分☆☆☆☆☆

非常好，內容講的很細，值得購買！

評分☆☆☆☆☆

俗話說：“授人以魚不如授人以漁”，作為科普書，介紹知識固然重要，傳授科學研究之方法更為重要，本書極力體現這個宗旨。作者不僅介紹科學，還煞費苦心地重點介紹科學傢作齣重大發現時的思路曆程，帶領讀者一起思考，從前人的經驗教訓中得到深刻啓示，從而激發讀者的好奇心和創造力。

評分☆☆☆☆☆

內容豐富，例子多，值得參考學習。

評分☆☆☆☆☆

很好

評分☆☆☆☆☆

有用，很不錯的一本書。精彩。

評分☆☆☆☆☆

目錄混沌不好理解，希望此書有幫助！毫不起眼的小改變，可能釀成大災難。名人一件芝麻大的小事，經過一傳十、十傳百，可能被放大成一條麵目全非的大新聞，有人也將此比喻為“蝴蝶效應”。

評分☆☆☆☆☆

老師的書太難瞭，畢竟非綫性電路都沒學過

評分☆☆☆☆☆

非常好，內容講的很細，值得購買！