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柏逢明著 著

圖書標籤:

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店鋪： 榮豐通達圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030391056

商品編碼：29406126019

包裝：平裝

齣版時間：2015-03-01

頁數：396

正文語種：中文

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【圖書基本信息】

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書名：混沌電子學
作者：柏逢明
定價：98

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【作者簡介】

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【讀者對象】

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【內容簡介】

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全書共分11章，包括緒論、非綫性與混沌基本理論、三階電路混沌信號産生與控製、光電子的電調諧混沌研究、電路混沌特性與超混沌理論研究、復閤混沌映射的控製與超混沌擴頻序列研究、超混沌保密通信應用研究、基於多尺度幾何分析的圖像混沌加密數字水印研究、基於混沌加密的網上銀行電子身份認證技術研究、摻鉺光縴弱信號混沌檢測研究、分布式海量存儲與混沌神經網絡多媒體數據傳輸算法研究。全書深入淺齣，全麵，突齣理論性和實用性。考慮到不同對象的不同需求，對具體技術應用闡述有所側重，從第8章到第11章內容相互獨立，便於讀者取捨，對於全書體係不構成影響。本書以碩士研究生、博士研究生為主要閱讀對象，對於電子信息類、通信、自動化、測控以及計算機等相關領域的研究人員進一步學習和研究混沌電子學也具有參考價值。

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《混沌電子學》：探索非綫性世界的奧秘 這是一本緻力於揭示電子學中隱藏的非綫性魅力，並深入淺齣地介紹混沌現象及其在電子學領域應用的著作。作者以其深厚的學術功底和獨特的視角，將抽象的混沌理論與生動的電子學實踐巧妙融閤，為讀者打開一扇通往非綫性動力學世界的大門。本書不拘泥於傳統的綫性模型，而是著眼於那些在看似無序的錶象下潛藏著規律和秩序的復雜係統。 第一部分：混沌理論的基石 在踏入混沌電子學的奇妙旅程之前，我們首先需要為讀者打下堅實的理論基礎。本部分將係統地介紹混沌理論的核心概念，循序漸進地引導讀者理解其本質。 何為混沌？ 我們將從數學和物理學的角度齣發，清晰地界定混沌的涵義。這並非指完全隨機的無序，而是指一種對初始條件高度敏感的確定性動力學係統。通過具體的數學模型，例如Logistic映射，我們將直觀地展示“蝴蝶效應”——一個微小的初始擾動如何導緻係統在未來産生巨大的、不可預測的變化。讀者將理解，即使係統遵循嚴格的確定性方程，其長期演化也可能變得無法預測。 混沌係統的關鍵特徵： 除瞭對初始條件的敏感性（也稱為“蝴蝶效應”），我們還會深入探討混沌係統的其他重要特徵。這包括： 奇異吸引子（Strange Attractors）： 演示混沌係統並非無限發散，而是傾嚮於在相空間（Phase Space）中圍繞著一個具有分形結構的幾何圖形運動。我們將通過Lorenz吸引子等經典例子，讓讀者直觀感受吸引子的形狀和復雜性。 分形幾何（Fractal Geometry）： 混沌係統常常錶現齣分形結構。我們將介紹分形的自相似性、非整數維度等概念，並說明它們如何體現瞭混沌係統的內在復雜性和無限細節。 周期性與非周期性（Periodicity and Aperiodicity）： 混沌係統既包含周期性行為的片段，又錶現齣整體的非周期性。我們將探討係統如何從有序的周期運動過渡到混沌狀態，以及這種過渡的臨界點。 李雅普諾夫指數（Lyapunov Exponents）： 作為量化混沌程度的關鍵指標，李雅普諾夫指數將得到詳盡的講解。我們將解釋正的李雅普諾夫指數如何代錶瞭係統對初始條件的敏感性，從而確認其混沌特性。 探索經典混沌模型： 為瞭讓理論更加生動，本書將迴顧一些在科學史上具有裏程碑意義的混沌模型，例如： Lorenz模型： 這個簡單的三維常微分方程組是天氣預報研究中齣現的，其豐富的混沌行為至今仍是研究的熱點。我們將分析其參數變化如何影響係統的動力學行為。 Rössler模型： 另一個經典的二維吸引子模型，其結構更為緊湊，易於可視化，為理解吸引子的形成提供瞭直觀的途徑。 Logistic映射： 這是一個離散時間動力學係統，通過簡單的迭代方程就能産生豐富的分岔和混沌現象，是理解混沌湧現的絕佳入口。 第二部分：混沌電子學的理論基礎 將混沌理論的抽象概念與電子學緊密結閤，是本書的核心內容。本部分將重點闡述如何在電子電路中觀察、産生和利用混沌現象。 非綫性元件的重要性： 混沌現象的齣現離不開電路中的非綫性元件。我們將詳細介紹各種常見的非綫性元件，例如： 二極管（Diodes）： 分析其I-V特性的非綫性如何成為産生混沌的潛在因素。 晶體管（Transistors）： 探討其工作區域的非綫性行為，以及如何通過電路設計引入混沌。 運算放大器（Operational Amplifiers）： 解釋在飽和區或引入非綫性反饋時，運算放大器如何參與構建混沌電路。 其他非綫性元件： 如真空管、磁飽和器件等，雖然在現代電子學中可能較少使用，但其非綫性特性對於理解混沌的産生原理具有參考意義。 構建混沌電路的基本原理： 我們將從根本上講解設計混沌電路的思路。這通常涉及到： 引入負反饋（Negative Feedback）： 負反饋是穩定係統的手段，但當反饋環路中的某些環節呈現非綫性時，負反饋也可能成為混沌産生的催化劑。 多變量耦閤（Coupling of Multiple Variables）： 很多混沌電路需要至少三個狀態變量（例如電壓、電流）相互作用纔能産生復雜行為。我們將分析如何通過電容、電感等元件將不同的狀態變量耦閤起來。 非綫性方程組的湧現： 我們將展示如何通過電路元件的連接和參數設置，使得整個電路的行為可以用一組非綫性微分方程或差分方程來描述，而這些方程組恰好具有混沌解。 經典的混沌電路模型： 本部分將介紹一些在學術界和工程界享有盛譽的經典混沌電路，並對其工作原理進行深入剖析： Chua電路： 這是最具代錶性的混沌電路之一。我們將詳細介紹Chua二極管的構成和特性，並分析Chua電路如何通過簡單的拓撲結構産生豐富的混沌吸引子，如Lorenz吸引子、Rössler吸引子等。我們將展示如何通過調整Chua電路的參數來改變其動力學行為。 OU（Ohtomo-Ueno）電路： 另一個早期的混沌電路模型，同樣展示瞭簡單非綫性元件構建復雜動力學的能力。 其他自激振蕩混沌電路： 介紹一些基於放大器、非綫性電阻等元件設計的混沌振蕩器，例如基於非綫性諧振蕩器的混沌係統。 混沌信號的産生與特性： 混沌電路産生的信號並非隨機噪聲，而是具有獨特的統計特性和動力學規律。我們將探討： 混沌信號的譜分析（Spectral Analysis）： 混沌信號通常錶現齣寬帶頻譜，且沒有明顯的尖銳峰值，這與周期信號的窄帶特性形成鮮明對比。 混沌信號的自相關函數（Autocorrelation Function）： 分析其衰減速率，以量化其時間序列的相乾性。 混沌信號的吸引子可視化： 通過繪製相軌跡圖，直觀展示混沌吸引子的形狀和復雜性。 第三部分：混沌電子學的應用探索 混沌現象並非僅僅是理論上的奇觀，它在許多實際應用中展現齣獨特的優勢。本部分將聚焦於混沌電子學在各個領域的潛在和已有的應用，為讀者提供廣闊的視野。 混沌通信： 混沌信號的優勢： 混沌信號的寬帶特性、對初始條件的敏感性以及難以預測的特點，使其在通信領域具有天然的優勢。 混沌同步（Chaos Synchronization）： 這是混沌通信的核心技術之一。我們將深入講解什麼是混沌同步，以及如何通過驅動-響應（Drive-Response）等模型實現兩個混沌係統（例如兩個Chua電路）的狀態同步。同步的實現意味著發送端和接收端的混沌信號可以完美匹配，從而實現信息的有效傳輸。 混沌密鑰生成（Chaos Key Generation）： 利用混沌係統的不可預測性，可以生成看似隨機但實際上是確定的、可重復的密鑰流，用於加密通信。 混沌加密（Chaos Encryption）： 將信息疊加或嵌入到混沌載波信號中，利用混沌信號的復雜性來保護信息的安全性。 混沌抗乾擾性： 討論混沌信號在噪聲環境下的魯棒性，以及其在某些復雜信道下的傳輸優勢。 混沌信號發生器（Chaos Signal Generators）： 通用混沌信號發生器的設計： 介紹如何設計可調諧的混沌電路，以産生不同特性的混沌信號，滿足不同應用的需求。 應用場景： 例如，用於測試非綫性係統的動態響應，或者作為信號源用於混沌通信係統。 混沌在非綫性係統分析中的應用： 混沌作為探測工具： 利用混沌信號的特性，可以用來探測未知係統的非綫性特徵，或者檢驗一個係統是否錶現齣混沌行為。 混沌作為激勵源： 將混沌信號作為輸入激勵施加到其他非綫性係統中，觀察其響應，以研究係統的復雜動力學特性。 混沌在其他領域的潛在應用： 混沌在電路設計中的優化： 探索如何利用混沌的特性來優化某些電路的性能，例如提高電路的靈敏度或信息處理能力。 混沌在混沌振蕩器中的應用： 設計具有特定混沌特性的振蕩器，用於信號處理、模式識彆等領域。 混沌與生物係統的關聯： 探討混沌理論在解釋生物電信號、神經活動等復雜生物現象中的可能性。 混沌在人工智能和機器學習中的探索： 盡管尚處於早期階段，但混沌係統的復雜性和非綫性特徵可能為開發新型智能算法提供靈感。 結論： 《混沌電子學》旨在打破綫性思維的桎梏，引導讀者認識到電子世界中普遍存在的非綫性現象及其深遠的意義。通過理論的嚴謹講解、模型的生動演示以及應用的廣泛探索，本書期望能夠激發讀者對混沌電子學的興趣，並鼓勵他們在未來的學習和研究中，以更開放和創新的視角去審視和解決電子學中的復雜問題。這是一本獻給所有對探索科學前沿、理解復雜係統、並尋求突破性技術解決方案的工程師、研究人員和學生們的指南。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對前沿科學充滿好奇的普通讀者，雖然我的專業背景並非與物理或電子直接相關，但《混沌電子學》（按需印刷版）卻以其獨特的魅力吸引瞭我。這本書的語言風格非常獨特，它既有學術的嚴謹性，又不失文學的感染力。作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越層層迷霧，去探索那些隱藏在日常電子設備背後的深刻規律。我最受觸動的是書中關於“混沌”並非“混亂”的闡釋。它讓我明白，混沌係統雖然看似無序，但其內部卻遵循著一套復雜的、非綫性的確定性法則。這種對“秩序與無序”辯證關係的理解，給我帶來瞭全新的思考。書中對一些經典實驗的描述，比如早期關於天氣預報的混沌模型，雖然不是直接關於電子學，但其所蘊含的科學思想，卻能很好地遷移到對電子係統復雜性的理解上。我尤其欣賞書中對於“湧現”現象的探討，它解釋瞭在簡單的電子元器件組閤中，如何能夠“湧現”齣復雜而不可預測的混沌行為。這讓我對“整體大於部分之和”有瞭更直觀的認識。這本書給我最大的收獲，是讓我看到瞭科學研究的無窮魅力，以及知識的跨學科融閤所能帶來的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找能夠拓展我思維邊界的書籍，而《混沌電子學》（按需印刷版）無疑達到瞭這個目標。它不僅僅是一本關於物理學或者電子學的書，更像是一扇通往新世界的大門。作者以一種非常獨特的方式，將看似毫不相關的兩個領域——混沌理論和電子學——編織在一起，創造齣一種全新的知識體係。閱讀這本書的過程，就像是在解開一個精妙的謎題，每一步的探索都伴隨著驚喜。我尤其喜歡書中對“分形”概念的引入，以及它如何與混沌係統中的自相似性相互印證。那些在電子電路中齣現的，看似雜亂無章但仔細觀察卻能發現其內在規律的圖形，讓我對“美”有瞭更深層次的理解。這本書並沒有迴避數學，但它處理得非常得體，將必要的數學工具融入到對物理現象的解釋中，而不是為瞭炫技而堆砌公式。這使得即使是數學基礎相對薄弱的讀者，也能跟上作者的思路。我特彆想提及書中關於“蝴蝶效應”在電子電路中的具體體現，它讓我深刻理解瞭微小擾動可能引發巨大後果的原理，這對我們在設計高精度儀器時，規避潛在的風險非常有價值。這本書讓我意識到，我們所處的電子世界，遠比我想象的要復雜和有趣得多。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注技術發展趨勢的愛好者，我一直在尋找能夠幫助我理解那些“看不見”的技術原理的書籍。這本《混沌電子學》（按需印刷版）正是這樣一本我夢寐以求的作品。它以一種非常係統的方式，揭示瞭混沌理論如何滲透到我們日常所使用的電子設備中。我特彆喜歡書中對“非綫性動力學”的介紹，它讓我明白瞭為什麼很多電子係統的行為會如此難以預測，以及為什麼簡單的綫性模型在很多情況下會失效。書中關於“吸引子”的圖形化展示，讓我對相空間的演化過程有瞭清晰的認識，即使在初值微小擾動的情況下，係統也能收斂到特定的吸引子，這為我們理解係統的穩定性提供瞭新的視角。更重要的是，書中將這些理論與具體的電子元器件和電路設計相結閤，讓我看到瞭混沌在實際工程中的應用價值。我尤其對書中關於混沌振蕩器在通信和加密領域的潛在應用感到興奮，這預示著未來電子技術的發展方嚮。這本書的價值在於，它不僅拓寬瞭我的理論視野，更提供瞭解決實際工程問題的思路。它讓我意識到，理解混沌，就是理解復雜電子係統行為的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這次真是淘到寶瞭！一直以來，我都在尋找一本能夠真正觸及“混沌”本質的書，而不是那些淺嘗輒止、隻講皮毛的科普讀物。這本《混沌電子學》（按需印刷版）簡直就是為我量身打造的。打開它的那一刻，就被那種嚴謹又極富洞察力的語言所吸引。作者沒有直接拋齣復雜的數學公式，而是從最基本、最直觀的物理現象入手，一點點地鋪墊，讓我這個對混沌理論隻有模糊概念的讀者，也能逐漸領會其深層含義。書中對各種經典混沌係統的講解，比如洛倫茲吸引子、雙擺運動等等，都描繪得栩栩如生，仿佛我置身於實驗現場，親眼見證瞭那些看似隨機卻又暗藏規律的演化過程。更讓我驚喜的是，它並沒有止步於理論的闡述，而是巧妙地將混沌理論與電子學緊密結閤。我一直覺得電子學是比較“確定”的學科，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它揭示瞭在復雜的電子電路中，如何齣現混沌現象，以及這些混沌現象在實際應用中的意義。例如，書中對某些電路振蕩器的分析，讓我看到瞭“噪聲”和“混沌”之間微妙的界限，以及如何利用混沌的特性來設計齣更具魯棒性、甚至更高效的係統。這種將抽象理論與具體工程實踐相結閤的方式，是我一直渴望學習的，而這本書無疑做到瞭極緻。我迫不及待地想繼續深入閱讀，挖掘更多隱藏在混沌背後的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年在實驗室摸爬滾打的工程師，我對“理論脫離實際”的情況深惡痛絕。很多時候，我們麵臨的工程問題，並非教科書上那種完美的理想狀態，而是充滿瞭各種不確定性和非綫性。這本書，《混沌電子學》（按需印刷版），恰恰切中瞭這一痛點。它沒有用高高在上的姿態去講授那些脫離現實的數學模型，而是從我們日常能接觸到的電子元器件和電路齣發，深入淺齣地剖析瞭混沌現象的根源。我特彆欣賞書中關於“吸引子”的論述，它用非常形象的比喻，讓我理解瞭即使係統初值有微小差異，最終的演化軌跡也會被某種“吸引”的力量所約束，形成特定的相空間圖案。這對於我們理解復雜係統的穩定性和魯棒性有著極其重要的啓示。此外，書中對於如何識彆和量化混沌行為的部分，也給瞭我很多實用的思路。在實際的信號分析和係統調試中，我們常常會遇到一些難以捉摸的“異常”信號，這本書提供瞭一套係統性的方法論，幫助我們去辨彆這些異常究竟是真正的混沌，還是僅僅是噪聲的疊加。我尤其對書中關於混沌在信息隱藏、信號生成等方麵的應用案例感到興奮，這讓我看到瞭將這些理論知識轉化為實際産品和技術創新的可能性。這本書的價值，遠不止於理論的普及，更在於它提供瞭一種看待和解決復雜工程問題的全新視角。