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第1章 信息科学概论1

1.1 信息科学1

1.2 信息技术2

1.2.1 信息的定义2

1.2.2 信息技术的定义3

1.2.3 信息技术的特点6

1.3 信息工程7

1.4 信息科学面临的主要问题8

1.4.1 信息社会及其面临的问题9

1.4.2 新一代智能计算机发展目标10

1.4.3 智能人机接口技术12

1.4.4 智能计算机可能的发展思路14

1.4.5 信息科学技术研究的发展目标15

1.4.6 信息科学发展的重要事件16

1.4.7 信息科学对社会各个方面影响18

1.4.8 智能计算研究成果对社会发展的影响22

1.5 我国信息学科涉及的本科专业简介23

1.5.1 电子信息工程23

1.5.2 通信工程24

1.5.3 信息对抗技术24

1.5.4 计算机科学与技术25

1.5.5 微电子学26

1.5.6 电子工程26

1.5.7 自动化技术27

1.5.8 光学工程28

1.5.9 信息安全30

1.5.10 物联网专业31

第2章 信息科学基本概念33

2.1 信息的概念与描述35

2.2 信息的度量与信息的基本特征36

2.3 信息理论与概念的应用38

2.4 人类信息活动的发展历程40

第3章 信息获取与提取41

3.1 信息感知41

3.2 信息的表示与识别43

3.3 知识提取与知识学习44

3.4 信息的自组织形式45

第4章 信息与信号48

4.1 信息与信号的关系48

4.2 模拟信号49

4.3 模拟信号的数字化49

4.3.1 信号的A/D转换与量化基本概念50

4.3.2 Max-Lloyd最佳量化器51

4.3.3 CCITT G.711标准量化器52

4.4 数字信号的特点53

4.5 数字信号处理技术及其应用54

第5章 信息与信号处理技术56

5.1 信息处理原理56

5.2 信号处理技术领域57

5.2.1 数字信号处理57

5.2.2 语音信号处理与图像信号处理58

5.2.3 振动信号的分析与处理59

5.2.4 地球物理信号处理60

5.2.5 生物医学信号处理60

5.2.6 音频信号60

5.2.7 视频信号及其接口标准62

5.2.8 通信信号处理64

5.2.9 雷达信号处理66

5.3 信息处理基本电路与硬件平台67

5.3.1 模拟电子电路与数字逻辑电路67

5.3.2 单片机70

5.3.3 高级精简指令机与嵌入式微处理器74

5.3.4 数字信号处理器77

5.3.5 现场可编程逻辑阵列80

5.4 信号再生与信息再现83

5.4.1 信号再生83

5.4.2 信息再现87

5.4.3 信息显现89

5.5 推理与决策方法89

5.6 智能机器人91

第6章 信息的传输与存储96

6.1 信息传输系统模型96

6.2 信息传输效率表述97

6.3 信息传输技术99

6.4 信息存储技术100

6.4.1 磁带存储技术100

6.4.2 网络存储技术101

6.4.3 磁盘阵列技术103

6.4.4 SATA硬盘105

6.4.5 “云”存储技术105

6.5 信息安全技术107

第7章 通信原理与通信技术112

7.1 通信技术发展历史112

7.2 通信技术分类113

7.2.1 模拟通信与数字通信113

7.2.2 有线通信与无线通信114

7.2.3 面向连接业务与非面向连接业务117

7.2.4 话音通信与图像通信118

7.2.5 数据通信118

7.2.6 军事通信119

7.2.7 多媒体与多媒体通信121

7.2.8 下一代通信网络128

7.2.9 互联网129

7.2.10 物联网134

7.3 现代通信技术138

7.3.1 移动通信技术138

7.3.2 卫星通信与GPS技术142

7.3.3 交换技术147

7.3.4 全光通信技术151

7.3.5 智能网技术155

7.4 通信技术中的信号分析与处理问题158

7.4.1 噪声环境中的信号检测与估计158

7.4.2 多径传播效应161

7.4.3 智能天线技术161

7.4.4 波分复用技术166

7.4.5 扩频技术169

7.4.6 码分多址技术172

7.4.7 数字调制技术173

7.4.8 多用户检测技术178

7.4.9 数字语音编码技术182

7.4.10 数字视频编码技术183

7.5 数字媒体188

7.6 三维立体影像与视频190

第8章 信息的有效利用195

8.1 信息利用195

8.2 控制论197

8.2.1 现代控制论198

8.2.2 智能控制199

8.3 控制的信息施效法则203

8.3.1 系统控制论203

8.3.2 工程控制论206

8.3.3 生物控制论209

8.3.4 社会控制论211

第9章 信息认知原理214

9.1 信息认知基本概念214

9.1.1 认知定律215

9.1.2 认知科学215

9.1.3 认知心理学220

9.2 信息认知模型222

9.2.1 思维适应性控制模型223

9.2.2 信息加工的鬼蜮模型223

9.2.3 素质评价的冰山模型224

9.2.4 因果评价的归因模型225

9.2.5 教育评价的纽曼模型和洪堡模型227

9.2.6 认知活动的PASS模型230

9.2.7 品牌形象评价的贝尔模型230

9.2.8 商业模型231

9.3 信息认知方法论234

9.3.1 元认知234

9.3.2 认知方式238

9.3.3 认知表达239

9.3.4 认知工具241

9.3.5 认知地图242

第10章 致当代大学生243

10.1 掌握一种软件开发工具243

10.1.1 C、C＋＋软件开发工具243

10.1.2 C＋＋编程技巧245

10.1.3 解决问题的原则与避免问题的方法246

10.1.4 Matlab算法仿真工具247

10.1.5 快速开发平台252

10.2 掌握一种硬件开发平台253

10.2.1 单片机253

10.2.2 ARM开发板255

10.2.3 数字信号处理器261

10.3 掌握测试仪器的使用265

10.3.1 信号发生器265

10.3.2 多用表267

10.3.3 函数信号发生器270

10.3.4 数字示波器271

10.3.5 频率计273

10.3.6 频谱分析仪274

10.3.7 逻辑分析仪278

10.4 掌握一种系统仿真软件281

10.4.1 Simulink：动态系统建模仿真工具281

10.4.2 SystemView：通信系统和网络仿真工具282

10.4.3 Multisim：电路（板级）设计仿真工具283

10.5 电子系统总线标准290

10.5.1 GPIB接口控制器290

10.5.2 FLUKE5500A291

10.5.3 仪器总线的高级应用程序接口291

10.5.4 可互换仪器的驱动程序开发293

10.6 掌握基本的信息处理算法294

10.7 掌握一定的集成电路知识295

参考文献296