9787040391794 混沌信号处理 (Chaotic Signal Processi pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Henry Leung 著

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• 模式识别
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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040391794

商品编码：29288384531

包装：精装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：混沌信号处理 (Chaotic Signal Processing)(英文版)

定价：69.00元

作者：Henry Leung

出版社：高等教育出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787040391794

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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信号处理传统上是借助统计工具来实现的，而混沌信号的处理则提供了另一种选择，现实生活中的许多信号的*性质可以利用非线性动力学来处理。另外，混沌可以利用简单的硬件实现来产生，这使得混沌系统比较容易应用在通信和安全等需要*信号的学科领域。《混沌信号处理（英文版）》重点介绍了非线性动力学在雷达系统、曰标识别、通信、系统辨识和运算逻辑等众多领域的应用，展示了在这些领域的*研究成果。
　　《混沌信号处理（英文版）》既包含了混沌信号处理的基本理论和应用，也讨论了该领域的*的技术发展。主要内容包括：
　　·基于非线性动力学的目标识别
　　·非线性动力学的逻辑学
　　·利用混沌进行系统辨识
　　·混沌通信的滤波器设计
　　·混沌雷达
　　·利用混沌同步压缩感知

目录

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Preface
1 An Overview of Chaotic Signal Processing Henry Leung
　1.1 Introduction
　1.2 Problem Formulation
　1.3 Detection Techniques
　1.4 Estimation Techniques
　1.5 Summary
　References
　
2 Target Recognition Using Nonlinear Dynamics T. L. Carroll and F. J. Racbford
　2.1 Introduction
　2.2 Radar
　2.3 NonlinearDynamics
　2.4 Adaptive Maps for Target Identification
　2.5 Signal Processing Methods
　2.6 Conclusions
　References
　
3 Communicating with Exactly Solvable Chaos Nedj. Corron, Jonatban N. Blakely, and Sbazvn D. Petbel
　3.1 Introduction
　3.2 Communications
　3.3 Exactly Solvable Chaos
　3.4 Symbolic Dynamics Control
　3.5 Matched Filter Receiver
　3.6 Conclusions
　References
　
4 Logic from Dynamics William L. Ditto, Abrabam Miliotis, K. Murali, and Sudesbna Sinba
　4.1 Introduction
　4.2 Review of the Chaos Computing Paradigm
　4.3 Direct Implementation of SR Flip-Flop Using a Single Chaotic System
　4.4 Logical Cellular Automata
　4.5 Summary
　References
　
5 System identification Using Chaos Henry Leung and Ajeesb Kurian
　5.1 Introduction
　5.2 Problem Formulation
　5.3 Blind Equalization Techniques
　5.4 Performance Evaluation
　5.5 Application to Noncoherent Ranging
　5.6 Conclusions
　References
　
6 Characterization and Optimization of a Chaotic LADAR System for High Resolution Range Determination Berenice Verdin and Benjamin C. Flores
　6.1 Introduction
　6.2 TheoreticaIBackground
　6.3 Characterization of Chaotic Signal
　6.4 Optimization of Control Parameters
　6.5 LADARlmplementation
　6.6 Conclusion
　Acknowledgments
　References
　
7 Reverse Engineering of Complex Dynamical Systems Based on Compressive Sensing Ying-Cbeng Lai
　7.1 Introduction
　……
Index

作者介绍

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文摘

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序言

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《高维动力系统分析与控制》 内容简介 本书深入探讨了高维动力系统的理论、分析方法及其在实际问题中的应用。动力系统，作为描述事物随时间演化的数学模型，广泛存在于自然科学、工程技术和社会科学的各个领域。从行星的轨道运动到神经网络的激活模式，从金融市场的价格波动到气候变化的气象模型，无不涉及动力系统的概念。而高维度的复杂性，更是使得这些系统展现出极其丰富的非线性现象，如混沌、分岔、吸引子等，这些现象的理解和控制对于我们认识和改造世界至关重要。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解高维动力系统所蕴含的深刻数学原理，并掌握分析和控制这些复杂系统的有效工具。我们不仅仅关注理论的严谨性，更强调其在解决实际工程和科学问题中的可行性与普适性。 核心内容概述： 第一部分：高维动力系统的基础理论 状态空间与相空间： 本部分首先介绍动力系统的基本框架——状态空间和相空间。我们将详细阐述如何用一组变量来刻画系统的瞬时状态，以及这些状态点在相空间中随时间演化的轨迹如何揭示系统的动态行为。特别地，我们将讨论在高维情况下，状态空间的几何结构对系统性质的影响。 微分方程与离散映射： 动力系统的数学描述主要通过常微分方程（ODE）和迭代映射（Map）来实现。本书将系统梳理不同类型微分方程和离散映射在高维系统中的表达方式，并分析它们与连续和离散时间动力学之间的联系。我们将重点关注那些能够产生复杂行为的高维非线性映射。 稳定性分析： 理解动力系统的长期行为，稳定性的概念至关重要。本部分将深入探讨不动点（平衡点）的稳定性分析，包括线性化方法、特征值分析以及李雅普诺夫稳定性理论。对于高维系统，我们将特别关注多维不动点的复杂稳定性模式，如鞍结分岔、跨临界分岔等，以及它们如何导致系统结构的改变。 吸引子理论： 动力系统总是倾向于演化到某些特定的状态集合，这些集合被称为吸引子。本书将详细介绍不同类型的吸引子，包括固定点吸引子、周期吸引子、拟周期吸引子以及更为复杂的分形吸引子（如奇怪吸引子）。我们将通过几何和拓扑的视角，分析吸引子在高维空间中的形态和性质，以及它们如何吸引系统的轨迹。 第二部分：高维复杂动力现象的分析 分岔理论： 分岔是动力系统参数发生微小变化时，系统结构或行为发生定性改变的现象。本书将系统介绍各种分岔类型，如鞍结分岔、跨临界分岔、永垂分岔、Hopf分岔等，并重点讨论它们在高维系统中的表现。我们将利用李雅普诺夫-施密特（Lyapunov-Schmidt）方法等降维技术，分析高维系统中分岔点的局部结构。 混沌现象的识别与表征： 混沌是高维动力系统中最引人入胜的现象之一，其特点是对初始条件极其敏感，表现出长期不可预测性，但其行为又并非完全随机。本书将介绍多种量化混沌的方法，包括： 李雅普诺夫指数谱（Lyapunov Exponent Spectrum）： 这是衡量系统混沌程度的“金标准”。我们将详细解释如何计算李雅普诺夫指数谱，以及不同指数的含义，特别是最大李雅普诺夫指数的正负如何判断系统的混沌性。 科尔莫哥洛夫-辛那依（Kolmogorov-Sinai）熵： 这是一个信息论的度量，用于量化系统信息生成的速度，与最大李雅普诺夫指数密切相关。 分形维度（Fractal Dimension）： 许多吸引子具有分形结构，其维度是非整数的。我们将介绍盒计数法、相关维度等计算分形维度的方法，并解释分形维度如何反映吸引子的复杂性和信息含量。 相空间重构（Phase Space Reconstruction）： 对于只能通过单变量时间序列观测的实际系统，我们将介绍使用延迟嵌入等技术，如何从低维观测数据中重构出系统的相空间，进而分析其动力学特性。 网络动力学与同步： 许多现实世界系统可以被建模为由大量相互作用的节点组成的网络，例如神经网络、电力网、交通网络等。本书将探讨高维网络动力学，包括： 耦合振子系统： 研究大量振子之间相互耦合时产生的丰富动力学行为，如同步、解同步、集群同步等。 复杂网络的结构对动力学的影响： 分析网络拓扑结构（如度分布、聚类系数、路径长度）如何影响网络上的动力学过程，例如信息传播、疾病扩散等。 同步的条件与实现： 讨论实现同步的必要和充分条件，以及在存在外部扰动和噪声的情况下维持同步的技术。 第三部分：高维动力系统的控制与应用 控制策略的设计： 理解并分析了复杂动力系统的行为后，控制其行为成为重要的工程和科学目标。本书将介绍多种控制策略，旨在将系统引导至期望的状态或改变其动力学特性： 反馈控制： 利用系统状态信息设计控制器，主动干预系统演化。我们将讨论线性反馈、非线性反馈以及基于李雅普诺夫函数的稳定性控制设计。 开环控制： 在不依赖系统实时状态反馈的情况下，通过预设的输入信号来影响系统行为。 混沌同步控制： 研究如何利用一个驱动系统来控制一个响应系统，使其行为与驱动系统同步，或实现其他预定的耦合关系。 自适应控制： 针对系统参数未知或时变的情况，设计能够实时调整控制参数的控制器。 小扰动控制： 针对混沌系统，介绍如何利用微小的外部扰动来改变其长期行为，例如Ott-Grebogi-Yorke (OGY)方法及其推广。 降维与模型简化： 处理高维系统时，计算复杂度和模型准确性之间的权衡是普遍存在的挑战。本书将介绍一些常用的降维技术，用于提取系统最主要的动力学特征，从而简化分析和控制： 主成分分析（PCA）： 利用线性投影的方法，找到数据的主要变化方向，实现降维。 多维尺度分析（MDS）： 保持数据之间的距离或相似性，在低维空间中重构数据的结构。 非线性降维技术（如t-SNE, UMAP）： 捕捉数据中的非线性结构，实现更具代表性的降维。 本征值分解（Eigenvalue Decomposition）： 在线性系统分析中，通过本征值和本征向量来理解系统的模态和稳定性。 实际应用案例分析： 为充分展示本书所介绍的理论和方法，我们将结合具体的工程和科学领域，进行深入的案例分析，包括但不限于： 工程领域的应用： 如激光系统的稳定性控制、机械振动模式的分析与抑制、电力系统暂态稳定分析、通信信号的编码与解码等。 生物医学领域的应用： 如心脏搏动的动力学模型、神经信号的处理与传递、生态系统动态的建模与预测等。 金融工程领域的应用： 如股票市场价格波动的非线性分析、风险评估模型的构建等。 本书特点： 理论深度与实践广度并重： 本书在提供扎实的理论基础的同时，也注重理论在实际问题中的应用，通过丰富的案例分析，帮助读者将所学知识融会贯通。 数学工具的详尽讲解： 读者将接触到最新的分析工具和计算方法，包括数值模拟技术、谱分析方法、信息论工具等。 对复杂性的深刻洞察： 本书旨在帮助读者理解并驾驭由高维度带来的复杂性，揭示隐藏在看似混乱现象背后的规律。 面向多元化读者群体： 无论您是动力学、控制理论、信号处理、复杂系统研究领域的学生、研究人员，还是对非线性科学和复杂系统充满兴趣的工程师和数据科学家，本书都将为您提供宝贵的知识和启发。 通过阅读本书，您将能够更深刻地理解高维动力系统的内在规律，掌握分析和控制这些复杂系统的有力武器，并在各自的研究和工程领域中，发现新的机遇和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我选择这本书完全是因为它的名字听起来非常“酷”。我本身并不是一个信号处理的科班出身，我的专业更偏向于计算机科学，主要做一些数据分析和算法开发方面的工作。但是，我一直对那些能够处理复杂、看似无序数据的方法很感兴趣。比如，在处理海量物联网传感器数据的时候，我经常会遇到一些噪声大、规律性不明显的信号，传统的线性分析方法效果并不理想。而“混沌信号处理”这个名字，让我觉得这本书可能提供了一种全新的思路来理解和处理这些棘手的信号。我猜想，这本书会用一种比较直观的方式来解释混沌现象，而不会像很多纯理论书籍那样枯燥。我希望它能够介绍一些易于理解的混沌模型，并解释这些模型是如何在自然界或工程系统中出现的。更关键的是，我希望能学到一些实际的“技巧”，能够帮助我更好地理解和处理那些我遇到的“不听话”的数据。也许这本书会提供一些可视化的工具，或者是一些处理混沌信号的简易算法，让我能够立刻上手，尝试应用到我的实际项目中。我对这类能够 bridging science and application 的书籍有着特别的偏好，希望这本书能带来一些意想不到的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名实在太过引人遐想，光是“混沌信号处理”这几个字，就能勾起我对未知领域的好奇心。我是一个对信号处理领域略有涉猎的爱好者，平时会关注一些相关的技术进展和理论研究。而“混沌”这个概念，在我脑海中总是与复杂、不可预测、但又隐藏着某种规律的现象联系在一起。所以，当我在书店里看到这本书的时候，我毫不犹豫地把它带回了家。我非常期待这本书能够带我进入一个全新的信号处理视角，让我能够理解那些看似随机实则可能蕴含着深刻信息的信号。我设想，这本书可能会从混沌理论的基本原理出发，逐步引申到如何在实际的信号处理应用中运用这些原理。我希望能学到一些识别混沌信号的方法，理解它们与传统线性信号处理的区别，以及如何利用混沌的特性来增强信号的鲁棒性、隐蔽性，或者开发出更高效的信号分析和预测模型。这本书的书名本身就充满了学术的严谨和探索的乐趣，让我对即将展开的阅读之旅充满了期待。我希望它不仅仅是理论的堆砌，更能包含一些实际的应用案例，或者启发我思考如何将混沌理论应用到我所关注的其他领域，比如金融市场的分析，生物信号的解读，甚至是一些社会现象的建模。

评分☆☆☆☆☆

我在学术界的朋友向我推荐了这本书，说它在理论层面有很深的造诣，能够帮助我拓宽对信号处理的理解边界。我是一位从事理论研究的学者，平日里接触的主要是数学模型和算法推导。我一直认为，科学的进步往往来自于对看似不可能现象的深入探索。混沌理论在我看来，就是这样一个充满魅力的领域，它挑战了我们传统的决定论观念，揭示了复杂系统内在的规律性。所以我对这本《混沌信号处理》抱有很高的期望，我希望它能够提供一套严谨的理论框架，来分析和处理混沌信号。我期待书中能够深入探讨混沌信号的数学描述，例如非线性微分方程，以及如何利用这些方程来模拟和预测混沌行为。我特别希望能够了解一些在混沌信号分析中常用的数学工具和技术，比如分形几何、相空间分析、以及各种非线性滤波器。我相信，通过阅读这本书，我能够更深入地理解混沌信号的生成机制、传播特性以及其在信息论中的意义。这本书对我而言，将是一次深入理论海洋的探索，我希望能从中汲取养分，为我自己的研究带来新的灵感和突破。

评分☆☆☆☆☆

我一直是个对物理世界充满好奇的人，尤其喜欢那些能够解释自然界奇妙现象的科学书籍。我曾经读过一些关于分形、吸引子之类的科普读物，对混沌理论产生了一点粗浅的认识，但总觉得离实际应用有些遥远。这次偶然看到这本书的书名，觉得它或许能将抽象的混沌理论与具体的“信号处理”联系起来，这对我来说是一个很有吸引力的结合点。我猜想，这本书会从一些生动有趣的例子开始，比如蝴蝶效应，或者天气系统的不可预测性，来引入混沌的概念。然后，它会进一步解释这些混沌现象是如何通过某种“信号”来体现的，以及我们如何去“处理”这些信号。我希望它能解释清楚，为什么我们管这些信号叫做“混沌”信号，它们与我们平时遇到的普通信号到底有什么不同。我更期待能了解到，在实际的科学研究或者工程应用中，人们是如何利用这些混沌信号的。比如，是不是有一些特殊的仪器或者软件，能够捕捉和分析这些混沌信号？或者，我们能否通过分析混沌信号，来预测一些复杂系统的未来状态？我希望这本书能够用一种相对通俗易懂的语言，来解释这些复杂的科学问题，让我这个非专业读者也能从中获得知识和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找一些能够拓展我研究思路的书籍，尤其是那些能够将不同学科知识巧妙融合的。这本《混沌信号处理》的书名，恰好满足了我的这一需求。我一直对信号处理的各个分支都抱有浓厚的兴趣，从传统的傅里叶变换、小波分析，到更前沿的机器学习在信号处理中的应用，我都有所涉猎。而“混沌”这个词，在我看来，是连接了数学、物理、工程等多个领域的桥梁。我猜测，这本书会深入探讨混沌系统在现实世界中的表现，以及我们如何利用数学工具来描述和分析这些系统产生的信号。我设想，它会介绍一些经典的混沌吸引子，比如洛伦兹吸引子、洛西勒吸引子等等，并解释这些吸引子是如何在信号中体现出来的。更重要的是，我希望能够理解在实际工程中，如何从观测到的复杂信号中识别出其潜在的混沌特性。这可能涉及到一些非线性动力学的方法，比如Lyapunov指数的计算，相空间重构的技术等等。我期待这本书能够提供一些实用的算法或者流程，让我能够将这些理论知识转化为解决实际问题的能力。毕竟，理论研究最终还是要落到实践上来，而我希望能通过阅读这本书，获得一些新的研究方向和方法论的启示。