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Henry Leung 著

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• 非线性动力学
• 时间序列分析
• 数据分析
• 机器学习
• 工程应用
• 控制系统
• 复杂系统

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040391794

商品编码：29394041208

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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一本深度探索不确定性与信息提取的革命性著作 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种信号所包围。然而，这些信号并非总是井然有序，清晰可辨。相反，大量的数据流往往充斥着噪声、失真、随机性和复杂的非线性动力学，呈现出一种看似混乱实则蕴含丰富信息的“混沌”状态。如何从这些貌似无序的信号中挖掘出有价值的模式、理解其内在规律，并从中提取出关键信息，一直是信号处理领域面临的重大挑战。 本书，一本不容错过的权威著作，将带领读者踏上一场深入混沌信号处理世界的精彩旅程。它以其前瞻性的视角、严谨的理论体系和丰富的实践案例，系统地阐述了混沌信号处理的核心概念、关键技术和前沿进展。本书并非仅仅停留在理论的层面，而是将抽象的数学模型与具体的应用场景紧密结合，为研究人员、工程师和学生提供了一套全面的工具和深刻的洞察，以应对现实世界中纷繁复杂的信号挑战。 揭示混沌信号的本质与特征 混沌，这一引人入胜的科学概念，在物理学、数学、生物学、经济学等众多学科领域都留下了深刻的印记。然而，将其应用于信号处理，则开启了全新的研究范式。本书的第一部分，便是对混沌信号的本质特征进行深入剖析。读者将在此领略到混沌系统的几个关键属性： 对初始条件的敏感依赖性（蝴蝶效应）：即使微小的扰动也可能导致系统在长期演化中产生巨大的差异。本书将解释为何这种敏感性在信号分析中至关重要，以及如何量化和利用这种特性。 确定性非周期性：混沌系统是由确定的规则驱动的，但其演化轨迹却无法被简单地预测，表现出高度的复杂性和非周期性。本书将深入探讨如何识别和区分这种看似随机但实则由确定性动力学产生的信号。 奇怪吸引子：混沌系统的轨迹会收敛于一个由分形几何组成的复杂集合，即奇怪吸引子。本书将详细介绍如何从观测到的混沌时间序列中重构这些吸引子，并理解其几何结构所蕴含的信息。 幂律行为和自相似性：许多混沌系统在不同尺度下表现出相似的统计特性，这种自相似性往往以幂律的形式体现。本书将探讨这些特性在信号分析中的意义，以及如何利用它们来理解信号的长期依赖性和复杂性。 通过对这些基础概念的深刻理解，读者将能够更好地把握混沌信号的内在逻辑，为后续的信号处理技术打下坚实的基础。 构建混沌信号分析的理论基石 本书的第二部分，聚焦于混沌信号分析的核心理论方法。它不仅介绍了传统的信号处理技术在处理混沌信号时可能遇到的局限性，更着重阐述了如何将混沌动力学理论与先进的信号处理框架相结合。 时间序列分析与重构：如何从离散的观测数据中恢复出混沌系统的原始动力学方程，是混沌信号处理的关键步骤。本书将详细介绍基于相空间重构的多种技术，如延迟嵌入法，并讨论如何选择合适的嵌入参数以获得准确的动力学模型。 Lyapunov指数计算：Lyapunov指数是衡量混沌系统轨迹发散速率的重要指标，它直接反映了系统的混沌程度。本书将系统介绍计算Lyapunov指数的各种算法，并解释其在预测混沌信号行为中的应用。 熵的度量：信息熵、Kolmogorov-Sinai熵等多种熵的度量方式，是量化混沌系统复杂性和不确定性的有力工具。本书将深入探讨如何利用这些熵度量来评估信号的混沌程度，以及它们在信息提取中的作用。 分形维度的估计：混沌吸引子的分形维度能够揭示其几何结构的复杂性。本书将介绍盒计数法、关联维数等多种分形维度估计技术，并说明它们如何帮助我们理解混沌信号的内在结构。 非线性预测与混沌模型：一旦混沌动力学模型被成功构建，就可以利用它来进行混沌信号的短期预测。本书将介绍基于混沌模型的预测方法，并讨论其与传统线性预测方法的区别和优势。 这些理论工具不仅能够帮助我们深入理解混沌信号的特性，更能为我们设计有效的信号处理算法提供坚实的理论支持。 开拓混沌信号处理的应用前沿 本书的精髓不仅在于理论的深度，更在于其广泛而前沿的应用。第三部分将展示混沌信号处理如何在各个领域发挥其独特的优势，解决传统方法难以逾越的难题。 通信系统：混沌信号具有良好的伪随机性和多路复用特性，在安全通信、扩频通信、混沌锁相环等方面展现出巨大的潜力。本书将深入探讨如何利用混沌信号实现更高安全性、更强抗干扰能力的通信系统。 生物医学信号处理：心电图、脑电图、呼吸信号等生物医学信号往往表现出显著的混沌特性。本书将阐述如何利用混沌分析技术来识别疾病早期迹象，例如检测心律失常、预测癫痫发作，以及分析大脑活动的复杂性。 金融时间序列分析：金融市场价格的波动性、非线性和随机性，使其成为混沌分析的理想应用领域。本书将介绍如何利用混沌理论来捕捉金融市场的非线性动态，进行风险评估、市场预测和投资组合优化。 图像与视频处理：在图像压缩、噪声去除、特征提取等方面，混沌理论也提供了新的思路。本书将探讨如何利用混沌系统的非线性动力学来增强图像质量，提取关键信息，甚至进行图像加密。 传感器网络与监测：海量传感器节点产生的分布式数据往往包含着复杂的环境信息和异常事件。本书将展示如何利用混沌信号处理技术来分析传感器网络中的海量数据，识别潜在的故障、预测环境变化，以及监测关键基础设施。 机械振动分析与故障诊断：机器的运行状态和潜在故障会产生复杂的振动信号。本书将阐述如何通过混沌分析来识别机械设备的异常工况，早期发现故障，从而实现预测性维护。 本书将通过大量的案例研究，生动地展示混沌信号处理技术如何在实际应用中解决复杂问题，为读者提供丰富的实践经验和启发。 展望未来：混沌信号处理的挑战与机遇 在本书的最后部分，我们将目光投向混沌信号处理的未来。尽管已经取得了显著的进展，但该领域仍面临诸多挑战，也蕴藏着巨大的发展机遇。 实时处理能力的提升：如何设计高效的算法，实现对大规模、高维混沌信号的实时处理，是当前研究的重要方向。 融合机器学习与深度学习：将混沌理论与先进的机器学习和深度学习方法相结合，有望开发出更强大、更智能的信号分析工具。 理论与应用的进一步深化：如何将更深层次的混沌动力学理论应用于解决更广泛的实际问题，以及如何从实际应用中提炼出新的理论问题，是未来研究的重点。 跨学科的融合与创新：混沌信号处理的蓬勃发展离不开与其他学科的交叉融合，例如与控制论、复杂系统科学、人工智能等的结合，将催生更多颠覆性的技术。 本书的作者，凭借其在该领域的深厚造诣和丰富经验，为读者勾勒出了混沌信号处理的广阔前景。它不仅是一本技术手册，更是一份关于探索不确定性、挖掘信息宝藏的邀请函。 本书的独特价值 系统性与全面性：本书系统地介绍了混沌信号处理从理论基础到应用实践的完整体系，力求做到全面而不失深度。 前瞻性与创新性：本书不仅涵盖了经典理论，更关注最新的研究进展和前沿技术，为读者提供最具价值的信息。 理论与实践的结合：本书将抽象的数学模型与生动的实际案例相结合，帮助读者理解理论的实际意义，并掌握应用技巧。 易读性与启发性：尽管涉及复杂的数学和工程概念，本书力求以清晰的语言和逻辑结构呈现，激发读者的思考和创新。 无论您是信号处理领域的资深研究者，还是对混沌科学充满好奇的学生，亦或是希望利用先进技术解决实际问题的工程师，本书都将成为您不可或缺的宝贵资源。它将帮助您打开一扇通往信息处理新世界的大门，让您在看似混沌的数据海洋中，发现隐藏的秩序，掌握精准的洞察，创造无限的可能。

评分☆☆☆☆☆

拿到《混沌信号处理》这本书，我最大的感受就是它的“硬核”。我原本期待的是一种能够打开新视野的科普读物，能够让我对那些看似无序的信号有一个全新的认识，甚至能从中找到一些意想不到的规律。然而，这本书的内容，可以说是一本纯粹的学术专著。作者在书中详细地阐述了各种数学模型和算法，用大量严谨的公式和推导来构建其理论体系。我翻阅了其中的几章，发现它涉及到了许多我之前从未接触过的专业术语和复杂的数学工具，比如迭代函数系统、吸引子理论等等。虽然书的整体结构还算清晰，每一章节都围绕着一个核心主题展开，但是其讲解的深度和广度，对于非专业背景的读者来说，无疑是一道难以逾越的鸿沟。我尝试着去理解其中的一些关键概念，例如如何通过相空间重构来分析混沌系统的动态行为，但很快就发现自己在这方面储备不足。这本书更像是一本给专业研究人员提供的参考手册，里面充满了各种技术细节和实现路径，但缺少了那种引导读者一步步认识混沌世界的“故事性”和“趣味性”。对于我这样的普通读者来说，它更像是一本摆在书架上的“摆设”，虽然名字很吸引人，但真正去阅读和理解它，需要付出巨大的时间和精力，并且要具备扎实的数学和信号处理基础。

评分☆☆☆☆☆

《混沌信号处理》这本书，我只能说，它完全超出了我的预期，并且是以一种我完全没有准备好的方式。我当时购买的初衷，是想了解一下如何利用混沌理论来处理那些在我们日常生活中随处可见的、看似杂乱无章的信号，比如音频、图像或者一些生理信号。我希望这本书能够提供一些直观的解释，以及一些易于上手的应用案例。但事实是，这本书的内容，绝大部分都聚焦在数学理论和算法的构建上。它详细地介绍了各种混沌系统的数学模型，以及如何利用这些模型来分析和模拟信号。我看到书中充斥着大量的公式、定理和证明，这让我感觉自己像是在上大学时期的数学分析课程，而不是在读一本关于信号处理的书。而且，它的英文表达方式也相当学术化，很多句子结构都非常复杂，需要反复阅读才能理解其中的含义。我尝试着去理解书中关于“奇异吸引子”的部分，但发现自己连最基础的相空间概念都理解得不够透彻，更不用说深入探讨其在信号处理中的应用了。总的来说，这本书更像是一份深入研究的报告，而不是一本面向广大读者的入门教材。它对读者的专业背景有非常高的要求，并且需要读者具备很强的数学分析能力。如果你是信号处理领域的专家，并且对混沌理论有特别的兴趣，那么这本书或许能给你带来一些启发。但如果不是，我建议你另寻他书。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《混沌信号处理》这本书的出版，在我看来，更像是对现有研究领域内某个细分方向的一次深度梳理和知识汇集。它并没有像一些畅销书那样，试图用通俗易懂的语言去解释复杂的科学概念，而是直接深入到问题的核心，给出了大量详细的理论推导和算法细节。我最开始是被它“混沌”这个词所吸引，想象着也许能从中窥探到一些关于随机性、不确定性在信号分析中的独特应用，比如预测股票市场波动，或者理解天气模式的内在联系。然而，这本书的内容更多地是关于如何识别、量化和操纵那些具有混沌特性的动力学系统。它引入了诸如李雅普诺夫指数、分形维度等概念，并且详细阐述了如何将这些概念应用于实际的信号处理任务中，例如噪声抑制、特征提取等。对我而言，最大的挑战在于如何将书中的理论与我日常工作中接触到的具体问题联系起来。虽然书中有不少图表和例子，但它们都比较抽象，需要读者自己去进行大量的类比和转化。而且，这本书的英文表达方式，特别是学术论文中常用的那种严谨而略显晦涩的风格，让我在阅读过程中时常需要放慢速度，仔细斟酌每一个词句的含义。总而言之，它是一本高度专业化的著作，适合那些已经具备相当理论基础，并且有志于在混沌信号处理领域进行深入研究的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本《混沌信号处理》的英文原版，我可是纠结了很久才下手。当初是被它那个听起来就玄乎其玄的名字吸引了，以为能学到什么颠覆性的理论，结果拿到手一看，嗯，跟我想象中的“混沌”好像有点出入。它更多地聚焦于数学模型和算法的实现，如果你是那种期待着在书中看到大量哲学思辨或者宇宙奥秘的读者，那可能要失望了。这本书的重点在于如何利用已有的数学工具去分析和理解那些看似随机但又遵循一定规律的信号。我花了好些时间去消化里面的数学公式和推导，感觉作者在讲解时，对读者的数学功底要求相当高，很多地方的跳跃性思维让我一度怀疑自己是不是把书拿反了。而且，虽然是英文原版，但其中的一些术语和表述方式，即便我英语还算凑合，也得借助大量的在线词典和专业名词对照，学习曲线可谓是相当陡峭。我尝试着去实践书中的一些案例，但发现很多高级的仿真和计算需要非常专业的软件和硬件支持，这对于普通读者来说，门槛还是有点高。总的来说，如果你是信号处理领域的深度研究者，并且对非线性动力学和混沌理论有浓厚兴趣，那么这本书或许能给你提供一些新的思路和工具。但如果是抱着“轻松了解混沌”的目的，那真的要三思而后行，它更像是一本为专业人士准备的工具箱，而不是一本面向大众的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书，名为《混沌信号处理》，我抱持着一种非常好奇的心态去探索。我一直对那些看似无序但背后可能隐藏着深刻规律的现象很感兴趣，尤其是在信号处理领域。我期待这本书能给我打开一扇新的窗户，让我看到如何运用一些不寻常的理论来理解和优化那些我们日常接触到的各种信号。然而，这本书的内容，更多的是一种深度的理论探索，它并没有试图去“通俗化”混沌的概念，而是直接将读者带入了数学建模和算法设计的世界。我翻阅了其中的一部分，发现作者在讲解时，对于读者在非线性动力学和信号处理方面的专业知识有着相当高的假定。书中的公式和推导非常密集，并且涉及到一些我之前很少接触到的高阶数学概念。我尝试着去理解如何将混沌理论中的某些特性，例如对初始条件的敏感依赖性，应用到信号的降噪或压缩中，但很快就发现，这需要非常深入的数学理解和编程技巧。这本书的英文表达方式也相当专业，很多术语的运用都非常精准，需要查阅大量的专业词典才能完全理解。总而言之，它是一本非常“学术”的书，更像是给这个领域的资深研究者提供的一份详尽的工具书，而不是一本能够激发普通读者兴趣的入门读物。对于想要快速入门混沌信号处理的读者来说，这本书的难度可能会让他们望而却步。