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柏逢明著 著

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店铺： 荣丰通达图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030391056

商品编码：29406126019

包装：平装

出版时间：2015-03-01

页数：396

正文语种：中文

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【图书基本信息】

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书名：混沌电子学
作者：柏逢明
定价：98

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【作者简介】

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【读者对象】

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【内容简介】

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全书共分11章，包括绪论、非线性与混沌基本理论、三阶电路混沌信号产生与控制、光电子的电调谐混沌研究、电路混沌特性与超混沌理论研究、复合混沌映射的控制与超混沌扩频序列研究、超混沌保密通信应用研究、基于多尺度几何分析的图像混沌加密数字水印研究、基于混沌加密的网上银行电子身份认证技术研究、掺铒光纤弱信号混沌检测研究、分布式海量存储与混沌神经网络多媒体数据传输算法研究。全书深入浅出，全面，突出理论性和实用性。考虑到不同对象的不同需求，对具体技术应用阐述有所侧重，从第8章到第11章内容相互独立，便于读者取舍，对于全书体系不构成影响。本书以硕士研究生、博士研究生为主要阅读对象，对于电子信息类、通信、自动化、测控以及计算机等相关领域的研究人员进一步学习和研究混沌电子学也具有参考价值。

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《混沌电子学》：探索非线性世界的奥秘 这是一本致力于揭示电子学中隐藏的非线性魅力，并深入浅出地介绍混沌现象及其在电子学领域应用的著作。作者以其深厚的学术功底和独特的视角，将抽象的混沌理论与生动的电子学实践巧妙融合，为读者打开一扇通往非线性动力学世界的大门。本书不拘泥于传统的线性模型，而是着眼于那些在看似无序的表象下潜藏着规律和秩序的复杂系统。 第一部分：混沌理论的基石 在踏入混沌电子学的奇妙旅程之前，我们首先需要为读者打下坚实的理论基础。本部分将系统地介绍混沌理论的核心概念，循序渐进地引导读者理解其本质。 何为混沌？ 我们将从数学和物理学的角度出发，清晰地界定混沌的涵义。这并非指完全随机的无序，而是指一种对初始条件高度敏感的确定性动力学系统。通过具体的数学模型，例如Logistic映射，我们将直观地展示“蝴蝶效应”——一个微小的初始扰动如何导致系统在未来产生巨大的、不可预测的变化。读者将理解，即使系统遵循严格的确定性方程，其长期演化也可能变得无法预测。 混沌系统的关键特征： 除了对初始条件的敏感性（也称为“蝴蝶效应”），我们还会深入探讨混沌系统的其他重要特征。这包括： 奇异吸引子（Strange Attractors）： 演示混沌系统并非无限发散，而是倾向于在相空间（Phase Space）中围绕着一个具有分形结构的几何图形运动。我们将通过Lorenz吸引子等经典例子，让读者直观感受吸引子的形状和复杂性。 分形几何（Fractal Geometry）： 混沌系统常常表现出分形结构。我们将介绍分形的自相似性、非整数维度等概念，并说明它们如何体现了混沌系统的内在复杂性和无限细节。 周期性与非周期性（Periodicity and Aperiodicity）： 混沌系统既包含周期性行为的片段，又表现出整体的非周期性。我们将探讨系统如何从有序的周期运动过渡到混沌状态，以及这种过渡的临界点。 李雅普诺夫指数（Lyapunov Exponents）： 作为量化混沌程度的关键指标，李雅普诺夫指数将得到详尽的讲解。我们将解释正的李雅普诺夫指数如何代表了系统对初始条件的敏感性，从而确认其混沌特性。 探索经典混沌模型： 为了让理论更加生动，本书将回顾一些在科学史上具有里程碑意义的混沌模型，例如： Lorenz模型： 这个简单的三维常微分方程组是天气预报研究中出现的，其丰富的混沌行为至今仍是研究的热点。我们将分析其参数变化如何影响系统的动力学行为。 Rössler模型： 另一个经典的二维吸引子模型，其结构更为紧凑，易于可视化，为理解吸引子的形成提供了直观的途径。 Logistic映射： 这是一个离散时间动力学系统，通过简单的迭代方程就能产生丰富的分岔和混沌现象，是理解混沌涌现的绝佳入口。 第二部分：混沌电子学的理论基础 将混沌理论的抽象概念与电子学紧密结合，是本书的核心内容。本部分将重点阐述如何在电子电路中观察、产生和利用混沌现象。 非线性元件的重要性： 混沌现象的出现离不开电路中的非线性元件。我们将详细介绍各种常见的非线性元件，例如： 二极管（Diodes）： 分析其I-V特性的非线性如何成为产生混沌的潜在因素。 晶体管（Transistors）： 探讨其工作区域的非线性行为，以及如何通过电路设计引入混沌。 运算放大器（Operational Amplifiers）： 解释在饱和区或引入非线性反馈时，运算放大器如何参与构建混沌电路。 其他非线性元件： 如真空管、磁饱和器件等，虽然在现代电子学中可能较少使用，但其非线性特性对于理解混沌的产生原理具有参考意义。 构建混沌电路的基本原理： 我们将从根本上讲解设计混沌电路的思路。这通常涉及到： 引入负反馈（Negative Feedback）： 负反馈是稳定系统的手段，但当反馈环路中的某些环节呈现非线性时，负反馈也可能成为混沌产生的催化剂。 多变量耦合（Coupling of Multiple Variables）： 很多混沌电路需要至少三个状态变量（例如电压、电流）相互作用才能产生复杂行为。我们将分析如何通过电容、电感等元件将不同的状态变量耦合起来。 非线性方程组的涌现： 我们将展示如何通过电路元件的连接和参数设置，使得整个电路的行为可以用一组非线性微分方程或差分方程来描述，而这些方程组恰好具有混沌解。 经典的混沌电路模型： 本部分将介绍一些在学术界和工程界享有盛誉的经典混沌电路，并对其工作原理进行深入剖析： Chua电路： 这是最具代表性的混沌电路之一。我们将详细介绍Chua二极管的构成和特性，并分析Chua电路如何通过简单的拓扑结构产生丰富的混沌吸引子，如Lorenz吸引子、Rössler吸引子等。我们将展示如何通过调整Chua电路的参数来改变其动力学行为。 OU（Ohtomo-Ueno）电路： 另一个早期的混沌电路模型，同样展示了简单非线性元件构建复杂动力学的能力。 其他自激振荡混沌电路： 介绍一些基于放大器、非线性电阻等元件设计的混沌振荡器，例如基于非线性谐振荡器的混沌系统。 混沌信号的产生与特性： 混沌电路产生的信号并非随机噪声，而是具有独特的统计特性和动力学规律。我们将探讨： 混沌信号的谱分析（Spectral Analysis）： 混沌信号通常表现出宽带频谱，且没有明显的尖锐峰值，这与周期信号的窄带特性形成鲜明对比。 混沌信号的自相关函数（Autocorrelation Function）： 分析其衰减速率，以量化其时间序列的相干性。 混沌信号的吸引子可视化： 通过绘制相轨迹图，直观展示混沌吸引子的形状和复杂性。 第三部分：混沌电子学的应用探索 混沌现象并非仅仅是理论上的奇观，它在许多实际应用中展现出独特的优势。本部分将聚焦于混沌电子学在各个领域的潜在和已有的应用，为读者提供广阔的视野。 混沌通信： 混沌信号的优势： 混沌信号的宽带特性、对初始条件的敏感性以及难以预测的特点，使其在通信领域具有天然的优势。 混沌同步（Chaos Synchronization）： 这是混沌通信的核心技术之一。我们将深入讲解什么是混沌同步，以及如何通过驱动-响应（Drive-Response）等模型实现两个混沌系统（例如两个Chua电路）的状态同步。同步的实现意味着发送端和接收端的混沌信号可以完美匹配，从而实现信息的有效传输。 混沌密钥生成（Chaos Key Generation）： 利用混沌系统的不可预测性，可以生成看似随机但实际上是确定的、可重复的密钥流，用于加密通信。 混沌加密（Chaos Encryption）： 将信息叠加或嵌入到混沌载波信号中，利用混沌信号的复杂性来保护信息的安全性。 混沌抗干扰性： 讨论混沌信号在噪声环境下的鲁棒性，以及其在某些复杂信道下的传输优势。 混沌信号发生器（Chaos Signal Generators）： 通用混沌信号发生器的设计： 介绍如何设计可调谐的混沌电路，以产生不同特性的混沌信号，满足不同应用的需求。 应用场景： 例如，用于测试非线性系统的动态响应，或者作为信号源用于混沌通信系统。 混沌在非线性系统分析中的应用： 混沌作为探测工具： 利用混沌信号的特性，可以用来探测未知系统的非线性特征，或者检验一个系统是否表现出混沌行为。 混沌作为激励源： 将混沌信号作为输入激励施加到其他非线性系统中，观察其响应，以研究系统的复杂动力学特性。 混沌在其他领域的潜在应用： 混沌在电路设计中的优化： 探索如何利用混沌的特性来优化某些电路的性能，例如提高电路的灵敏度或信息处理能力。 混沌在混沌振荡器中的应用： 设计具有特定混沌特性的振荡器，用于信号处理、模式识别等领域。 混沌与生物系统的关联： 探讨混沌理论在解释生物电信号、神经活动等复杂生物现象中的可能性。 混沌在人工智能和机器学习中的探索： 尽管尚处于早期阶段，但混沌系统的复杂性和非线性特征可能为开发新型智能算法提供灵感。 结论： 《混沌电子学》旨在打破线性思维的桎梏，引导读者认识到电子世界中普遍存在的非线性现象及其深远的意义。通过理论的严谨讲解、模型的生动演示以及应用的广泛探索，本书期望能够激发读者对混沌电子学的兴趣，并鼓励他们在未来的学习和研究中，以更开放和创新的视角去审视和解决电子学中的复杂问题。这是一本献给所有对探索科学前沿、理解复杂系统、并寻求突破性技术解决方案的工程师、研究人员和学生们的指南。

评分☆☆☆☆☆

这次真是淘到宝了！一直以来，我都在寻找一本能够真正触及“混沌”本质的书，而不是那些浅尝辄止、只讲皮毛的科普读物。这本《混沌电子学》（按需印刷版）简直就是为我量身打造的。打开它的那一刻，就被那种严谨又极富洞察力的语言所吸引。作者没有直接抛出复杂的数学公式，而是从最基本、最直观的物理现象入手，一点点地铺垫，让我这个对混沌理论只有模糊概念的读者，也能逐渐领会其深层含义。书中对各种经典混沌系统的讲解，比如洛伦兹吸引子、双摆运动等等，都描绘得栩栩如生，仿佛我置身于实验现场，亲眼见证了那些看似随机却又暗藏规律的演化过程。更让我惊喜的是，它并没有止步于理论的阐述，而是巧妙地将混沌理论与电子学紧密结合。我一直觉得电子学是比较“确定”的学科，但这本书彻底颠覆了我的认知。它揭示了在复杂的电子电路中，如何出现混沌现象，以及这些混沌现象在实际应用中的意义。例如，书中对某些电路振荡器的分析，让我看到了“噪声”和“混沌”之间微妙的界限，以及如何利用混沌的特性来设计出更具鲁棒性、甚至更高效的系统。这种将抽象理论与具体工程实践相结合的方式，是我一直渴望学习的，而这本书无疑做到了极致。我迫不及待地想继续深入阅读，挖掘更多隐藏在混沌背后的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注技术发展趋势的爱好者，我一直在寻找能够帮助我理解那些“看不见”的技术原理的书籍。这本《混沌电子学》（按需印刷版）正是这样一本我梦寐以求的作品。它以一种非常系统的方式，揭示了混沌理论如何渗透到我们日常所使用的电子设备中。我特别喜欢书中对“非线性动力学”的介绍，它让我明白了为什么很多电子系统的行为会如此难以预测，以及为什么简单的线性模型在很多情况下会失效。书中关于“吸引子”的图形化展示，让我对相空间的演化过程有了清晰的认识，即使在初值微小扰动的情况下，系统也能收敛到特定的吸引子，这为我们理解系统的稳定性提供了新的视角。更重要的是，书中将这些理论与具体的电子元器件和电路设计相结合，让我看到了混沌在实际工程中的应用价值。我尤其对书中关于混沌振荡器在通信和加密领域的潜在应用感到兴奋，这预示着未来电子技术的发展方向。这本书的价值在于，它不仅拓宽了我的理论视野，更提供了解决实际工程问题的思路。它让我意识到，理解混沌，就是理解复杂电子系统行为的关键。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找能够拓展我思维边界的书籍，而《混沌电子学》（按需印刷版）无疑达到了这个目标。它不仅仅是一本关于物理学或者电子学的书，更像是一扇通往新世界的大门。作者以一种非常独特的方式，将看似毫不相关的两个领域——混沌理论和电子学——编织在一起，创造出一种全新的知识体系。阅读这本书的过程，就像是在解开一个精妙的谜题，每一步的探索都伴随着惊喜。我尤其喜欢书中对“分形”概念的引入，以及它如何与混沌系统中的自相似性相互印证。那些在电子电路中出现的，看似杂乱无章但仔细观察却能发现其内在规律的图形，让我对“美”有了更深层次的理解。这本书并没有回避数学，但它处理得非常得体，将必要的数学工具融入到对物理现象的解释中，而不是为了炫技而堆砌公式。这使得即使是数学基础相对薄弱的读者，也能跟上作者的思路。我特别想提及书中关于“蝴蝶效应”在电子电路中的具体体现，它让我深刻理解了微小扰动可能引发巨大后果的原理，这对我们在设计高精度仪器时，规避潜在的风险非常有价值。这本书让我意识到，我们所处的电子世界，远比我想象的要复杂和有趣得多。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年在实验室摸爬滚打的工程师，我对“理论脱离实际”的情况深恶痛绝。很多时候，我们面临的工程问题，并非教科书上那种完美的理想状态，而是充满了各种不确定性和非线性。这本书，《混沌电子学》（按需印刷版），恰恰切中了这一痛点。它没有用高高在上的姿态去讲授那些脱离现实的数学模型，而是从我们日常能接触到的电子元器件和电路出发，深入浅出地剖析了混沌现象的根源。我特别欣赏书中关于“吸引子”的论述，它用非常形象的比喻，让我理解了即使系统初值有微小差异，最终的演化轨迹也会被某种“吸引”的力量所约束，形成特定的相空间图案。这对于我们理解复杂系统的稳定性和鲁棒性有着极其重要的启示。此外，书中对于如何识别和量化混沌行为的部分，也给了我很多实用的思路。在实际的信号分析和系统调试中，我们常常会遇到一些难以捉摸的“异常”信号，这本书提供了一套系统性的方法论，帮助我们去辨别这些异常究竟是真正的混沌，还是仅仅是噪声的叠加。我尤其对书中关于混沌在信息隐藏、信号生成等方面的应用案例感到兴奋，这让我看到了将这些理论知识转化为实际产品和技术创新的可能性。这本书的价值，远不止于理论的普及，更在于它提供了一种看待和解决复杂工程问题的全新视角。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿科学充满好奇的普通读者，虽然我的专业背景并非与物理或电子直接相关，但《混沌电子学》（按需印刷版）却以其独特的魅力吸引了我。这本书的语言风格非常独特，它既有学术的严谨性，又不失文学的感染力。作者仿佛是一位经验丰富的向导，带领我穿越层层迷雾，去探索那些隐藏在日常电子设备背后的深刻规律。我最受触动的是书中关于“混沌”并非“混乱”的阐释。它让我明白，混沌系统虽然看似无序，但其内部却遵循着一套复杂的、非线性的确定性法则。这种对“秩序与无序”辩证关系的理解，给我带来了全新的思考。书中对一些经典实验的描述，比如早期关于天气预报的混沌模型，虽然不是直接关于电子学，但其所蕴含的科学思想，却能很好地迁移到对电子系统复杂性的理解上。我尤其欣赏书中对于“涌现”现象的探讨，它解释了在简单的电子元器件组合中，如何能够“涌现”出复杂而不可预测的混沌行为。这让我对“整体大于部分之和”有了更直观的认识。这本书给我最大的收获，是让我看到了科学研究的无穷魅力，以及知识的跨学科融合所能带来的无限可能。