電子信息工程概論

前言

　　人類歷史中，信息技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了五次革命。第一次是語言的產(chǎn)生；第二次是文字的產(chǎn)生，標志著人類信息的存儲與傳播取得了重大突破；第三次是造紙術(shù)和印刷術(shù)的發(fā)明；第四次是電報、電話、廣播電視的發(fā)明與普及；第五次是計算機技術(shù)與通信技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用。信息技術(shù)（Information Technology，IT）是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)?！　⌒畔⒓夹g(shù)是指應(yīng)用信息科學的原理與方法，有效地實現(xiàn)信息的獲取、存儲、傳遞、處理等功能的技術(shù)，它主要包括傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)等；信息技術(shù)在信息處理環(huán)節(jié)上分為信息采集技術(shù)、信息傳遞技術(shù)和信息處理技術(shù)。信息技術(shù)能夠延長或擴展人的信息功能。信息技術(shù)可能是機械的，也可能是激光的；可能是電子的，也可能是生物的。本教材以電子信息技術(shù)為核心，介紹電子信息技術(shù)中的傳感技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號處理技術(shù)、通信技術(shù)自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)等?！　”緯轻槍?cè)氪髮W校門的信息類專業(yè)新生開設(shè)的一門專業(yè)導論課程和非信息專業(yè)的學生開設(shè)的公共選修課程而編寫的。為了使新生對信息科學技術(shù)領(lǐng)域所包含的各個學科、各個領(lǐng)域有一個整體的、較為全面的了解，對信息科學技術(shù)各個主要學科方向的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等有一個比較全面的認識，使學生對電子技術(shù)、傳感技術(shù)、信號處理技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)等技術(shù)有一個比較明確的概念，作者是在通過總結(jié)多年的教學實踐體會的基礎(chǔ)上編寫了本書?！　”緯⒅剡x材，內(nèi)容豐富，層次分明，通俗易懂。在清楚闡述基本概念、基本原理和基本分析方法的同時，更加注重知識在實際生活中的應(yīng)用，以大量圖或表的形式來展現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)的原理和關(guān)系，列舉了一些電子信息技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防中應(yīng)用的典型例子。　　本書在編寫過程中得到了武漢理工大學信息學院王虹教授，闕大順教授，沈維聰副教授，胡君萍副教授和阮軍副教授的支持，他們對本書提出了很好的寶貴意見；本書還得到了研究生金克瓊、楊愛龍、李辰、李旋、張宇敏、胡婷、柯海舟、李暉、楊洋、付顏哲等同學的幫助。在編寫本書的過程中參考了大量的電子信息文獻，作者對這些作者表示真誠的感謝。

內(nèi)容概要

本書主要介紹電子信息技術(shù)發(fā)展史、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號的分析及處理技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息交換及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機科學與技術(shù)和自動控制系統(tǒng)；另外，還介紹電子信息工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和交通領(lǐng)域的應(yīng)用，特別對電子信息在上海世博會中圍繞安全可靠、整合先進的信息化理念、綜合利用信息技術(shù)、推進IT技術(shù)創(chuàng)新的創(chuàng)新亮點，通過具體的應(yīng)用事例加以展示；最后，介紹電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標與人才素質(zhì)要求。    本書可作為信息類專業(yè)的專業(yè)導論課程和非信息類專業(yè)公共選修課程的教材，也可作為普及電子信息技術(shù)的科普型讀物，可供高中以上文化程度的人員閱讀、參考。

書籍目錄

第1章  電子信息技術(shù)發(fā)展史  1.1  電的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展    1.1.1  電的發(fā)現(xiàn)    1.1.2  電的效應(yīng)    1.1.3  歐姆定理實驗    1.1.4  電磁波的發(fā)現(xiàn)  1.2  電子線路元件的發(fā)展    1.2.1  電子的發(fā)現(xiàn)    1.2.2  電子管    1.2.3  晶體管    1.2.4  集成電路  1.3  通信技術(shù)的發(fā)展    1.3.1  早期通信方式    1.3.2  近代通信技術(shù)    1.3.3  現(xiàn)代通信技術(shù)    1.3.4  未來通信技術(shù)發(fā)展方向  1.4  計算機的發(fā)展    1.4.1  機械計算機的發(fā)明    1.4.2  電子計算機誕生    1.4.3  晶體管計算機的發(fā)展    1.4.4  集成電路計算機的發(fā)展    1.4.5  電子計算機智能化趨勢  1.5  自動控制理論的發(fā)展    1.5.1  經(jīng)典(自動)控制理論    1.5.2  現(xiàn)代控制理論的形成和發(fā)展    1.5.3  控制理論幾個重要分支    本章結(jié)束語第2章  傳感器技術(shù)  2.1  傳感器基礎(chǔ)    2.1.1  傳感器的基本概念    2.1.2  傳感器的作用    2.1.3  傳感器的分類  2.2  傳感器的數(shù)學模型    2.2.1  靜態(tài)模型    2.2.2  動態(tài)模型  2.3  傳感器的基本特性    2.3.1  靜態(tài)特性    2.3.2  動態(tài)特性  2.4  傳感器的應(yīng)用    2.4.1  力傳感器    2.4.2  磁電式傳感器    2.4.3  溫度傳感器    2.4.4  光傳感器    2.4.5  紅外線傳感器    2.4.6  生物傳感器  2.5  傳感器的發(fā)展趨勢    本章結(jié)束語第3章  電子技術(shù)基礎(chǔ)  3.1  電路基礎(chǔ)    3.1.1  電路和電路模型    3.1.2  基爾霍夫定律    3.1.3  電路中的常用定理  3.2  模擬電子線路技術(shù)    3.2.1  PN結(jié)工作原理    3.2.2  半導體二極管    3.2.3  半導體三極管    3.2.4  場效應(yīng)管    3.2.5  模擬電子電路的基礎(chǔ)應(yīng)用  3.3  數(shù)字電路技術(shù)    3.3.1  數(shù)字電路的基本概念與特征    3.3.2  數(shù)字電路分類    3.3.3  基本邏輯電路    3.3.4  數(shù)字電路的應(yīng)用  3.4  集成電路技術(shù)    3.4.1  集成電路的分類    3.4.2  集成電路設(shè)計流程    3.4.3  集成電路芯片制造工藝  3.5  微電子系統(tǒng)設(shè)計    3.5.1  設(shè)計方法分類    3.5.2  門陣列    3.5.3  可編程陣列邏輯(PAL)    3.5.4  通用陣列邏輯(GAL)    3.5.5  現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)    3.5.6  專用集成電路(ASIC)    3.5.7  片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計    本章結(jié)束語第4章  信號的分析及處理技術(shù)  4.1  信號分析基礎(chǔ)    4.1.1  信號的定義與描述    4.1.2  信號分析和處理的目的及方法    4.1.3  信號的分類    4.1.4  典型信號及其基本特性    4.1.5  系統(tǒng)的概念    4.1.6  系統(tǒng)的分類  4.2  語音信號處理    4.2.1  語言信號處理的基本內(nèi)容    4.2.2  語音信號處理的應(yīng)用及發(fā)展方向  4.3  數(shù)字圖像處理    4.3.1  數(shù)字圖像處理的基本內(nèi)容    4.3.2  數(shù)字圖像處理的特點    4.3.3  數(shù)字圖像處理的應(yīng)用    本章結(jié)束語第5章  信息傳輸技術(shù)  5.1  信息傳輸基礎(chǔ)    5.1.1  通信的定義    5.1.2  通信系統(tǒng)一般模型    5.1.3  通信系統(tǒng)分類    5.1.4  多路復用技術(shù)  5.2  信號的編碼與解碼    5.2.1  信源編碼    5.2.2  信道編碼  5.3  信號的調(diào)制與解調(diào)    5.3.1  調(diào)制與解調(diào)    5.3.2  模擬調(diào)制    5.3.3  數(shù)字調(diào)制  5.4  信號的傳輸通道    5.4.1  有線傳輸    5.4.2  無線傳輸    本章結(jié)束語第6章  信息交換及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)  6.1  信息交換基礎(chǔ)  6.2  信息交換方式    6.2.1  電路交換    6.2.2  報文交換    6.2.3  分組交換    6.2.4  ATM交換    6.2.5  光交換  6.3  計算機網(wǎng)絡(luò)    6.3.1  計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成    6.3.2  計算機網(wǎng)絡(luò)分類  6.4  計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)    6.4.1  網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳遞過程    6.4.2  OSI參考模型  6.5  局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)  6.6  網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備    6.6.1  主體設(shè)備    6.6.2  連接設(shè)備    6.6.3  網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)  6.7  局域網(wǎng)架構(gòu)    本章結(jié)束語第7章  計算機科學與技術(shù)  7.1  計算機科學基礎(chǔ)    7.2  計算機系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)    7.2.1  計算機的硬件系統(tǒng)    7.2.2  計算機的軟件系統(tǒng)    7.2.3  計算機的主要性能指標  7.3  軟件工程    7.3.1  軟件的發(fā)展    7.3.2  軟件危機    7.3.3  軟件工程的概念    7.3.4  軟件工程的三要素    7.3.5  軟件生命周期  7.4  計算機應(yīng)用技術(shù)    7.4.1  指令系統(tǒng)    7.4.2  計算機語言    7.4.3  計算機操作系統(tǒng)    7.4.4  計算機的應(yīng)用領(lǐng)域    本章結(jié)束語第8章  自動控制技術(shù)  8.1  自動控制系統(tǒng)基礎(chǔ)    8.1.1  自動控制的基本方法    8.1.2  自動控制系統(tǒng)的設(shè)計流程  8.2  自動控制系統(tǒng)的分類    8.2.1  按輸入信號特征分類    8.2.2  按所使用的數(shù)學方法分類  8.3  自動控制理論的研究內(nèi)容及方法    8.3.1  研究內(nèi)容    8.3.2  研究方法  8.4  自動控制系統(tǒng)的性能指標    8.4.1  系統(tǒng)的穩(wěn)定性    8.4.2  系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標    8.4.3  系統(tǒng)的動態(tài)性能指標  8.5  自動控制技術(shù)的應(yīng)用    本章結(jié)束語第9章  電子信息技術(shù)的應(yīng)用與展望  9.1  智能交通中的應(yīng)用    9.1.1  汽車電子及導航    9.1.2  智能交通系統(tǒng)  9.2  工業(yè)與農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用    9.2.1  智能電網(wǎng)    9.2.2  農(nóng)業(yè)信息化  9.3  軍事中的應(yīng)用  9.4  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)  9.5  電子技術(shù)在上海世博會中的應(yīng)用    9.5.1  世博讓通信進入“4G”時代    9.5.2  世博讓手機“刷起來”    9.5.3  吉祥“海寶”閃耀世博    9.5.4  信息通信館展示未來  9.6  電子信息工程技術(shù)發(fā)展的展望    9.6.1  微電子技術(shù)向系統(tǒng)集成方向發(fā)展    9.6.2  光電子發(fā)展趨勢    9.6.3  分子、生物、傳感電子技術(shù)發(fā)展趨勢    9.6.4  存儲/顯示電子技術(shù)發(fā)展趨勢    9.6.5  智能化、高性能、綜合化發(fā)展趨勢    本章結(jié)束語第10章  電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標與人才素質(zhì)要求  10.1  電子信息工程專業(yè)的歷史演變  10.2  電子信息工程專業(yè)的學科內(nèi)涵  10.3  電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標    10.3.1  培養(yǎng)目標    10.3.2  培養(yǎng)要求    10.3.3  學科與方向  10.4  電子信息工程專業(yè)的知識體系    10.4.1  教育內(nèi)容和知識體系    10.4.2  基礎(chǔ)知識體系及內(nèi)容    10.4.3  主要課程    10.4.4  主要實踐性教學環(huán)節(jié)    10.4.5  與相近專業(yè)的關(guān)系  10.5  電子信息工程專業(yè)對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求  10.6  高等院校的教學計劃    10.6.1  高等院校的培養(yǎng)任務(wù)    10.6.2  高等院校的教學特點    本章結(jié)束語

編輯推薦

　　電子信息技術(shù)是信息科學技術(shù)中的主要內(nèi)容，它代表了當代社會最具潛力的新的生產(chǎn)力。，《電子信息工程概論》主要介紹電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識、電子信息技術(shù)發(fā)展歷史和電子信息工程專業(yè)學生的知識結(jié)構(gòu)與素質(zhì)要求?！峨娮有畔⒐こ谈耪摗穬?nèi)容豐富，通俗易懂，在闡述基本概念、基本原理和基本分析方法的同時，還特別注重科學知識在實際生活中的應(yīng)用。

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