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第1章 信息科学与技术概述 1

1.1概述 1

1.1.1信息科学的相关概念 1

1.1.2信息化社会 2

1.1.3信息化的社会意义 3

1.2信息时代 5

1.2.1信息业务的发展 5

1.2.2移动通信的发展 6

1.2.3信息家电的普遍 7

1.2.4电子商务的发展 8

1.3信息技术的发展 10

1.3.1通信技术的发展 10

1.3.2未来移动无线通信技术的发展 11

1.3.3计算机技术的发展 14

1.3.4传感技术的发展 15

1.3.5缩微技术的发展 16

1.3.6总体发展趋势 17

1.4信息化的基础 17

1.4.1微电子学 18

1.4.2软件 18

1.4.3光子学 19

1.5工业化、自动化、信息化、现代化 20

1.5.1工业化 21

1.5.2自动化 21

1.5.3信息化 22

1.5.4现代化 23

思考题 24

第2章 微电子与信号处理 25

2.1微电子 25

2.1.1微电子技术概述 26

2.1.2微电子技术的发展历程 26

2.1.3集成电路及分类 29

2.1.4微电子技术的应用和发展趋势 30

2.2嵌入式系统 33

2.2.1嵌入式系统的重要特征 33

2.2.2嵌入式系统结构 34

2.2.3嵌入式微处理器 35

2.2.4嵌入式系统软件 37

2.2.5嵌入式系统的发展趋势 38

2.3信号处理 39

2.3.1数字信号处理概述 39

2.3.2数字信号处理发展回顾 41

2.3.3数字信号处理学科的研究内容 43

2.3.4数字信号处理技术的应用和发展趋势 43

2.4模式识别 44

2.4.1模式识别概述 44

2.4.2模式识别方法 46

2.4.3模式识别的发展及应用 47

2.4.4生物特征识别技术 48

2.4.5模式识别技术的前景展望 51

思考题 53

第3章 通信科学与技术 54

3.1有线通信系统 54

3.1.1通信系统的基本概念 55

3.1.2通信网的基本结构形式 56

3.1.3通信线路的发展过程 57

3.1.4有线电信网的传输标准 58

3.1.5有线通信技术的发展过程 59

3.2交换技术 61

3.2.1交换的基本概念 61

3.2.2交换机与其他设备的区别 62

3.2.3交换技术在通信网中的地位 64

3.2.4程控电话交换机 65

3.2.5电话交换机的发展过程 66

3.2.6交换技术的种类 69

3.2.7交换技术的发展 69

3.3无线通信系统 71

3.3.1无线通信系统的构成 71

3.3.2全球移动通信系统 73

3.3.3卫星通信 77

3.3.4无线传感器网络和无线射频识别 80

3.3.5微波通信 83

3.3.6无线通信系统的发展历史与趋势 84

3.4多媒体通信 87

3.4.1多媒体通信的基本概念 87

3.4.2多媒体通信系统的结构和关键技术 88

3.4.3多媒体通信的应用 89

3.5通信电源技术 89

3.5.1通信电源概述 90

3.5.2通信电源使用的注意事项 91

3.5.3通信电源的日常维护与检修 92

3.5.4室外通信电源系统的保护 92

思考题 92

第4章 控制科学与工程 93

4.1自动控制的基本概念 93

4.1.1生活环境中的自动控制 94

4.1.2工业生产中的自动控制系统 95

4.1.3自动控制与自动化的异同 97

4.1.4控制与反馈 98

4.1.5正反馈与负反馈 99

4.1.6开环控制与闭环控制 100

4.1.7自动控制系统的结构 101

4.1.8 PID控制器简介 102

4.2检测技术在自动控制中的作用 103

4.2.1检测技术的含义 103

4.2.2检测技术的作用 103

4.2.3传感器概述 104

4.2.4检测方法分类 106

4.3自动控制系统的分类 107

4.3.1多种分类方法 107

4.3.2按照给定值分类 107

4.3.3按照组成系统的元件特性分类 108

4.3.4按照系统内信号的传递形式分类 109

4.3.5按照信号的多少分类 109

4.3.6按照系统参数是否随时间变化分类 109

4.4对控制系统的基本要求 109

4.4.1系统的稳定性 110

4.4.2系统的动态特性 110

4.4.3系统的稳态特性 111

4.5自动控制技术简要发展史 112

4.5.1工匠技巧阶段 112

4.5.2技术化和理论化阶段 112

4.5.3系统化和智能化阶段 114

4.6自动化学科的应用领域 115

4.7控制和自动化的展望 118

思考题 121

第5章 计算机科学与技术学科 122

5.1计算机科学与技术学科的概念 122

5.1.1学科的概念 122

5.1.2计算机科学与技术学科的概念 122

5.2计算机科学与技术学科的主要内容 123

5.2.1理论计算机科学 123

5.2.2计算机系统结构 123

5.2.3计算机组织与实现 124

5.2.4计算机软件 124

5.2.5计算机应用技术 125

5.2.6人工智能 126

5.3计算机科学与技术学科的发展 126

5.3.1计算机科学的形成与发展 126

5.3.2计算机系统结构的发展 130

5.3.3超级计算机 133

5.3.4计算机网络的兴起 135

5.3.5探索中前进的软件工程学 139

5.3.6绚丽的数字媒体技术 142

5.3.7信息安全技术 146

5.3.8新兴的生物信息学 149

5.4计算机技术及相关学科的发展趋势 149

5.4.1计算机与计算技术的未来 150

5.4.2普适计算 151

思考题 153

第6章 光信息科学与技术 155

6.1激光 155

6.1.1激光的简介 155

6.1.2激光的特点 156

6.1.3激光技术应用 157

6.1.4激光应用与研究的发展 160

6.2光纤通信技术 162

6.2.1光纤通信的定义 163

6.2.2光纤通信系统的组成 163

6.2.3光纤通信器件 164

6.2.4光纤的结构及种类 170

6.2.5光传输技术的演进 171

6.2.6光纤通信的优点和缺点 173

6.2.7光纤通信的发展与现状 175

6.2.8光纤通信的应用与发展方向 176

6.3光电信息处理技术 176

6.3.1光电信息处理相关的基础技术 177

6.3.2光电信息处理的应用 177

6.3.3光电信息处理技术发展趋势 180

思考题 181

第7章 数字图像处理 182

7.1图像和图像处理 182

7.1.1图像 182

7.1.2图像处理 183

7.1.3数字图像处理 184

7.2图像工程与相关学科 188

7.2.1图像工程的内涵 188

7.2.2相关学科和领域 189

7.3数字图像处理系统的构成和应用 190

7.3.1数字图像处理系统的构成 190

7.3.2数字图像处理的应用 192

7.4数字图像处理基础 193

7.4.1图像的数字化 193

7.4.2基本数字图像处理技术简介 197

7.5图像国际标准 202

7.5.1国际标准 202

7.5.2二值图像压缩国际标准 203

7.5.3静止图像压缩国际标准 203

7.5.4运动图像压缩国际标准 204

7.5.5多媒体国际标准 205

思考题 206

附录A电气信息类专业培养方案 207

A.1概述 207

A.2关于使用2008版人才培养方案的相关说明 208

A.3学科专业分类 211

A.4电气信息类本科生培养方案 211

参考文献 233