第一章 概述 1
1.1 信息化社会 1
1.1.1 信息化社会的特征 1
1.1.2 信息化社会的产生背景 2
1.2 信息科学技术的基本概念 2
1.2.1 信息 2
1.2.2 信息技术 3
1.2.3 信息科学 5
1.2.4 关于“信息理论” 6
1.3 电子技术的发展 7
1.3.1 电与电子管 7
1.3.2 半导体器件 8
1.3.3 集成电路 10
1.3.4 21世纪电子新器件——纳米电子器件 12
1.4 信息科学技术的研究领域 12
1.4.1 信息获取 12
1.4.2 信息传输 15
1.4.3 信息处理 17
1.4.4 信息存储 21
1.4.5 信息应用 23
1.5 电子信息科学技术的学科与专业 25
1.5.1 教育部“工学”研究生一级、二级学科目录 25
1.5.2 电子信息科学技术的学科分工 27
1.5.3 学科融合 28
1.5.4 我国电子信息科学技术的本科专业设置 29
本章小结 30
思考题 30
参考文献 31
第二章 消息数字化及应用 32
2.1 为什么要“数字化” 32
2.2 二进制数及数的表示 33
2.3 模-数转换和数-模转换（ADC/DAC）简介 34
2.3.1 ADC/DAC的主要性能参数 34
2.3.2 ADC/DAC原理简述 34
2.4 字符的数字化编码 36
2.4.1 英文的字符编码 36
2.4.2 汉字的数字化编码 37
2.5 语音编码及应用 39
2.5.1 语音的波形编码 39
2.5.2 语音的参量编码 42
2.6 图像编码 42
2.6.1 图像的数字化 42
2.6.2 彩色电视原理 43
2.6.3 静止图像的编码格式 44
2.6.4 视频图像编码 45
2.6.5 流媒体标准 48
2.7 视频图像编码的应用 50
2.7.1 网络电视IPTV 50
2.7.2 移动电视CMMB 51
2.7.3 高清数字电视 52
2.7.4 平板电视 55
2.7.5 数字电视机的常用接口 57
本章小结 58
思考题 58
参考文献 59
第三章 电磁波及应用 60
3.1 假如没有“电磁波” 60
3.2 电磁波的发现 60
3.3 电磁波的应用 62
3.3.1 马可尼发明无线通信 63
3.3.2 无线电广播的诞生 63
3.3.3 短波单边带通信 65
3.3.4 由无线寻呼到移动通信 65
3.3.5 RFID（射频标签） 68
3.3.6 微波通信诞生 69
3.4 电磁波的物理特性和参数 69
3.4.1 电磁波的物理特性 69
3.4.2 电磁波的参数 70
3.4.3 电磁波的产生 72
3.5 电磁波的传播 74
3.5.1 电磁波在自由空间的传播 74
3.5.2 电磁波在波导中的传播 75
3.6 天线 77
3.6.1 半波天线 78
3.6.2 天线实例 79
3.7 电磁波的其他应用 80
3.7.1 电磁波测距 80
3.7.2 雷达 80
3.7.3 微波遥感 82
3.7.4 功率微波的应用 84
本章小结 86
思考题 86
参考文献 87
第四章 信息与通信工程 88
4.1 电话的发明 88
4.2 电话的普及与电话网 90
4.2.1 电话的普及应用 90
4.2.2 电话交换机的演进 92
4.2.3 现代电话交换局机房概况 94
4.2.4 数字程控交换机 96
4.2.5 固定电话网 98
4.2.6 IP电话网 100
4.2.7 信令网 101
4.3 移动通信 102
4.3.1 移动通信的发展历程和趋势 102
4.3.2 蜂窝移动通信系统 105
4.3.3 移动通信的其他类型 109
4.3.4 智能手机 112
4.4 卫星通信 113
4.4.1 卫星通信概述 113
4.4.2 卫星通信的发展概况 115
4.5 三网融合 118
4.5.1 我国三网融合的进程规划 118
4.5.2 三网融合的技术基础 118
4.5.3 三网融合的优势与挑战 119
4.6 GPS全球定位系统 120
4.6.1 GPS定位原理 120
4.6.2 GPS系统组成 120
4.6.3 GPS系统的特点与应用 121
4.6.4 其他卫星定位系统 122
4.7 新型通信机——量子通信 124
本章小结 126
思考题 126
参考文献 127
第五章 计算机科学与技术 128
5.1 概述 128
5.1.1 计算机的组成和分类 128
5.1.2 计算机的特点和应用 129
5.1.3 计算机科学的发展历史和研究领域 130
5.1.4 计算机能思考吗？ 133
5.2 计算机的基础知识 134
5.2.1 数制及其转换 134
5.2.2 计算机中的数据表示 135
5.2.3 计算机中的数据编码 137
5.3 计算机的硬件系统 137
5.3.1 冯·诺依曼体系结构 137
5.3.2 计算机的硬件组成与微型计算机的硬件结构 138
5.3.3 计算机的主要性能指标 141
5.3.4 计算环境 141
5.4 计算机的软件系统 143
5.4.1 计算机软件的基本知识 143
5.4.2 计算机程序设计 144
5.4.3 数据结构与算法 146
5.4.4 操作系统 150
5.5 计算机科学技术的发展 153
5.5.1 新型计算机——量子计算机简介 153
5.5.2 我国计算机的发展状况 155
5.6 计算机技术的应用 157
5.6.1 智能手机的硬件系统 157
5.6.2 汽车电控单元 159
5.6.3 云计算 160
本章小结 164
思考题 165
参考文献 165
第六章 互联网与物联网 166
6.1 互联网概述 166
6.1.1 互联网是什么？ 167
6.1.2 互联网的兴起 167
6.1.3 互联网对传媒的影响 170
6.2 Internet工作原理 171
6.2.1 网络体系结构与协议 171
6.2.2 Internet地址 175
6.2.3 Internet网络服务 180
6.2.4 网络互连设备 185
6.2.5 Internet的组成部分 188
6.3 接入Internet 189
6.3.1 主要接入技术 189
6.3.2 网络故障的简单诊断命令 192
6.4 无线互联网和IEEE802.11 193
6.4.1 IEEE 802.11标准 193
6.4.2 无线互联网络类型 194
6.5 互联网的发展走向 195
6.5.1 互联网面临的挑战 195
6.5.2 向下一代互联网发展 196
6.5.3 互联网与三网融合 197
6.5.4 移动互联网快速发展 197
6.5.5 互联网进一步向人们的日常生活渗透 198
6.6 物联网 198
6.6.1 物联网概念 198
6.6.2 物联网与互联网的区别 199
6.6.3 物联网的构成 200
6.6.4 物联网的应用 200
6.6.5 物联网与信息产业发展新浪潮 203
6.6.6 物联网发展面临的挑战 205
本章小结 206
思考题 206
参考文献 206
第七章 自动化与控制科学 208
7.1 自动控制和自动控制系统概述 208
7.1.1 基本概念 208
7.1.2 发展历程 210
7.2 智能控制简介 212
7.2.1 模糊逻辑控制 212
7.2.2 专家系统 214
7.2.3 模式识别 215
7.2.4 人工神经网络 216
7.3 机器人 217
7.3.1 机器人的发展史 218
7.3.2 机器人的分类 220
7.3.3 人类与机器人 221
7.4 自动控制系统的控制方式 222
7.4.1 开环控制 222
7.4.2 闭环控制 222
7.4.3 自动控制系统的分类 226
7.5 自动控制系统的性能指标 227
7.6 工业自动化与信息化 229
7.6.1 信息技术与工业自动化 229
7.6.2 工业信息化系统简介 230
7.7 中国在工程控制方面所取得的成就 232
7.7.1 中国的载人航天工程 232
7.7.2 中国的卫星测控 233
本章小结 234
思考题 235
参考文献 235
第八章 微电子学与集成电路 236
8.1 微电子学发展历程 236
8.1.1 发展历程大事记 237
8.1.2 微电子技术发展的规律 238
8.2 集成电路的分类 239
8.2.1 按功能分类 239
8.2.2 按结构形式与工艺分类 239
8.2.3 按有源器件及工艺类型分类 240
8.2.4 按集成电路规模分类 240
8.2.5 按应用和实现方法分类 241
8.3 集成电路材料 242
8.3.1 集成电路材料 242
8.3.2 新材料——石墨烯 243
8.4 集成电路元器件 244
8.4.1 无源器件 245
8.4.2 有源器件 245
8.5 集成电路基本制造工艺 247
8.5.1 工艺类型简介 247
8.5.2 外延生长 248
8.5.3 氧化工艺 250
8.5.4 掺杂工艺 250
8.5.5 刻蚀技术 251
8.5.6 光刻工艺 252
8.5.7 铜互连工艺 253
8.6 集成电路封装和测试 254
8.6.1 集成电路封装 254
8.6.2 集成电路测试 256
8.7 集成电路设计 258
8.7.1 集成电路设计步骤 258
8.7.2 集成电路设计特点 260
8.7.3 集成电路设计工具 260
8.8 微电子技术的发展方向 261
8.8.1 集成电路走向系统芯片 261
8.8.2 微电子与其他学科结合将诞生新的技术和产品 262
8.8.3 硅微电子极限与对策 263
8.9 微电子产业的战略地位 263
8.9.1 微电子对传统产业的渗透与带动作用 264
8.9.2 集成电路装备制造业推动国家综合科技水平提高 264
8.9.3 我国的集成电路需求 265
本章小结 266
思考题 267
参考文献 267
第九章 微波器件与微波集成电路 268
9.1 概述 268
9.1.1 微波的特性 269
9.1.2 微波集成电路的应用 269
9.1.3 微波电路的发展 270
9.2 微波元器件 272
9.2.1 分立微波元器件 272
9.2.2 微带元器件 275
9.3 微波天线 276
9.3.1 微波抛物面天线 276
9.3.2 微波缝隙天线 277
9.3.3 微带天线及蒙皮天线 278
9.3.4 新型微波天线 279
9.4 平面微波电路 282
9.4.1 混合微波集成电路 282
9.4.2 单片微波集成电路 283
9.4.3 声表面波器件 285
9.5 微波电路与系统设计工具简介 286
9.6 我国微波集成电路发展状况 288
本章小结 288
思考题 289
参考文献 289
第十章 光电信息技术 290
10.1 神奇的激光 290
10.1.1 激光的发明 290
10.1.2 激光的特性 293
10.1.3 无所不在的激光应用 294
10.2 光纤通信 300
10.2.1 光纤的发明 300
10.2.2 光纤特性 301
10.2.3 光发射机和光接收机 304
10.2.4 光波分复用 305
10.2.5 光纤通信器件 307
10.2.6 光纤网络 308
10.3 自由空间光通信 309
10.3.1 空间光通信的技术特点及应用 309
10.3.2 地面空间光通信的技术问题 310
10.4 红外成像与微光夜视仪 311
10.4.1 红外成像及应用 311
10.4.2 微光夜视仪 314
10.5 光电信息处理 314
10.5.1 激光全息技术及应用 315
10.5.2 光电信息处理的应用 316
10.6 LED照明 317
10.6.1 照明技术的发展及LED照明的特点 317
10.6.2 LED照明原理 318
10.6.3 LED产业发展现状 320
10.7 光电技术研究新进展 322
10.7.1 红外和可见光隐形 322
10.7.2 光子晶体 322
10.7.3 反激光器 323
本章小结 323
思考题 324
参考文献 324
第十一章 网络信息安全 325
11.1 信息安全概述 325
11.2 信息隐藏与数字水印 328
11.2.1 信息隐藏技术的应用与分类 328
11.2.2 数字水印技术概述 331
11.2.3 数字水印的攻击 332
11.2.4 数字水印的应用 333
11.2.5 数字水印的研究状况与展望 334
11.3 计算机病毒 335
11.3.1 什么是计算机病毒 335
11.3.2 计算机病毒的发展历史 336
11.3.3 计算机病毒的原理与防范 339
11.4 防火墙 341
11.4.1 防火墙的概念 341
11.4.2 防火墙的体系结构 342
11.4.3 防火墙技术 343
11.5 其他安全技术 347
11.5.1 数字签名与认证技术 347
11.5.2 入侵检测 349
11.5.3 虚拟专用网 351
11.6 信息安全技术的发展趋势 353
本章小结 354
思考题 354
参考文献 354
后语——关于本书的教学及学生学习的建议 355
参考文献 361