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第1章 绪论1

1.1 信息科学与信息工程1

1.1.1 信息科学发展简史1

1.1.2 信息科学的概念、特征与描述9

1.1.3 信息科学方法论17

1.2 信息技术与数学19

1.2.1 信息技术的定义和范围19

1.2.2 信息技术体系的层次关系22

1.2.3 信息技术与数学24

第2章 通信系统原理26

2.1 引论26

2.1.1 通信系统的一般概念26

2.1.2 通信系统的质量指标27

2.2 模拟信号的调制和数字通信28

2.2.1 模拟信号的幅度调制与解调28

2.2.2 非线性调制与解调34

2.2.3 模拟信号的脉冲编码调制36

2.2.4 复用技术及其应用47

2.3 数字通信技术48

2.3.1 数字信号的基带传输48

2.3.2 数字基带信号的频谱特性52

2.3.3 无码间串扰的基带传输波形55

2.3.4 无码间串扰基带传输系统的抗噪声性能57

2.4 数字信号的频带传输59

2.4.1 二进制数字调制59

2.4.2 二进制数字调制的抗噪性能63

2.5 评述与展望68

习题69

第3章 非平稳信号分析：时频分析72

3.1 引论72

3.1.1 时频分析的意义72

3.1.2 信号的时频表示74

3.1.3 时频基函数与测不准原理76

3.2 短时傅里叶变换78

3.2.1 短时傅里叶变换的定义与性质78

3.2.2 短时傅里叶变换的时间分辨率与频率分辨率80

3.2.3 离散短时傅里叶变换81

3.3 Gabor展开82

3.3.1 连续Gabor展开83

3.3.2 离散Gabor展开85

3.4 Wigner Ville分布87

3.4.1 连接时间信号的Wigner-Ville分布88

3.4.2 Wigner-Ville分布的变型及解析信号的Wigner-Ville分布92

3.4.3 离散Wigner-Ville分布95

3.5 小波分析96

3.5.1 连续小波变换97

3.5.2 小波框架100

3.5.3 多分辨分析105

3.6 评述与展望114

习题116

第4章 图像压缩118

4.1 图像压缩编码概述118

4.1.1 图像的数字化表示与压缩编码118

4.1.2 图像压缩编码的分类120

4.1.3 图像质量评价122

4.2 图像变换编码124

4.2.1 K-L变换124

4.2.2 离散余弦变换(DCT)126

4.2.3 JPEG标准128

4.3 小波变换图像编码135

4.3.1 二维多分辨分析135

4.3.2 基于小波变换的子带系数分类编码140

4.4.1 分形142

4.4 分形图像压缩编码142

4.4.2 分形图像空间143

4.4.3 迭代函数系统144

4.4.4 灰度图像的分形编解码原理148

4.4.5 分形图像压缩编码方法举例150

4.5 评述与展望153

习题154

第5章 模式识别156

5.1 模式识别概论156

5.1.1 模式识别问题156

5.1.2 模式识别系统157

5.1.3 模式识别方法158

5.2 统计模式识别方法158

5.2.1 判别函数分类方法158

5.2.2 Bayes决策165

5.2.3 密度函数的估计及其判别函数168

5.2.4 非参数方法与近邻估计178

5.3 模糊模式识别方法183

5.3.1 模糊集与模糊关系183

5.3.2 基于模糊等价关系的分类186

5.3.3 基于模糊相似关系的分类187

5.4 评述与展望189

习题190

第6章 自动控制与系统辨识192

6.1 绪论192

6.1.1 自动控制问题192

6.1.2 自动控制系统的构成193

6.2.1 自动控制系统的数学模型196

6.2 自动控制系统的基本模型与基本问题196

6.2.2 自动控制系统的基本问题198

6.2.3 自动控制系统的分析与综合201

6.3 控制系统稳定性、能控性与能观性的判定204

6.3.1 稳定性判据204

6.3.2 能控性判据211

6.3.3 能观性判据214

6.4 最优控制215

6.5.1 基本问题218

6.5 系统辨识218

6.5.2 线性离散定常系统的参数估计220

6.5.3 线性离散定常系统的结构辨识223

6.6 评述与展望225

习题227

第7章 信息加密与安全230

7.1 信息加密/解密的基本原理230

7.1.1 信息安全的基本问题230

7.1.2 密码体制231

7.1.3 完善保密性233

7.1.4 密码体制的安全性235

7.2 信息加密的数学基础236

7.2.1 群、环和域236

7.2.2 模n的剩余类环Zn238

7.2.3 有限域GF(Pn)239

7.3 序列密码243

7.3.1 序列密码的工作方式244

7.3.2 伪随机序列246

7.3.3 线性反馈移位寄存器序列247

7.3.4 B-M算法、线性复杂度与密钥流发生器250

7.4 分组密码251

7.4.1 分组密码的工作原理251

7.4.2 DES算法253

7.4.3 AES算法256

7.4.4 分组密码的安全性261

7.5 公钥密码262

7.5.1 公钥密码的主要思想262

7.5.2 RSA算法264

7.5.3 椭圆曲线密码265

7.6 评述与展望269

习题270

第8章 数据挖掘与数据库中的知识发现272

8.1 数据挖掘问题272

8.1.1 知识发现与知识工程273

8.1.2 数据挖掘的核心问题276

8.1.3 意义及困难278

8.2.1 聚类分析279

8.2 数据挖掘的统计学方法279

8.2.2 分类与回归分析282

8.2.3 探索性数据分析286

8.3 数据挖掘的机器学习方法289

8.3.1 神经网络方法289

8.3.2 决策树方法292

8.3.3 模糊系统方法296

8.4 评述与展望298

习题300

参考文献301