電子信息與通訊工程作業(yè)指導(dǎo)書

電子信息與通訊工程作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u18853第1章電子信息基礎(chǔ) 334491.1電路分析基礎(chǔ) 435551.1.1電路基本概念 4146281.1.2電路分析方法 4167291.1.3線性電路分析 472941.1.4非線性電路分析 4150231.2數(shù)字邏輯設(shè)計 4287861.2.1數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 41521.2.2邏輯函數(shù)及其化簡 4216421.2.3組合邏輯電路設(shè)計 4167561.2.4時序邏輯電路設(shè)計 478421.3電子元器件 4165831.3.1電阻、電容和電感 4319921.3.2晶體二極管和晶體三極管 4126621.3.3場效應(yīng)晶體管 597191.3.4集成電路 5273791.3.5電子元件的選用與測試 527446第2章信號與系統(tǒng) 563292.1連續(xù)時間信號與系統(tǒng) 5290502.1.1連續(xù)時間信號 5160772.1.2連續(xù)時間系統(tǒng) 576152.2離散時間信號與系統(tǒng) 57982.2.1離散時間信號 519382.2.2離散時間系統(tǒng) 6273782.3信號分析與處理 68412.3.1信號分析 6299022.3.2信號處理 610964第3章數(shù)字信號處理 7313443.1離散傅里葉變換 7169593.1.1基本原理 7255633.1.2離散傅里葉變換的數(shù)學(xué)表達(dá)式 7320283.1.3離散傅里葉變換的性質(zhì) 7152383.2數(shù)字濾波器設(shè)計 752333.2.1數(shù)字濾波器的類型 7299893.2.2數(shù)字濾波器的設(shè)計方法 7227493.2.3數(shù)字濾波器的功能指標(biāo) 89403.3快速傅里葉變換 828273.3.1快速傅里葉變換的基本原理 81233.3.2快速傅里葉變換的算法 8216853.3.3快速傅里葉變換的應(yīng)用 829907第4章通信原理 8201634.1模擬通信系統(tǒng) 881954.1.1概述 895414.1.2模擬調(diào)制 8102224.1.3模擬解調(diào) 8123754.1.4噪聲與信號失真 9201884.2數(shù)字通信系統(tǒng) 9207994.2.1概述 9247534.2.2數(shù)字調(diào)制 974794.2.3數(shù)字解調(diào) 9232974.2.4差錯控制 9275844.3通信信道與傳輸損耗 9119294.3.1通信信道 9195824.3.2傳輸損耗 9118894.3.3信道編碼 9186574.3.4信道多路復(fù)用 97980第5章無線通信技術(shù) 10143755.1無線通信系統(tǒng)概述 10131975.1.1無線通信系統(tǒng)的基本概念 10247135.1.2無線通信系統(tǒng)的原理 10259865.1.3無線通信關(guān)鍵技術(shù) 10139505.2蜂窩移動通信 10227215.2.1蜂窩移動通信系統(tǒng)的基本原理 10213815.2.2蜂窩移動通信關(guān)鍵技術(shù) 1069165.3無線局域網(wǎng)與藍(lán)牙技術(shù) 11183885.3.1無線局域網(wǎng) 11305665.3.2藍(lán)牙技術(shù) 1118138第6章現(xiàn)代通信技術(shù) 11321166.1光纖通信 11277676.1.1概述 1186796.1.2光纖與光纜 1123936.1.3光發(fā)送與接收技術(shù) 11200146.1.4光放大器與光波長復(fù)用技術(shù) 1158586.2衛(wèi)星通信 1174596.2.1概述 12141976.2.2衛(wèi)星軌道與衛(wèi)星分類 12139976.2.3衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成與工作原理 1236326.2.4衛(wèi)星通信應(yīng)用與發(fā)展趨勢 1223236.3量子通信與密碼學(xué) 12208186.3.1量子通信基本原理 12220966.3.2量子密鑰分發(fā)與量子密碼學(xué) 12217196.3.3量子通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用 12319176.3.4量子通信實驗與演示系統(tǒng) 1230494第7章信息編碼與調(diào)制 12239027.1數(shù)字調(diào)制技術(shù) 12265147.1.1基本概念 1364087.1.2調(diào)制方式 13162927.1.3調(diào)制技術(shù) 13228577.2糾錯編碼技術(shù) 13267837.2.1基本概念 13224647.2.2編碼方法 13238387.2.3糾錯能力 1356797.3信息論基礎(chǔ) 1328597.3.1信息量 1463007.3.2熵 1410997.3.3信道容量 14147587.3.4信道編碼定理 1421259第8章電子信息系統(tǒng)設(shè)計 14129108.1電子信息系統(tǒng)概述 14188828.2嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 14314178.2.1嵌入式系統(tǒng)概念 14319168.2.2嵌入式系統(tǒng)設(shè)計流程 1428758.2.3嵌入式系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù) 15270148.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 1569588.3.1物聯(lián)網(wǎng)概念 1585258.3.2物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 15316448.3.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域 1511482第9章信息網(wǎng)絡(luò)安全 1615479.1網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ) 16274999.1.1網(wǎng)絡(luò)安全概述 163569.1.2網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu) 16251759.1.3安全協(xié)議 16141689.2加密與認(rèn)證技術(shù) 16285419.2.1加密技術(shù) 1614119.2.2認(rèn)證技術(shù) 1672279.2.3密鑰管理 16207739.3防火墻與入侵檢測 16319709.3.1防火墻技術(shù) 16146359.3.2入侵檢測系統(tǒng)（IDS） 16105009.3.3入侵防御系統(tǒng)（IPS） 174639.3.4防火墻與入侵檢測的聯(lián)動 1731512第10章通信工程項目實踐 172001710.1通信工程項目管理 173129410.2通信設(shè)備安裝與調(diào)試 17806410.3通信系統(tǒng)優(yōu)化與維護 17第1章電子信息基礎(chǔ)1.1電路分析基礎(chǔ)1.1.1電路基本概念本節(jié)主要介紹電路的基本概念，包括電路的定義、電路模型的分類以及電路元件的符號表示。1.1.2電路分析方法介紹電路分析的基本方法，包括等效變換法、節(jié)點分析法、回路分析法和變換分析法等。1.1.3線性電路分析闡述線性電路的特性及其分析方法，包括疊加定理、戴維南定理和諾頓定理等。1.1.4非線性電路分析介紹非線性電路的特性及其分析方法，包括分段線性化法、小信號分析法等。1.2數(shù)字邏輯設(shè)計1.2.1數(shù)字邏輯基礎(chǔ)本節(jié)主要介紹數(shù)字邏輯的基本概念，包括數(shù)字邏輯電路的分類、邏輯門的定義及其功能。1.2.2邏輯函數(shù)及其化簡介紹邏輯函數(shù)的基本概念、邏輯代數(shù)基本運算規(guī)律，以及邏輯函數(shù)的化簡方法。1.2.3組合邏輯電路設(shè)計闡述組合邏輯電路的設(shè)計方法，包括邏輯表達(dá)式、真值表、卡諾圖等設(shè)計工具。1.2.4時序邏輯電路設(shè)計介紹時序邏輯電路的設(shè)計方法，包括觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器等時序邏輯電路的設(shè)計。1.3電子元器件1.3.1電阻、電容和電感本節(jié)主要介紹電阻、電容和電感的基本特性、參數(shù)以及應(yīng)用。1.3.2晶體二極管和晶體三極管闡述晶體二極管和晶體三極管的工作原理、特性曲線及其主要參數(shù)。1.3.3場效應(yīng)晶體管介紹場效應(yīng)晶體管的工作原理、特性曲線及其主要參數(shù)。1.3.4集成電路介紹集成電路的分類、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用，包括模擬集成電路、數(shù)字集成電路和混合集成電路等。1.3.5電子元件的選用與測試介紹電子元件的選用原則、測試方法及其注意事項。第2章信號與系統(tǒng)2.1連續(xù)時間信號與系統(tǒng)2.1.1連續(xù)時間信號連續(xù)時間信號是指在時間域內(nèi)連續(xù)變化的信號，通常用實數(shù)或復(fù)數(shù)表示。本章主要討論以下幾類連續(xù)時間信號：（1）單位沖激信號：一種理想化的信號，具有無限大的幅度和無限短的作用時間；（2）單位階躍信號：一種理想化的信號，表示在某一時刻突然從0跳變到1；（3）指數(shù)信號：以e為底的指數(shù)函數(shù)，具有衰減或增長的特點；（4）正弦信號：周期性變化的信號，具有頻率和相位等特性。2.1.2連續(xù)時間系統(tǒng)連續(xù)時間系統(tǒng)是指輸入和輸出信號均為連續(xù)時間信號的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)特性，連續(xù)時間系統(tǒng)可分為以下幾類：（1）線性時不變系統(tǒng)：滿足疊加原理和時不變性，即系統(tǒng)的輸出與輸入信號成正比，且系統(tǒng)性質(zhì)不隨時間變化；（2）線性時變系統(tǒng)：滿足疊加原理，但系統(tǒng)性質(zhì)隨時間變化；（3）非線性系統(tǒng)：不滿足疊加原理，輸入輸出關(guān)系呈非線性；（4）因果系統(tǒng)：系統(tǒng)輸出僅與當(dāng)前和過去的輸入有關(guān)，與未來的輸入無關(guān)。2.2離散時間信號與系統(tǒng)2.2.1離散時間信號離散時間信號是指在時間域內(nèi)以固定間隔采樣的信號，通常用序列表示。本章主要討論以下幾類離散時間信號：（1）單位樣值信號：在采樣時刻具有固定幅度，其余時刻為0；（2）單位階躍序列：在某一時刻突然從0跳變到1；（3）指數(shù)序列：以e為底的指數(shù)函數(shù)，具有衰減或增長的特點；（4）正弦序列：周期性變化的序列，具有頻率和相位等特性。2.2.2離散時間系統(tǒng)離散時間系統(tǒng)是指輸入和輸出信號均為離散時間信號的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)特性，離散時間系統(tǒng)可分為以下幾類：（1）線性時不變系統(tǒng)：滿足疊加原理和時不變性；（2）線性時變系統(tǒng)：滿足疊加原理，但系統(tǒng)性質(zhì)隨時間變化；（3）非線性系統(tǒng)：不滿足疊加原理，輸入輸出關(guān)系呈非線性；（4）因果系統(tǒng)：系統(tǒng)輸出僅與當(dāng)前和過去的輸入有關(guān)，與未來的輸入無關(guān)。2.3信號分析與處理2.3.1信號分析信號分析是對信號進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和處理的過程，主要包括以下幾種方法：（1）傅里葉分析：將時間域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，分析信號的頻率成分；（2）拉普拉斯變換：將時間域信號轉(zhuǎn)換為復(fù)頻域信號，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（3）z變換：將離散時間信號轉(zhuǎn)換為復(fù)頻域信號，分析離散時間系統(tǒng)的特性。2.3.2信號處理信號處理是指對信號進(jìn)行加工、處理和提取信息的過程，主要包括以下幾種方法：（1）濾波器設(shè)計：根據(jù)需求設(shè)計不同類型的濾波器，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器；（2）數(shù)字信號處理：利用數(shù)字電路和算法對信號進(jìn)行處理，如快速傅里葉變換（FFT）、數(shù)字濾波等；（3）信號估計與檢測：從噪聲中提取有用信號，如卡爾曼濾波、最大似然估計等。第3章數(shù)字信號處理3.1離散傅里葉變換3.1.1基本原理離散傅里葉變換（DiscreteFourierTransform，DFT）是數(shù)字信號處理中的一種基本算法，它將時域中的信號轉(zhuǎn)換為頻域中的信號。DFT的基本原理是對信號進(jìn)行采樣，然后通過一組正弦和余弦函數(shù)進(jìn)行展開。3.1.2離散傅里葉變換的數(shù)學(xué)表達(dá)式離散傅里葉變換的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：\[X[k]=\sum_{n=0}^{N1}x[n]\cdote^{j\frac{2\pi}{N}kn}\]其中，\(X[k]\)表示頻域信號，\(x[n]\)表示時域信號，\(N\)表示信號長度，\(k\)表示頻率索引。3.1.3離散傅里葉變換的性質(zhì)離散傅里葉變換具有以下性質(zhì)：（1）線性性質(zhì)：DFT具有線性性質(zhì)，即兩個信號的線性組合的DFT等于各自信號DFT的線性組合。（2）周期性質(zhì)：DFT具有周期性質(zhì)，即\(X[kN]=X[k]\)。（3）共軛對稱性質(zhì)：實數(shù)信號的DFT具有共軛對稱性質(zhì)。（4）Parseval定理：DFT滿足能量守恒，即時域信號的能量等于頻域信號的能量。3.2數(shù)字濾波器設(shè)計3.2.1數(shù)字濾波器的類型數(shù)字濾波器主要分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。它們的作用是抑制不需要的頻率成分，保留有用的頻率成分。3.2.2數(shù)字濾波器的設(shè)計方法數(shù)字濾波器設(shè)計方法包括以下幾種：（1）窗函數(shù)法：通過選擇合適的窗函數(shù)對理想濾波器進(jìn)行截斷，得到實際的數(shù)字濾波器。（2）頻率采樣法：根據(jù)給定的頻率響應(yīng)設(shè)計數(shù)字濾波器。（3）最小二乘法：通過最小化誤差的平方和，設(shè)計出滿足要求的數(shù)字濾波器。3.2.3數(shù)字濾波器的功能指標(biāo)數(shù)字濾波器的功能指標(biāo)主要包括：（1）截止頻率：濾波器抑制頻率成分的界限。（2）通帶波動：濾波器通帶內(nèi)幅度的波動。（3）阻帶衰減：濾波器抑制不需要頻率成分的能力。（4）群延遲：濾波器對不同頻率信號的延遲。3.3快速傅里葉變換3.3.1快速傅里葉變換的基本原理快速傅里葉變換（FastFourierTransform，F(xiàn)FT）是離散傅里葉變換的快速算法，它將DFT的復(fù)雜度從\(O(N^2)\)降低到\(O(N\log_2N)\)。3.3.2快速傅里葉變換的算法常見的快速傅里葉變換算法有蝶形算法和分裂算法。蝶形算法通過對輸入序列進(jìn)行逐步分解，將DFT分解為多個較小的DFT；分裂算法將輸入序列分解為奇數(shù)和偶數(shù)部分，然后進(jìn)行遞歸計算。3.3.3快速傅里葉變換的應(yīng)用快速傅里葉變換在數(shù)字信號處理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如：（1）數(shù)字信號分析：對信號進(jìn)行頻譜分析，提取信號的頻率成分。（2）數(shù)字信號合成：根據(jù)給定的頻譜相應(yīng)的時域信號。（3）數(shù)字濾波器實現(xiàn)：利用FFT算法實現(xiàn)數(shù)字濾波器，提高濾波效率。第4章通信原理4.1模擬通信系統(tǒng)4.1.1概述模擬通信系統(tǒng)是指信息傳輸過程中，信號波形連續(xù)變化的通信系統(tǒng)。在這一節(jié)中，我們將討論模擬通信系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)組成及其主要特點。4.1.2模擬調(diào)制模擬調(diào)制是模擬通信系統(tǒng)的核心部分，主要包括幅度調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。本節(jié)將分析這三種調(diào)制方式的原理及其優(yōu)缺點。4.1.3模擬解調(diào)解調(diào)是調(diào)制的逆過程，本節(jié)將介紹模擬解調(diào)的基本原理，包括幅度解調(diào)、頻率解調(diào)和相位解調(diào)。4.1.4噪聲與信號失真在模擬通信系統(tǒng)中，噪聲和信號失真是影響通信質(zhì)量的重要因素。本節(jié)將討論這兩種因素的產(chǎn)生原因及其對通信系統(tǒng)功能的影響。4.2數(shù)字通信系統(tǒng)4.2.1概述數(shù)字通信系統(tǒng)是指信息傳輸過程中，信號波形離散變化的通信系統(tǒng)。本節(jié)將介紹數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)組成及其主要特點。4.2.2數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制是數(shù)字通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，主要包括振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）和正交幅度調(diào)制（QAM）。本節(jié)將對這些調(diào)制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。4.2.3數(shù)字解調(diào)數(shù)字解調(diào)是數(shù)字調(diào)制的逆過程，本節(jié)將介紹數(shù)字解調(diào)的基本原理和方法。4.2.4差錯控制為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性，本節(jié)將討論差錯控制技術(shù)，包括編碼、解碼和交織等。4.3通信信道與傳輸損耗4.3.1通信信道通信信道是指信號傳輸?shù)慕橘|(zhì)，本節(jié)將介紹有線信道和無線信道的特性及其對通信系統(tǒng)功能的影響。4.3.2傳輸損耗傳輸損耗是信號在信道中傳輸過程中所經(jīng)歷的衰減，本節(jié)將討論傳輸損耗的產(chǎn)生原因、計算方法及其對通信系統(tǒng)功能的影響。4.3.3信道編碼信道編碼是為了提高信號在傳輸過程中的抗干擾能力，本節(jié)將介紹常用的信道編碼技術(shù)及其應(yīng)用。4.3.4信道多路復(fù)用為了提高信道利用率，本節(jié)將討論信道多路復(fù)用技術(shù)，包括頻分多路復(fù)用（FDM）、時分多路復(fù)用（TDM）和碼分多路復(fù)用（CDM）等。第5章無線通信技術(shù)5.1無線通信系統(tǒng)概述無線通信技術(shù)是一種利用無線電波傳輸信息的技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、國防科技等領(lǐng)域。本章主要介紹無線通信系統(tǒng)的基本概念、原理及其關(guān)鍵技術(shù)。5.1.1無線通信系統(tǒng)的基本概念無線通信系統(tǒng)是指在不使用導(dǎo)線或電纜的情況下，通過無線電波實現(xiàn)信息傳輸和接收的通信系統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：發(fā)射端、接收端、無線電波傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。5.1.2無線通信系統(tǒng)的原理無線通信系統(tǒng)的工作原理主要包括信號調(diào)制、信號傳輸、信號解調(diào)等過程。信號調(diào)制是將原始信息信號轉(zhuǎn)換為適合在無線電波傳輸介質(zhì)中傳播的信號；信號傳輸是指將調(diào)制后的信號通過無線電波傳輸介質(zhì)傳播到接收端；信號解調(diào)則是將接收到的信號還原為原始信息信號。5.1.3無線通信關(guān)鍵技術(shù)無線通信關(guān)鍵技術(shù)包括信號調(diào)制解調(diào)技術(shù)、多址技術(shù)、編碼技術(shù)、信號檢測與估計技術(shù)等。這些技術(shù)對于提高無線通信系統(tǒng)的功能、擴大通信容量、提高通信質(zhì)量具有重要意義。5.2蜂窩移動通信蜂窩移動通信是一種采用蜂窩狀覆蓋區(qū)域的無線通信技術(shù)，其主要特點是頻率復(fù)用、小區(qū)覆蓋、移動性管理等。5.2.1蜂窩移動通信系統(tǒng)的基本原理蜂窩移動通信系統(tǒng)將通信區(qū)域劃分為若干個六邊形小區(qū)，每個小區(qū)使用一定頻率的無線電波進(jìn)行通信。通過頻率復(fù)用技術(shù)，實現(xiàn)同一頻率在不同小區(qū)的重復(fù)使用，從而提高頻譜利用率。5.2.2蜂窩移動通信關(guān)鍵技術(shù)蜂窩移動通信關(guān)鍵技術(shù)包括小區(qū)分裂、切換技術(shù)、功率控制、無線資源管理等。這些技術(shù)有助于提高通信系統(tǒng)的容量、覆蓋范圍和通信質(zhì)量。5.3無線局域網(wǎng)與藍(lán)牙技術(shù)無線局域網(wǎng)（WLAN）和藍(lán)牙技術(shù)是兩種常見的短距離無線通信技術(shù)，廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、公共場所等環(huán)境。5.3.1無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)是指在一定區(qū)域內(nèi)，通過無線電波實現(xiàn)計算機設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。其關(guān)鍵技術(shù)包括物理層技術(shù)、MAC層技術(shù)、路由選擇技術(shù)等。5.3.2藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，主要用于實現(xiàn)手機、電腦等設(shè)備之間的語音和數(shù)據(jù)傳輸。藍(lán)牙技術(shù)的主要特點包括低功耗、低成本、短距離傳輸?shù)?。本章主要介紹了無線通信技術(shù)的基本概念、原理、關(guān)鍵技術(shù)以及蜂窩移動通信、無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙技術(shù)等。這些技術(shù)在我國通信領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，對于推動通信行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。第6章現(xiàn)代通信技術(shù)6.1光纖通信6.1.1概述光纖通信是利用光纖作為傳輸介質(zhì)，通過激光或光強度調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)信號傳輸?shù)囊环N通信方式。其具有傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強、重量輕、體積小等優(yōu)點。6.1.2光纖與光纜本節(jié)介紹光纖的分類、結(jié)構(gòu)及功能參數(shù)，以及光纜的組成、型號和敷設(shè)方式。6.1.3光發(fā)送與接收技術(shù)闡述光發(fā)送與接收技術(shù)的基本原理，包括光源、光調(diào)制器、光檢測器等關(guān)鍵器件的工作原理及功能指標(biāo)。6.1.4光放大器與光波長復(fù)用技術(shù)介紹光放大器的作用、分類及功能參數(shù)，以及光波長復(fù)用技術(shù)的原理、實現(xiàn)方法和應(yīng)用。6.2衛(wèi)星通信6.2.1概述衛(wèi)星通信是利用人造衛(wèi)星作為中繼站，實現(xiàn)地球上兩個或多個地面站之間的通信。其具有覆蓋范圍廣、通信距離遠(yuǎn)、不受地理環(huán)境限制等優(yōu)點。6.2.2衛(wèi)星軌道與衛(wèi)星分類介紹衛(wèi)星軌道的分類、特點及應(yīng)用，以及衛(wèi)星的分類、功能指標(biāo)和典型衛(wèi)星系統(tǒng)。6.2.3衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成與工作原理闡述衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成、工作原理及關(guān)鍵技術(shù)，包括發(fā)射站、接收站、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器等。6.2.4衛(wèi)星通信應(yīng)用與發(fā)展趨勢分析衛(wèi)星通信在固定通信、移動通信、廣播電視、遠(yuǎn)程教育等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。6.3量子通信與密碼學(xué)6.3.1量子通信基本原理介紹量子通信的背景、基本原理及優(yōu)勢，包括量子比特、量子態(tài)、量子糾纏等概念。6.3.2量子密鑰分發(fā)與量子密碼學(xué)闡述量子密鑰分發(fā)的基本原理、實現(xiàn)方法及安全性分析，以及量子密碼學(xué)的基本概念、算法和應(yīng)用。6.3.3量子通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用介紹量子通信技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀、國際競爭態(tài)勢，以及在國防、金融、政務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。6.3.4量子通信實驗與演示系統(tǒng)分析國內(nèi)外典型量子通信實驗與演示系統(tǒng)，包括量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)、量子糾纏分發(fā)等。第7章信息編碼與調(diào)制7.1數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)是指將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為適合在信道中傳輸?shù)哪M信號的技術(shù)。其主要目的是為了提高信號在傳輸過程中的抗干擾能力，增加傳輸距離，以及提高頻譜利用率。7.1.1基本概念數(shù)字調(diào)制包括幅度鍵控（AmplitudeShiftKeying,ASK）、頻率鍵控（FrequencyShiftKeying,FSK）和相位鍵控（PhaseShiftKeying,PSK）等基本調(diào)制方式。7.1.2調(diào)制方式（1）ASK：通過改變載波信號的幅度來傳輸數(shù)字信息。（2）FSK：通過改變載波信號的頻率來傳輸數(shù)字信息。（3）PSK：通過改變載波信號的相位來傳輸數(shù)字信息。7.1.3調(diào)制技術(shù)（1）二進(jìn)制調(diào)制：使用兩種不同的狀態(tài)來表示數(shù)字信息。（2）多進(jìn)制調(diào)制：使用兩種以上的狀態(tài)來表示數(shù)字信息，如QPSK、8PSK等。7.2糾錯編碼技術(shù)糾錯編碼技術(shù)是指通過在原始信息中加入一定數(shù)量的冗余信息，使得接收端能夠檢測并糾正傳輸過程中可能出現(xiàn)的錯誤。7.2.1基本概念糾錯編碼包括線性分組編碼、循環(huán)編碼、卷積編碼等。7.2.2編碼方法（1）線性分組編碼：將信息位分為若干組，每組進(jìn)行線性編碼。（2）循環(huán)編碼：在編碼過程中，利用循環(huán)移位操作來實現(xiàn)編碼。（3）卷積編碼：通過卷積運算實現(xiàn)編碼。7.2.3糾錯能力糾錯編碼技術(shù)可以提高信號在傳輸過程中的可靠性和抗干擾能力，主要通過以下幾個指標(biāo)來衡量：（1）碼距：編碼中任意兩個合法碼字之間的最小距離。（2）糾錯能力：可以糾正的最多錯誤位數(shù)。（3）誤碼率：傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的概率。7.3信息論基礎(chǔ)信息論是研究信息傳輸、存儲和處理中的一般規(guī)律的科學(xué)。本節(jié)主要介紹信息論中與信息編碼和調(diào)制相關(guān)的基礎(chǔ)知識。7.3.1信息量信息量是衡量信息內(nèi)容豐富程度的一個指標(biāo)，通常用比特（bit）來表示。7.3.2熵熵是描述信息源不確定性的一種度量，表示信息源產(chǎn)生一個信息符號所需的信息量。7.3.3信道容量信道容量是指信道在單位時間內(nèi)能夠傳輸?shù)淖畲笮畔⒘?，是衡量信道功能的一個重要指標(biāo)。7.3.4信道編碼定理信道編碼定理指出，在一定的信道條件下，通過合適的編碼方法，可以實現(xiàn)任意接近信道容量的傳輸速率。這是信息編碼與調(diào)制技術(shù)的基本理論依據(jù)。第8章電子信息系統(tǒng)設(shè)計8.1電子信息系統(tǒng)概述電子信息系統(tǒng)是指運用電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)，對各種信息進(jìn)行采集、處理、傳輸、顯示和存儲的一類系統(tǒng)的總稱。其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括工業(yè)控制、智能家居、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運輸?shù)?。在設(shè)計電子信息系統(tǒng)的過程中，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)功能、可靠性、安全性、經(jīng)濟性及可維護性等方面的要求。8.2嵌入式系統(tǒng)設(shè)計8.2.1嵌入式系統(tǒng)概念嵌入式系統(tǒng)是將計算機技術(shù)應(yīng)用于特定領(lǐng)域的一種系統(tǒng)，具有體積小、功耗低、成本低、功能高等特點。嵌入式系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分組成，硬件包括處理器、存儲器、輸入輸出接口等；軟件則包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序和應(yīng)用程序等。8.2.2嵌入式系統(tǒng)設(shè)計流程嵌入式系統(tǒng)設(shè)計主要包括以下幾個階段：（1）需求分析：明確系統(tǒng)功能、功能、成本等要求，制定設(shè)計方案。（2）硬件設(shè)計：選擇合適的處理器、存儲器、接口等硬件設(shè)備，設(shè)計硬件電路。（3）軟件設(shè)計：根據(jù)需求編寫軟件程序，包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序和應(yīng)用程序。（4）系統(tǒng)集成：將硬件和軟件進(jìn)行整合，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和優(yōu)化。（5）測試驗證：對系統(tǒng)進(jìn)行功能測試、功能測試和可靠性測試，保證系統(tǒng)滿足設(shè)計要求。（6）生產(chǎn)與維護：批量生產(chǎn)，并對系統(tǒng)進(jìn)行維護和升級。8.2.3嵌入式系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)（1）硬件設(shè)計：主要包括處理器選型、存儲器設(shè)計、接口設(shè)計等。（2）軟件設(shè)計：主要包括操作系統(tǒng)裁剪、驅(qū)動程序編寫、應(yīng)用程序開發(fā)等。（3）系統(tǒng)集成：涉及硬件與軟件的協(xié)同設(shè)計，以及系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化。（4）系統(tǒng)測試：包括功能測試、功能測試、可靠性測試等。8.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用8.3.1物聯(lián)網(wǎng)概念物聯(lián)網(wǎng)是指通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)和計算等技術(shù)，實現(xiàn)物體與物體、物體與人、人與人之間信息交換和共享的網(wǎng)絡(luò)。其核心是感知、傳輸和處理信息，以實現(xiàn)智能化的管理和應(yīng)用。8.3.2物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)（1）感知技術(shù)：包括傳感器技術(shù)、識別技術(shù)等。（2）傳輸技術(shù)：包括有線傳輸和無線傳輸技術(shù)，如WiFi、藍(lán)牙、ZigBee等。（3）數(shù)據(jù)處理技術(shù)：包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理和分析等。（4）應(yīng)用層技術(shù)：涉及各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)和實現(xiàn)。8.3.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括智能家居、智能交通、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)等。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能控制、信息共享等功能，提高生活品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)效率。本章主要介紹了電子信息系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)知識，包括嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計關(guān)注硬件和軟件的協(xié)同設(shè)計，以及系統(tǒng)集成和測試；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則側(cè)重于感知、傳輸和處理信息，實現(xiàn)智能化的管理和應(yīng)用。這些技術(shù)為電子信息系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用提供了豐富的技術(shù)支持。第9章信息網(wǎng)絡(luò)安全9.1網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)9.1.1網(wǎng)絡(luò)安全概述網(wǎng)絡(luò)安全是保護計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源不受惡意攻擊、泄露、篡改和破壞的技術(shù)措施。本節(jié)將介紹網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念、威脅類型及安全策略。9.1.2網(wǎng)絡(luò)安