电子信息工程概论

目 录
第1章 电子信息技术发展史 1
1.1 电的发现与发展 1
1.1.1 电的发现 1
1.1.2 电的效应 4
1.1.3 欧姆定理实验 7
1.1.4 电磁波的发现 7
1.2 电子线路元件的发展 9
1.2.1 电子的发现 9
1.2.2 电子管 10
1.2.3 晶体管 11
1.2.4 集成电路 12
1.3 通信技术的发展 12
1.3.1 早期通信方式 12
1.3.2 近代通信技术 13
1.3.3 现代通信技术 19
1.3.4 通信技术发展方向 19
1.4 计算机的发展 20
1.4.1 机械计算机的发明 20
1.4.2 电子计算机诞生 21
1.4.3 晶体管计算机的发展 22
1.4.4 集成电路计算机的发展 22
1.4.5 电子计算机智能化趋势 23
1.5 自动控制理论的发展 24
1.5.1 经典（自动）控制理论 24
1.5.2 现代控制理论的形成和发展 28
1.5.3 控制理论几个重要分支 29
本章结束语 30
第2章 传感器技术 31
2.1 传感器基础 31
2.1.1 传感器的基本概念 31
2.1.2 传感器的作用 32
2.1.3 传感器的分类 34
2.2 传感器的数学模型 35
2.2.1 静态模型 35
2.2.2 动态模型 35
2.3 传感器的基本特性 36
2.3.1 静态特性 36
2.3.2 动态特性 39
2.4 传感器的应用 39
2.4.1 力传感器 39
2.4.2 磁电式传感器 40
2.4.3 温度传感器 41
2.4.4 光传感器 42
2.4.5 红外线传感器 43
2.4.6 生物传感器 43
2.4.7 汽车导航 44
2.5 传感器的发展趋势 45
本章结束语 47
第3章 电子技术基础 48
3.1 电路基础 48
3.1.1 电路和电路模型 48
3.1.2 基尔霍夫定律 50
3.1.3 电路中的常用定理 51
3.2 模拟电子线路技术 51
3.2.1 PN结工作原理 52
3.2.2 半导体二极管 54
3.2.3 半导体三极管 56
3.2.4 场效应管 57
3.2.5 模拟电子电路的基础应用 60
3.3 数字电路技术 62
3.3.1 数字电路的基本概念与特征 62
3.3.2 数字电路分类 62
3.3.3 基本逻辑电路 63
3.3.4 数字电路的应用 64
3.4 集成电路技术 65
3.4.1 集成电路的分类 66
3.4.2 集成电路设计流程 67
3.4.3 集成电路芯片制造工艺 68
3.5 微电子系统设计 70
3.5.1 设计方法分类 70
3.5.2 门阵列 71
3.5.3 可编程阵列逻辑（PAL） 72
3.5.4 通用阵列逻辑（GAL） 72
3.5.5 现场可编程门阵列（FPGA） 72
3.5.6 专用集成电路（ASIC） 73
3.5.7 片上系统（SoC）设计 73
本章结束语 74
第4章 信号的分析及处理技术 75
4.1 信号分析基础 75
4.1.1 信号的定义与描述 75
4.1.2 信号分析和处理的目的及方法 76
4.1.3 信号的分类 79
4.1.4 典型信号及其基本特性 82
4.1.5 系统的概念 82
4.1.6 系统的分类 83
4.2 语音信号处理 84
4.2.1 语音信号处理的基本内容 85
4.2.2 语音信号处理的应用及发展方向 88
4.3 数字图像处理 88
4.3.1 数字图像处理的基本内容 89
4.3.2 数字图像处理的特点 92
4.3.3 数字图像处理的应用 93
4.4 盲信号处理 96
4.4.1 盲源分离的方法 97
4.4.2 盲源分离的应用 97
4.5 计算机视觉 98
4.5.1 计算机视觉的基本研究内容 99
4.5.2 计算机视觉的应用 101
4.5.3 计算机视觉的挑战及发展方向 104
本章结束语 105
第5章 信息传输技术 106
5.1 信息传输基础 106
5.1.1 通信的定义 106
5.1.2 通信系统一般模型 107
5.1.3 通信系统分类 109
5.1.4 多路复用技术 113
5.2 信号的编码与解码 115
5.2.1 信源编码 116
5.2.2 信道编码 117
5.3 信号的调制与解调 119
5.3.1 调制与解调 119
5.3.2 模拟调制 121
5.3.3 数字调制 122
5.4 信号的传输通道 124
5.4.1 有线传输 125
5.4.2 无线传输 127
本章结束语 133
第6章 信息交换及网络技术 134
6.1 信息交换基础 134
6.2 信息交换方式 136
6.2.1 电路交换 136
6.2.2 报文交换 137
6.2.3 分组交换 138
6.2.4 ATM交换 139
6.2.5 光交换 140
6.3 计算机网络 141
6.3.1 计算机网络系统的组成 141
6.3.2 计算机网络分类 142
6.4 计算机网络体系结构 144
6.4.1 网络中数据的传递过程 145
6.4.2 OSI参考模型 146
6.5 局域网和广域网 147
6.6 网络的硬件设备 148
6.6.1 主体设备 148
6.6.2 连接设备 149
6.6.3 网络软件系统 151
6.7 局域网架构 152
本章结束语 153

第7章 计算机科学与技术 154
7.1 计算机科学基础 154
7.2 计算机系统的组成结构 155
7.2.1 计算机的硬件系统 155
7.2.2 计算机的软件系统 158
7.2.3 计算机的主要性能指标 159
7.3 软件工程 159
7.3.1 软件的发展 159
7.3.2 软件危机 160
7.3.3 软件工程的概念 160
7.3.4 软件工程的三要素 161
7.3.5 软件生命周期 161
7.4 计算机应用技术 166
7.4.1 指令系统 166
7.4.2 计算机语言 167
7.4.3 计算机操作系统 169
7.4.4 计算机的应用领域 169
7.5 未来计算机的发展 171
本章结束语 173
第8章 自动控制技术 175
8.1 自动控制系统基础 175
8.1.1 自动控制的基本方法 176
8.1.2 自动控制系统的设计流程 178
8.2 自动控制系统的分类 179
8.2.1 按输入信号特征分类 179
8.2.2 按所使用的数学方法分类 180
8.3 自动控制理论的研究内容及方法 181
8.3.1 研究内容 181
8.3.2 研究方法 181
8.4 自动控制系统的性能指标 182
8.4.1 系统的稳定性 182
8.4.2 系统的稳态性能指标 183
8.4.3 系统的动态性能指标 183
8.5 自动控制技术的应用 184
本章结束语 186
第9章 新一代信息技术 187
9.1 概述 187
9.2 下一代通信网络 188
9.3 物联网技术 189
9.4 新型平板显示技术 192
9.5 高性能集成电路技术 194
9.6 大数据与云计算 197
9.7 3D打印技术 199
9.8 机器人时代 201
9.9 新一代信息技术的发展 204
本章结束语 206
第10章 电子信息工程专业的培养目标与人才素质要求 207
10.1 电子信息工程专业的历史演变 207
10.2 电子信息工程专业的学科内涵 208
10.3 电子信息工程专业的培养目标 208
10.3.1 培养目标 208
10.3.2 培养要求 208
10.3.3 学科与方向 209
10.4 电子信息工程专业的知识体系 209
10.4.1 教育内容和知识体系 209
10.4.2 基础知识体系及内容 210
10.4.3 主要课程 211
10.4.4 主要实践性教学环节 211
10.4.5 与相近专业的关系 211
10.5 电子信息工程专业对所培养人才的素质要求 212
10.6 高等院校的教学计划 214
10.6.1 高等院校的培养任务 214
10.6.2 高等院校的教学特点 215
本章结束语 216
参考文献 217