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出版者:清华大学出版社

作者:侯炳辉

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:23.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302048596

丛书系列:

图书标签:

• 计算机信息管理
• 信息系统
• 管理信息系统
• 数据库
• 数据分析
• 信息安全
• 计算机网络
• 项目管理
• 信息化建设
• 数字化转型

电子信息工程技术：面向未来的信息基础设施构建与维护 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且前沿的视角，探讨电子信息工程技术领域的核心概念、关键技术及其在现代社会中的广泛应用。本领域是现代信息社会的基石，它涵盖了从基础的电子元器件、信号处理到复杂的通信系统、嵌入式系统设计以及物联网（IoT）架构的构建与管理。本书内容紧密围绕“技术实现”与“工程应用”展开，旨在培养读者扎实的理论基础、卓越的动手能力和系统化的工程思维。 第一部分：电子信息技术基础与硬件实现 本部分将系统回顾并深化读者对信息电子技术基础的理解，这是所有高级应用得以实现的前提。 第一章：模拟与数字电子电路基础深化 本章将超越基础的电路理论，重点探讨高性能模拟电路（如运算放大器的高级应用、滤波器设计中的噪声抑制技术）和高速数字电路的设计原则。内容包括对半导体器件的深层理解（MOSFET、BJT在不同工作模式下的特性），以及如何利用先进的仿真工具（如SPICE）进行精确建模和验证。特别关注电路的版图设计对信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的影响，这是高频电路设计的核心挑战。此外，还会介绍低功耗电路设计（如关断模式、电压频率调节）的前沿技术。 第二章：信号采集、处理与转换技术 信息世界的基础是信号的获取与理解。本章将详细阐述从物理世界到数字世界的转换过程。重点解析模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的关键参数（如有效位数ENOB、采样率、非线性误差）及其在不同应用场景下的选型策略。在数字信号处理（DSP）方面，将深入探讨快速傅里叶变换（FFT）算法的优化、滤波器的设计（FIR与IIR的对比、自适应滤波器的应用），以及如何在嵌入式平台上高效实现这些算法。本章将结合实际案例，讲解如何处理实际采集信号中常见的噪声和失真问题。 第三章：微处理器、微控制器与嵌入式系统设计 本部分是电子信息工程技术实践的核心。我们将从指令集架构（ISA）的角度剖析主流的CPU/MCU（如ARM Cortex-M/A系列）的工作原理。重点讲解中断系统、内存管理单元（MMU/MPU）的工作机制。在嵌入式系统设计方面，内容将聚焦于实时操作系统（RTOS）的选型与内核机制（如任务调度、同步机制），以及驱动程序的开发与调试技巧。此外，还将引入异构计算的概念，探讨FPGA（现场可编程门阵列）与GPU在加速特定计算任务中的集成应用。 第二部分：通信系统与网络构建 现代信息系统离不开高效、可靠的通信。本部分专注于信息的传输、编码与网络架构。 第四章：现代通信原理与调制解调技术 本章深入探讨数字通信系统的物理层。内容涵盖了从基带传输到射频（RF）传输的全过程。重点讲解先进的调制技术（如QAM、OFDM）的原理与性能分析，以及信道编码（如Turbo码、LDPC）在提高抗干扰能力中的作用。在MIMO（多输入多输出）技术部分，将详细解析空时处理、预编码等技术在提升频谱效率上的关键作用。对无线信道的衰落、多径效应的建模与应对策略也将进行深入探讨。 第五章：有线与无线网络架构与协议栈 本章侧重于信息如何在网络中高效、安全地流动。在有线网络方面，将深入分析以太网的MAC层机制、交换机与路由器的内部工作原理，包括VLAN、生成树协议的优化配置。在无线网络方面，重点讲解Wi-Fi 6/7的OFDMA、MU-MIMO技术，以及蜂窝通信（4G/5G）的网络架构（如S1/N2/N3接口）。更进一步，本章将介绍软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）在构建灵活、可扩展网络基础设施中的应用。 第六章：射频电路设计与电磁兼容（EMC） 射频前端的设计是决定无线系统性能的关键。本章将教授高频电路设计的挑战与方法。内容包括阻抗匹配技术（史密斯圆图的高级应用）、低噪声放大器（LNA）的设计、混频器与本地振荡器的关键指标控制。至关重要的是，本章会详细讲解电磁兼容性（EMC）设计原则，包括辐射发射（RE）和敏感度（RS）的测试标准、PCB布局中的屏蔽技术、接地和去耦策略，以确保系统在复杂电磁环境下稳定工作。 第三部分：信息系统的集成与前沿应用 本部分将目光投向系统集成、数据驱动决策以及新兴的交叉领域。 第七章：传感器技术与物联网（IoT）系统集成 本章将系统介绍各类传感器（MEMS、光学、生物医学传感器）的工作原理、精度标定与信号调理技术。重点放在如何构建一个端到端的物联网系统：从边缘节点的低功耗数据采集、数据预处理（在嵌入式端进行），到无线通信协议（如LoRaWAN, NB-IoT）的选择与实现，再到云端的数据汇聚与分析。本章将强调数据安全和隐私保护在IoT架构设计中的重要性。 第八章：工业控制系统（ICS）与现场总线技术 本章聚焦于电子信息技术在工业自动化中的应用。内容将详细介绍可编程逻辑控制器（PLC）的编程模型、可靠性设计，以及现场总线技术（如EtherCAT, PROFINET）的工作机制与实时性保障。重点分析工业物联网（IIoT）背景下，如何实现OT（操作技术）与IT（信息技术）的融合，包括OPC UA等工业互操作性协议的实际部署。 第九章：信息系统的测试、验证与故障诊断 任何工程系统的价值都体现在其可靠运行上。本章将提供一套系统的测试与诊断流程。内容覆盖从单元测试、集成测试到系统级压力测试的完整方法论。重点介绍使用高级仪器仪表（如示波器、频谱分析仪、网络分析仪）进行高效故障定位的技巧，特别是对时序问题、电源纹波和射频干扰的根源分析方法。此外，还将引入预测性维护（PdM）的概念，探讨如何利用采集到的运行数据进行系统健康评估。 本书通过理论讲解、工程实例分析、实验设计与仿真实践的紧密结合，旨在培养出能够独立设计、实现、测试和维护复杂电子信息系统的专业技术人才。每一章节的深入探讨，都立足于行业前沿标准和实际工程需求，确保读者掌握的知识体系既具深度又具广度。

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