雷达系统分析与建模 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 戴维·K.巴顿（DavidK.Barton） 著

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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121307775

商品编码：11508234253

出版时间：2017-01-01

《量子信息论导论》：开启微观世界的奥秘之门 本书旨在为读者提供一个全面而深入的量子信息论入门，揭示支配微观世界运作规律的奇妙原理，并探讨如何利用这些原理来处理和传递信息。我们所熟知的经典信息论，建立在比特（bit）这一离散状态（0或1）的基础上，而量子信息论则引入了更为强大和奇特的量子比特（qubit）。量子比特不仅可以处于0或1的叠加态，还可以通过量子纠缠实现一种超越经典限制的关联性。正是这些独特性质，为信息处理和通信带来了革命性的可能。 第一部分：量子力学基础与量子信息单元 在深入量子信息论之前，我们必须首先建立坚实的量子力学基础。本书将从量子力学的基本公理出发，循序渐进地介绍量子态、量子算符、测量等核心概念。我们将详细阐述狄拉克符号（bra-ket notation）这一强大的数学工具，它能够简洁高效地描述量子态和量子操作。 量子态与希尔伯特空间： 我们将学习如何用向量在复数希尔伯特空间中表示量子态，理解量子态的完备性与正交性。例如，一个单量子比特的状态可以表示为 $|psi angle = alpha|0 angle + eta|1 angle$，其中 $|0 angle$ 和 $|1 angle$ 是计算基矢，$alpha$ 和 $eta$ 是复数概率幅，满足 $|alpha|^2 + |eta|^2 = 1$。这里， $|alpha|^2$ 表示测量得到 $|0 angle$ 的概率，而 $|eta|^2$ 表示测量得到 $|1 angle$ 的概率。我们将探讨如何理解这些概率幅的物理意义，以及它们如何反映了量子系统的固有不确定性。 量子算符与可观测量： 量子力学中的可观测量（如能量、动量、自旋等）对应于希尔伯特空间中的厄米算符。本书将详细讲解算符的本征值和本征态，它们对应于测量时可能得到的结果及其对应的状态。我们将学习如何构造和分析各种量子算符，例如 Pauli 算符 $sigma_x, sigma_y, sigma_z$ 以及单位算符 $I$，它们在量子计算中扮演着至关重要的角色。 量子测量： 量子测量是一个概率性的过程，它会不可避免地扰动量子态。我们将深入探讨投影测量（projective measurement）和POVM（Positive Operator-Valued Measure）等测量理论。理解测量是如何将处于叠加态的量子态“塌缩”到某个确定的本征态，以及测量结果的概率是如何由概率幅决定的，这是理解量子信息处理过程的关键。例如，对一个处于 $|psi angle = frac{1}{sqrt{2}}(|0 angle + |1 angle)$ 状态的量子比特进行 $sigma_z$ 测量，有 50% 的概率得到 $|0 angle$（对应本征值为+1），50% 的概率得到 $|1 angle$（对应本征值为-1）。 量子比特（Qubit）： 量子比特是量子信息的基本单位。与经典比特只能是0或1不同，量子比特可以处于 $|0 angle$ 和 $|1 angle$ 的任意线性组合，即 $|psi angle = alpha|0 angle + eta|1 angle$。我们将解释这种叠加态的物理意义，以及它如何允许信息以一种经典方式无法比拟的密度进行存储。我们将使用布洛赫球面（Bloch sphere）来可视化单量子比特的状态，它提供了一个直观的几何表示。 第二部分：量子逻辑门与量子电路 量子信息处理的核心是通过一系列量子逻辑门对量子比特进行操作，这些操作构成量子电路。与经典逻辑门不同，量子逻辑门是酉算符，它们必须是可逆的，并且保持量子态的归一化。 基本量子门： 我们将介绍最基本和常用的量子门，例如： Pauli 门： $X$ (NOT门)，$Y$，$Z$ 门。$X$ 门可以实现 $|0 angle leftrightarrow |1 angle$ 的翻转。 Hadamard 门 (H)： 这是一个能够产生叠加态的关键门。例如，对 $|0 angle$ 应用 $H$ 得到 $frac{1}{sqrt{2}}(|0 angle + |1 angle)$，对 $|1 angle$ 应用 $H$ 得到 $frac{1}{sqrt{2}}(|0 angle - |1 angle)$。 相位门： $S$ 门，$T$ 门，它们可以改变量子态的相位。 受控非门 (CNOT)： 这是一个两量子比特门，当控制比特为 $|1 angle$ 时，它会翻转目标比特。CNOT 门是实现量子纠缠以及许多量子算法的基础。 量子纠缠： 量子纠缠是量子信息论中最令人着迷的现象之一。当两个或多个量子比特处于一种相互关联的状态时，即使它们被分开很远的距离，测量其中一个量子比特的状态会立即影响到其他量子比特的状态。我们将详细介绍贝尔态（Bell states）等纠缠态，并解释纠缠是如何克服经典信息传输的局限性的。例如，贝尔态 $|Phi^+ angle = frac{1}{sqrt{2}}(|00 angle + |11 angle)$ 表示两个量子比特处于一种高度关联的状态，无论何时测量，它们总是处于相同状态。 量子电路模型： 我们将学习如何使用量子门构建量子电路来执行特定的计算任务。类似于经典电路图，量子电路图清晰地展示了量子比特的演化过程。我们将分析简单量子电路的执行过程，理解量子门组合带来的计算能力。 第三部分：量子信息处理的关键应用 本书将聚焦于量子信息论中最具影响力的几个应用领域，展示量子原理如何转化为实际的计算和通信能力。 量子计算： Shor 算法： 这是一个著名的量子算法，能够高效地分解大整数。该算法的出现对现有的公钥加密体系（如 RSA）构成了严重威胁，也激发了对后量子密码学的研究。我们将深入剖析 Shor 算法的原理，理解其如何利用量子傅里叶变换等技术来加速计算。 Grover 算法： 这是一个量子搜索算法，能够以平方根的复杂度在无序数据库中搜索目标项。虽然它不如 Shor 算法那样具有革命性，但在许多优化问题和搜索问题中仍然具有显著的加速优势。我们将探讨 Grover 算法的工作机制，例如如何通过幅度放大（amplitude amplification）来提高目标项的概率。 量子模拟： 量子计算机在模拟其他量子系统方面具有天然优势，这对于理解复杂的物理、化学和材料学问题至关重要。我们将介绍量子模拟的概念，以及如何利用量子计算机来研究分子动力学、凝聚态物理等领域。 量子通信： 量子密钥分发 (QKD)： QKD 利用量子力学的原理（如不克隆定理和测量塌缩）来生成和分发安全密钥。即使有窃听者存在，其行为也会被通信双方察觉，从而保证密钥的绝对安全。我们将详细介绍 BB84 协议等经典的 QKD 协议，并探讨其安全性的数学证明。 量子隐形传态 (Quantum Teleportation)： 量子隐形传态并非传输物质本身，而是利用量子纠缠和经典通信来传输一个量子态。尽管这个过程看起来像是“传送”，但它在量子网络和分布式量子计算中具有极其重要的应用价值。我们将揭示量子隐形传态的实现过程，以及它如何巧妙地克服了经典通信的限制。 量子纠错 (Quantum Error Correction)： 量子系统对环境干扰非常敏感，容易产生错误。量子纠错码是保护量子信息免受退相干和噪声影响的关键技术。我们将介绍一些基本的量子纠错码，如 Shor 码、Steane 码，并解释它们如何通过冗余编码来检测和修复错误。 第四部分：前沿进展与未来展望 本书最后将对量子信息论领域的最新研究进展进行概述，并展望其未来的发展方向。我们将探讨超导量子比特、离子阱、光量子等不同的物理实现平台，以及它们各自的优势和挑战。同时，我们也将讨论量子霸权（quantum supremacy）、量子互联网（quantum internet）等令人兴奋的前沿概念，以及量子技术在人工智能、金融、医药等领域的潜在应用。 《量子信息论导论》旨在为读者提供一个坚实的基础，使他们能够理解和欣赏量子信息论的深刻思想和巨大潜力。通过本书的学习，读者将能够： 掌握量子力学的基本概念及其在信息处理中的应用。 理解量子比特的独特性质，如叠加态和纠缠态。 熟悉量子逻辑门和量子电路的设计原理。 深入了解量子计算和量子通信的关键算法和协议。 认识到量子信息论对未来科技发展的重要影响。 本书适合对量子科学、信息论、计算机科学或物理学感兴趣的本科生、研究生以及相关领域的专业人士阅读。即使没有深厚的量子力学背景，只要具备一定的数学基础和学习热情，也能从本书中受益匪浅。让我们一同踏上这场探索微观世界奥秘，解锁信息革命新篇章的奇妙旅程。

评分☆☆☆☆☆

初次看到《雷达系统分析与建模》这个书名，我就被它所吸引。这是一种对技术深度和广度的追求，让我感觉这本书绝对不是泛泛之谈。我一直对雷达这种能够“看见”远方目标的神秘技术感到着迷，但很多时候，我们对它的了解都停留在表面。这本书的名字暗示着它会深入到雷达系统的“内在”世界，去剖析它的每一个环节。我很想知道，“分析”部分会具体包含哪些内容。是否会详细介绍雷达系统的组成模块，比如天线的设计原理、发射机的功率要求、接收机的灵敏度以及信号处理的复杂算法？我相信，书中会涉及大量的物理学和数学知识，比如电磁场理论、概率论、统计学等，用来支撑这些分析。而“建模”这一部分，则更让我期待。它意味着这本书会超越理论的描述，而是要教导我们如何去“构建”雷达系统。这可能是指如何建立数学模型来描述雷达的性能，也可能是指如何利用软件工具进行仿真，来测试和优化雷达的设计。我希望能从中学习到如何像一个真正的工程师那样去思考雷达系统的设计，理解其中的权衡和取舍，并能对雷达系统的性能有一个更直观和深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，让我产生了一种莫名的敬畏感。 《雷达系统分析与建模》——这不只是简单的介绍，而是要深入到雷达系统最核心的运作机制。我对于雷达的工作原理一直充满好奇，但实际的理解总是碎片化的。这本书似乎给了我一个系统学习的机会。我特别想知道，它会如何讲解雷达的“分析”部分。是会从基础的电磁波传播开始，一步步构建出雷达系统的物理模型？还是会更侧重于信号处理的数学理论，比如傅里叶变换、相关理论在雷达信号分析中的应用？我希望书中能够清晰地阐述各种雷达参数的定义和计算方法，比如作用距离、分辨率、探测精度等等，并且解释这些参数是如何相互影响、制约的。而“建模”部分，则更让我充满遐想。它是指理论模型的建立，还是实际的计算机仿真？如果涉及仿真，那么书中是否会提供一些具体的案例或者代码示例？毕竟，将抽象的理论转化为可视化的仿真结果，是检验和优化设计的重要手段。我期待这本书能够填补我在雷达系统知识上的空白，让我能够更深入地理解这项关键技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就相当有分量，一看就是那种需要静下心来啃的硬核技术类读物。我之前对雷达这块儿一直挺好奇的，毕竟在军事、航空航天、气象等领域都扮演着至关重要的角色。但说实话，我对雷达的了解仅限于一些科普性的介绍，比如它如何通过发射和接收电磁波来探测目标。这本书的标题“雷达系统分析与建模”则意味着它将深入到雷达工作的原理、各种关键参数的计算、以及如何通过数学模型来模拟和优化雷达系统的性能。这听起来就是一个非常庞大且复杂的课题，需要扎实的数学基础和物理知识，比如信号处理、概率论、统计学等等。我很好奇书中会如何解释雷达方程的推导过程，又是如何分析不同类型雷达（比如脉冲雷达、连续波雷达）的优劣势的。而且，“建模”这个词也让我联想到，这本书很可能会涉及计算机仿真技术，用软件来搭建雷达系统的模型，从而进行各种场景下的性能评估和设计优化。这对于实际工程应用来说，绝对是必不可少的环节。我期待能从中学习到如何从理论层面理解雷达系统的设计思路，以及如何将理论应用于实际的工程实践中。

评分☆☆☆☆☆

《雷达系统分析与建模》这个书名，本身就透露着一股严谨和深度。我对于雷达这项能够“穿透”障碍、探测远方目标的黑科技一直充满着好奇。但平时接触到的信息往往比较零散，对于其背后的原理和技术细节知之甚少。这本书的名字让我看到了一个系统学习的机会。我非常期待书中对于“分析”部分的讲解。这不仅仅是简单介绍雷达的种类和用途，更重要的是，它会深入到雷达系统的内部机制。我猜想，书中会详细阐述雷达方程的推导过程，以及各种影响雷达性能的关键参数，比如信噪比、截获概率、虚警概率等等。同时，我希望书中能够解释不同类型雷达（例如脉冲多普勒雷达、相控阵雷达）的工作原理以及它们各自的优势和劣势。而“建模”部分，则更是让我眼前一亮。这是否意味着书中会教授如何建立雷达系统的数学模型，或者通过计算机仿真来模拟雷达的运行过程？如果涉及仿真，我希望书中能够提供一些清晰的步骤和理论指导，让我能够理解如何将抽象的理论转化为实际可运行的模型，从而更好地评估和优化雷达系统的性能。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，翻开目录，就感觉自己要进入一个全新的世界了。虽然我之前并没有直接接触过雷达系统，但它在现代科技中的地位是毋庸置疑的。这本书的标题《雷达系统分析与建模》，听起来就透露着一股严谨和专业。我最感兴趣的部分，可能是书中对于“分析”的深入探讨。这不仅仅是停留在概念层面，而是要深入到雷达的每一个组成部分，从天线、发射机、接收机到信号处理器，它们各自的功能、工作原理以及相互之间的配合关系。我猜想，书中会详细介绍各种雷达信号的特性，比如脉冲压缩、多普勒效应等，以及如何通过这些信号来提取目标信息。另外，“建模”这个词也让我非常期待，它意味着作者不会只停留在理论讲解，而是会教导读者如何将这些复杂的物理和数学模型转化为可操作的工具。这可能涉及到各种算法和数学公式，用来描述雷达在不同环境下的表现，比如噪声、干扰、目标回波的衰减等等。我希望这本书能提供清晰的思路和实用的方法，让我能够理解雷达系统设计的“道”与“术”，即使我不是专业研究者，也能从中窥见一丝门道。