时域离散信号处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防科技大学出版社

作者:李素芝，万建伟

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-1

价格:17.0

装帧:

isbn号码:9787810242943

丛书系列:

图书标签:

• 信号处理
• 时域分析
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• 数字信号处理
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• 数学

理论物理学前沿：量子纠缠与时空几何的交汇 图书简介 本书旨在深入探讨当代理论物理学中最引人入胜、最具挑战性的两大领域——量子信息与引力理论——之间的深层联系。我们不再将它们视为相互独立的学科，而是致力于揭示它们在更基础的物理原理层面上的统一性。全书结构严谨，逻辑清晰，力求以一种既保留物理学严谨性，又富有洞察力的方式，引导读者穿越爱因斯坦的广阔时空与普朗克尺度的诡谲量子云。 第一部分：量子信息学的基石与前沿 本部分首先为读者建立坚实的量子信息理论基础，但视角完全聚焦于其在构建复杂物理系统中的应用，而非纯粹的计算复杂性。 第一章：量子态的几何表述与张量网络 本章详细阐述了密度矩阵、冯·诺依曼熵在描述多体量子系统中的核心作用。我们重点剖析了张量网络（Tensor Networks），特别是矩阵乘积态（MPS）和多尺度重整化群（MERA）在描述一维和二维量子系统的基态和动力学方面的威力。讨论将着重于张量网络如何编码了系统的纠缠结构，及其在模拟强关联电子系统中的优势与局限。我们将深入探讨纠缠熵如何作为衡量系统有序性的关键指标，并引出“纠缠成为物质的几何”这一核心观点。 第二章：纠缠的度量与量子相变 本章聚焦于量化纠缠的各种拓扑不变量和突变特征。通过对局部可操作性的深入分析，我们将探讨纠缠熵的区域律（Area Law）及其背后的物理意义——即在低能态中，纠缠主要局限于局部区域的边界。随后，我们将分析在量子临界点附近，纠缠谱的演化如何精确指示了系统的相变点，并将量子信息工具应用于理解拓扑量子相变，包括分数量子霍尔效应（FQHE）中的非阿贝尔任意子（non-Abelian anyons）。 第三章：量子信息与热力学第二定律的再审视 本章探讨了量子测量过程对系统熵的冲击。我们将重新审视冯·诺依曼熵与经典热力学熵之间的界限，特别是当系统与环境（Bath）发生纠缠时，如何通过热化过程（Thermalization）来恢复经典的热力学定律。重点讨论了随机演化模型（Random Unitary Dynamics）和局部哈密顿量的本征态热化猜想（Eigenstate Thermalization Hypothesis, ETH），以期从量子微观机制上解释宏观热力学现象的涌现。 第二部分：引力、时空与量子信息学的融合 本部分是全书的核心，旨在构建量子纠缠与时空几何之间的桥梁。 第四章：黑洞信息悖论与AdS/CFT对偶 本章从黑洞的背景出发，回顾信息悖论的历史发展，并将其置于现代量子信息学的框架下重新审视。重点讲解了AdS/CFT（反德西特空间/共形场论）对偶，将其阐述为一种量子纠缠的精确编码：CFT中的热态（一个高熵系统）如何对应于AdS空间中一个具有视界（即黑洞）的时空。我们将详细解析页码/张量网络（ER=EPR）猜想的初步思想，即虫洞（爱因斯坦-罗森桥）与最大纠缠态（EPR对）之间的深刻联系。 第五章：Ryu-Takayanagi公式与纠缠面积定理 本章深入解析了Ryu-Takayanagi (RT) 公式，这是连接量子信息与引力几何的里程碑式成果。我们清晰地推导或阐述了RT公式的含义：在共形场论中，一个区域的纠缠熵（一个纯粹的量子量）精确地等于该区域在嵌入 AdS 空间中的极小曲面（Minimal Surface）的面积。本章详细探讨了该公式如何解释了黑洞视界面积与纠缠熵之间的线性关系，并分析了如何利用Holographic Entanglement Entropy (HEE) 来计算复杂背景下的纠缠量。 第六章：时空动力学与量子纠错码 本章探讨如何利用量子纠错码（QECC）的原理来理解时空的构建过程。我们将介绍表面码（Surface Codes），并阐述MERA如何可以被视为一种编码 AdS 空间几何的特定张量网络结构。重点讨论了“多重纠缠”的概念，即时空几何的曲率如何源于相邻区域间纠缠的微小变化。此外，本章还将探讨“时空片（Codimension）”与纠错码中经典信息层之间的对应关系，暗示了时空本身可能是一种宏观的量子纠错效应。 第三部分：前沿展望与未解之谜 本部分展望了当前研究中最活跃的几个方向，并探讨了对现有物理学框架的潜在挑战。 第七章：量子引力中的信息流与“防火墙” 本章回顾了AMPS“防火墙”悖论，即当试图解决黑洞信息丢失问题时，量子场论与等效原理之间出现的尖锐矛盾。我们将从量子信息角度分析该悖论，探讨信息如何可能在逃逸粒子（Hawking Radiation）的后期阶段被“检索”出来，并分析这要求我们如何修改对局域性的理解。讨论将涵盖渐近对称性与信息保护之间的微妙平衡。 第八章：从张量网络到量子引力模型 本章展望了利用新型张量网络模型来模拟非微扰量子引力的可能性。我们将介绍“纠缠对偶”模型，即如何构建一个仅包含量子比特的系统，通过其张量网络结构，能够重现具有曲率的平直时空动力学。最后，本章对理解量子引力中时间概念的本质提出了基于信息论的假设，即时间或许是系统内部纠缠演化的一个涌现量度，而非一个先验的参数。 本书要求读者具备扎实的经典场论和量子力学基础。它不提供具体的实验细节或工程应用，而是聚焦于概念的深度挖掘和理论框架的统一，适合高年级本科生、研究生以及对理论物理前沿有浓厚兴趣的研究人员阅读。

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这本书最大的亮点，或者说最能体现其“硬核”本质的，在于它对各种经典滤波器设计理论的详尽剖析。无论是巴特沃斯、切比雪夫，还是椭圆滤波器的推导过程，作者都给出了非常详尽的数学依据和性能指标的对比分析。特别是关于IIR滤波器稳定性的讨论，涉及到了双线性变换法下映射关系的详细几何解释，这部分内容远超一般本科教材的广度。它不仅仅告诉你“怎么做”，更深入地解释了“为什么这样做会产生这种效果”。在我尝试设计一个高通陷波滤波器时，书中关于参数选择与频率响应曲线形态之间关系的论述，给了我非常精准的指导，让我避免了许多不必要的试错。这种深入骨髓的理论支撑，使得这本书在需要进行前沿算法改进或理论创新的场合，具有很高的参考价值。它不是教你使用某个软件库的说明书，而是让你有能力去“创造”新的滤波器设计方法。

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这本书的封面设计简洁得有些出乎意料，纯白背景上用了极细的黑体字印着书名，给我的第一感觉是它可能走的是理论深度而非应用广度的路线。我翻开目录，里面充斥着大量的数学符号和复杂的推导过程，像是直接从学术期刊里抽出来的章节。对于一个刚接触这方面知识的新手来说，初期的阅读体验非常吃力。我花了将近两周的时间才勉强啃完前三章，感觉自己像是陷进了一片没有清晰路径的森林里。很多核心概念的引入，比如傅里叶级数和变换的严格定义，都没有做太多形象化的解释，而是直接抛出了公式。虽然这保证了推导的严谨性，但对于希望快速建立直观理解的读者来说，无疑是一个巨大的门槛。我记得有一处关于Z变换收敛域的讲解，描述得非常抽象，我不得不去查阅其他几本更注重工程应用的教材来辅助理解，才能勉强弄明白它在实际滤波设计中的意义。这本书更像是为那些已经有扎实高等数学基础，并且想深入探究信号处理底层数学原理的研究者准备的参考书，而不是一本入门读物。它的深度毋庸置疑，但亲和力实在有待商榷。

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阅读过程中，我发现这本书在“时域离散”这个特定主题上的处理略显不足。虽然它涉及了采样定理和量化误差等基础概念，但在如何将连续时间系统转化为真正可执行的离散化模型这一关键步骤上，描述得不够细致和贴近实际工程问题。例如，在处理非均匀采样信号或者存在强噪声干扰下的数据获取时，书中的标准模型似乎默认了理想的、规则的采样条件。我期望看到更多关于实际ADC/DAC特性对离散化过程影响的讨论，比如混叠现象的严重性分析，以及如何通过过采样或抗锯齿滤波来缓解这些问题。对于一个声称是“时域离散信号处理”的专业书籍，这种对实际物理约束的考虑显得有些薄弱。它更像是一本纯粹的数学变换工具书，而非一套完整的、从物理信号到数字实现的流程指南。这使得在实际项目中应用时，需要额外补充大量关于系统建模和硬件接口的知识。

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从整体的写作风格来看，这本书的语言是极其正式和严谨的，完全是学术论文的腔调。作者的叙述倾向于逻辑的线性推进，很少使用比喻或类比来帮助读者理解抽象概念。这种风格在描述高级主题，比如多相子带分解（Polyphase decomposition）时，体现出了其优势——精确无误，逻辑链条完整。然而，这种“教科书式”的冷峻，使得长时间阅读变得非常枯燥。我发现自己经常需要停下来，在纸上画图或者用计算器验证几个步骤，否则思维很容易跟不上作者的跳跃速度。这本书更适合作为一本“字典”或“查阅手册”来使用，当你对某个具体算法的数学基础产生了疑问时，翻到那一页，总能找到最严谨的解答。但作为一本建立完整知识体系的入门读物，它缺乏必要的“引导性”和“激励性”，更像是一个已经掌握了所有知识的专家，在向同行展示其体系结构的蓝图，而不是在带领新人构建这个结构。

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这本书的排版和插图处理是另一个让我印象深刻的地方。整体装帧质量不错，纸张的触感也很好，阅读起来比较舒适。然而，在内容的视觉呈现上，作者似乎过于依赖文本的堆砌。大量的公式横排竖排，中间穿插的图表数量相对稀少，而且很多关键的信号波形图和频谱图都做得非常简陋，黑白打印的效果使得很多细节难以分辨。例如，在讲解快速傅里叶变换（FFT）的流程时，我期待能看到清晰的蝶形运算图，或者至少是不同级次的分解示意图，但书中给出的只是一组流程图和一堆文字描述。这使得理解算法的迭代过程变得异常困难。我不得不自己动手在电脑上模拟生成这些图表，才能真正把握FFT是如何高效工作的。这让我不禁怀疑，这本书的作者是否主要关注的是数学的证明，而忽略了信号处理作为一门工程学科，对可视化辅助学习的巨大需求。如果能投入更多精力在图文并茂的展示上，这本书的价值会大大提升，至少能让读者在疲劳时有直观的参照物。

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