地震数据压缩方法与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:石油工业

作者:武文波

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:28.0

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isbn号码:9787502162207

丛书系列:

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• 地震数据
• 数据压缩
• 地震学
• 信号处理
• 算法
• 应用
• 地球物理
• 数据存储
• 信息技术
• 科学计算

探秘数字世界：现代信息存储与传输的基石 图书名称：数字信息存储与传输原理 图书简介： 在信息爆炸的时代，数据的产生速度正以前所未有的步伐加速，无论是高清视频流、海量科学观测数据，还是日益复杂的金融交易记录，都对现有的存储介质和传输网络提出了严峻的挑战。本书《数字信息存储与传输原理》旨在为读者提供一个全面、深入且系统化的视角，剖析支撑现代数字世界的两大核心技术——数据存储与信息传输——背后的科学原理、工程实践与前沿发展。 本书内容紧密围绕数字信息的物理实现与逻辑管理展开，内容涵盖了从最基础的比特（bit）如何被可靠地编码、存储到复杂的存储系统架构设计，再到信息如何在各种信道中高效、无误地被传输。我们避免了特定应用领域（如地震数据）的深入钻研，转而聚焦于那些普适于所有数字信息处理场景的基础理论与通用技术。 第一部分：数字信息存储的基石 本部分致力于阐释数据如何在物理介质上得以永存，并探讨实现高密度、高可靠性存储所依赖的关键技术。 第一章：信息论基础与编码理论 首先，我们将回顾信息论的核心概念，包括熵、互信息和信道容量，为后续的存储和传输奠定理论基础。重点阐述香农-范诺编码、霍夫曼编码等无损压缩的原理，为后续章节中讨论的存储效率优化提供理论支撑。我们还将深入分析前向纠错（FEC）编码的数学基础，如汉明码、里德-所罗门码（RS码）以及现代存储系统中广泛应用的低密度奇偶校验码（LDPC），理解它们如何通过引入冗余来对抗存储介质上的随机错误。 第二章：磁记录技术与介质物理 本章聚焦于磁性存储技术，这是当前大容量存储领域的主导力量。我们将详细分析磁头的读写机制，包括磁阻效应（GMR/TMR）在高密度读取中的关键作用。探讨位密度提升面临的物理瓶颈，如“超顺磁极限”问题，并介绍为克服这些限制而发展的新兴技术，例如热辅助磁记录（HAMR）和加热辅助磁记录（MAMR）的物理原理及其工程挑战。 第三章：固态存储技术深度解析 本章深入探讨基于半导体的非易失性存储技术，特别是NAND闪存。我们将剖析浮栅晶体管的工作原理，分析电荷捕获与清除过程中的物理机制。重点讨论多层单元（MLC、TLC、QLC）的存储密度提升策略，以及由此带来的可靠性问题，如程序/擦除（P/E）循环的磨损机制。此外，还将介绍新兴的相变存储（PCM）和电阻式随机存取存储器（ReRAM）的基本原理及其在下一代存储中的潜力。 第四章：存储系统架构与管理 本部分将视角提升到系统层面。探讨磁盘阵列（RAID）的各种级别（0, 1, 5, 6, 10）在性能、冗余与容量之间的权衡。系统地分析固态硬盘（SSD）的内部结构，包括主控芯片的作用、磨损均衡（Wear Leveling）算法的设计与实现。最后，我们将介绍存储系统中的数据布局策略、垃圾回收（Garbage Collection）机制，以及如何通过软件定义存储（SDS）来提高存储资源的灵活性和利用率。 第二部分：信息传输的艺术与科学 本部分将重点转移到数据在信道中可靠、快速传输所依赖的通信理论和信号处理技术。 第五章：通信理论基础与信道模型 本章建立起传输系统的理论框架。详细介绍调制解调（Modulation and Demodulation）的基本概念，包括幅度、频率和相位的变化在信息编码中的应用。分析不同类型的信道模型，如加性高斯白噪声（AWGN）信道，理解信道对信号的影响，并引入信噪比（SNR）的概念及其在系统性能评估中的核心地位。 第六章：数字调制与多址接入技术 本章深入探讨现代通信系统中使用的先进调制技术，如正交幅度调制（QAM）和正交频分复用（OFDM）。重点分析OFDM如何通过将高速数据流分解为多个低速子载波来有效对抗多径衰落和码间串扰（ISI）。在多址接入方面，我们将系统地介绍频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的原理，并探讨正交频分多址（OFDMA）在现代无线通信（如4G/5G）中的应用。 第七章：信道编码与网络传输协议 重申纠错码在传输中的重要性，本章侧重于信道编码在抵抗传输噪声和干扰方面的工程应用。详细介绍卷积码、Turbo码以及现代5G系统中广泛采用的LDPC码在编码器和译码器中的具体实现流程。在网络层面，本章转向数据包的传输。分析TCP/IP协议栈中传输层的可靠性保障机制，如序号、确认和重传机制，以及如何通过流量控制和拥塞控制来优化网络资源的使用。 第八章：光纤通信与高速网络 本章聚焦于现代骨干网所依赖的光纤传输技术。探讨光纤的基本传输特性，如色散（Dispersion）和非线性效应，及其对高速率传输的限制。重点介绍如何利用波分复用（WDM）技术极大地提高单根光纤的容量。分析相干光通信技术如何通过复杂的信号处理（如高阶QAM调制和数字信号处理）实现超高码率传输，这是构建未来Tbps级网络的关键技术。 结语：存储与传输的未来趋势 最后，本书将对存储和传输领域的未来发展方向进行展望，包括量子存储的初步构想、类脑计算对存储架构的潜在颠覆，以及超高速空天地一体化网络的挑战与机遇。 《数字信息存储与传输原理》旨在为计算机科学、电子工程、通信工程等领域的学生、研究人员以及致力于深入理解数字基础设施的工程师，提供一份兼具理论深度与工程实用性的参考手册。本书要求读者具备一定的微积分和线性代数基础，但内容组织上力求逻辑清晰，使得每一部分都能独立成章，便于不同背景的读者按需深入学习。

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这本书的语言风格非常平实、亲切，这一点让我非常意外。许多技术书籍的作者往往偏爱使用冗长复杂的从句和生僻的专业术语，读起来十分费力。而这本书的作者似乎深谙沟通之道，他擅长用最简洁明了的语言来阐述深奥的原理。即使是初次接触相关领域的读者，也能很快跟上思路。我特别欣赏作者在解释核心概念时所采用的类比手法，例如用日常生活中更容易理解的场景来映射抽象的算法流程，这种教学方式非常贴近读者的认知习惯。在阅读过程中，我几乎没有感到“卡壳”的地方。每当需要引入一个新的技术名词时，作者都会适时地提供清晰的定义和背景介绍，使得知识的积累是一个循序渐进、水到渠成 else。这种高度的“可读性”，使得它非常适合作为教材或自学入门读物，它成功地架起了一座连接专业知识与大众理解之间的桥梁。

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这本书的实用性毋庸置疑，但更令我欣赏的是它所展现出的前瞻性视野。作者似乎不仅仅是在总结现有技术，更是在引导读者思考未来的发展方向。在全书的末尾部分，有一章专门探讨了新兴技术，如与人工智能、深度学习的结合趋势。这些内容并非简单的概念堆砌，而是基于当前技术瓶颈提出的建设性意见。比如，书中对未来数据采集模式的预测，以及对现有算法在超大规模数据集下可能面临的计算挑战的分析，都显得洞察力十足。我感觉自己读完这本书，不仅掌握了解决当前问题的工具，还被赋予了审视未来挑战的视角。这使得这本书的保质期比一般的技术手册要长得多。对于那些追求技术前沿、希望走在行业前列的工程师和学者来说，这本书提供的不仅仅是知识，更是一种战略性的思考框架。

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这本书的封面设计得很有质感，那种深邃的蓝色调配上简洁的几何线条，一下子就抓住了我的眼球。我原本以为这会是一本非常晦涩难懂的专业书籍，但翻开目录后，惊喜地发现它在结构安排上非常注重逻辑性和层次感。作者显然在内容组织上下了很大功夫，从最基础的概念引入，逐步深入到复杂的算法实现，每一步的过渡都处理得非常自然流畅。尤其值得称赞的是，书中穿插了大量的图示和流程图，这些可视化工具极大地降低了理解复杂理论的门槛。读起来不像是在啃教科书，更像是在一位经验丰富的前辈指导下进行一次系统性的学习旅程。我对其中关于数据结构优化的那一章印象特别深刻，它不仅解释了原理，还给出了实际应用中的性能对比数据，这种理论与实践紧密结合的方式，让人读完后不仅知其所以然，更能知其所以然的所以然。总体来说，这本书的排版和整体阅读体验，绝对是同类书籍中的上乘之作，让人在学习知识的同时，也享受到了阅读的乐趣。

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这本书的装帧和印刷质量达到了极高的水准，这在技术书籍中并不常见。纸张的厚度和光洁度都恰到好处，既保证了文字清晰度，又避免了反光带来的阅读疲劳。更重要的是，书中大量的代码示例和公式排版极为精确，没有出现任何错位或模糊不清的情况，这对于需要对照学习的读者来说至关重要。我曾遇到过一些技术书，代码块的字体缩进混乱不堪，严重影响阅读体验，但这本书在这方面做到了无可挑剔。同时，书本的装订非常牢固，即使经常翻阅和携带，也不会有松散或掉页的担忧。这种对细节的极致追求，体现了出版方对知识载体的尊重，也侧面印证了内容本身的专业与严谨。阅读体验上的这种舒适感，极大地提升了我进行深度学习的专注度和持久力。

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坦白说，我初衷是想找一本能快速上手处理实际工程问题的指南，因此对理论深度要求不是那么苛刻。然而，这本书的广度与深度却远远超出了我的预期。它并没有仅仅停留在“如何做”的层面，而是花费了大量篇幅去剖析“为什么会这样”。例如，在讨论某个特定预处理技术时，作者不仅列举了其优势，还深入探讨了其在不同噪声模型下的局限性，并与其他方法进行了细致的、基于数学模型的对比分析。这种严谨的学术态度，使得这本书的论述具有极强的说服力。我个人认为，对于那些希望构建扎实理论基础的研究人员而言，这本书的价值是无可替代的。书中引用的参考文献也十分前沿和权威，显示出作者对该领域最新进展的紧密跟踪。虽然某些数学推导部分需要我反复阅读和演算，但正是这种“硬核”的内容，保证了本书内容经得起时间的检验，绝对不是那种哗众取宠的速成手册。

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