导论课考点

导论课考试指导 1 复习要点 1、软件运行的平台有哪些？ 2、 描述信号的频谱的概念 信号频谱的概念是传统《信号与系统》课程的核心概念之一。掌握信号频谱的概念是从事现代信号处理和系统分析的基本条件。信号频谱的概念可广泛应用在电力系统、机械系统、以及社会系统等各个领域，掌握信号频谱的概念有助于我们开阔思路和解决实际问题，因此了解信号频谱的概念对于各类从业人员都有很大的帮助。 信号的频谱， 从广义上说，信号的某种特征量随信号频率变化的关系，所画出的图形称为信号的频图。

我们知道：矢量可以在某一正交坐标系（正交矢量空间）中进行矢量分解；类似的，信号（函数）也可以在某一正交的信号空间（函数集）中进行分解。而在实际应用中使用最多的正交函数集是三角函数集（正弦或余弦信号）。任一信号，只要符合一定条件都可以分解为一系列不同频率的正弦（或余弦）分量的线性叠加；每一个特定频率的正弦分量都有它相应的幅度和相位。因此对于一个信号，它的各分量的幅度和相位分别是频率的函数；或者合起来，它的复数幅度是频率的函数。这种幅度（或相位）关于频率的函数，就称为信号的频谱。当把信号频谱，即幅度（或相位）关于频率的变化关系用图来表示，就形成频谱图。从频谱图上，我们既可以看到这个周期信号由哪些频率的谐波分量（正弦分量）组成；也可以看到，对应各个谐波分量的幅度，它们的相对大小就反映了各谐波分量对信号贡献的大小或所占比重的大小。

这样，信号一方面可用一时间函数来表示，另一方面又可以用频率函数来表示。前者称为信号的时域表示法，后者称为信号的频域表示法。无论是时域（时变函数），还是频域（频谱），都可以全面的描述一个信号。因此，经常需要把信号的表述从时域变换到频域，或者频域变换到时域，以及两者之间的关系。这种转换关系可以通过傅立叶级数和傅立叶变换实现。因此信号的频谱既包含有很强的数学理论——涉及傅立叶变换、傅立叶级数等；又具有明确的物理涵义——包括谐波构成、幅频相频等。

总之而言，信号的频谱是信号的一种新的表示方法，从频谱可以看到这个周期信号由哪些频率的谐波分量（正弦分量）组成；也可以看到，对应各个谐波分量的幅度，它们的相对大小就反映了各谐波分量对信号贡献的大小或所占比重的大小。

3、信息隐藏 信息隐藏指在设计和确定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说，是不可访问的。 信息隐藏不同于传统的密码学技术。密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密码形式（密文）进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。对加密通信而言，导论课考试指导 2 可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全；但对信息隐藏而言，可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在，难以截获机密信息，从而能保证机密信息的安全。多媒体技术的广泛应用，为信息隐藏技术的发展提供了更加广阔的领域。

应用

信息隐藏技术在信息安全保障体系的诸多方面发挥着重要作用，主要可归结为下列几个方面：

（1）数据保密通信 信息隐藏技术可应用于数据保密通信，通信双方将秘密信息隐藏在数字载体中，通过公开信道进行传递。在军事、商业、金融等方面，如军事情报、电子商务中的敏感数据、谈判双方的秘密协议及合同、网上银行信息等信息的传递，信息隐藏技术具有广泛的应用前景。

（2）身份认证 信息通信的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到对方的信息，这是信息系统中的一个重要环节。可利用信息隐藏技术将各自的身份标记隐藏到要发送的载体中，以此确认其身份。

（3）数字作品的版权保护与盗版追踪 版权保护是信息隐藏技术所试图解决的重要问题之一。随着数字化技术的不断深入，人们所享受的数字服务将会越来越多，如数字图书馆、数字电影、数字新闻等。这类数字作品具有易修改和复制的特点，其版权保护已经成为迫切解决的现实问题。利用信息隐藏中的鲁棒数字水印技术可以有效解决此类问题。服务提供商在向用户发放作品的同时，将服务商和用户的识别信息以水印的形式隐藏在作品中，这种水印从理论上讲是不能被移除的。当发现数字作品在非法传播时，可以通过提取的识别信息追查非法传播者。

（4）完整性、真实性鉴定与内容恢复 可在数字作品中嵌入基于作品全部信息的恢复水印和基于作品内容的认证水印，由认证水印实施对数字作品完整性和真实性的鉴别并进行篡改区域定位，由恢复水印对所篡改区域实施恢复。

4、架构一个信息系统，从大的方面要考虑哪些？ 一、与构架有关的几个基本概念； 二、构架设计应考虑的因素概揽； 三、程序的运行时结构方面的考虑； 四、源代码的组织结构方面的考虑； 五、写系统构架设计文档应考虑的问题 六、结语 一、与构架有关的几个基本概念： 1、模块（module）：一组完成指定功能的语句，包括：输入、输出、逻辑处理功能、导论课考试指导 3 内部信息、运行环境（与功能对应但不是一对一关系）。 2、组件（component）：系统中相当重要的、几乎是独立的可替换部分，它在明确定义的构架环境中实现确切的功能。 3、模式（pattern）：指经过验证，至少适用于一种实用环境（更多时候是好几种环境）的解决方案模板（用于结构和行为。在 UML 中：模式由参数化的协作来表示，但 UML 不直接对模式的其他方面（如使用结果列表、使用示例等，它们可由文本来表示）进行建模。存在各种范围和抽象程度的模式，例如，构架模式、分析模式、设计模式和代码模式或实施模式。模式将可以帮助我们抓住重点。构架也是存在模式的。比如，对于系统结构设计，我们使用层模式；对于分布式系统，我们使用代理模式（通过使用代理来替代实际的对象，使程序能够控制对该对象的访问）；对于交互系统，我们使用MVC（M模型(对象)／V视图(输出管理)／C控制器(输入处理)）模式。模式是针对特定问题的解，因此，我们也可以针对需求的特点采用相应的模式来设计构架。 4、构架模式（architectural pattern）：表示软件系统的基本结构组织方案。它提供了一组预定义的子系统、指定它们的职责，并且包括用于组织其间关系的规则和指导。 5、层（layer）：对模型中同一抽象层次上的包进行分组的一种特定方式。通过分层，从逻辑上将子系统划分成许多集合，而层间关系的形成要遵循一定的规则。通过分层，可以限制子系统间的依赖关系，使系统以更松散的方式耦合，从而更易于维护。（层是对构架的横向划分，分区是对构架的纵向划分）。 6、系统分层的几种常用方法： 1） 常用三层服务：用户层、业务逻辑层、数据层； 2） 多层结构的技术组成模型：表现层、中间层、数据层； 3） 网络系统常用三层结构：核心层、汇聚层和接入层； 4） RUP典型分层方法：应用层、专业业务层、中间件层、系统软件层； 5） 基于Java的B/S模式系统结构：浏览器端、服务器端、请求接收层、请求处理层； 6） 某六层结构：功能层（用户界面）、模块层、组装层（软件总线）、服务层（数据处理）、数据层、核心层；

7、构架（Architecture，愿意为建筑学设计和建筑物建造的艺术与科学）: 在RUP中的定义：软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互；《软件构架实践》中的定义：某个软件或者计算系统的软件构架即组成该系统的一个或者多个结构，他们组成软件的各个部分，形成这些组件的外部可见属性及相互间的联系 ，构架是系统在其所处环境中的最高层次的概念。软件系统的构架是通过接口交互的重要构件（在特定时间点）的组织或结构，这些构件又由一些更小的构件和接口组成。（“构架”可以作为名词，也可作为动词，作为动词的“构架”相当于“构架设计”） 8、构架的描述方式：“4＋1”视图（用例视图、设计视图、实现视图、过程视图、配导论课考试指导 4 置视图）是一个被广为使用的构架描述的模型；RUP过程的构架描述模板在“4＋1”视图的基础上增加了可选的数据视图（从永久性数据存储方面来对系统进行说明）；HP公司的软件描述模板也是基于“4＋1”视图。 9、结构：软件构架是多种结构的体现，结构是系统构架从不同角度观察所产生的视图。就像建筑物的结构会随着观察动机和出发点的不同而有多种含义一样，软件构架也表现为多种结构。常见的软件结构有：模块结构、逻辑或概念结构、进程或协调结构、物理结构、使用结构、调用结构、数据流、控制流、类结构等等。 5、从频率体积功率消耗等方面看目前的电子信息系统的发展趋势 元器件的发展趋势主要有：片式化；小型化；复合化、集成化；高频化；高性能、高精度等。 当前，随着传统元件科研生产逐步走向成熟，电子元件科技正步入以新材料、新工艺、新技术带动下的产品更新升级和深化发展的新时期，呈现出向片式化、小型化方向发展；以低功耗、高可靠满足国防和尖端装备新要求；以抗辐射满足宇航级应用；以无源集成作为无源元件新的增长点；实现无毒无害、绿色环保新目标等五个方面新的发展趋势和特点。 1)电阻器 片式电阻器将继续是电阻器的主流产品，其尺寸将继续缩小，0603型（0.6×0.3 mm）产品将进入应用阶段。高阻、低阻和高压片式电阻器需求将扩大，薄膜片式电阻器的生产和应用将进一步扩大，2连、4连1005型的复合片式电阻器将登场。高功率、小型化、高稳定、高精度仍将是金属膜电阻器的发展方向，同时它将降低电流噪声和增加附加值，数字化技术的发展开拓了金属膜电阻器新的应用领域，其精密型、超精密型产品不是片式电阻器所能取代的，因此，它仍将有一定的市场空间。线绕电阻器将向安全性（阻燃）、高精度、小尺寸方向发展，低阻值化是值得注意的一个趋向。 2)电容器 陶瓷电容器仍将在世界电容器市场上居主导地位，小型化、大容量、高电压、高频率、抗干扰和阵列化仍将是陶瓷电容器发展的方向，而片式产品将是陶瓷电容器和钽电容器的主流。 小尺寸、大容量、长寿命、耐高温、低等效串联电阻（ESR）等仍是铝电解电容器的发展方向。片式产品继续引领钽电容向小型化、大容量、低阻抗、低等效串联电阻方向发展，功能高分子聚合物钽电容器生产和应用将进一步扩大，钽粉CV值将继续提高。金属化塑料膜电容器的需求将会增长，面向信息和通信设备的塑料膜电容器市场将继续扩大。高频、满足安全标准、耐高温、小型化、片式化将是塑料膜电容器的发展方向。 3)线圈、电感器和变压器 线圈、电感器市场将以片式产品为主导，技术趋势将向极小化、精细化、复合化方向发展，片式产品将向卷绕型、迭层型两个方向同时发展。电子变压器的发展将以小型、薄型、轻量化和高效率为中心。 ★集成复合化：传感器的集成化，一是指由多个相同属性的传感器配置在同一平面上，形成传感器阵列；二是多个不同功能的微传感器配置在同一基底上，实现传感器多功能化；三是微传感器与微执行器件等单片集成和混合集成。 ★数字化：传感器与信号调理电路结合，实现数字化信号输出，便于与网络接口。