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电子工程学院专业介绍

电子工程学院
物理电子学硕士研究生招生宣传资料

一、学科简介
物理电子学是电子学、近代物理学、光电子学、量子电子学、超导电子学及相关技术的交叉学科,主要在电子工程和信息科学技术领域内进行基础和应用研究。近年来学科发展迅速,形成了若干新的科学技术增长点,如光波与光子技术、信息显示技术与器件、高速光纤通信与光纤网等,成为下一世纪信息科学与技术的重要基石之一
我校的物理电子学学科主要依托于光电子科学与技术系,该系的前身为1958年成立的原物理系的光学专业。自20世纪90年代,进入到快速发展阶段。 1998年获得物理电子学硕士学位授予权,1999年被省人事厅批准为重点学科梯队,2001年经省教育厅批准为省级重点学科,2003年作为主要学科支撑获得微电子学与固体电子学博士学位授予权, 2005年与微电子专业联合获得电子科学与技术一级学科硕士学位授予权, 2009年获批准设立电子科学与技术博士后科研流动站。

二、培养目标
紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。在光纤技术(物理检测或激光超快技术)方面有坚实的理论基础和系统的专门知识。注重实际能力的培养,完成毕业论文后,使学生具有较强的独立从事相关研究工作的能力,以及较强的实际工作能力。掌握一门外国语,能较熟练翻译与所从事专业相关的外文资料。

三、师资结构
现有教师14人,其中教授5人,副教授4人,讲师5人;教师中9人具有博士学位,4人具有硕士学位;硕士生导师7人。形成了一只年龄结构合理、学缘结构多样、教学能力较强、科研实力雄厚的师资队伍。经过多年的努力奋斗,学科在基础理论和应用研究方面都有了快速发展,并逐渐形成自己的特色。

四、研究方向及特色
目前,主要研究方向有:光纤技术、物理检测、激光超快技术、表面等离子共振传感技术。各个方向都具有鲜明的方向特色。
1.光纤技术
主要从事光纤传感器技术、光纤通信技术和光纤有源、无源器件研究与开发。在光纤传感技术中,研究对各种物理量、化学量的检测技术外,还着重研究波分、时分、空分及复合复用的传感网络。另外,本方向还将开展光纤激光器方面的研究工作。信息业的发展引起以光通信和光纤传感为代表的光电子行业在全球范围内急剧膨胀,本研究与这一发展方向相一致。目前,拥有特种光纤制备实验室、光纤加工实验室、光纤传感技术国家工程中心,作为开展研究所需的实验条件。
2. 在物理检测技术中主要从事以下2方面的研究内容:
(1)表面等离子体谐振检测技术
表面等离子体谐振(SPR)传感器是目前传感技术领域中的前沿和热点课题。该项技术已广泛应用于生物传感、生化医疗、环境科学、工业生产等领域中。我们将结合光纤和材料科学,开展功能化与智能化SPR传感器研究。优化传感器的结构,特别是重点开展我们提出的光纤——棱镜混合式SPR传感器的研究。
(2)光电检测技术
光电检测技术是近几年发展最快、最富有成果的研究领域之一。我们开展了这方面的研究工作。我们开展利用光电检测技术检测工件加工尺寸、液体折射率测量、气体成份分析等研究工作。结合激光技术、计算机技术、光纤技术继续在计量、检测方面开展研究工作。同时开展IC卡技术在无人监控的测控领域中的应用。
3.激光超快技术
主要开展纳米材料、金属团簇材料、酞菁等功能材料的非线性光学特性与飞秒动力学过程的研究;开展飞秒分辨光谱学研究;运用激光诱导微结构制备新型光电功能材料;开展纳米光子学与光子学器件设计与制备方面的研究。本研究方向是近几年国内外研究的热点。为设计非线性光学功能材料提供了重要的理论基础,对研究实用的光子学与光子学器件具有十分重要的指导意义

五、科研成果及水平
教师,年富力强,勇于进取,具有较强的教学与科学研究能力。在过去五年,共承担国家自然科学基金项目8项,承担省部级项目10项,合计科研经费达五百万元,在各种期刊公开发表学术论文约50多篇,获得专利20余项。

六、实验条件
目前,实验室有纳秒激光系统(Continnum, SureLite EX YAG)、皮秒激光系统(Continnum,Nd:YAG),还有相干公司先进的飞秒激光系统,包括振荡级(Coherent, Mira900)、放大级(Coherent, Legend-F)及波长可调谐的参量放大器(Coherent, OperA);还有EPM2000功率/能量计、J3-10能量探测器、锁相放大器(EG&G5210)、激光光束空间质量分析计、自相关仪、数字取样示波器及微动平台等激光分析和探测设备;目前已经搭建了Z-扫描、泵浦-探测、光学克尔效应、瞬态吸收/反射等实验装置(见图1),运用这些实验装置进行了光学非线性和超快过程研究,取得了很好的结果;前期已掌握了铂纳米粒子的制备方法,样品的光谱特性、基本结构和表征可以在本校分析测试中心完成。具备完成该项目的实验条件。

七、毕业后发展前景

培养的研究生可胜任本专业或相邻专业的教学、科研以及相关的技术、管理及研究工作。相关职位包括:光电工程师、光纤技术工程师、光通信技术人员。也可以继续到相关方向继续深造。


电路与系统
电路与系统专业简介
电路与系统学科隶属于电子科学与技术一级学科,具有二级学科硕士学位授予权,授理学学位,自2007年开始招收硕士研究生。本学科主要研究电路与系统的理论、分析、测试、设计和物理实现,它是信号与信号处理、通信、控制、计算机乃至电力、电子等诸多方面研究和开发的理论与技术基础。

1、培养目标
培养适应国家科学技术最新发展需要的、热爱祖国、遵纪守法、品德良好,具备严谨科学态度和优良学风、面向二十一世纪的德智体全面发展的电路与系统素质专业人才。
硕士学位获得者应掌握本学科的基本理论、系统的专门知识和基本实验技能,了解本领域的研究动态,具有获取知识并灵活应用知识进行分析问题、解决问题和创新研究的能力。
掌握一门外国语,能用外语熟练地阅读本专业的文献、撰写论文摘要,具有从事本学科内的科学研究、教学工作或独立担负专门技术工作的能力.

2、研究方向
电路与系统主要有以下几个研究方向:
1.电路分析与测试
随着大规模集成电路和系统芯片的使用,系统可靠性、系统故障诊断日益受到人们的重视,电子测量与电路状态诊断是主要研究大规模集成电路与系统芯片测试、系统的可用性和可靠性、自动测试系统网络优化设计等内容。
本研究方向要求学生掌握电路、信号与系统等理论,围绕数字电路设计、模拟电路设计及SoC芯片设计等问题,研究电子系统故障诊断、测试和测试网络的优化设计方法等。
2.传感器及其检测系统
3.非线性电路系统与信息处理技术

3、主要课程

必修课 学时 学分
英语 72 2.5
政治 72 4
现代数字信号处理 72 4
电子系统EDA设计 54 3
专业外语 54 3
当代数字集成电路设计 36 2
COMS模拟集成电路设计 72 4
选修课 学时 学分
现代电路理论 72 4
信号检测 36 2
传感器和信号调节 36 2

4、修课要求
1.硕士培养模式:在培养期间,须完成必修课和选修课的修课要求,获得课程
学分。
2.硕博一体化培养模式:在培养期间,须同时完成硕士修课要求和博士课程的
修课要求。
3.英语、政治等公共必修课及必修环节按研究生院的统一规定执行。

5、师资队伍
本学科现有硕士生导师3人,教授2人,副教授1人。
曲伟:学科负责人、硕士生导师、教授。现在从事电路分析与测试、传感器及其检测系统的研究,近年来参加国家级项目2项,黑龙江省青年科学技术专项基金资助等项目课题5项,主持黑龙江省重点实验室项目1项;发表学术论文20余篇,其中SCI、EI检索10余篇;获得省科学技术进步奖三等奖1项,黑龙江大学科技进步奖三等奖2项,国家发明专利1项。主持黑龙江省新世纪教育教学改革项目3项;发表教改论文10余篇;主编国家“十一五”规划教材1部;曾获得中国大学出版社图书奖第二届优秀教材奖一等奖,黑龙江省高等教育学会教学成果奖二等奖1项,黑龙江大学优秀教学成果奖一等奖3项;黑龙江大学首届双语教学一等奖1次,教学质量优秀奖2次,本科教学示范奖1次;指导研究生电子设计大赛获黑龙江赛区三等奖2项。主讲现代数字信号处理、专业外语、当代数字集成电路设计、COMS模拟集成电路设计、现代电路理论。
陈红:硕士生导师、教授。现在从事非线性电路系统及应用的研究以及电子测量的研究等。近年来参见了两项金项目,主持黑龙江省教育厅科研项目1项,黑龙江省教育厅科研项目1项和黑龙江省重点实验室项目2项;发表学术论文20余篇(其中10余篇被EI和SCI检索);同时获得了黑龙江省高校科学技术发明奖2项,黑龙江科学技术发明奖1项;获得国家发明专利2项。主讲混沌保密通信、信号检测技术、非线性电路系统及应用、模拟电路和数字电路,电子测量课程设计实验等课程。
胡静:硕士生导师、副教授。2008年毕业于哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院获得工学博士学位。主讲VLSI集成电路设计方法、ASIC综合与时序分析、数字电路测试技术、硬件描述语言、Pspice仿真等课程,主要从事SoC系统设计、数字集成电路设计、集成电路综合及测试技术等方面的研究。参与国家自然科学基金项目、省科技计划项目等7个相关项目的研究工作,主持并完成省教育厅项目1项,发表相关论文20余篇。

6、毕业发展前景
1. 行业变化迅速,需要大量新型人才
信息与通讯产业的高速发展以及微电子器件集成规模的迅速增大,使得电路与系统走向数字化、集成化、多维化。电路与系统学科理论逐步由经典向现代过渡,同时和信息与通讯工程、计算机科学与技术、生物电子学等学科交叠,相互渗透,形成一系列的边缘、交叉学科,如新的微处理器设计、各种软、硬件数字信号处理系统设计、人工神经网络及其硬件实现等。电子信息行业处于技术最前沿该行业对人才的需求无疑从数量上还是层次上都有更大更高的需求。
2, 行业覆盖范围广,就业面较大
为实现"超常规"和"跨越式"发展各行各业对电子信息方面的专业人才的需求与日俱增,毕业后可在科研机构、IT行业、光信息行业和中外合资企业从事大规模集成电路、光电子技术和电路与系统等方面的科学研究与设计、技术引进与开发以及相关领域的管理工作。
微电子与固体电子学
黑龙江大学微电子与固体电子学专业简介
“微电子学与固体电子学”是一级学科“电子科学与技术”所属的二级学科。它是现代信息技术的基础和重要支柱,也是国际高新技术研究的前沿领域和竞争焦点。超大规模集成电路产业化水平被列为衡量一个国家综合实力的重要标志,是国家优先发展的重点支持的学科。
黑龙江大学微电子学与固体电子学学科,是在1972年成立的半导体器件专业的基础上发展起来的,1986年国务院学位办授予该学科硕士学位授予权。同年,经省人事厅批准为省级重点学科,2003年国务院学位委员会授予该学科博士学位授予权。该学科具有一支结构合理的梯队,在16名教师中,博士生导师2名,硕士导师7名;教授3名、副教授8名,其中在读博士5名。该学科主要研究领域是微电子机械加工系统(MEMS)、功能材料与器件、传感器应用电路与系统以及半导体器件与集成电路设计等方面。
专业拥有十分深厚的微电子学相关专业的办学基础,达到国内先进水平。现有实验室总面积2100平方米,10余台套各种工艺实验和检测分析设备价值近1200多万元,建有与本学科紧密相连的省部级重点试验室—黑龙江省电子工程重点实验室。
本学科在敏感器件MEMS研究方向取得了国内领先的科研成果,近两年在国内有较大的影响。该学科发展势头强劲,已经建成具有学士、硕士和博士三级授予权的学科,并于2010年获批建立博士后流动站,其中二级学科博士点对本学科发展起到了良好的支撑作用。该学科与信息产业部第49研究所、哈尔滨铁路局研究所长期合作为黑龙江省和国家的经济建设和人才培养做出了重大贡献,有很好的发展前景。

1、培养目标
培养适应国家科学技术最新发展需要的、热爱祖国、遵纪守法、品德良好,具备严谨科学态度和优良学风、面向二十一世纪的德智体全面发展的电路与系统素质专业人才。
硕士学位获得者应掌握本学科的基本理论、系统的专门知识和基本实验技能,了解本领域的研究动态,具有获取知识并灵活应用知识进行分析问题、解决问题和创新研究的能力。
掌握一门外国语,能用外语熟练地阅读本专业的文献、撰写论文摘要,具有从事本学科内的科学研究、教学工作或独立担负专门技术工作的能力.

2、研究方向
电路与系统主要有以下几个研究方向:
1、传感器微电子机械加工系统(MEMS)
本研究方向的主要研究内容:采用MEMS工具模拟设计各种敏感元器件和传感器,研究相关的理论、技术和设备;硅各向异性腐蚀技术。MEMS研究方向主要特色是采用硅各向异性腐蚀技术研制压力、流速、加速度等力学量传感器;需要立体加工的微电子元器件;上述传感器以及元器件在工业、农业、国防、石油、卫生、食品和家用电器等领域有着广泛的应用。本学科在这个研究方向上取得的成果居国内领先水平,目前这项先进技术已用来研制硅表面上微米量级的电机、泵、合叶和纳米器件,具有十分重要的学术价值和推广应用的意义。
2、敏感元器件与传感器
本研究方向的主要内容是采用平面或立体加工工艺研制磁、力、光、热、湿等敏感元器件和传感器以及对相关理论和技术中出现的重要课题进行研究。本研究方向的主要特色是采用平面或立体加工工艺研制硅磁敏二极管、硅磁敏三极管、扩散硅式压力传感器,在该研究方向取得的成果先后获1978年全国科技大会奖、1984年国家发明三等奖和1991年黑龙江省科技进步三等奖,目前在该研究方向上,采用硅立体加工技术研制新型硅磁敏三极管获国家自然科学基金资助,该项研究为磁敏集成电路和磁敏差分专用电路的研制提供具有指导性的技术方案,具有重要的学术价值和推广应用的意义。
3、功能材料
本研究方向的主要内容是采用平面或立体加工工艺研制磁、力、光、热、湿等敏感元器件与传感器的功能材料制造技术和理论中出现的重要课题。本研究方向的主要特色是采用物理、化学或生物学方法研制敏感元器件以及传感器所需要的功能材料的制造技术、特性和理论研究。在该研究方向上取得的科研成果获1999年黑龙江省科学进步三等奖。
4、集成电路设计
主要研究内容:集成电路设计与应用开发.本方向主要研究集成电路相关设计与应用,如:模拟CMOS集成电路设计、数字CMOS集成电路设计,集成电路工艺研究等。经过相关研究与设计工作,专业学生可以掌握集成电路领域坚实的基础理论和宽广的专业知识。具有较强的从事集成电路设计与应用开发的实践工作能力。

3、主要课程
必修课 学时 学分
英语 72 2.5
政治 72 4
半导体物理 72 4
现代半导体器件物理 72 4
数值分析 72 4
专业外语 54 3
薄膜物理 54 3
力学量传感器原理 54 3
选修课 学时 学分
磁敏感元器件原理 36 2
离子、气湿敏器件原理 36 2
传感器和信号调节 36 2

4、修课要求
2.硕士培养模式:在培养期间,须完成必修课和选修课的修课要求,获得课程
学分。
4.硕博一体化培养模式:在培养期间,须同时完成硕士修课要求和博士课程的
修课要求。
5.英语、政治等公共必修课及必修环节按研究生院的统一规定执行。

5、师资队伍
主要研究方向人员简介:
传感器MEMS方向:温殿忠、赵晓峰、李朝阳、王超、王璐;
功能材料与器件方向:邱成军、张辉军、窦雁巍、刘红梅、穆长生;
敏感元器件方向:杜西亮、孙慧明、张振辉、徐仲辉、鞠鑫;
集成电路设计与集成系统:邱成军、胡靖、卜丹;

6、毕业前景
本专业毕业生有宽广的就业市场和较强的适应能力,可在电子和光电子器件设计、集成电路和集成电子系统(SOC)设计、光电子系统设计以及微电子技术、光电子技术、电子材料与元器件开发等领域及电子信息领域从事科技开发等工作。
就业前景
1、市场需求巨大,然而人才奇缺
微电子技术虽然起步晚,但作为电子信息科学与技术的前沿学科,它在社会生活中却起着举足轻重的作用。我们坐公交车时使用的公交卡,去医院、药店买药时使用的医疗保险卡,到公共电话亭打电话时使用的电话卡,都是应用了微电子技术的产品。我们平常使用的数码家电产品,如MP3、数码相机、手机、电视机等等,它们最核心的信息处理部分,也是应用了微电子技术的产品。如今,微电子技术已被广泛应用于金融、电信、交通、保险、医疗、餐饮、娱乐、身份识别等各个领域。
2、信息产业核心,就业前景大好
微电子作为信息产业的核心,是当今世界竞争最激烈、发展最迅速的全球化产业,它的就业前景、薪资水平相当火爆。
人类在21世纪的发展之所以这么快,主要依靠的就是微电子技术的进步,投身于微电子行业这个“钱途”光明的产业无疑是一个非常明智的选择。

黑龙江大学通信与信息系统学科依托于黑龙江大学电子工程学院,以一级学科信息与通信工程、电子科学与技术学科作为支撑(这两个学科于2005年同时获得一级学科硕士学位授予权)。电子科学与技术学科具有一级学科博士后流动站,微电子与固体电子学学科具有二级学科博士授予权。2011年电子科学与技术获得省级重点学科,信息与通信工程获得校级重点学科,2004年获得电子与通信工程省级研究生创新基地。
通信与信息系统是通信学科的基础和核心,也是自然科学、技术科学等必不可少的工具和方法,同时高科技的发展和无线传感的广泛应用也为通信与信息系统学科及相关领域提供了更广阔的发展前景。
该学科现有博士生导师1名,硕士生导师7名,下设保密通信、无线通信及通信信号处理三个专业方向,近五年获得国家自然科学基金等国家级项目8项,教育部博士点基金2项,厅局级以上及横向项目30余项,发表被SCI、EI检索学术论文100余篇,获得国家发明专利5项,在我校的理工类专业中,在通信理论与应用方面取得了前沿性的科研成果。
一、培养目标
树立科学的世界观和人生观、热爱祖国、遵纪守法、品行端正,具有为科学和社会主义事业献身的理想、开拓进取和刻苦创新的精神,积极为社会主义现代化建设服务。具有实事求是、独立思考、勇于探索和创新的科学精神。在本学科内掌握坚实的理论、系统的专门知识和掌握一门外国语言,具有从事本专业科学研究、教学工作或独立承担专门技术工作的能力,具有较强的实际工作适应能力。
二、专业特色
研究方向 主要研究内容、特色及意义
保密通信 主要研究内容为保密通信与信息安全。在保密通信方面,主要研究加密算法及实现技术、混沌保密通信理论、同步技术等,尤其是加密电路同步系统的设计与在保密通信系统中的应用成为研究的特色。在信息安全方面,主要研究信息加密技术,利用密码学方法对信息进行加密,此研究主要根据加密算法设计基于FPGA的加密芯片,并将该加密芯片应用于信息安全产品中。其特色近年来将混沌算法基于FPGA实现,并在算法复杂性、系统易实现性、以及输出序列抵抗破译性等方面的研究取得进展,对于信息安全产品的开发与应用起到作用。
无线通信 主要研究内容为无线通信网络与系统技术,移动通信中的无线传输理论及其应用技术,通信仿真技术,智能传感系统,软件无线电技术,短距离微功率宽带无线通信技术,移动通信中的分集发射与接收技术。
以短距离无线通信和无线宽带技术为主要研究方向,以相关技术产品的产业化为导向,整合产学研各方力量,侧重核心技术和应用方法和接口的研发工作。
通信信号处理 主要研究内容为通信信号识别,即对不同制式信号如BPSK,QPSK,OQPSK信号进行识别,主要方向为基于高阶谱技术的低信噪比的信号识别;超宽带信号处理。即基于高阶谱技术及小波技术的超宽带信号处理,以有效实现短距无线超宽带的数据传输;多媒体通信。基于小波技术及DSP6X系列的图像及语音信号传输系统研制。对基于此技术的产品如车载电话,GPS等具有广阔的市场前景。

三、科研平台建设
本学科设有物联网工程研发中心、光纤技术研发中心、中俄光纤技术联合实验室、传感信息安全平台、SPR与光纤技术平台等工程中心和重点实验室研究平台对专业硕士开放。开设了无线通信课程设计、数据通信课程设计、嵌入式技术、保密通信等实验。学校在近五年为该专业硕士研究平台投入总资产达到3000余万元,拥有100余台套的实验教学设备。实践教学体系完善,实验室面积,实验开出率都符合国家的相应规定。2012年9月份入驻哈尔滨科技创新城(使用面积1000平米),2012年学院又增加了2000平方米用于工程中心和专业硕士培养。

四、师资队伍建设
在近年的研究生教学和科研工作中,本学科积累了较多的行之有效的培养本专业硕士研究生的经验,并注重从学术队伍、科学研究、教学与人才培养、学位课程建设、工作条件、管理工作等各方面做好研究生教学、科研和培养工作,研究生培养质量正稳步提高,已形成了具有一定区域特色和有一定影响的学科。
表1 通信与信息系统教师基本信息一览表
序号 姓名 性别 出生年月 职务 职称 工作单位
1. 丁群 女 1957.4 院长 教授、博导 黑龙江大学
2. 朱勇 男 1974.8 工程中心主任 教授 黑龙江大学
3. 张忠 男 1972.11 系副主任 教授 黑龙江大学
4. 王尔馥 女 1980.6 系副主任 副教授 黑龙江大学
5. 马宏斌 男 1970.11 系副主任 副教授 黑龙江大学
6. 王志芳 女 1979.8 教师 副教授 黑龙江大学
7. 杨杰 男 1980.3 教师 副教授 黑龙江大学
为保持教师队伍的稳定发展,学科选派有横向合作经验的研发类骨干教师深入国内外高校进行调研和交流,学习产学研联合培养研究生的先进理论及实际经验,为新模式的探索和实施奠定扎实的理论基础。结合调研结果,根据省级电子与通信工程研究生创新基地的培养目标,总结经验,凝练现有的科研平台中的优势项目并将其进行模块式的分类,搭建各个模块下的研发骨干及其成员梯队。调派研发类骨干教师深入国内外高校进行调研和交流,学习产学研联合培养研究生的先进理论及实际经验,为新模式的探索和实施奠定扎实的理论基础。保证科学类和研发类骨干教师的并行、齐重发展,鼓励研发类骨干教师发挥其特长,并带动教师和研究生形成团队优势,更有效地开展产学研联合研究生培养,创造更多更好的经济和社会效益。

五、实践实训
在科研平台方面,该学科拥有黑龙江省电子与信息工程研究生创新基地、黑龙江省物联网感知层与传感网络技术创新服务平台、黑龙江省高校电子工程重点实验室以及黑龙江省高校校企共建物联网工程技术研发中心等科研平台等。
通过校企合作加大与企业沟通。通过校友联谊、校友返校报告、就业学生回访等灵活多变的形式了解企业需求和特点,通过网站建设渠道扩大校企合作的影响,为后续合作提供源源不断的项目资源,为学生培养提供目标,为社会和国家发展贡献力量。
通过各级创新立项和各种电子大赛鼓励学生的创新思维和创新意识,在此过程中支持师生发表教研论文,鼓励研究生参与横向课题并完成横向项目,优秀成果申报专利。在横向科研的基础上,鼓励学生的新思维、新发现和创新意识,对研究生创新立项进行支持。通过电子大赛的竞争与评比激励学生的创新思维、训练学生的实际才干,为完成科研项目奠定操作基础。通过项目将培养目标和学生爱好与兴趣结合,达到与研究生学位论文有机统一的目标。研究生创新基地的培养不是单向的,很多项目具有企业的特定性和专业性,这类项目需要发挥企业骨干工程力量的带领和指导作用,形成校企双方在任务目标下“双师制”,共同培养学生、完成项目,加快产学研培养步伐。

六、培养方案的修订
根据校企合作及工程中心、科研平台所承担的工程项目,将省级电子与通信工程研究生创新基地的研究生按需求、按比例分配到各个团队中,以项目为导向合理进行教学计划修订和更新。科学有效地设置专业课和选修课,教学计划根据社会需求和项目实际情况进行更新。使学科、创新基地与现有平台三者得以实现和统一,使专业课与选修课的设置上与待完成项目的驱动相一致、相结合,保证学生在学习、实践与毕业论文撰写达到全方位的统一。

“信号与信息处理”学科介绍

1.培养目标。
2.培养优势、特色(培养条件):课程体系、师资队伍、实践实训等。
3.毕业后发展前景。

?学科专业:信号与信息处理
?代码:?081002???

一、培养目标
应掌握信号与信息处理的基础理论与技术以及掌握电子科学、计算机科学、控制科学的一般理论与技术,具有从事信号与信息处理以及相关领域的科研与开发和教学工作能力,较为熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;德业双修,身心健康。

二、培养优势、特色:
本学科是以研究信号与信息的处理为主体,是集信息采集、处理、加工、传播等多学科为一体的现代科学技术,是当今世界科技发展的重点,也是国家科技发展战略的重点。本学科与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、仪器科学与技术、电气工程、生物医学工程等一级学科,特别是“通信与信息系统”二级学科的研究领域有交叉。该专业培养的研究生应在信号与信息处理方面具有坚实、深厚的理论基础,深入了解国内外信号与信息处理方面的新技术和发展动向,系统、熟练地掌握现代信号处理的专业知识,具有创造性地进行理论与新技术的研究能力,具有独立地研究、分析与解决本专业技术问题的能力。
电子工程学院“信号与信息处理”学科2003年被批准为硕士学位授权点。2004年开始招生,至2013年已毕业60余人。所依托专业有电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程等。该学科含有校级重点实验室、省级重点专业及电子工程省级重点实验室研究分室。该学科具有教授3人,副教授5人,硕士生导师6人;该学科成员中具有博士学位5人。近五年来获得国家自然科学基金、省自然科学基金、省科技攻关及省人力资源和社会保障厅留学回国人员科技项目等项目10余项,发表高水平论文50余篇,许多被SCI、EI、ISTP等检索收录;出版教材4部。并有多项成果获奖和通过科技鉴定。
该学科的主要研究方向为:
1、信号检测与信息系统研究方向:进行传感器信号的自动采集检测与处理、智能型仪器仪表、遥控遥测数据传输以及相关的计算机控制系统等方面的研究。
2、图象与信息处理研究方向:图像分割,图像加密,图像数据恢复;医学图像处理;遥感图像处理;视频图像处理等。
3、嵌入式系统研究方向:结合IP/SOC展开研究,涉及宽带无线移动通信终端;软件无线电(SDR);信息安全系统的硬件加密技术,包括算法研究、芯片电路设计和加密卡开发等相关技术的应用;嵌入式Linux设备驱动等。
课程设置:内容包括必修课和选修课及教学实践和学术活动两种。公共课和学位课为必修课。实行学分制,至少修满38个学分,除必修课程外,选修课程至少4学分。提倡研究生以本方向的课程为主体,同时在导师指导小组的指导下,选择一些以拓宽知识面、提高实践能力为目的的相关学科课程。

三、研究方向和就业前景
科学研究是研究生培养的重要组成部分,是提高研究生培养质量的关键环节。研究生在导师指导下通过阅读文献资料和调研,选定研究课题。选题要体现信号分析与信息处理学科的前沿性和先进性,应和导师的科研任务结合,与国家经济建设紧密结合。
信号与信息处理的研究与发展,离不开通信、计算机、自动控制等多个领域的发展,诸多之间是一种相辅相成,共同促进的关系。同样,信号与信息处理的应用,更离不开微电子技术的支撑,也正因为微电子技术的迅猛发展,才使得信号与信息处理的应用从理论成为现实,这在以往的几十年中的案例屡见不鲜,并将在日后体现的更为深刻。相对信号处理来说,信息处理的应用更为广泛,也更能直接影响人们的生活。或者更拔高一个高度,与信号/信息处理所相关的通信、导航、识别、检索、传输、存储、分类、识别等领域,将极大的促进人类文明的历史发展进程。
毕业生可从事电子与通信、金融、商贸等企业的信息技术管理及电脑软硬件研发工作;进入通信与信息技术科研机构和教学部门从事科研与教学工作,政府公务员等。信息处理及嵌入式技术在实时信号处理与应用、DSP应用、图像传输与处理、FPGA的应用、公共信息管理与安全、消费类电子、数字多媒体、汽车电子、医疗电子、工业控制等行业,具有广阔的应用前景。
控制理论与控制工程(control theory and control theory)是以工程领域内的控制系统为主要研究对象,采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等,研究系统的建模、分析、控制、设计和实现的理论、方法和技术的一门学科。本学科特点在于理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结合等方面具有明显的特色与优势,对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用。
控制科学与控制工程二级学科于1986年获得硕士学位授予权,于2000年获得省人事厅重点学科认定。现为黑龙江省人事厅重点学科、黑龙江大学重点学科,所在一级学科——控制科学与工程于2010年获黑龙江省教育厅重点学科。该学科在学科建设和科学研究方面有着很好的基础,曾先后获得国家科技进步奖1项,省级科技进步奖2项,教育部科技发明奖1项、承担国家自然基金项目9项,省部级项目5项。近五年发表学术论文百余篇,SCI、EI检索60余篇。出版著作3部。
主要研究方向包括:多传感器信息融合、系统辨识与状态估计、自适应控制、智能控制。
在学科队伍中韩志刚教授、邓自立教授、孙书利教授均是国内外知名学者。所研制的“无模型控制器”和独创的“现代时间序列分析方法”在石油化工、冶金和石油勘探等领域得到了广泛的应用,并取得了显著的经济效益,在国内外享有较高的声誉。基于线性最小方差分布式加权融合估计算法的信息融合最优与自校正估计理论是该学科方向的特色。研究成果得到了国内外专家同行的认可,在国内处于领先水平。
一、培养目标
(1)进一步学习和掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平建设有中国特色社会主义理论。树立科学的世界观和人生观、坚持四项基本原则、热爱祖国、遵纪守法、品行端正,具有为科学和社会主义事业献身的理想、开拓进取和刻苦创新的精神,积极为社会主义现代化建设服务。
(2)具有实事求是、独立思考、勇于探索和创新的科学精神。在本学科内掌握坚实的理论、系统的专门知识和掌握一门外国语言,具有从事本专业科学研究、教学工作或独立承担专门技术工作的能力,具有较强的实际工作适应能力。
(3)具有健康的体魄。
二、培养优势、特色(培养条件):课程体系、师资队伍、实践实训等。
(1)研究方向一、系统辨识和状态估计
系统辨识和状态估计是现代控制理论的两个重要分支,广泛应用于信号处理、通讯和控制领域。系统辨识研究系统模型结构的确定和模型参数估计问题,研究参数估计准则、方法和算法,及算法的收敛性,参数估计的一致性等问题。常用的系统模型有状态空间模型和自回归滑动平均(ARMA)时间序列模型,常用的参数估计方法有递推最小二乘法(RLS)、递推辅助变量法(RIV)、极大似然法(ML)等。状态估计研究系统状态或信号的最优(线性最小方差)估计问题,也叫Kalman滤波理论。主要方法论有基于Riccati方程的经典Kalman滤波方法,基于Diophantine方程的现代Wiener滤波方法,以及基于ARMA新息模型的现代时间序列分析方法。
(2)研究方向二、多传感器信息融合
多传感器信息融合是由20世纪70年代发展起来的一门新兴边缘学科。本研究方向主要研究它的一个重要分支——信息融合估计(信息融合滤波)。对于基于Kalman滤波的多传感器信息融合方法包括状态融合和观测融合方法。状态融合方法又分为集中式融合与分布式融合方法。集中式融合方法用合并所有传感器观测方程为一个扩维观测方程,可引出全局最优状态估计。分布式状态融合方法用加权或组合局部状态估计引出全局次优或全局最优状态估计。观测融合方法也分为集中式与分布式融合方法,集中式观测融合方法相同于集中式状态融合方法。分布式观测融合方法用加权局部观测得到一个融合观测方程,进而可引出全局最优状态估计。最优加权准则分为按矩阵加权、按对角阵加权和按标量加权准则。多传感器信息融合广泛应用于军事、国防、目标跟踪、GPS定位、信号处理等领域。
(3)研究方向三、自适应控制
自适应控制研究含未知常参数或时变参数系统或模型结构和参数未知系统,或含有未建模动态系统,或含有未知干扰系统的控制问题。自适应控制包括如下分支:自校正控制,模型参数自适应控制,鲁棒控制,控制,无模型控制等。
特别由韩志刚教授提出了无模型控制技术是一种无需建立系统数学模型的自适应控制技术,已广泛应用于炼油、化工、油田等领域,其应用成果获黑龙江省科技进步一等奖和教育部发明奖二等奖。
(4)研究方向四、智能控制
智能控制是现代控制理论与人工智能相交叉的边缘学科。智能控制可以克服现代控制理论要求建立系统精确数学模型的缺点。智能控制的主要分支包括模糊控制、神经网络控制、学习控制、专家控制系统等。目前已在复杂系统控制中(例如炼油、化工、冶金等)获得了广泛的应用,具有重要理论和应用意义。

三、毕业后发展前景
培养的研究生可胜任本专业或相邻专业的教学、科研以及相关的技术、管理及研究工作。相关职位包括:硬件测试工程师、控制系统硬件设计、控制研发工程师、自控工程师、工业控制系统测试工程师、航空总线技术应用工程师等。

检测技术与自动化装置专业简介

检测技术与自动化装置是隶属于控制学科与工程学科下的一个二级学科,主要从事以检测技术与自动化装置研究领域为主体,并结合控制科学、信息科学、机械电子等领域相关的理论与技术方面的研究。本学科是一门以应用为主、理论和实践紧密结合的综合性学科,不仅具有重要的理论意义,符合当前及今后相当长时期内我国科技发展的战略,而且紧密结合国民经济的实际情况,应用已经遍及工业、交通、航空航天、电力、电子、冶金及国防等各个领域。
培养目标:
树立实事求是和勇于创新的科学精神,掌握信号检测与信息处理和自动控制等基础理论,掌握智能化、网络化测控装置与系统的相关技术、设计方法等专业知识;能够创造性地研究和解决与本学科有关的理论和实际问题,具有进行现代检测技术与自动化装置方面的科学研究能力和实验技能,具备大型科研和设计项目的协调组织才能或独立担负专门技术工作的能力,能胜任高等院校、科研院所、工厂企业等教学、科研、技术支持和技术管理等工作。
检测技术与自动化装置具有雄厚的师资队伍。目前拥有7名硕士生导师,其中教授4人,副教授3人。经过多年来不断地发展,已形成稳定的科学研究基础,并紧跟当今科技发展潮流,不断开拓新的研究领域。具有丰富的理论研究成果和实际应用成果,已在国内外重要刊物发表大量的有影响的论文数十篇;完成了多项的国家、省级科研项目;获多项省级、部级、厅级科研成果奖励,完成多项省、市级科技攻关项目;具有十几项发明专利;并已成功地将众多的项科研成果实现了面向实际应用的转化,取得了良好的社会经济效益;出版多部教材。
研究方向1:先进控制理论及应用
该研究方向主要研究无模型控制技术和非线性系统自适应控制及预测控制。无模型控制技术是一种无需建立数学模型的自适应控制技术,已取得的成果被国内自动界权威人士评价为世界先进。无模型控制理论已成为现代控制论的一个新的研究方向,它的特点是突破了参数自适应的框架,实现了结构自适应性。依据这种理论所设计的控制器即无模型控制器在炼油、化工、油田、造纸等领域取得了成功。非线性系统自适应控制及预测控制的研究主要有:(1)基于动态线性逼近的非线性系统自适应控制和预测控制;(2)基于NARMAX动态非线性二阶逼近的增量型最小化模型(具有时滞及噪声的增量型二阶Hammerstein模型和Volterra模型)的非线性系统自适应控制和预测控制;(3)基于NARMAX的动态非线性任意高阶次逼近的增量型最小化模型和全参数模型(具有时滞及噪声的增量型任意高阶Hammerstein模型和Volterra模型)的非线性系统自适应控制和预测控制。
研究方向2:智能仪器与智能测控技术
该研究方向的研究将为一般测试目的、参量检测、监测、设备状态评估等提供新型有效的技术手段与方案,为现行生产实际提供较高自动化程度的仪器设备,促进新型检测方法的技术转化。目前,本方向在光电检测、故障诊断和设备状态检测等方面具有深厚的研究基础,所研究开发的新型检测仪器:粮食水分检测仪、高压断路器状态监测仪等都取得良好的使用效果。
研究方向3:嵌入式控制技术及装置
该研究方向主要研究内容:基于嵌入式技术、面向应用的新型控制方法的研究与工程应用。主要以ARM、DSP、单片机的嵌入式系统硬件平台和嵌入式实时操作系统为基础,面向不同应用领域中新型控制技术并实现其应用。本方向将嵌入式技术、新型控制技术和智能仪器装置的设计技术巧妙结合,为新型控制方法的工程应用提供一条可行的途径。本方向的研究主要包括:嵌入式系统与现场总线技术应用、新型控制技术与自动化装置设计、小型无人直升机控制系统的设计与应用。本方向较早地开展了嵌入式系统研究与开发,涉及范围广泛,尤其是在工业供给控制、电力设备自动化控制等领域取得了较成功的应用。所研究的“电锅炉智能控制器”在抑制加热棒频繁投切、节能降耗、降噪等方面取得较好成效;所研究的“高压开关嵌入式控制器”也已开始实际应用。该方向的研究促进了新型技术在生产实际中的应用,并取得良好的经济效益与社会效益。