電子信息工程概論

1、1電氣與新能源學(xué)院電子工程系主講：萬鈞力2一、“導(dǎo)論”課背景二、“導(dǎo)論”課的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)思想三、電子信息工程專業(yè)規(guī)范第一講、導(dǎo)論課與專業(yè)規(guī)范3一 “導(dǎo)論”課背景1，學(xué)生的困惑2，當(dāng)前的“導(dǎo)論”課狀況3，電子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致專業(yè)融合4，電子信息科學(xué)技術(shù)的學(xué)科領(lǐng)域交叉5，學(xué)科領(lǐng)域與產(chǎn)業(yè)的交叉6 , “導(dǎo)論”課的教學(xué)目標(biāo)45678910111213141516二、“導(dǎo)論”課的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)思想1，學(xué)科定位2， 主要知識領(lǐng)域定位3， 以知識領(lǐng)域為背景側(cè)重介紹應(yīng)用4，介紹未來的發(fā)展走向171819202122三、電子信息科學(xué)與工程類本科專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范(試行)1、專業(yè)規(guī)范研制背景和指導(dǎo)思想2、

2、電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的歷史和現(xiàn)狀3、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系231、專業(yè)規(guī)范研制背景和指導(dǎo)思想u教育部立項研究課題。教育部立項研究課題。u20102010年年8 8月正式出版。月正式出版。u涵蓋電子信息工程（電子信息科學(xué)與涵蓋電子信息工程（電子信息科學(xué)與技術(shù)）和通信工程兩個本科指導(dǎo)性專技術(shù)）和通信工程兩個本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范。業(yè)規(guī)范。u為不同類型學(xué)校的相關(guān)專業(yè)建立自己為不同類型學(xué)校的相關(guān)專業(yè)建立自己的課程體系提供指導(dǎo)。的課程體系提供指導(dǎo)。242、電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)的歷史和現(xiàn)狀1998年電子信息工程專業(yè)在國家指導(dǎo)下，將原來的十一個專業(yè)年電子信息工程專業(yè)在國家指導(dǎo)下，將原來的十一個專業(yè)合

3、并為一個專業(yè)：合并為一個專業(yè)： 電子工程、應(yīng)用電子技術(shù)、信息工程、電磁場與微波技術(shù)、廣電子工程、應(yīng)用電子技術(shù)、信息工程、電磁場與微波技術(shù)、廣播電視工程、電子信息工程、無線電技術(shù)與信息技術(shù)、電子與播電視工程、電子信息工程、無線電技術(shù)與信息技術(shù)、電子與信息技術(shù)、信息技術(shù)、 攝影測量與遙感（部分）、公共安全圖像技術(shù)攝影測量與遙感（部分）、公共安全圖像技術(shù)n原來由理科院校的無線電物理學(xué)、電子學(xué)與信息系統(tǒng)和信息與原來由理科院校的無線電物理學(xué)、電子學(xué)與信息系統(tǒng)和信息與電子科學(xué)等專業(yè)調(diào)整而來的電子信息科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)淡化了理電子科學(xué)等專業(yè)調(diào)整而來的電子信息科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)淡化了理工的差別，而通信工程和（電子）信

4、息工程的專業(yè)內(nèi)涵相互交工的差別，而通信工程和（電子）信息工程的專業(yè)內(nèi)涵相互交融，通信工程側(cè)重于通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)，電子信息工融，通信工程側(cè)重于通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)，電子信息工程則更側(cè)重于信息系統(tǒng)方面的技術(shù)。程則更側(cè)重于信息系統(tǒng)方面的技術(shù)。n電子信息工程與通信工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)是緊密結(jié)合的，電子信息工程與通信工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)是緊密結(jié)合的，具有很強的共源性和相互依賴性。具有很強的共源性和相互依賴性。253、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系綜綜合合教教育育課課程程專業(yè)方向課程專業(yè)方向課程學(xué)科基礎(chǔ)平臺課程學(xué)科基礎(chǔ)平臺課程通識教育課程通識教育課程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系三個平臺專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系

5、三個平臺263、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系n規(guī)范了學(xué)科基礎(chǔ)的知識領(lǐng)域和核心知識單元，對“電磁場與電磁波”等知識單元明確為核心知識單元。n給出了相關(guān)知識領(lǐng)域的可選知識單元，供各校選擇。n對于核心知識單元給出了他們的基本知識點和可選知識點。學(xué)科基礎(chǔ)學(xué)科基礎(chǔ)273、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系計算機計算機知識領(lǐng)域知識領(lǐng)域電磁場電磁場知識領(lǐng)域知識領(lǐng)域?qū)W科基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)體系學(xué)科基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)體系信號系統(tǒng)與控制信號系統(tǒng)與控制知識領(lǐng)域知識領(lǐng)域電路與電子學(xué)電路與電子學(xué)知識領(lǐng)域知識領(lǐng)域電路分析基礎(chǔ)電路分析基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電路與數(shù)字邏輯數(shù)字電路與數(shù)字邏輯通信電子線路通信電子線路VLSI設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)專

6、用集成電路設(shè)計專用集成電路設(shè)計信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)自動控制原理自動控制原理數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理隨機信號處理隨機信號處理計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)數(shù)字電路與數(shù)字邏輯數(shù)字電路與數(shù)字邏輯微機原理與微機原理與接口技術(shù)接口技術(shù)計算機組成原理計算機組成原理計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)電磁場與電磁波電磁場與電磁波電磁波工程電磁波工程學(xué)科基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)體系283、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系電路與電子學(xué)知識領(lǐng)域電路與電子學(xué)知識領(lǐng)域293、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系303、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系電磁場理論知識領(lǐng)域電磁場理論知識領(lǐng)域313、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系323、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系n規(guī)范了學(xué)科基礎(chǔ)實驗的基

7、本內(nèi)容和可選內(nèi)容。給規(guī)范了學(xué)科基礎(chǔ)實驗的基本內(nèi)容和可選內(nèi)容。給出了最低學(xué)時要求。出了最低學(xué)時要求。 n給出了工程設(shè)計實驗的要求。應(yīng)用兩個以上知識給出了工程設(shè)計實驗的要求。應(yīng)用兩個以上知識單元的相關(guān)知識，設(shè)計一個具有一定功能的電子單元的相關(guān)知識，設(shè)計一個具有一定功能的電子系統(tǒng)。要求至少系統(tǒng)。要求至少3 3學(xué)分。給出工程設(shè)計實驗的參考學(xué)分。給出工程設(shè)計實驗的參考實例。實例。 n明確創(chuàng)新訓(xùn)練為自主教育的重要組成部分，包括明確創(chuàng)新訓(xùn)練為自主教育的重要組成部分，包括參加各類學(xué)科競賽，如數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計競賽、參加各類學(xué)科競賽，如數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計競賽、EDAEDA競賽、挑戰(zhàn)杯競賽等課外活動。競賽、挑戰(zhàn)杯

8、競賽等課外活動。 實踐環(huán)節(jié)實踐環(huán)節(jié)333、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系競競賽賽創(chuàng)創(chuàng)新新訓(xùn)訓(xùn)練練等等實踐教育所屬知識領(lǐng)域?qū)嵺`教育所屬知識領(lǐng)域?qū)嶒瀱卧颦h(huán)節(jié)實驗單元或環(huán)節(jié)技能點技能點實踐教學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系實踐教學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系343、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計( (論文論文) )基本規(guī)范基本規(guī)范n在畢業(yè)設(shè)計（論文）的選題要求。在畢業(yè)設(shè)計（論文）的選題要求。 選題范圍、選題內(nèi)容、任務(wù)書選題范圍、選題內(nèi)容、任務(wù)書n畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要環(huán)節(jié)要求。畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要環(huán)節(jié)要求。 選題、開題報告、中期檢查、撰寫畢業(yè)設(shè)計報告（論文選題、開題報告、中期檢查、撰寫畢業(yè)設(shè)計報告（論文）、評閱、答辯）、

9、評閱、答辯n畢業(yè)設(shè)計（論文）相關(guān)文檔。畢業(yè)設(shè)計（論文）相關(guān)文檔。 畢業(yè)設(shè)計報告、任務(wù)書、開題報告和中期檢查材料、評畢業(yè)設(shè)計報告、任務(wù)書、開題報告和中期檢查材料、評閱和答辯材料以及成績。閱和答辯材料以及成績。n畢業(yè)設(shè)計的時間和學(xué)分要求。畢業(yè)設(shè)計的時間和學(xué)分要求。 至少為至少為8 8周，學(xué)分不得低于周，學(xué)分不得低于8 8學(xué)分。學(xué)分。353、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系n給出了十二個典型的專業(yè)方向：信號與信息處理、給出了十二個典型的專業(yè)方向：信號與信息處理、通信工程、多媒體信息處理、雷達(dá)系統(tǒng)、光信息通信工程、多媒體信息處理、雷達(dá)系統(tǒng)、光信息處理、測控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、微電子電路系統(tǒng)、處理、測控系統(tǒng)、導(dǎo)航

10、系統(tǒng)、微電子電路系統(tǒng)、廣播電視工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全、電子測量。廣播電視工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全、電子測量。n對信號與信息處理和通信工程兩個專業(yè)方向給出對信號與信息處理和通信工程兩個專業(yè)方向給出了知識體系描述了知識體系描述 ，包括核心知識單元和知識點。，包括核心知識單元和知識點。專業(yè)方向知識體系專業(yè)方向知識體系 363、電子信息工程的知識結(jié)構(gòu)體系專業(yè)方向知識體系專業(yè)方向知識體系 信號與信息處理專業(yè)方向信號與信息處理專業(yè)方向圖像處理圖像處理語音信號處理語音信號處理數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理隨機信號處理隨機信號處理信息論基礎(chǔ)信息論基礎(chǔ)37思考題根據(jù)自己對本專業(yè)的認(rèn)識，結(jié)

11、合本科人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建自己的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系38第二講、專業(yè)技術(shù)與應(yīng)用一、信息技術(shù)慨述二、主要的信息技術(shù)三、信息技術(shù)應(yīng)用與信息產(chǎn)業(yè)39一、信息技術(shù)慨述1、信息科學(xué)技術(shù)的分類、信息科學(xué)技術(shù)的分類2、401、信息科學(xué)技術(shù)的分類 （一），按結(jié)構(gòu)層次分類（一），按結(jié)構(gòu)層次分類 信息科學(xué)技術(shù)按結(jié)構(gòu)層次可分為三大類: 1) 信息基礎(chǔ)技術(shù)信息基礎(chǔ)技術(shù)主要包括新材料新能源、新器件的開發(fā)或制造技術(shù)，它是整個信息技術(shù)的基礎(chǔ)。具體有: 微電子技術(shù):如集成電路設(shè)計、集成電路制造技術(shù): 光子技術(shù):如光材料、光器件、光學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)和制造技術(shù)光電子技術(shù):如硅半導(dǎo)體材料、金屬氧化物、半導(dǎo)體材料，砷化嫁材料的開發(fā)和利用技術(shù)，

12、 半導(dǎo)體光電器件的開發(fā)利用技術(shù)。411、信息科學(xué)技術(shù)的分類2) 信息系統(tǒng)技術(shù)信息系統(tǒng)技術(shù)即有關(guān)信獲取、傳遞、處理和控制技術(shù)。具體有: 信信獲取技術(shù): 如傳感技術(shù)、檢測技術(shù)等; 信息處理技術(shù)：機算機軟件和硬件技術(shù): 信息傳輸技術(shù): 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微波通信技術(shù)、衛(wèi);星通信技術(shù): 信息控制技術(shù): 如反饋控制技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)。3) 信息應(yīng)用技術(shù)信息應(yīng)用技術(shù)即有關(guān)信息的實際應(yīng)用技術(shù)，即指信息管理、信息控制、信息 決策等社會信息應(yīng)用技術(shù)，如：辦公自動化、企業(yè)管理自動化、電子商務(wù)、電子政務(wù)等。421、信息科學(xué)技術(shù)的分類（二）、按應(yīng)用領(lǐng)域分類（二）、按應(yīng)用領(lǐng)域分類 信息科學(xué)技術(shù)按其應(yīng)用領(lǐng)域可分為兩類，即社會

13、信息科學(xué)技術(shù)和自然信息科學(xué)技術(shù)，前者稱之為管理信息系統(tǒng)，后者稱之為工程信息系統(tǒng)。 （1）管理信息系統(tǒng)是指根據(jù)社會信息實施科學(xué)管理的信息系統(tǒng)。它是管理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、計算機科學(xué)等組合起來的新的邊緣科學(xué)，它能幫助人們實測國民經(jīng)濟部門或企業(yè)的運行情況，能利用過去和現(xiàn)在的信息，預(yù)測未來的發(fā)展或變化，能從全局出發(fā)輔助決策，能利用信息控制國民經(jīng)濟部門或企業(yè)的活動，幫助其實現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)。 管理信息系統(tǒng)一般都由信息數(shù)據(jù)的輸入、輸出、傳輸、存儲和加工、處理四部分組成。431、信息科學(xué)技術(shù)的分類(2),工程信息系統(tǒng)這里指的是面對自然科學(xué)領(lǐng)域的工程信息系統(tǒng)。它是由工程科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和計算機科學(xué)等組合構(gòu)成的交叉學(xué)科，由

14、于信息科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，目前工程信息系統(tǒng)分支甚多，如電子信息工程、通信工程、電氣工程、自動化、光電工程、生物工程、現(xiàn)場控制、現(xiàn)代檢測等等。工程信息系統(tǒng)的發(fā)展，幫助人們更好地認(rèn)識世界和改造世界，推動人類社會的進(jìn)步。工程信息系統(tǒng)由四大部分組成: 感測技術(shù):即以傳感器為感覺器官的現(xiàn)代檢測技術(shù): 通信技術(shù):即以計算機網(wǎng)絡(luò)、電話、電視和衛(wèi)星為通信工具的信息傳輸技術(shù): 處理技術(shù):即以機算機為核心的智能信息加工處理技術(shù); 控制技術(shù):即以控制器，調(diào)節(jié)器為執(zhí)行機構(gòu)的反饋自動控制技術(shù)。44以信息技術(shù)為靈魂的電子技術(shù)以信息技術(shù)為靈魂的電子技術(shù) 電子技術(shù)電子技術(shù) 信息技術(shù)信息技術(shù) 以電子技術(shù)為實現(xiàn)方法的信息技術(shù)以電

15、子技術(shù)為實現(xiàn)方法的信息技術(shù) 具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù) 45 其歸屬：技術(shù)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)。其歸屬：技術(shù)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)。 電子信息技術(shù)是研究開發(fā)、設(shè)電子信息技術(shù)是研究開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、維護(hù)和管理電子信息產(chǎn)品計、生產(chǎn)、維護(hù)和管理電子信息產(chǎn)品和系統(tǒng)的理論與技術(shù)；也是工業(yè)實現(xiàn)和系統(tǒng)的理論與技術(shù)；也是工業(yè)實現(xiàn)信息化的技術(shù)。信息化的技術(shù)。電子信息技術(shù)的定義：電子信息技術(shù)的定義：4647 基本電子技術(shù)基本電子技術(shù) 編程技術(shù)編程技術(shù) 電子電路設(shè)計技術(shù)電子電路設(shè)計技術(shù) 計算機應(yīng)用技術(shù)計算機應(yīng)用技術(shù) 電子測量技術(shù)電子測量技術(shù) 信號處理技術(shù)信號處理技術(shù) 電路仿真技術(shù)電路仿真技術(shù) 系統(tǒng)仿真技

16、術(shù)系統(tǒng)仿真技術(shù) 基本電磁技術(shù)基本電磁技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)與接口技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與接口技術(shù) 傳感器應(yīng)用技術(shù)傳感器應(yīng)用技術(shù) 數(shù)字信號處理應(yīng)用技術(shù)數(shù)字信號處理應(yīng)用技術(shù) 工程領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)工程領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù) 48二、主要的信息技術(shù)1、信息獲取、信息獲取2、信息傳輸、信息傳輸3、信息處理、信息處理4、信息存儲、信息存儲5、信息利用、信息利用491 1、信息獲取、信息獲取1 1）語音是人類使用最頻繁、使用最多的交流信息的工具。語音獲取使用最多。）語音是人類使用最頻繁、使用最多的交流信息的工具。語音獲取使用最多。語音獲取方法語音獲取方法獲取的語音波形獲取的語音波形4 4磁體磁體線圈線圈紙盒紙

17、盒送話器送話器501 1、信息獲取、信息獲取2 2）圖像信息獲取方法：光電攝像、）圖像信息獲取方法：光電攝像、CCDCCD成像、紅外成像、微波成成像、紅外成像、微波成 像、像、X X光醫(yī)學(xué)圖像等。光醫(yī)學(xué)圖像等。光電攝像管光電攝像管CCDCCD成像器件成像器件多光譜地面多光譜地面成像照片成像照片X X光醫(yī)學(xué)圖像光醫(yī)學(xué)圖像511 1、信息獲取、信息獲取3 3）物理參數(shù)：如溫度、壓力、張力、變形、流量（液體或氣體）、流速等）物理參數(shù)：如溫度、壓力、張力、變形、流量（液體或氣體）、流速等。采用相應(yīng)的參數(shù)傳感器，廣泛用于各工業(yè)、工程和國防控制系統(tǒng)中。采用相應(yīng)的參數(shù)傳感器，廣泛用于各工業(yè)、工程和國防控制系

18、統(tǒng)中。溫度傳感器溫度傳感器壓力傳感器壓力傳感器流量傳感器流量傳感器傳感器是將物理參數(shù)變成電信號。傳感器是將物理參數(shù)變成電信號。522 2、信息傳輸、信息傳輸通信系統(tǒng)的模型通信系統(tǒng)的模型電話、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)，都是信息傳輸系統(tǒng)。也稱通信系統(tǒng)。電話、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)，都是信息傳輸系統(tǒng)。也稱通信系統(tǒng)。消息：指語音、文字、數(shù)據(jù)或圖消息：指語音、文字、數(shù)據(jù)或圖像非電信號像非電信號535 52 2、信息傳輸、信息傳輸單工單工雙工雙工通信系統(tǒng)類型通信系統(tǒng)類型半雙工半雙工無無線線集集群群通通信信固固定定電電話話移移動動電電話話廣廣播播電電視視注：廣播、電視數(shù)字化后，用戶可上傳信息（如點播節(jié)目），但這是利用

19、注：廣播、電視數(shù)字化后，用戶可上傳信息（如點播節(jié)目），但這是利用上傳通道（另一通道）實現(xiàn)的。這不叫雙工，互聯(lián)網(wǎng)有類似情況。上傳通道（另一通道）實現(xiàn)的。這不叫雙工，互聯(lián)網(wǎng)有類似情況。54信息傳輸?shù)闹饕碚撔畔鬏數(shù)闹饕碚摼幋a理論編碼理論調(diào)制理論調(diào)制理論檢測理論檢測理論在大學(xué)在大學(xué)“通信原通信原理理”課程中講授課程中講授信息傳輸?shù)钠渌n程信息傳輸?shù)钠渌n程詳詳見見通通信信工工程程專專業(yè)業(yè)教教學(xué)學(xué)計計劃劃提示：信息傳輸?shù)睦碚摵图夹g(shù)在提示：信息傳輸?shù)睦碚摵图夹g(shù)在電子信息科學(xué)技術(shù)中占有很大比電子信息科學(xué)技術(shù)中占有很大比重，但有待優(yōu)化。重，但有待優(yōu)化。移動通信移動通信鎖相技術(shù)鎖相技術(shù)程控交換程控交換通信

20、系統(tǒng)通信系統(tǒng)通信網(wǎng)通信網(wǎng)微波技術(shù)及微波技術(shù)及天線天線通信軟件通信軟件數(shù)字視頻技數(shù)字視頻技術(shù)術(shù)通信系統(tǒng)仿通信系統(tǒng)仿真（等）真（等）電視原理電視原理2 2、信息傳輸、信息傳輸55語音信息處理語音信息處理主要用于智能機器人、翻譯機主要用于智能機器人、翻譯機和智能玩具等和智能玩具等從從6464千比千比/ /秒（固定電話）己降至秒（固定電話）己降至1.2kbit/s1.2kbit/s（CDMACDMA移動電話）移動電話）數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理圖像數(shù)據(jù)壓縮圖像數(shù)據(jù)壓縮圖像增強圖像增強圖像復(fù)原圖像復(fù)原圖像重建圖像重建圖像分割圖像分割主要用于機器視覺、工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)主要用于機器視覺、工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控、公安交通、醫(yī)療

21、衛(wèi)生、資源控、公安交通、醫(yī)療衛(wèi)生、資源勘探、武器制導(dǎo)、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、災(zāi)勘探、武器制導(dǎo)、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、災(zāi)害評估等等。（詳見第十二章）害評估等等。（詳見第十二章）評：數(shù)字圖像處理技術(shù)己應(yīng)用十評：數(shù)字圖像處理技術(shù)己應(yīng)用十分廣泛！分廣泛！3 3、信息處理、信息處理56漢字識別漢字識別手寫體漢字識別手寫體漢字識別尚在發(fā)展中。尚在發(fā)展中。用于手機、計用于手機、計算機漢字輸入。算機漢字輸入。已較成熟。已較成熟?；谕评怼⑷斯ぶ悄?；用作不同語言的翻譯基于推理、人工智能；用作不同語言的翻譯機。正迅速發(fā)展。機。正迅速發(fā)展。3 3、信息處理、信息處理57涉涉及及研研究究生生課課程程3 3、信息處理、信息處理584 4、信息

22、存儲、信息存儲1.51.5英寸英寸攝像機中使用。攝像機中使用。 2.52.5英寸英寸筆記本電腦使用。筆記本電腦使用。 3.53.5英寸英寸臺式機使臺式機使用。主流硬盤容量為用。主流硬盤容量為120120500GB500GB，已有，已有1000GB1000GB產(chǎn)品。產(chǎn)品。DVDDVD容量：容量：4.78.3GB4.78.3GB容量可達(dá)容量可達(dá)16GB16GB（USBUSB移動存儲器）、移動存儲器）、SDSD卡容量更大?？ㄈ萘扛?。2121世紀(jì)新的存儲器件（正大力研究）世紀(jì)新的存儲器件（正大力研究）信息存儲器件信息存儲器件硬盤硬盤光盤光盤USBUSB閃存、閃存、SDSD卡卡4 45 5SD594

23、45 5、信息利用、信息利用信息利用能力：信息利用能力：信息無處不在，它既存在于網(wǎng)絡(luò)，也存在于人信息無處不在，它既存在于網(wǎng)絡(luò)，也存在于人 們的周圍。是否善于利用外部信息資源，對外部們的周圍。是否善于利用外部信息資源，對外部 信息的利用效率與質(zhì)量，反映了一個人的信息利信息的利用效率與質(zhì)量，反映了一個人的信息利 用能力，它決定了一個人的發(fā)展空間與成就大小。用能力，它決定了一個人的發(fā)展空間與成就大小。網(wǎng)絡(luò)時代：網(wǎng)絡(luò)時代：給信息傳播和人們獲取信息提供了前所未有的優(yōu)給信息傳播和人們獲取信息提供了前所未有的優(yōu) 越條件。網(wǎng)絡(luò)信息檢索是介紹從網(wǎng)絡(luò)中獲取信息越條件。網(wǎng)絡(luò)信息檢索是介紹從網(wǎng)絡(luò)中獲取信息 的方法。的

24、方法。信息利用領(lǐng)域：信息利用領(lǐng)域：電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、 影視制作、各類信息服務(wù)業(yè)等。影視制作、各類信息服務(wù)業(yè)等。60三、信息技術(shù)應(yīng)用與信息產(chǎn)業(yè)1 1、電子信息產(chǎn)業(yè)及與學(xué)科之間的關(guān)系、電子信息產(chǎn)業(yè)及與學(xué)科之間的關(guān)系2 2、信號與信息處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域、信號與信息處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域3 3、信息處理的應(yīng)用舉例、信息處理的應(yīng)用舉例4 4、工業(yè)信息化的重點行業(yè)、工業(yè)信息化的重點行業(yè)5 5、電子信息產(chǎn)業(yè)是吸納就業(yè)的重要行業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)是吸納就業(yè)的重要行業(yè)61計算機硬件計算機硬件筆記本電腦筆記本電腦微電子產(chǎn)業(yè)微電子產(chǎn)業(yè)半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料

25、集成電路集成電路集成電路集成電路生產(chǎn)裝備生產(chǎn)裝備固定通信固定通信移動通信移動通信軟件產(chǎn)業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)通用軟件通用軟件專業(yè)軟件專業(yè)軟件互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品數(shù)字家電產(chǎn)業(yè)數(shù)字家電產(chǎn)業(yè)光電子產(chǎn)業(yè)光電子產(chǎn)業(yè)電視機電視機攝相機攝相機DVD播放機播放機光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)光纖光纜光纖光纜光設(shè)備光設(shè)備光存儲介質(zhì)光存儲介質(zhì)激光照明激光照明路由器路由器交換機交換機網(wǎng)卡網(wǎng)卡調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器集線器集線器信息服務(wù)業(yè)信息服務(wù)業(yè)通信產(chǎn)業(yè)通信產(chǎn)業(yè)衛(wèi)衛(wèi)星星通通信信微波通信微波通信信息檢索、電子信息檢索、電子商務(wù)和娛樂等商務(wù)和娛樂等1 1、電子信息產(chǎn)業(yè)及與學(xué)科之間的關(guān)系、電子信息產(chǎn)業(yè)及與學(xué)科之間的關(guān)系（一）產(chǎn)業(yè)分類（一）產(chǎn)業(yè)分類62微電

26、子產(chǎn)業(yè)微電子產(chǎn)業(yè)通信產(chǎn)業(yè)通信產(chǎn)業(yè)（含專業(yè)軟件）（含專業(yè)軟件）計算機硬件產(chǎn)業(yè)計算機硬件產(chǎn)業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)數(shù)字家電產(chǎn)業(yè)數(shù)字家電產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品光電子產(chǎn)業(yè)光電子產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)業(yè)信息服務(wù)業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)電子科學(xué)與技術(shù)信息與通信工程信息與通信工程計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(xué)與技術(shù)光學(xué)工程光學(xué)工程數(shù)字媒體技術(shù)數(shù)字媒體技術(shù)（新專業(yè)（新專業(yè)）控制科學(xué)與工程控制科學(xué)與工程（二）產(chǎn)業(yè)與學(xué)科的對應(yīng)關(guān)系（二）產(chǎn)業(yè)與學(xué)科的對應(yīng)關(guān)系學(xué)科學(xué)科產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)對應(yīng)對應(yīng)1 1、電子信息產(chǎn)業(yè)及與學(xué)科之間的關(guān)系、電子信息產(chǎn)業(yè)及與學(xué)科之間的關(guān)系632 2、信號與信息處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域、信號與信息處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 643、信息

27、處理的應(yīng)用舉例 語音信息處理: 語音識別與理解等 文字理解：手寫識別，機器翻譯等 中文信息處理：中文語音識別，語音控制打印機， 機器主持等 音樂信息處理：音視音樂編輯，音樂壓縮等 視覺信息處理：機器視覺，戰(zhàn)場監(jiān)視等 雷達(dá)信息處理：目標(biāo)檢測與自動目標(biāo)識別 多媒體信息處理：多媒體視、聽、觸機器人系統(tǒng)等65內(nèi)含信息處理的設(shè)備: 依次為殲10，神六發(fā)射過程，月球車，GPS定位裝置，醫(yī)用CT，潛水艇，手機，攝象機和數(shù)碼相機 。664 4、工業(yè)信息化的重點行業(yè)、工業(yè)信息化的重點行業(yè)大大提高機床大大提高機床的效能，加工的效能，加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零度要求高的零件，件，每臺汽車電子產(chǎn)每臺汽車

28、電子產(chǎn)品占汽車成本的品占汽車成本的比例：高檔轎車比例：高檔轎車將達(dá)到將達(dá)到50%50%。含。含硬件、嵌入式軟硬件、嵌入式軟件平臺等。件平臺等。智能儀表、化工智能儀表、化工測量分析軟件、測量分析軟件、生產(chǎn)執(zhí)行動態(tài)信生產(chǎn)執(zhí)行動態(tài)信息網(wǎng)絡(luò)等有機組息網(wǎng)絡(luò)等有機組合，構(gòu)成智能化合，構(gòu)成智能化生產(chǎn)整體。生產(chǎn)整體。在線檢測儀表、在線檢測儀表、人工智能、機器人工智能、機器人、綜合管理控人、綜合管理控制進(jìn)一步實現(xiàn)全制進(jìn)一步實現(xiàn)全工序無人化自動工序無人化自動化生產(chǎn)?；a(chǎn)。電子信息技術(shù)電子信息技術(shù)67在線檢測儀表、在線檢測儀表、人工智能、機人工智能、機器人、綜合管器人、綜合管理控制等，進(jìn)理控制等，進(jìn)一步實現(xiàn)全工一

29、步實現(xiàn)全工序無人化自動序無人化自動化生產(chǎn)?；a(chǎn)。網(wǎng)絡(luò)通信和傳感網(wǎng)絡(luò)通信和傳感器和檢測技術(shù)實器和檢測技術(shù)實現(xiàn)瓦斯監(jiān)控、頂現(xiàn)瓦斯監(jiān)控、頂板壓力監(jiān)測、井板壓力監(jiān)測、井下煤炭運輸系統(tǒng)下煤炭運輸系統(tǒng)監(jiān)控、溫度監(jiān)控、監(jiān)控、溫度監(jiān)控、有害氣體監(jiān)控等。有害氣體監(jiān)控等。應(yīng)用電子信息技應(yīng)用電子信息技術(shù)，使生產(chǎn)自動術(shù)，使生產(chǎn)自動化、智能化和提化、智能化和提高生產(chǎn)裝備的可高生產(chǎn)裝備的可靠性靠性計算機輔助設(shè)計和輔計算機輔助設(shè)計和輔助制造技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化助制造技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化制造發(fā)展。建模與仿制造發(fā)展。建模與仿真的虛擬設(shè)計制造實真的虛擬設(shè)計制造實現(xiàn)大型鑄、鍛、焊及現(xiàn)大型鑄、鍛、焊及熱處理模擬仿真，加熱處理模擬仿真，加快制造進(jìn)程

30、，提高產(chǎn)快制造進(jìn)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。品質(zhì)量。電子信息技術(shù)電子信息技術(shù)4 4、工業(yè)信息化的重點行業(yè)、工業(yè)信息化的重點行業(yè)685 5、電子信息產(chǎn)業(yè)是吸納就業(yè)的重要行業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)是吸納就業(yè)的重要行業(yè)隨著國民經(jīng)濟和社會信息化水平的逐步提高，電隨著國民經(jīng)濟和社會信息化水平的逐步提高，電子信息產(chǎn)業(yè)對促進(jìn)就業(yè)貢獻(xiàn)日益突出。子信息產(chǎn)業(yè)對促進(jìn)就業(yè)貢獻(xiàn)日益突出。2008年年2001年年2008年新增年新增就業(yè)約就業(yè)約55萬萬人，占全國城人，占全國城鎮(zhèn)新增就業(yè)人鎮(zhèn)新增就業(yè)人數(shù)的數(shù)的1/20 。69思考題列出兩項具體的電子信息技術(shù)說明該技術(shù)的基本內(nèi)容及其應(yīng)用70第三講 專業(yè)知識與課程一、電子系統(tǒng)的信號一、電子系統(tǒng)的

31、信號二、信息處理二、信息處理三、三、專業(yè)課專業(yè)課71一、電子系統(tǒng)的信號一、電子系統(tǒng)的信號1、信號與信息、信號與信息廣義地說，信息就是消息 。信息是傳輸或處理的對象，是包含在信號中的內(nèi)容或意義，是對信號的不確定性的度量。 聽到的聲音，看到的景象、照片、表格、文本，聞到的氣味，承受的壓力，測量到的身高、血壓，地震儀記錄的波形等等，都可稱為信號信號 電子方式的信號電子方式的信號容易產(chǎn)生、存儲、處理、變換、傳輸、控制與顯示等72我們常見的信號常見的信號包括：測量或記錄的數(shù)據(jù)、波形、圖像、文本、圖形、聲音、視頻，以及人工由計算機等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、圖像等。當(dāng)把它們表示成二進(jìn)制的01數(shù)碼時，又可直接稱為信息。因

32、此就處理、加工而言，信號與信息的傳統(tǒng)概念可以用廣義的信息概念代替。一切物理的和非物理的、自然的與人工的、精神的與物質(zhì)的領(lǐng)域都普遍存在著上述定義下的信號或信息。在不需要特別區(qū)分時，信息都可泛指來自于各種器件、電路、傳感器、儀器、系信息都可泛指來自于各種器件、電路、傳感器、儀器、系統(tǒng)、計算機、互連網(wǎng)絡(luò)等的輸出。統(tǒng)、計算機、互連網(wǎng)絡(luò)等的輸出。信號的物理意義信號的物理意義 信號是反映（或載有）信息的各種物理量。例如： 語音信號語音信號是時間變量t的函數(shù)，靜態(tài)圖象靜態(tài)圖象是空間位置,的函數(shù) 信號隨自變量變化的函數(shù)曲線曲面稱為信號的波形。1 1、信號與信息、信號與信息73利用不同波長的電磁波與物體的相互作

33、用不同的特性，可獲得各種各樣的關(guān)于對象的多種物理現(xiàn)象的信號, 通過分析這些信號可以獲得關(guān)于對象的更深刻的信息。這就是為什么廣泛使用電子電路、電子傳感器來探測信號的主要原因。 例如: 無線電廣播使用傳輸較遠(yuǎn)、波長較長的電磁波；X光穿透能力強，常用來做醫(yī)學(xué)透視、工業(yè)探傷、行李安全檢查等?？梢姽馐菆D像傳感器使用的波段，軍事上常利用發(fā)熱物體輻射紅外波的特性來探測軍事目標(biāo)。1cm100cm的電磁波具有很好的傳輸特性，具有全天時全天候探測的能力，廣泛使用在雷達(dá)系統(tǒng)中。2 2、電磁波信號、電磁波信號74雷電雷電無線廣播無線廣播移移動動通通信信移動電視移動電視電視廣播電視廣播雷達(dá)輻射雷達(dá)輻射衛(wèi)星廣播衛(wèi)星廣播微

34、波爐微波爐電磁環(huán)境電磁環(huán)境75頻段頻段HzHz30300k300k3M330M30M300G300G300T波段波段長波長波中波中波短波短波微波微波紅外紅外電磁波電磁波地波地波地波地波天波天波直射波直射波光波光波信號傳送信號傳送銅線銅線平行雙線平行雙線電纜線電纜線電纜電纜波導(dǎo)波導(dǎo)光纖光纖尺寸與波長尺寸與波長l l 電磁波與通信的關(guān)系電磁波與通信的關(guān)系763、聽覺信號：語音 語音是人類發(fā)音器官發(fā)出的具有區(qū)別意義功能的聲音，它是直接地記錄思維 活動的符號體系，是語言交際工具的聲音形式。 圖圖5-6 5-6 語音信號時域波形及其頻譜語音信號時域波形及其頻譜 774、視覺信號：圖像視覺是人類感知信息的

35、重要手段，圖像是視覺的基礎(chǔ)，人類感知的信息大約80%是通過視覺圖像獲得的。因此，圖像歷來成為心理學(xué)、生理學(xué)、物理學(xué)、電子科學(xué)、信息科學(xué)和計算機科學(xué)等諸多領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)者們研究視覺感知的有效工具。不管是小到納米級的生物分子結(jié)構(gòu)檢測，還是大如星球的天文圖像的超光譜分析；不管是記錄子彈穿越玻璃的超高速攝影，還是模擬緩慢的環(huán)境變化過程；不管是直觀的自然景象照相，還是抽象的思維腦成象模擬；不管是日常的照相、電視，還是尖端技術(shù)的深空探測領(lǐng)域；等等；都與數(shù)字圖像處理密切相關(guān)78左邊是嫦娥一號衛(wèi)星傳回的第一幅月面圖像。左邊是嫦娥一號衛(wèi)星傳回的第一幅月面圖像。右邊是第一幅月面圖像的飛行效果圖。右邊是第一幅月面圖像的

36、飛行效果圖。第一幅月面圖像就是我們對月球的直觀感受和初步認(rèn)識。第一幅月面圖像就是我們對月球的直觀感受和初步認(rèn)識。4、視覺信號：圖像79繪圖繪圖視頻圖像視頻圖像圖像的多種形式圖像的多種形式4、視覺信號：圖像80數(shù)字圖像（數(shù)字圖像（ Image Image ） 把連續(xù)空間的圖像，在坐標(biāo)空間和性質(zhì)空間都進(jìn)行離把連續(xù)空間的圖像，在坐標(biāo)空間和性質(zhì)空間都進(jìn)行離散化，便于計算機進(jìn)行加工處理，這種離散化的圖像就是散化，便于計算機進(jìn)行加工處理，這種離散化的圖像就是數(shù)字圖像。數(shù)字圖像。 相對于數(shù)字圖像，其它的圖像都認(rèn)為是模擬圖像。相對于數(shù)字圖像，其它的圖像都認(rèn)為是模擬圖像。 數(shù)字圖像是模擬圖像在計算機中的表現(xiàn)形式

37、，兩者之?dāng)?shù)字圖像是模擬圖像在計算機中的表現(xiàn)形式，兩者之間可以轉(zhuǎn)換。例如：間可以轉(zhuǎn)換。例如：模擬模擬圖像圖像數(shù)字?jǐn)?shù)字圖像圖像數(shù)字?jǐn)?shù)字圖像圖像模擬模擬圖像圖像掃描儀掃描儀打印機打印機4、視覺信號：圖像81數(shù)字圖像與模擬圖像相比，有以下幾個方面的特點：數(shù)字圖像與模擬圖像相比，有以下幾個方面的特點： 靈活性方面。對模擬圖像處理，只能進(jìn)行簡單的放大、靈活性方面。對模擬圖像處理，只能進(jìn)行簡單的放大、縮小等，而數(shù)字圖像的處理方式非常精確、靈活縮小等，而數(shù)字圖像的處理方式非常精確、靈活, ,可以進(jìn)行變可以進(jìn)行變形、改變亮度、色度、添加濾鏡等效果。形、改變亮度、色度、添加濾鏡等效果。 傳輸性方面。模擬圖像以實物

38、為載體，傳輸相對困難，傳輸性方面。模擬圖像以實物為載體，傳輸相對困難，而數(shù)字圖像以數(shù)字信息為載體，傳輸相對較快。而數(shù)字圖像以數(shù)字信息為載體，傳輸相對較快。 再現(xiàn)性方面。模擬圖像不易保存，時間長了會有所變化；再現(xiàn)性方面。模擬圖像不易保存，時間長了會有所變化；而數(shù)字圖像不會因為保存、傳輸或復(fù)制而產(chǎn)生圖像質(zhì)量上的變而數(shù)字圖像不會因為保存、傳輸或復(fù)制而產(chǎn)生圖像質(zhì)量上的變化?；?。 觀看性方面。數(shù)字圖像必須借助播放設(shè)備才能觀看。有觀看性方面。數(shù)字圖像必須借助播放設(shè)備才能觀看。有些模擬圖像需要借助播放設(shè)備才能觀看，如錄像帶、電影片等；些模擬圖像需要借助播放設(shè)備才能觀看，如錄像帶、電影片等；有些不需要借助播放

39、設(shè)備就能直接觀看，如課本上的圖像、照有些不需要借助播放設(shè)備就能直接觀看，如課本上的圖像、照片等，能直接觀看。片等，能直接觀看。4、視覺信號：圖像82（一）計算機操作的是二進(jìn)制數(shù)碼信號（一）計算機操作的是二進(jìn)制數(shù)碼信號二進(jìn)制數(shù)碼的信號波形二進(jìn)制數(shù)碼的信號波形（二）只有數(shù)字信號才能精確表示物理量（二）只有數(shù)字信號才能精確表示物理量模擬萬用表模擬萬用表模擬量根模擬量根據(jù)表的指據(jù)表的指針讀數(shù)，針讀數(shù)，一般只能一般只能精確到三精確到三位數(shù)位數(shù)。數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表二進(jìn)制數(shù)字可表二進(jìn)制數(shù)字可表示物理量所要求示物理量所要求的精度。目前可的精度。目前可精確到精確到10位數(shù)以位數(shù)以上（對應(yīng)采用上（對應(yīng)采用32位

40、二進(jìn)制數(shù)碼表位二進(jìn)制數(shù)碼表示一個數(shù)值）。示一個數(shù)值）。邏輯電路有兩個狀態(tài)，分別對應(yīng)邏輯電路有兩個狀態(tài)，分別對應(yīng)“1”1”和和“0”0”，計算機通過邏輯電路實現(xiàn)運，計算機通過邏輯電路實現(xiàn)運算算。5、數(shù)字信號83二進(jìn)數(shù)碼二進(jìn)數(shù)碼波形波形實際信號波形實際信號波形受干擾后的受干擾后的波形波形定時信號定時信號再生信號再生信號（三）數(shù)字信號受干擾后可以再生，消除干擾影響（三）數(shù)字信號受干擾后可以再生，消除干擾影響受干擾后的信號經(jīng)再生受干擾后的信號經(jīng)再生定時判決可正確恢復(fù)。定時判決可正確恢復(fù)。84（四）數(shù)字信號可采用時間復(fù)用提高傳輸效率（四）數(shù)字信號可采用時間復(fù)用提高傳輸效率例如：在閉路電視電纜上，原傳一路

41、模擬電視信號的通道內(nèi)，可以同時例如：在閉路電視電纜上，原傳一路模擬電視信號的通道內(nèi)，可以同時傳傳4848路數(shù)字電視節(jié)目（由于這涉及較多概念，在路數(shù)字電視節(jié)目（由于這涉及較多概念，在通信原理通信原理課程中才課程中才會詳細(xì)講授）。會詳細(xì)講授）。（五）數(shù)字電路性能穩(wěn)定可靠，設(shè)計、維護(hù)、生產(chǎn)方（五）數(shù)字電路性能穩(wěn)定可靠，設(shè)計、維護(hù)、生產(chǎn)方 便，體積小，重量輕便，體積小，重量輕數(shù)字電路數(shù)字電路高頻模擬電路高頻模擬電路85數(shù)字化優(yōu)點數(shù)字化優(yōu)點性能穩(wěn)定、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)方便生產(chǎn)方便（五）（五）便于計算便于計算機操作機操作（一）（一）傳輸效率傳輸效率高高（四）（四）抗干擾抗干擾能力強能力強（三）（三）精確表示精

42、確表示物理量物理量（二）（二）86l按確定性劃分：確定信號與隨機信號l按連續(xù)劃分：連續(xù)時間信號與離散時間信號，與l按周期性劃分：周期信號與非周期信號l按能量有限性劃分：功率有限信號與能量有限信號l按變量維數(shù)劃分：一維信號、二維信號與多維信號等l按時變性劃分：時變與非時變信號；靜止與運動圖像，視頻圖像等l按電磁波譜劃分：音頻信號，光學(xué)信號，微波信號，紅外信號，可見光信號，超聲信號，紫外信號，X與咖瑪射線信號等l按應(yīng)用領(lǐng)域與行業(yè)劃分：雷達(dá)、聲納、電視信號，通信信號，遙感信號，生物醫(yī)學(xué)信號，地震信號等 6 6、信號的分類、信號的分類87二、信息處理二、信息處理1 1、信息處理的概念、信息處理的概念2

43、 2、信息處理分類、信息處理分類3 3、信號處理的目的、信號處理的目的4 4、常規(guī)信息處理與智能信息處理、常規(guī)信息處理與智能信息處理5 5、常規(guī)信息處理、常規(guī)信息處理6 6、常規(guī)信息處理主要內(nèi)容與方法、常規(guī)信息處理主要內(nèi)容與方法7 7、智能信息處理、智能信息處理8 8、信息處理的發(fā)展趨勢、信息處理的發(fā)展趨勢881、信息處理的概念信息處理的內(nèi)容十分廣泛，包括：放大、去噪、去偽、濾波、排序、分類、聚類、檢索、計算、轉(zhuǎn)換、識別、判定、分析、融合、綜合等，涉及到信息科學(xué)的多個領(lǐng)域，是現(xiàn)代信號處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊系統(tǒng)理論、進(jìn)化計算（包括人工智能和知識挖掘）等理論和方法的綜合應(yīng)用。信號處理 著重在對原

44、始“消息”即信號在時間和頻率域等方面進(jìn)行的加窗、濾波、相關(guān)等加工過程，側(cè)重于波形上采集，降噪，放大或降低，增強，分離等處理。其主要目的是增強信號中的感興趣部分或削弱信號中的其它部分。 信息處理 通常是指對獲取的“消息”即信號進(jìn)行自動數(shù)據(jù)處理即加工，而使其成為有用的信息。側(cè)重對內(nèi)容的理解，如對音樂的理解與欣賞, 與主觀有關(guān)，與智能有關(guān)。892、信息處理分類根據(jù)對信息進(jìn)行處理的深淺程度，由淺入深大致可以分為四類：l 第一類是簡單的數(shù)據(jù)處理 l 第二類是對信息進(jìn)行分析、概括和綜合 l 第三類的處理方法是通過應(yīng)用數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過復(fù)雜的計算和推理之后，產(chǎn)生出決策信息。l 第四類處理信息的程度就更深了，需要

45、使用智能理論和技術(shù) 90l信號增強：放大信號中感興趣的成分，削弱或去除信號中冗余的和次要的成分（特別是噪聲），也就是提高信噪比l特征抽?。喊研盘栕兂梢子谶M(jìn)行分析和識別的形式l編碼解碼：把信號變成易于傳輸、交換與存儲的形式（編碼），或從編碼信號中恢復(fù)出原始信號（解碼）l提高效率： 通過先進(jìn)的計算方法和硬件處理結(jié)構(gòu)提高處理效率，如實時處理3 3、信號處理的目的、信號處理的目的914、常規(guī)信息處理與智能信息處理，及其區(qū)別與聯(lián)系 廣義地講，也可把上述信號與信息處理統(tǒng)稱為（廣義的）信息處理。從而，可以把（廣義的）信息處理分為常規(guī)信息處理（主要指信號處理）與智能信息處理兩大類。 信號處理強調(diào)了處理的對象信

46、號處理強調(diào)了處理的對象,信息處理強調(diào)了處理的目的信息處理強調(diào)了處理的目的.表表 信號處理與信息處理的區(qū)別與聯(lián)系信號處理與信息處理的區(qū)別與聯(lián)系操作對象操作對象側(cè)重側(cè)重處理方式處理方式處理目的處理目的信號處理信號處理基于波形基于波形對傳感信號操作對傳感信號操作形式形式波形波形常規(guī)處理常規(guī)處理提高效率，提高信噪比等提高效率，提高信噪比等性能性能信息處理信息處理基于內(nèi)容基于內(nèi)容對信息操作對信息操作內(nèi)容內(nèi)容意義意義智能處理智能處理學(xué)習(xí)功能學(xué)習(xí)功能獲取知識，獲得智能獲取知識，獲得智能92表表5-2 5-2 信息處理的類型信息處理的類型智能決策，智能機智能決策，智能機智能智能知識知識5識別，融合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，

47、識別，融合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，AI推理系統(tǒng)推理系統(tǒng)智能信息處智能信息處理理知識知識信息信息4編碼，壓縮，編碼，壓縮，信息信息信息信息3檢測，分類，估計檢測，分類，估計信息信息信號信號2濾波，放大，濾波，放大，常規(guī)信息處常規(guī)信息處理理(信號處理信號處理)信號信號信號信號1舉例舉例分類分類輸出輸出輸入輸入模式模式常規(guī)信息處理與智能信息處理的區(qū)別與聯(lián)系 廣義地，信號與信息處理技術(shù)又可分為常規(guī)信息處理和智能信息處理常規(guī)信息處理常規(guī)信息處理主要指前述的信號處理。 智能信息處理智能信息處理主要包括識別、分類、融合、推理、理解等，比較強調(diào)處理的目的即從信號中獲取新的信息和知識。 4、常規(guī)信息處理與智能信息處理，及其

48、區(qū)別與聯(lián)系935、常規(guī)信息處理1）. 常規(guī)信息處理的發(fā)展常規(guī)信息處理的發(fā)展 常規(guī)信號與信息處理，主要是針對電子系統(tǒng)而言的。電子系統(tǒng)信息處理幾十年來經(jīng)歷了模擬信號處理、簡單數(shù)字信號處理、可編程數(shù)字信號處理、VLSI與并行處理和基于數(shù)字計算機的人工智能信息處理等發(fā)展歷程，現(xiàn)在正在導(dǎo)向以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主導(dǎo)的與模糊邏輯、進(jìn)化計算、專家系統(tǒng)、混沌和其它常規(guī)信號信息處理相結(jié)合的綜合智能信息處理。 2）. 模擬信號處理模擬信號處理 模擬信號處理的發(fā)展可追溯到上世紀(jì)20年代。 模擬信號處理包括: 濾波、延時、存貯、有源或無源網(wǎng)絡(luò)運算 3）. 數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理 數(shù)字信號處理是將信號以數(shù)字方式表示并處理的

49、理論和技術(shù)，有很多優(yōu)點，被廣泛采用。944 4）、數(shù)字信號處理的步驟）、數(shù)字信號處理的步驟l模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)：把模擬信號變成數(shù)字信號，是一個對自變量和幅值同時進(jìn)行離散化的過程，基本理論采樣定理。l數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理(DSP)：包括變換域分析(如頻域變換)、數(shù)字濾波、識別、合成等。數(shù)模轉(zhuǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換換(DAC)：把經(jīng)過處理的數(shù)字信號還原為模擬信號。通常，這一步并不是必須的。l數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)：把經(jīng)過處理的數(shù)字信號還原為模擬信號。通常，這一步并不是必須的。95一個由一個由PCPC機控制的數(shù)字信號處理系統(tǒng)原理圖機控制的數(shù)字信號處理系統(tǒng)原理圖 經(jīng)過低通濾波器經(jīng)過低通濾波器LP1L

50、P1后把高后把高于的頻率分量濾除掉的模擬于的頻率分量濾除掉的模擬信號信號A A；采樣器采樣器SHSH按按( (大于大于2 2倍倍) )對對A A進(jìn)進(jìn)行采樣得到采樣序列行采樣得到采樣序列B B模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCADC把把B B轉(zhuǎn)換成數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量；字量；數(shù)字量數(shù)字量(2(2進(jìn)制碼進(jìn)制碼) )送數(shù)字信送數(shù)字信號處理器號處理器DSPDSP按預(yù)先設(shè)置的按預(yù)先設(shè)置的算法完成處理；算法完成處理；DSPDSP的數(shù)字結(jié)果送數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字結(jié)果送數(shù)模轉(zhuǎn)換器DACDAC轉(zhuǎn)換成新的模擬信號轉(zhuǎn)換成新的模擬信號C C最后把模擬輸出中高于的頻率過濾掉，得到比較光滑的模擬輸出最后把模擬輸出中高于的頻率過濾掉，得到比

51、較光滑的模擬輸出D D 4 4）、數(shù)字信號處理的步驟）、數(shù)字信號處理的步驟966、常規(guī)信息處理主要內(nèi)容與方法 ）信號運算）信號運算 n常規(guī)運算 （線性運算 乘除運算）n數(shù)學(xué)運算 （微分運算 積分運算）n波形變換 （反轉(zhuǎn)運算 時移運算 壓擴運算）n相互運算 （卷積運算 相關(guān)運算） ）信號變換）信號變換 信號的分析可以在時間或頻率域等展開，它們構(gòu)成了信號的時域或頻域分析方法。使用的主要數(shù)學(xué)工具是Fourier變換。近來，發(fā)展了時間頻率聯(lián)合分析的方法，如小波變換。對于動態(tài)圖像，則可能存在空間分析，時間分析，頻率分析，時間空間分析，時間頻率分析，空間頻率，以及時間空間頻率的聯(lián)合分析。976、常規(guī)信息處

52、理主要內(nèi)容與方法3）信號的譜分析 譜是指信號的某些特征隨頻率的分布，如幅度譜、相位譜、能量譜功率譜。對譜的研究，不論出于什么目的，譜分析現(xiàn)在在工程領(lǐng)域已成為不可缺少的技術(shù)手段。 4）特征提取 特征提取就是利用已有特征參數(shù)構(gòu)造一個較低維數(shù)的特征空間，將原始特征中蘊含的有用信息映射到少數(shù)幾個特征上，忽略多余的不相干信息。 信號在時間域信號在時間域- -空間域空間域- -頻率域的耦合關(guān)系頻率域的耦合關(guān)系 98常規(guī)信息處理主要內(nèi)容與方法5）信號檢測與估計 信號檢測與估計是現(xiàn)代信息理論的一個重要分支，是隨機信號統(tǒng)計處理的基礎(chǔ)。包括最佳檢測問題，信號參量的統(tǒng)計估計理論和信號波形的濾波理論，在各種估計準(zhǔn)則下

53、估計量的構(gòu)造和性質(zhì)，噪聲或雜波干擾環(huán)境中的檢測技術(shù)和性能等內(nèi)容。6）常規(guī)信息處理領(lǐng)域重點研究方向l信號分析與信號模型 l信息處理的原理與方法 l信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)技術(shù) l信息處理應(yīng)用系統(tǒng)997、智能信息處理 智能信息處理就是模擬人或者自然界其他生物處理信息的行為，建立處理復(fù)雜系統(tǒng)信息的理論、算法和系統(tǒng)的方法和技術(shù)。1）基于神經(jīng)元和符號邏輯是兩種）基于神經(jīng)元和符號邏輯是兩種基本智能信息處理途徑基本智能信息處理途徑 實現(xiàn)智能處理的兩種主要途徑：一類為基于傳統(tǒng)數(shù)字計算機的智能信息處理即人工智能(AI)信息處理，另一類為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算(NNC)的智能信息處理實現(xiàn)智能信息處理系統(tǒng)的兩種主要途徑實

54、現(xiàn)智能信息處理系統(tǒng)的兩種主要途徑 1002）智能信息處理研究的主要內(nèi)容從大規(guī)模數(shù)據(jù)庫中提取關(guān)鍵信息與有用的規(guī)律從大規(guī)模數(shù)據(jù)庫中提取關(guān)鍵信息與有用的規(guī)律：其主要方向有特征提取、數(shù)據(jù)約簡和機器學(xué)習(xí)，即利用已有知識與模式識別理論對大量數(shù)據(jù)簡化，并變換為決策者可以閱讀的形式；對大量數(shù)據(jù)自動學(xué)習(xí)，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分類、評價，并預(yù)測可能產(chǎn)生的結(jié)果。 智能系統(tǒng)的規(guī)劃、決策、協(xié)作與優(yōu)化智能系統(tǒng)的規(guī)劃、決策、協(xié)作與優(yōu)化：建立機器輔助規(guī)劃與決策系統(tǒng)，在某些優(yōu)化指標(biāo)下提高全社會的經(jīng)濟與社會效益。研究系統(tǒng)建模，優(yōu)化，最優(yōu)化的智能規(guī)劃與決策以及多智能體系的協(xié)作與競爭的理論與方法。 知識表示與知識推理知識表示與知識推理：智

55、能信息處理的新的研究范疇。1013）智能信息處理的理論與方法（1） . 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Networks，簡記作ANN）是一個由大量的簡單處理單元（成為神經(jīng)元）組成的高度復(fù)雜的大規(guī)模非線性自適應(yīng)系統(tǒng)，是對人腦系統(tǒng)的一階特性的一種近似描述。（2）. 人工智能 人工智能(Artificial Intelligence)是相對人的自然智能而言，即用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴展人的智能，實現(xiàn)某些“機器思維”。傳統(tǒng)的人工智能是基于數(shù)字計算機符號邏輯推理發(fā)展起來的,建立在邏輯學(xué)基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)人工智能的機制是：符號+邏輯運算。常規(guī)邏輯的基本運算是剛性的邏輯

56、非、邏輯與、邏輯或，即硬邏輯。有專家稱，軟邏輯、柔性邏輯和泛邏輯將具有更好的發(fā)展前景。 1028、信息處理的發(fā)展趨勢 由于微電子的發(fā)展，VLSI集成度不斷提高，DSP發(fā)展很快。隨著智能信息處理和相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，極大地豐富了信息處理的內(nèi)容并拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。信號與信息處理技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了如下幾個階段：p模擬信號處理p簡單數(shù)字信號處理p可編程信號處理p小規(guī)模集成電路信號處理 p中規(guī)模集成電路信號處理p大規(guī)模集成電路信號處理p模擬/數(shù)字混合信號處理p并行信號處理p神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息處理p綜合智能信息處理 103小結(jié)從信息科學(xué)與技術(shù)的廣義信息的觀點，信息處理可以理解為通過傳感器、模擬電路、數(shù)字信號處理器（

57、DSP）、計算機、互連網(wǎng)絡(luò)和發(fā)展中的信息網(wǎng)格對信號與信息進(jìn)行的加工、操作、運算及其過程。從信息處理的方法和發(fā)展過程來看，可以把信息處理簡單分為常規(guī)信息處理（通常稱為信號處理）和智能信息處理。信息處理廣泛使用在各種電子信息產(chǎn)品和裝備，成為通信與導(dǎo)航設(shè)備、雷達(dá)、電視機、計算機、控制裝置、監(jiān)視、識別與跟蹤系統(tǒng)等等的內(nèi)置核心技術(shù)之一。104三、專業(yè)課專業(yè)必修課 高等數(shù)學(xué)；線性代數(shù)；數(shù)理統(tǒng)計與概率論（積分變換，復(fù)變函數(shù)） 大學(xué)物理；電路分析；電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬、數(shù)字）；計算機網(wǎng)絡(luò)；微計算機技術(shù)；信息工程學(xué)科慨論； 信號與系統(tǒng)；電磁場與電磁波； 嵌入式系統(tǒng)原理；射頻電路分析；數(shù)字信號處理 ；嵌入式系統(tǒng)軟件

58、設(shè)計；傳輸線與天線技術(shù)基礎(chǔ)；硬件描述語言及數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計；AVR單片機應(yīng)用技術(shù)；專業(yè)選修課 通信電子線路；通信原理；隨機信號分析；信息論與編碼；電子測量；電視原理；操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；傳感器與檢測技術(shù)；數(shù)字圖像處理；dsp系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)；電子系統(tǒng)分析與設(shè)計；移動通信；光纖通信；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(C+)；自動控制原理等105電子信息工程專業(yè)是以電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息領(lǐng)域相關(guān)的寬口徑專業(yè)。本專業(yè)學(xué)生務(wù)必加強基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，為繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)。專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)課主要為：電路分析、電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、電磁場與電磁波。本專業(yè)的專業(yè)方向?qū)W生要抓住兩條主線：嵌入式系統(tǒng)與射頻系統(tǒng)分析與設(shè)計。 嵌入式系統(tǒng)

59、 ：微機原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、微機原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、AVR單片機應(yīng)用技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理、嵌入式系統(tǒng)軟件單片機應(yīng)用技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計設(shè)計等射頻系統(tǒng)：通信電子線路、傳輸線與天線、射頻電路通信電子線路、傳輸線與天線、射頻電路分析、射頻系統(tǒng)軟件仿真分析、射頻系統(tǒng)軟件仿真等 學(xué)生在把握專業(yè)主線的同時，培養(yǎng)計劃還提供了一些信息類的課程供學(xué)生選修，例如，通信原理、數(shù)字信號處理、信息論與編碼等。學(xué)生可以根據(jù)自身的條件來拓寬自己的專業(yè)視野。計劃編入的實驗課，學(xué)生必須全部參與，以提高自己的動手能力。 106思考題信息處理有哪些內(nèi)容和方法？信息處理有哪些專業(yè)課？專業(yè)課程有何作用？

60、107第四講 專業(yè)方向與工作一、專業(yè)方向的確定二、二、電子工程師必上的十大專業(yè)網(wǎng)站三、三、畢業(yè)生七種熱門出路利弊分析108（一）關(guān)于電子信息技術(shù)（一）關(guān)于電子信息技術(shù) 電子信息技術(shù)屬于電子信息技術(shù)屬于“技術(shù)科學(xué)技術(shù)科學(xué)”和和“應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用科學(xué)”范疇，范疇，它是它是“工學(xué)工學(xué)”大類各學(xué)科中涵蓋面最廣、滲透力最強的學(xué)科。大類各學(xué)科中涵蓋面最廣、滲透力最強的學(xué)科。它和強電結(jié)合，產(chǎn)生了它和強電結(jié)合，產(chǎn)生了“電力電子電力電子”，它同機械結(jié)合，產(chǎn)生了，它同機械結(jié)合，產(chǎn)生了“機械電子機械電子”。電子信息技術(shù)包含哪些學(xué)科？可以應(yīng)用到哪些領(lǐng)域？電子信息技術(shù)包含哪些學(xué)科？可以應(yīng)用到哪些領(lǐng)域？面太廣，使人眼花繚亂，