《电子与通信工程》工程硕士研究生培养方案（085208）

一、培养目标与培养规格

工程硕士专业学位是与工程领域任职资格相联系的专业性学位。本专业主要面向信息化，面向国际化的电子、通信、智能控制电路及相关领域，为电子和通信领域行业培养适应我国电子与通信工程领域发展需求的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。具体培养规格为：

(1) 深入学习、掌握马克思主义基本原理，确立辩证唯物主义与历史唯物主义的世界观；坚持四项基本原则，热爱祖国，遵纪守法，品行端正；服从国家需要，积极为社会主义现代化建设服务；

(2) 具有扎实的电子科学技术、电子信息、通信工程等专业的基础理论知识，较好地掌握其基本理论，研究方法，了解该领域的发展现状和动态。掌握相应的实验方法和科研技能；

(3) 掌握所现代电子信息与通信工程有关领域的理论基础和宽广的工程知识、掌握先进的电子科学技术研究手段以及现代工程设计方法，能在已有的经验和技能的基础上，独立从事电子通信工程及相关领域中新技术、新产品的研发工作，具备解决实际问题的能力。具有创新意识和独立承担工程技术工作的能力；

(4) 掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；

(5) 能教熟练地掌握一门外国语；

(6) 具有熟练的计算机操作能力，能熟练运用计算机进行科学计算、相关软件编制、文献检索等；

(7) 具有健康的体魄。

二、培养方式与方法

1、采用全日制研究生管理模式，实行集中在校学习方式。

采取以导师为主，导师与指导小组集体培养相结合的方式。采取理论学习与工程实践相结合的培养方法，使工程硕士生在所攻读的工程领域中掌握扎实的基础理论和宽广的专门知识；掌握系统的科学研究方法并具有对所学知识进行升华的能力，特别是具有解决工程设计与实际关键问题的能力。

2、实行双导师制或导师组负责制。

充分发挥学校和依托单位的积极性，采取双导师联合培养的方式，即由我校研究生导师和企事业单位专家共同承担。与条件较好、在职人员集中的骨干企业建立联合培养基地，以利于工程硕士生既能完成本职工作，又能攻读学位，促进科技成果转化为生产力，把人才培养与企业技术进步结合起来。

硕士生的指导教师由学术水平较高、工程应用能力较强，在研究、工程工作中有一定成就的教授、副教授、高级工程师担任。导师应具有高度责任心，既教书育人，严格要求，又保证培养质量，同时全面关心研究生的成长，及时给予指导。

学位论文选题应来源于工程实际或具有明确的工程技术背景。

三、学习年限与学分

1、学习年限一般为2年，最长不超过3年。

2、第一学年内完成所有课程学习。

3、实行学分制。总学分36学分，其中学位基础课12学分，专业必修课10学分，专业选修课6学分，实践教学8学分。

四、研究方向

1.电磁探测与传输技术 2.光电检测与光通信

3.信号检测与信息处理 4.通信系统电路设计

5.智能控制技术 6.现代通信技术

7.信息安全技术 8.电子信息系统设计

9.射频与模式识别技术 10.电磁场理论与应用

五、课程设置

专业硕士生课程设置分为必修课和选修课两大类，必修课（学位课）包括公共课、学科基础课和专业课。原则上硕士研究生必须按照本专业培养方案用不多于一年时间修完规定课程。

(一) 公共必修课1.《自然辩证法》开课一学期，每周2学时，共36学时，计2学分。

2.《基础英语》开课一学期，每周2学时，共36学时，计2学分。

3.《专业英语》开课一学期，每周2学时，共36学时，计2学分。

(二) 学科基础课

学科基础理论课按一级学科开设，计6～12学分，开设2～4门课，每门课不少于36学时。每位研究生至少修满6学分。

(三) 专业必修课

专业必修课按二级学科开设，计10～16学分，开设3～6门课，每门课不少于36学时。每位研究生至少修满10学分。

(四) 选修课程

选修课程6～12学分，每门课不少于36学时。每位研究生至少修满6学分，可以跨专业选修。专业方向课列入选修课程，导师在制定研究生个人培养计划时从选修课程中指定。

(五) 必修实践环节 必修实践环节包括：1.工程实践；2.专业实验；3.文献综述与开题报告；4.学术活动(学生应积极参加学术活动，学习期间要求每位学生参加一次学术会议)。

我院工程硕士生试行学分制，必须取得规定的32学分以上，方可参加硕士学位论文答辩。考核合格（考试75分以上，考查合格），给予学生规定学分；考试不合格，可给予一次补考机会。研究生应在一年时间内完成规定学分。成绩考核分考试和考查两种形式。考试一律按百分制评定成绩，考查按优秀、良好、及格、不及格四等级评定成绩。学位课程一律要求考试，非课程类教学环节和中期考核宜用考查的方式进行。学生必须在规定时间内参加考试、考查，如有特殊原因不能按时参加考试、考查时，必须事先提出申请缓考，经主管院长批准，其中公共课须经研究生处批准，方能缓考。擅自不参加考试者，该课程的成绩以零分计，并不予补考。

学分计算方法：每学期按18周计算，若一门课上一学期，则该课程的周学时数为该门课程的学分数。对不足一学期的课程，学分由授课周数除以18折算。实验课程的周学时除以2即为该门课程的学分。一门实验课程的总学分不能超过3学分。对不足一学期的实验课，可按总学时折算给学分。补修本专业大学本科课程不计学分。

具体课程设置见附表。

六、工程实践

全日制工程硕士的实践教学环节可以通过两种途径来完成：1）在校内导师指导下参加具有工程应用背景的科研项目；2）到实习单位（或实习基地）进行主题明确、内容明确、计划明确的系统化实践训练。

对于第1种情况，实行单导师制，导师由校内本领域具有高级专业技术职称或已获得博士学位的教师承担。导师负责指导学生的课程学习、实践教学和学位论文。完成实践环节的实习后，学生需撰写工作总结作为专业实践报告。由导师审阅并给出实习情况鉴定和实习成绩评定，不通过者不能申请学位论文答辩。学生学位论文工作应与所参加的工程应用项目相结合。

对于第2种情况，实行双导师制，导师必须具有与本领域相关的高级专业技术职称或已获得博士学位。其中一位导师来自校内（即校内导师），负有工程硕士研究生指导的主要责任，主要指导学生的课程学习和学位论文；另一位导师原则上要求来自研究生的实习单位（即企业导师），主要指导学生实践环节的学习。实践环节要保证不少于半年的实习时间。完成实践环节的实习后，由实习单位出具学生的实习情况鉴定，学生需撰写和提交专业实践报告。专业实践报告主要介绍在企业的实习工作（技术开发、产品调试、市场调研、技术支持等）情况和工作总结。由培养单位组织专家对学生的实习鉴定和专业实践报告进行审阅并给出实习成绩评定，不通过者不能申请学位论文答辩。学生学位论文工作可与实践环节参与的工作相结合。

七、中期考核

1．考核内容：研究生中期考核要求认真填写《研究生中期考核登记表》，院对研究生的政治思想、课程学习、科研和实践能力等各个培养环节进行全面、综合测评。（1）政治思想品德、学习态度评定：研究生要认真做思想小结，并认真填写好中期考核表的自我总结。（2）对课程成绩、完成学分情况进行审核。（3）学位论文开题报告审核：中期考核前，研究生的学位论文必须开题，并由各指导组统一组织学生做开题报告。开题报告应包括研究背景知识和拟开展的研究工作介绍两方面内容。开题报告主要考察学生对研究背景知识和相关研究领域的最新研究动态的了解，同时考察学生的文献综述能力，采用口头报告（10－15分钟）和书面报告结合形式。开题第一次未通过，允许1－2月内再进行一次，仍未通过者，按学籍管理规定处理。中期考核要审核开题报告登记表。

2．考核时间：一般安排在第三学期的4、5月份进行。

3．考核程序：以专业为单位组成考核小组。考核小组由研究生导师、教研室主任、任课教师参加。考核组负责对研究生进行全面考核。学习成绩优良，达到考核内容要求的，进入硕士论文写作阶段；学习成绩较差，未达到考核内容要求的，不得申请硕士学位。分管研究生的院长全面负责研究生中期考核工作，考核组将考核意见及有关材料送院办公室，由院召开学术委员会会议，审核通过。在规定时间内未按时完成中期考核者，按考核不合格处理。

八、学位论文

学位论文工作的目的是使研究生在科学研究和工程方面受到全面的基本训练，它是培养研究生具有从事科学研究和工程运用所学知识分析问题、解决问题能力的主要环节。在导师指导下，研究生应用不少于一年的时间参加科学研究、工程实践及撰写学位论文，不计学分。硕士研究生一般应在第三学期内完成论文的选题工作，并提交学位论文计划，并做开题报告，经讨论认为选题合适且计划切实可行的，方能正式开展论文工作。

学位论文的基本要求遵照《河南师范大学授予工程硕士学位工作细则》的有关规定。根据我院具体情况，论文要求如下：

工程设计类论文，应以解决生产或工程实际问题为重点，设计方案正确，布局及设计结构合理，数据准确，设计符合行业标准，技术文档齐全，设计结果投入了实施或通过了相关业务部门的评估；

技术研究或技术改造类（包括应用基础研究、应用研究、预先研究、实验研究、系统研究等）项目论文，要求综合应用基础理论与专业知识，分析过程正确，技术方法科学，实验结果可信，论文成果具有先进性和实用性；

工程软件或应用软件为主要内容的论文，要求需求分析合理，总体设计正确，程序编制及文档规范，并通过测试或可进行现场演示；

侧重于工程管理的论文，应有明确的工程应用背景，研究成果应具有一定经济或社会效益，统计或收集的数据可靠、充分，理论建模和分析方法科学正确。

学位论文格式要求参见《河南师范大学研究生学位论文及其摘要编写格式的要求》。

九、学位授予

攻读工程硕士专业学位的研究生通过学位论文答辩以后，根据《河南师范大学学工程硕士学位授予工作细则》，经校学位评定委员会审查合格后，可授予电子与通信工程工程硕士硕士学位。

电子与通信工程专业学位研究生培养方案课程设置表

课程

类别

课程

编号

课程名称

总学时

学分

开课学期及周学时

备注

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

必 修 课（学位课程）

公

共

课

002011

英语

36

2

2

002012

政治理论

36

2

2

学

科

基

础

课

020013

随机过程与数理统计

54

3

3

至少修6学分

020017

高等电磁场理论

54

3

3

020901

现代电路理论

54

3

3

025001

信息论基础

54

3

3

专

业

课

020029

现代数字信号处理

54

3

3

至少修10学分

020016

电磁波传播理论

54

3

3

020939

电子电路系统设计

54

3

3

020811

微弱信号检测

54

3

3

020941

信息安全技术

54

3

3

025002

现代通信技术

54

3

3

020938

传感器技术及应用

54

3

020802

嵌入式系统与结构

54

3

3

选

修

课

020035

光电检测与信号处理

54

3

3

至

少

选

修

6

学

分

020936

光电子技术

54

3

3

020019

光纤通信技术

36

2

3

020937

软件无线电技术

36

2

2

020703

微波遥感原理

36

2

2

020027

网络通信

36

2

2

020015

导波光学

54

3

3

020808

系统仿真及其应用

36

2

2

020028

微电子技术及应用

54

3

3

020940

射频电路理论与应用

54

3

3

020801

数字图像处理

36

2

2

020810

电磁兼容

36

2

2

020803

现代控制理论

54

3

3

020805

数字集成电路理论与设计

36

2

2

教学

实践

创新实践（工程实践、科学研究论坛、创新实践比赛等）

8

主要课程介绍

课程编号：020013 课程名称：随机过程与数理统计

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅰ

教学要求：

本课程由“随机过程”和“数理统计”两部分组成，即《高等数理统计》和《高等随机过程》，以满足非数学专业研究生的需要。随机过程是研究随机现象的数学规律性的数学理论分支之一，也是构造随机模型的基础理论之一。通过通过这部分内容的学习，期望学生能较好地理解随机数学的基本思想，掌握几个基本而常用的过程的处理方法，如正态过程、普阿松过程等；特别是马氏过程要重点理解并掌握；会对随机过程进行数学分析，了解平稳过程的谱分解。从而提高学生的数学素质，加强学生开展科研工作和解决实际问题的能力。数理统计是关于数据资料的收集﹑整理﹑分析和推断的学科，通过对本课程的学习，使学生在本科工程数学的基础上，进一步较收入地掌握数理统计的基本理论和方法，培养运用数理统计的方法分析和解决有关实际问题的能力，并为今后学习后继课程打下必要的基础。

教学内容：

第一部分：预备知识

内容：概率论中常用的几个变换，条件期望，随机变量的收敛性。

要求：掌握母函数、特征函数，条件期望，随机变量的以概率收敛及均方收敛。

第二部分：随机过程的基本概念

内容：定义，正态过程，谱阿松过程。

要求：掌握它们的定义及性质。

第三部分：Markov 过程

内容：可数状态 Markov 链，间断型 Markov 过程。

要求：掌握马氏链的状态分类、状态空间的分解、遍历定理、平稳分布；了解 Kolmogorov 向前向后方程。 

第四部分：随机分析

内容：二阶矩过程的定义、均方极限、均方微积分。

要求：会进行数学分析。 

第五部分：平稳过程

内容：概念与性质、谱分解。

第六部分：统计推断准备

理解概念：总体,个体,样本,样本观测值,样本容量,简单随机样本,统计量,记住样本均值,样本方差,样本标准差；理解抽样分布, 熟悉 方布, t分布, F分布的定义, 了解 变量的性质 ⑴可加性; ⑵数学期望与方差；理解上﹑下侧分位数的概念和关系, 会查表确定标准正态分布, 方布, t分布, F分布的分位数；理解样本的分布, 了解样本的经验分布,会绘制分布的直方图。 

第七部分：参数估计

熟练掌握参数的矩估计法, 极大似然估计法, 掌握求参数的连续函数的矩估计, 掌握求参数的严格单调函数的极大似然估计；熟悉点估计的优良标准：⑴无偏性;⑵有效性;⑶均方误差准则; ⑷一致性;⑸充分性;知道⑹完备性；熟练掌握求参数无偏估计的C﹣R下界, 理解有效估计,理解最小方差无偏估计(MVUE),掌握因子分解定理的应用,掌握在单参数指数族分布下求参数的MVUE；理解区间估计的概念, 掌握区间估计的方法找枢轴量法, 熟练掌握单个正态总体均值(方差已知或未知),方差,标准差的区间估计, 掌握分布自由时总体均值的近似区间估计, 总体比率的近似区间估计；掌握两个正态总体：⑴均值差(各正态总体方差已知或各正态总体方差未知但相等), ⑵方差比的区间估计；理解区间估计的优良标准：⑴可靠性;⑵精确性；了解经典方法和贝叶斯方法的主要区别,了解先验分布和后验分布,掌握求参数的贝叶斯估计。

第八部分：假设检验

了解假设检验的概念, 知道假设检验的分类：参数假设检验和非参数假设检验, 理解两类错误的不同以及产生这两类错误的原因；对单个正态总体N((, ), 熟练掌握检验假设条件。掌握分布的检验法, 掌握随机变量独立性的 检验法。

第九部分：回归分析

了解散点图,理解一元线性回归模型, 熟练掌握求一元线性回归模型参数的最小二乘估计并了解最小二乘估计的性质, 掌握建立一元线性回归方程,知道回归直线。 会求误差方差的无偏估计, 掌握一元线性回归方程的有效性的显著性检验。 理解分解式SSY=SSR+SSE的意义, SSR/SSY的大小对两个变量直线关系的影响,会应用一元线性回归方程进行点的预报和区间预报；理解多元线性回归模型, 掌握多元线性回归模型参数的最小二乘估计并掌握最小二乘估计的性质, 会建立多元线性回归方程, 会求误差方差的无偏估计, 掌握多元线性回归方程的整体性有效性的显著性检验和每个自变量作用的显著性检验；掌握可线性化回归模型的处理方法；了解自变量的选择,理解最优回归方程的意义,会求最优回归方程。

第十部分：方差分析与正交试验设计

了解单因素方差分析模型, 掌握单因素方差分析方法；了解双因素方差分析模型, 掌握双因素方差分析方法；了解正交表的特点, 熟练掌握正交表的极差分析法, 掌握正交表的方差分析法。

第十一部分：质量控制图与抽样检验方案

知道质量控制图的作用, 了解 —R控制图的原理,会绘制 —R控制图,知道控制图的诊断；了解抽样检验方案的概念, 了解OC函数,掌握一次计数标准型抽样检验方案的确定, 掌握正态总体下关于均值的一次计量标准型抽样检验方案的确定。 

实验（上机）内容和基本要求

本课程无实验和上机的教学安排，但希望学生结合本专业的特点和所研究的课题，选择部分随机过程实际问题，自己上机计算。 

教材及主要参考书目：

1．刘嘉昆，《应用随机过程》，2002，科学出版社

2．S．M．劳斯，《随机过程》，1997，何声武等译，中国统计出版社

3．汪荣鑫，《数理统计》，西安交通大学出版社,1986

预修课程：

高等数学，付氏变换, 概率统计，线性代数。

课程编号：020017 课程名称：高等电磁理论

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅰ

教学要求：《高等电磁场理论》是电子科学与技术一级学科、通信与信息技术一级学科下属各二级学科的重要硕士学位课程之一,也是国外众多研究生院的重点课程。最近全国工程硕士学位网站公布的大纲也明确这门课为“电子与通信工程”（代码430109）的核心课程。课程的教学重点是基于本科层次的《电磁场理论》、《微波技术基础》等课程的教学，更加深入、广泛地讲授电磁场的基本理论及数学分析方法，让学生从更高层次学习和理解电磁学定理及概念。重点探讨电磁波基本方程、原理和定理；平面波、柱面波和球面波的基本波函数；电磁波的辐射及导电体的散射；标量和矢量亥姆霍兹方程的积分解；标量和并矢格林函数的解法；电磁波在金属波导、微带、介质波导中的传播；微波谐振器；运动电磁场及瞬态电磁场等内容。期望能为现代电子与通信工程等超高频的科研实践提供坚实的基础，并得到广泛、直接或间接的应用。

教学内容：

第1章 电磁理论基本方程

第2章 基本原理和定理

第3章 基本波函数

第4章 波动方程的积分解

第5章 格林函数

第6章 导行电磁波

第7章 微波谐振器

第8章 运动系统电磁场简介

第9章 瞬态电磁场

教材及参考书：

1．《高等电磁理论》 傅君眉、冯恩信 西安交通大学出版社。

2．《微波与光电子学中的电磁理论》 张克潜、李德杰 电子工业出版社。

3．美Nannapaneni Narayana Rao著, 周建华游佰强译，《工程电磁学基础》机械工业出版社，2006。

预修课程：

高等数学，普通物理

课程编号：020029 课程名称：现代数字信号处理

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅱ

教学要求：

本课程主要讲授现代数字信号处理的理论与实现方法。要求掌握的主要内容有：离散Wiener滤波器；离散Wiener预测器；离散Kalman滤波；自适应滤波的基本原理；Widrow-Hoff LMS 算法；LMS 算法的收敛特性；自适应噪声抵消器；功率谱估计的经典法；随机信号的参数模型；AR模型的参数估计；最大熵谱估计与AR模型法；AR模型参数的Levinson-Durbin 算法；AR模型参数的Burg 算法；同态滤波与广义叠加定理；信号的时频分析，短时傅里叶变换，时频分析；小波分析，正交基；多分辨率分析；小波与FIR滤波器组；小波与IIR滤波器组；时域滤波器组分析。

教学内容：

第一章 Wiener 滤波与Kalman 滤波

引言；离散Wiener滤波器；离散Wiener预测器；离散Kalman滤波

第二章 自适应滤波

自适应滤波的基本原理；Widrow-Hoff LMS 算法；LMS 算法的收敛特性；自适应噪声抵消器；应用举例

第三章 随机信号的功率谱估计

引言；功率谱估计的经典法；随机信号的参数模型；AR模型的参数估计；最大熵谱估计与AR模型法；AR模型参数的Levinson-Durbin 算法；AR模型参数的Burg 算法

第四章 同态滤波

同态系统的基本概念；广义叠加定理；乘积同态系统，卷积同态系统；负倒谱及其性质；特征系统的计算机实现

第五章 信号的时频分析

短时傅里叶变换；能量化和相关化的时频表示；时频分布；Wigner-Ville 分布；移不变时频表示与仿射时频表示；Wigner-Ville 分布的应用。

第六章 小波分析

STFT和小波变换的比较；离散变换（框架理论），正交基；多分辨率分析；小波与FIR滤波器组；小波与IIR滤波器组；时域滤波器组分析；小波在信号处理中的应用。

教材及主要参考书目：

1．胡广书，《数字信号处理——理论、算法与实现》（第10-13章），清华大学出版社，2001年；

2．姚天任等，《现代数字信号处理》，华中理工大学出版社，2001；

3．黄文梅等，《信号分析与处理——MATLAB语言及应用》，国防科技大学出版社，1999

预修课程：

信号与系统；离散时间信号与系统分析

课程编号： 020016 课程名称：电磁波传播理论

总 课 时： 54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅱ

教学要求：

电磁波在空间传播基本理论是无线电通信、广播、导航、雷达、遥测遥控等各种无线电系统设计中不可缺少的理论基础，是无线电科学的一个重要组成部分，是一门具有广泛实用意义和科学意义的应用基础学科和交叉学科。利用无线电波传播的规律和特点，以及进行必要的传输特性估算，是研究各种无线电信道特性和正确论证、设计、组织使用各种无线电系统的重要依据。

电磁波在空间的传播主要研究电磁波与传播媒质的相互作用及其在有关系统工程和环境探测研究中的应用。本课程主要介绍电磁波在空间传播的基础知识和在实际工作中的电磁波传播问题。本课程内容具有明显的系统性和全面性，反映了当前电磁波在空间传播领域的主要方向和研究水平。通过本课程的教学，使物理电子学关专业的研究生掌握电磁波传播和空间环境建模的基本理论和方法，为今后的研究工作打下坚实的基础。

教学内容：

第一章 电磁波概述

§1．1电磁波的应用及其发展 §1．2 电磁场基本定律 §1．3 电磁波的时空形态及特征参数 §1．4 电磁波的辐射 §1．5 电磁波的传播基础

§1．5 变换群

第二章 日地空间背景特性

§2．1 太阳能量辐射 §2．2 地球磁场与磁层 §2．3 地球中性大气 §2．4 电离层物理基础 §2．5 中、低层大气 §2．6 地表及地壳的电特性

第三章 日地空间扰动环境

§3．1 太阳活动及其爆发机制 §3．2电离层不规则扰动结构 §3．3 中、低层大气的扰动效应 §3．4 空间环境扰动对人类活动的影响和空间天气预测 §3．5 背景无线电噪声

第四章 电波传播信道及其作用机制

§4．1 引言 §4．2 媒质信道与传播函数 §4．3 电磁波在均匀各向同性有耗媒质空间的传播 §4．4 非均匀媒质中的电磁波传播机制 §4．5 信道与目标的脉冲响应 §4．6 各种无线电系统的空间信道及其传播效应

第五章 地面电波传播

§5．1 地面和地表对电波辐射、接收及传播的影响 §5．2 均匀光滑地面的地波传播 §5．3 分段均匀路径的地波传播 §5．4 地波传播在导航和雷达中的应用 §5．4 地面移动通信中的电波传播

第六章 对流层电磁波传播

§6．1 对流层折射 §6．2 超短波、微波视距传播 §6．3 超短波、微波超视距传播 §6．4 毫米波大气传播 §6．5 光波大气传播

第七章 电离层电磁波传播

§7．1 电离层折射与传播模式 §7．2 短波远距离与环球传播 §7．3 短波多跳反射传播 §7．4 短波天波超视距返回散射传播 §7．5 中波天波传播 §7．5 超短波电离层散射传播

第八章 宇宙空间电波传播

§8．1 空、地传播的大气效应 §8．2 卫星通信、导航的电波传播 §8．3 飞行体跟踪定位

第九章 近地空间环境遥感探测

§9．1 遥感与反演 §9．2地面与植被遥感 §9．3 对流层遥感 §9．4 电离层无线电探测

教材及主要参考书目：

1．《电磁波传播与空间环境》，熊皓，电子工业出版社，2004年。

2．《无线电波传播》，熊皓，电子工业出版社，2000年。

3．《电磁波、天线与电波传播》，潘仲英，机械工业出版社，2003年。

4．谢益溪等．电波传播—超短波、微波、毫米波[M]． 北京：电子工业出版社,1990．

5．ITU-R Recommendations 2000 PI and PN Series volumes．

6．张瑜,郝文辉,高金辉． 微波技术及应用[M]． 西安：西安电子科技大学出版社,2006．

7． 黄捷． 电波大气折射误差修正[M]．北京：国防工业出版社．1999．

预修课程

电磁场与电磁波；微波技术与天线

教学网站和相关专业文献网站：

1. 西安电子科技大学网站：http：//www．xidian．net．cn/

2. 电子科技大学网站：http：//www．uestc．edu．cn/

3. 中国电波传播研究所网站：http：//www．crirp．ac．cn/

4. 麻省理工学院开放课程： http：//ocw．mit．edu/

课程编号：020938 课程名称：传感器技术及应用

总 课 时：36 学 分：2

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅱ

教学要求：

本课程为物理电子学专业硕士研究生的专业基础课，其任务是使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为测控系统的设计与开发奠定基础。

教学内容：

第一章 概论

1-1传感器的定义及其作用 1-2传感器的特性 1-3传感器的发展 1-4信号传输方式 1-5信号处理方式

第二章 温度传感器

2-1概述 2-2热电偶 2-3热电阻 2-4热敏电阻 2-5 pn结温度传感器 2-6集成温度传感器 2-7热辐射温度传感器 2-8光纤温度传感器 2-9热敏磁性温度传感器 2-10弹性温度传感器 2-11变色温度传感器 2-12其他温度传感器 2-13温度测量方式

第三章 光电传感器

3-1概述 3-2光敏电阻 3-3光敏二极管 3—4光敏三极管 3-5光电藕合器 3-6光电池 3-7 PSD传感器 3-8固态图像传感器

第四章 磁敏传感器

4-1概述 4-2霍尔元件 4-3集成霍尔传感器 4-4磁敏电阻 4-5磁敏晶体管 4-6其他磁敏传感器

第五章 力敏传感器

5-1概述 5-2力敏传感器的特性 5-3力敏传感器的基本应用 5-4力敏传感器应用实例

第六章 湿敏传感器

6-1概述 6-2湿敏传感器的参数 6-3湿敏传感器的种类 6-4湿敏传感器应用技术

第七章 气敏传感器

7-1概述…… 7-2半导体气敏传感器 7-3恒电位电解式气敏传感器 7-4气敏集成传感器 7-5气敏传感器应用实例

第八章 常用传感器应用电路设计

8-1传感器放大电路的设计 8-2温度传感器应用电路的设计 8-3光电传感器应用电路的设计 8-4磁敏传感器应用电路设计 8-5超声波传感器应用电路的设计 8-6电流传感器应用电路的设计

教材及主要参考书目：

使用教材：

《传感器及其应用》，何希才，国防工业出版社

参考书：

《传感器原理及应用》，唐贤远，成都电子科技大学出版社；

《传感器原理及应用电路》，何希才，电子工业出版社

预修课程：

模拟电路，数字电路

课程编号：020015 课程名称：导波光学

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅱ

教学要求：

本课程在电磁场理论与近代光学基础上，系统而深入地介绍纤维光学与集成光学中各类介质光波导的传输特性，全面讲述了平面介质波导，光纤，耦合波导，周期性波导，非线性介质波导，光导波调制的基本原理及其应用。利用电磁场和射线光学理论，分析光波导中光的传播规律，平面波导及条形波导的模式理论和光纤的模式理论。讲述光纤的色散特性、色散补偿技术和光纤中的各种非线性效应。介绍光通信系统中常用的无源光器件和有源光器件的结构、工作原理及特性。结合理论进一步介绍导波光学在光通信和光传感等领域的应用和近年来主要进展。

教学内容：

第1章 绪论

1-1 通信历史的回顾 1-2 光纤通信的产生和发展 1-3 光通信关键技术 1-4 光波技术的发展

第2章 电磁场理论基础

2-1 电磁场基本方程 2-2 各向同性媒质中的平面电磁波 2-3 各向异性媒质中的平面电磁波 2-4 电磁波理论的短波长极限--几何光学理论

第3章 光波导的几何光学分析方法

3-1 均匀介质薄膜波导中光线的传播 3-2 芯层折射率渐变的介质薄膜波导中光线的传播 3-3 阶跃光纤中光线的传播 3—4 梯度光纤中光线的传播 3-5 光纤与光源的耦合

第4章 薄膜波导和带状波导的模式理论

4-1 均匀薄膜波导 4-2 渐变薄膜波导 4-3 条形光波导 4-4 带状波导的近似分析方法

第5章 光纤的模式理论

5-1 光纤中的电磁场方程 5-2 阶跃光纤的严格解——矢量模解 5-3 阶跃光纤中的线偏振模 5-4 梯度光纤的解析解法 5-5 光波导的数值分析方法 5-6 模式的正交性和完备性 5-7 微扰法 5-8 模式的横向耦合理论 5-9 模式的纵向耦合理论 5-10 单模光纤

第6章 光纤的色散特性

6-1 色散概述 6-2 材料色散 6-3 单模光纤的色散及单模光纤的分类 6-4 多模光纤的模式色散 6-5 色散导致的光信号畸变及其对通信的影响 6-6 色散补偿

第7章 单模光纤的非线性传输特性

7-1 光波与媒质的非线性互作用 7-2 光信号的非线性传播方程 7-3 自相位调制（SPM） 7-4 交叉相位调制（XPM） 7-5 光孤子传输 7-6 四波混频(FWM) 7-7 受激拉曼散射（SRS） 7-8 受激布里渊散射（SBS）

第8章 无源光器件

8-1 光纤连接器 8-2 光耦合器 8-3 光波复用、解复用器 8-4 光调制器 8-5 光滤波器、光开关、光隔离器、光衰减器 8-6 光纤光栅

第9章 有源光器件

9-1 半导体激光器的工作原理 9-2 半导体激光器的结构及工作特性 9-3 半导体光电检测器 9-4 光放大器

教材及主要参考书目：

使用教材：

《光波导理论与技术》， 李玉权 崔敏，人民邮电出版社

参考书：

1．《光波导理论》， 吴重庆编著，清华大学出版社，第二版；

2．《光波导理论》，（澳）斯奈德，洛夫著，周幼威译，人民邮电出版社；

3．D． Marcuse, Theory of Dielectric Optical Waveguides, Academic Press, San Diego, CA, 1991．

预修课程：

电磁场或电动力学，光学

课程编号：020019 课程名称：光纤通信技术

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅱ

教学要求：

本课程旨在介绍光纤通信器件和系统的基本原理和特点。首先介绍光纤的结构、分类和主要特性参数，分别采用电磁场理论和射线方法分析光纤导光原理和模式等概念。阐述光纤的损耗、色散和非线性以及对光纤通信系统的影响。其次介绍光发射系统和光接收系统的基本组成和原理，重点讲解各种半导体激光光源的结构、原理、调制方式和噪声特性，以及PIN和APD光检测器的原理和光接收系统组成、信噪比和灵敏度等性能。再次介绍各种光无源器件以及掺铒光纤放大器(EDFA)、拉曼光纤放大器(OFR)和半导体光放大器(SOA)的工作原理、基本特性和关键技术参数。而后介绍SDH的产生和基本概念，包括SDH的速率等级、SDH的帧结构及组成、SDH的复用结构、SDH 传 送 网、分层模型、物理拓扑。最后介绍光纤通信新技术，包括DWDM技术、光接入网技术、相干光通信技术、光孤子通信技术和全光通信网。

教学内容：

第1章 引言

1．1 光纤通信的发展历史与现状 1．2 光纤通信系统简介 1．3光纤通信中若干基本名词介绍

第2章 光纤

2-1光纤的几何描述 2-2光在光纤中的传输 2-3光纤的模式 2-4光纤的损耗 2-5光纤的色散 2-6光纤的双折射与偏振 2-7光纤的非线性特性

第3章 光源与光发射系统

3-1发射系统简介 3-2半导体材料中的光发射与光吸收 3-3发光二极管 3—4半导体激光器的工作原理与特性 3-5半导体激光器的结构 3-6光发射机结构

第4章 光检测器与光接收系统

4-1光接收系统简介 4-2光检测器 4-3光接收机结构 4-4光接收机的噪声 4-5光接收机的灵敏度

第5章 光无源器件

5-1 光通信系统中的无源器件 5-2 光纤耦合器 5-3 光调制器和光开关 5-4 光纤光栅 5-5 光波导器件 5-6 其它波分复用器件

第6章 光通信中的光放大器

6-1光放大基本原理 6-2半导体激光放大器 6-3掺铒光纤放大器 6-4朗曼光纤放大器 6-5光放大器在系统中的应用

第7章 光通信中的光放大器

7-1光放大基本原理 7-2半导体激光放大器 7-3掺铒光纤放大器 7-4朗曼光纤放大器 7-5光放大器在系统中的应用

第8章 SDH技术

8-1 SDH的产生和基本概念 8-2 SDH的速率等级 8-3 SDH的特点及存在的问题 8-4 SDH的帧结构及组成 8-5 SDH的复用结构、设备类型 8-6 SDH 传 送 网、分层模型、物理拓扑

第9章 光纤通信新技术

9-1 DWDM技术的概念及系统结构 9-2 光网络的概念 9-3 光接入网技术 9-4 相干光通信技术 9-5 光孤子通信技术 9-6 全光通信网

教材及参考书

教材：

《光纤通信系统》，顾婉仪 著，北京邮电大学出版社，1999

参考书：

1． Optical Fiber Communications, Third Edition, Gerd Keiser ed． The McGraw-Hill Companies, Inc． 2000

2．《光纤通信》，国外电子与通信教材系列，李玉权、崔敏、蒲涛，等译，李玉权 校，电子工业出版社，2002

3． Fiber-Optic Communications Technology, Djafar K． Mynbaev, Lowell L． Scheiner eds．, Pearson Education, Inc．, 2001

4．《光纤通信技术》，国外高校电子信息类优秀教材，科学出版社，2002

5． Optical Electronics in Modern Communications, 5th Edition, Amnon Yariv ed．, Oxford University Press, Inc． 1997

6．《现代通信光电子学》，国外电子与通信教材系列，电子工业出版社2002

7．Fiber-Optic Communication Systems, 3rd Edition, Govind P． Agrawal, Wiley-Interscience, June 2002

8．Applications of Nonlinear Fiber Optics, Govind P． Agrawal, Academic Press, 2001

9．《光纤通信基础》，李玲, 黄永清 编著，国防工业出版社，1999

10．《光纤通信原理》，邓大鹏 等编著，人民邮电出版社，2003

预修课程：电磁场或电动力学，光学，通信原理

课程编号：020028 课程名称：微电子技术及应用

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：II

教学要求：

本课程介绍各种典型微电子器件的功能和特点，介绍它们在应用中的一些特殊问题和应用技巧，并结合微电子技术的最新发展介绍它们在现代通信、智能化仪器仪表和自动控制等电路系统中的典型应用。要求学生能结合已经学过的专业知识，联系实际应用综合性地掌握微电子器件的友谊知识，提高微电子技术的应用能力。

教学内容：

第1章 使用微电子器件的必备知识

集成电路的外形封装和管脚识别；数字集成电路使用的注意事项；模拟集成电路和专用集成电路使用的注意事项；用微电子器件的接口技术

重点：微电子器件的接口技术及其应用

第二章 数字集成电路的应用设计

数字集成电路的设计基础；CMOS数字集成电路的应用设计；门电路的应用；D触发器的应用；单稳态电路的应用；施密特触发器的应用

重点：各种CMOS数字集成电路的工作原理及其应用方法

第三章 MOS运算放大器及其应用

Bi-MOS运算放大器和CMOS运算放大器；CMOS运算放大器和电压比较器的典型应用

重点：Bi-MOS运放和CMOS运放的区别

难点：CMOS运放和电压比较器在应用上的区别

第四章 集成时基电路555及其应用设计

555型集成时基电路基本特性；555型集成时基电路的三种基本应用模式；555/7555的负载能力；555型集成时基电路的应用

重点：555型时基电路的三种基本应用模式

第五章 专用集成电路的应用设计

红外遥控电路的应用；光控电路的应用

重点：遥控电路中的编码和解码原理

第六章 ADC和DAC 集成电路的应用

ADC 集成电路7126 简介及其应用； DAC 集成电路的应用举例

重点：ADC集成电路7126的工作原理

教材及主要参考书目：

1．张兴等，《微电子学概论》，北京大学出版社，2004年

2．郝跃等，《微电子概论》，高等教育出版社，2008年

3. 王志功，《集成电路设计》，高等教育出版社，2006年

预修课程：

半导体器件原理，模拟电子电路，数字电子电路，电子技术

课程编号：020802 课程名称：嵌入式系统与结构

总 课 时：54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：Ⅱ

教学要求：

微控制器和嵌入式系统是计算机应用技术的重要分支之一。本课程介绍以微控制器为内核的嵌入式系统结构、工作原理、应用领域的软硬件环境以及开发的主要方法。要求学生掌握l、了解微控制器的基本特点和应用领域；2、掌握嵌入式系统结构、工作原理、设计开发的基本方法。

教学内容：

第一章 微控制器

概述；几个主流系列的微控制器介绍

第二章 嵌入式系统和结构的工作原理

概述；嵌入式系统的结构和工作原理

第三章 嵌入式系统的开发环境

嵌入式系统开发的硬件环境；嵌入式系统开发的软件环境

第四章 嵌入式系统编程

嵌入式系统的操作系统优化；嵌入式系统中的接口编程；嵌入式系统应用软件的编程

课程实验安排：

实验1：熟悉嵌入式系统的开发环境；

实验2：嵌入式系统的接口编程实验；

实验3：一个典型应用的软件编程实验；

实验4：嵌入式系统的操作系统优化编程实验

教材及主要参考书目：

《嵌入式Linux设计与应用》 邹思轶主编 清华大学

预修课程：

操作系统、单片机原理与应用、DSP芯片与应用

课程编号： 020803 课程名称：现代控制理论

总 课 时： 54 学 分：3

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：II

教学要求：

《现代控制理论》课程要求学生掌握的主要内容包括两大部分：第一部分为状态空间表示法的基础知识，包括控制系统的状态空间表达式、状态空间表达式的解、线性控制系统的能控性和能观性、稳定性与李雅普诺夫方法等；第二部分为状态空间表示法在系统控制中的应用，包括线性定常系统的综合、最优控制等。通过本课程的学习，使学生掌握为状态空间表示法的基本原理，初步掌握线性定常系统的综合、最优控制的基本方法，为今后从事控制系统的现代控制方法的设计奠定基础。

教学内容：

第一章 动力学系统的状态空间表示法

动力学系统中状态的基本概念；根据物理模型建立状态空间表达式；根据输入输出关系建立状态空间表达式；等价变换及特征值标准形；组合系统的状态空间表达式；从状态空间表达式求传递函数

第二章 线性控制系统的动态分析

矩阵指数函数；线性定常系统状态方程的解；线性时变系统状态方程的解

第三章 系统的可控性和可观测性分析

问题的提出；线性连续定常系统的可控性；线性连续时变系统的可控性；线性连续定常系统的可观测性；线性连续时变系统的可观测；线性系统可控性与可观测性的对偶关系

第四章 可控/可观测标准形，系统的结构分解与传递函数阵的最小实现

可控标准形与可观标准形；线性系统结构的分解；传递函数矩阵的实现问题；传递函数中零极点对消与状态可控性和可观测性之间的关系

第五章 控制系统的稳定性分析-李亚普若夫第二法

关于稳定性的几个定义；李亚普若夫第一方法；李亚普若夫第二方法；线性系统的李亚普若夫稳定性分析；李亚普若夫第二法在线性系统设计中的应用；非线性系统的李亚普若夫稳定性分析

第六章 状态反馈、状态观测器及系统解耦

两种反馈形式下闭环系统的状态空间表达式；状态反馈与闭环系统极点的配置；状态反馈闭环系统的可控性和可观测性；状态观测器的设计；降维状态观测器；带有状态观测器的状态反馈系统；状态反馈下闭环系统的稳定性；状态反馈解耦

第七章 用变分法求解最优控制系统

最优控制的一般提法；泛函与变分的基本概念；无约束条件的变分问题；端点时间固定，等式约束条件下的变分问题；端点时间未定，等式约束条件下的变分问题

第八章 最小值原理及其应用

最小值原理的基本结论；时间最优控制问题；最少燃料问题

第九章 二次型性能指标的线性最优控制

有限时间调节问题；定常调节问题；线性伺服系统最优控制

教材及主要参考书目：

1．胡寿松,《自动控制原理习题集》（第二版），科学出版社，2003年；

2．刘豹,《现代控制理论》（第二版），机械工业出版社，1999年；

3．刘豹主编,《现代控制理论》, 机械工业出版社，2002；

4．郑大钟编著，《线性系统理论》，清华大学出版社，1990年；

5．常春馨主编，《现代控制理论基础》，机械工业出版社，1988年；

4．陈启宗，《线性系统理论与设计》，科学出版社，1988

预修课程：

高等数学，线性代数，自动控制原理

课程编号：020937 课程名称：软件无线电技术

总 课 时： 36 学 分：2

开课单位：物理与信息工程学院 开课学期：II

教学要求：

软件无线电是1992年美国首次提出的一种实现无线通信的新的体系结构。所谓软件无线电（Software Defined Radio,简称SDR），就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器，尽早地完成信号的数字化，从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。相较传统的系统，具有通用性好、增加功能方便、小型化、灵敏度高、可靠性高等优点。

软件无线电技术是电子科学与技术、信息通信工程等相关专业的专业课。随着其飞速发展，应用从军事领域走向民用领域，是3G和4G通信等领域的关键技术。本课程主要讲授软件无线电的基本概念、基本理论、数字信号的生成、同步技术、数／模转换器和模／数转换器、软／硬件平台与算法的工程实现，以及智能天线等方面的内容。通过本课程的教学，物理电子学、电路与系统相关专业的研究生可掌握软件无线电技术的基本理论和关键技术，为今后的研究和开发工作打下坚实的基础。

教学内容：

第1章 软件无线电概述

1.1　软件无线电的概念　1.2　软件无线电技术的发展概况　1.3　理想的软件无线电及其限制的解决思路

第2章 软件无线电的体系结构

2.1　体系结构简介　2.2　体系结构研究　2.3　评价软件无线电系统的软件程度的“矢量”　2.4　可编程数字电台(PDR)实例研究

第3章 软件无线电的理论基础

3.1　信号采样理论　3.2　采样率变换原理　3.3　高效数字滤波器

第4章 信号的数字生成

4.1　基带成形滤波　4.2　频率合成技术

第5章 高速ADC

5.1　 D／A转换原理　5.2　 A／D转换器原理　5.3　 ADC的技术指标分析　5.4　超高速数据采集系统　5.5　孔径时间抖动及其对ADC精度的影响　5.6　高速ADC的性能测试　5.7　 Dither技术及其应用　5.8　高速ADC对系统性能的影响及高速ADC芯片的选择　5.9　高速ADC的硬件设计

第6章 射频及模拟前端

6.1　无线收发系统的主要技术指标　6.2　混频器的技术指标设计　6.3　小信号低噪声放大器　6.4　自动增益控制环路　6.5　抗混叠滤波　6.6　高频功率放大器的原理和特性

第7章 数字下变频及同步技术

7.1　数字下变频　7.2　同步技术　7.3　 HSPS0210专用DCL芯片

第8章 软件无线电中的信号处理算法

8.1　软件无线电中的调制解调算法　8.2　利用CORDIC计算特殊函数　8.3　软件无线电中的数字正交技术　8.4　数字化接收技术　8.5　信噪比估计算法

第9章 软件无线电的数字信号处理硬件平台

9.1　 DSP简介　9.2　现场可编程门阵列及开发环境简介　9.3　选择ASIC、FPGA或DSP的原则

第10章 智能天线

10.1　引言　10.2　智能天线的优点及应用　10.3　智能天线提高系统性能的原理　10.4　智能天线的理论研究　10.5　智能天线的工程实现进展　10.6　智能天线分类　10.7　智能天线的理论简介　10.8　波束成形算法　10.9　波达方向估计

教材及主要参考书目：

1．《软件无线电原理与工程应用》，姜宇柏等编，机械工业出版社，2007年；

2．《软件无线电》，（美）Johnson C.R.等著，潘甦译，机械工业出版社，2008年；

3．《软件无线电——无线电工程的现代方法》，（美）Jeffrey H.Reed著，陈强译，人民邮电出版社，2004年；

4．《软件无线电体系结构》，（美）Joseph Mitola III著，赵荣黎等译，机械工业出版社，2003年；

5．《软件无线电原理与技术》，向新，西安电子科技大学出版社，2008年；

6．《软件无线电原理与应用》，杨小牛等编，电子工业出版社，2001年；

7．《软件无线电技术与应用》，钮心忻等编，北京邮电大学出版社，2000年。

预修课程：

模拟电路、数字电路、数字信号处理

教学网站和相关专业文献网站：

1．移动通信在线网站（软件无线电技术专辑）：http://www.mc21st.net/techsubject /subjects/softradio/l01.htm

2．Reed Engineering网站：http://www.softradios.com

3．Mprg（The Mobile and Portable Radio Research Group）网站：http://www.mprg.org