电子信息工程专业导论 献给进入电子信息工程专业的 大一本科学生！ 电子信息工程系 张丽娟 前 言 一.电子信息工程专业简介 二.课程目的 三.电子信息产业的主要领域及与学科之间的关系 四.关于电子信息技术 五.电子信息技术与工业信息化 六.关于大学教育 七.考研与就业 参考书目： 黄载禄，电子信息技术导论，北京邮电大学出版社 一.电子信息工程专业简介 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信 息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电 子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。 现在，电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面，像电话 交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声 音甚至图像的，我们周围的网络怎样传递数据，甚至信息化 时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的 应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西 ，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和开发。 电子 信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一 体的专业。 所属一级学科：信息与通信工程 （0810） 相近一级学科：电子科学与技术 （0809） 控制科学与工程 （0811） 电气工程 （0808） 计算机科学与技术（0812） 参考：教育部学位授予和人才培养学科目录（2011年） 相关学科 所属专业分类 学科名称重点院校 信息与通信工程清华大学 北京理工大学 北京邮电 大学 北京交通大学 西安电子科技大学 电子科技大学 东南大学 国防科技大学 注：资料来自人民网教育频道 国内本学科重点院校 一.电子信息工程专业简介 研究的对象: 信息的获取、传递、处理以及利用 涉及的主要学科: 电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术。 相关学科: 通信工程、电气工程、控制科学与工程等。 电子信息工程专业是一个电子和信息工程方面的宽口径专业 一.电子信息工程专业简介 培养具备电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电 子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用开发的高等 工程技术人才。 培养要求 掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法，具有较强的 计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控 制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的专业知识，受到电子与信 息工程实践的基本训练，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统 的基本能力。从事相关的科学研究、工程技术、教学和管理等工作。 培养目标 培养要求 电子信息科学技术各学科 之间的关系和分工 各学科之间关系示意： 控制科学与工程 电子科学与技术 信息 与 通信 工程 计算 机 科学 与 技术 光 电 信 息 技 术 电子科学与技术：承担电子材料与元器 件的研究、设计、制造与应用。它是信 息科学技术的基础。 控制科学与工程：主要是研究信息综合 应用，分析、判断、决策。 信息与通信工程：从事信息获取、信息 处理、信息传输与通信网络的理论、技 术与产品的研究开发、设计与制造。 计算机科学与技术：计算机系统结构、 软件工程、人工智能、信息存储、计算 机网络及计算机外部设备等的理论、技 术、设备的设计、制造与研究工作 光电信息技术：在激光发明之后产生的新领域，它与电子信息科学技术的所有学 科都已结合，密不可分，如光计算机、光存储、光通信、激光雷达等。 1、较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识； 2、掌握电子电路的基本理论和实验技术，具备分析和设计 电子线路的基本能力； 3、掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法，具 有设计、集成、应用以及计算机模拟信息系统的基本能力 ； 4、掌握相关计算机应用技术的基本知识、基本理论和原理 ； 本专业毕业生应具备以下知识和能力： 5、掌握电子产品的一般生产工艺、具有电子产品生产管理 能力以及熟练使用和维护常用电子仪器设备的能力； 6、具有电子工程的现场安装、调试以及排除故障的能力； 7、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有研究、开发 新系统、新技术的初步能力； 8、了解电子技术和信息系统的理论前沿，了解信息产业的 基本方针、政策和法规，了解企业管理的基本知识。 本专业毕业生应具备以下知识和能力： 二.课程目的 我所面对的学科/专业是做什么的？ 这个学科/专业在科学上很重要吗？ 这个学科/专业在实际上有什么用处？ 它和别的学科是什么关系？ 它的发展前景怎么样？有我们的用武之地吗？ 它需要怎样的知识结构？ 怎样才能学好这个学科/专业？ 问题： 二.课程目的 1 2 基本 概念 专业 内容 技术 发展历程 当前的 技术状况 可能的 发展走向 介绍 信息科学技术 帮助 学生了解 毕业后可能从事的专业技术工作领域 专业、选修专业课 电子信息类的专业设置情况 三. 电子信息产业的主要领域及 与学科之间的关系 计算机硬件 曙光超级 计算机 笔记本电脑 微电子产业 半导体材料 集成电路 集成电路 生产装备 固定通信移动通信 软件产业 通用软件 专业软件 互联网产品 数字家电产业光电子产业 电视机摄相机 DVD播放机 光网络 光纤 光缆 光设备 光存储介质 激光照明 路由器 交换机 网卡调制解调器 集线器 信息服务业通信产业 卫星 通信 微波通信 信息检索、电子 商务和娱乐等 产业分类 三. 电子信息产业的主要领域及 与学科之间的关系 产业与学科的对应关系 微电子产业 通信产业（含专业软件 ） 计算机硬件产业 软件产业 数字家电产业 互联网产品 光电子产业 信息服务业 电子科学与技术 信息与通信工程 计算机科学与技术 光学工程 数字媒体技术（新专业 ） 控制科学与工程 学科产业 对应 三. 电子信息产业的主要领域及 与学科之间的关系 导论将要介绍的相关内容 通信 技术 与通 信网 集成电路 控制科学与工程 电子科学与技术 信息 与 通信 工程 计算 机 科学 与 技术 光 电 信 息 技 术 互联网 电磁波与无 线电 微波技术与微 波集成电路 数字媒体 技术 图像信息处理 与应用 信息安全 网络信息 检索 信息服务业 四.关于电子信息技术 其归属：技术科学和应用科学 。 电子信息技术是研究开发、设计、生产 、维护和管理电子信息产品和系统的理论与 技术；也是工业实现信息化的技术。 电子信息技术的定义： 电子信息技术属于“技术科学”和“应用科学”范畴， 它是“工学”大类各学科中涵盖面最广、渗透力最强的学科。 它和强电结合，产生了“电力电子”，它同机械结合，产生了“机械电子”。 什么是电子信息技术 关于信息技术：不论何种信息，要描述它都需通过语言、文字（包括定 律、数学公式和数据等书面形式）或图像反映出来，因而信息与语言、文 字和图像密不可分，在一定程度上可以说：信息技术是关于语言、文字和 图像的技术。 四.关于电子信息技术 信息技术 世界文明发展 语言 人类文明开始 文字 文化 印刷 文艺复兴 邮政 第一次工业革命 电报 和电话 第二次工业革命 广播和电视 第三次工业革命 信息网络技术 知识经济时 代 信息技术进步 与世界文明发展密切相关！ 信息技术与世界文明关系表： 创造了语言人 类才由动物进 化成人类。 信息技术进步与世界文明发展密切相关！ 有了语言才能 交流，才能组 织社会。 文字是书面语 言（信息存储 的一种式）。 甲骨文 像形文字 四.关于电子信息技术 沟通信息，交换情报的社会需求，是人类通信 技术进步的源动力！ 古 代 峰 火 边 防 海 军 旗 语 信 鸽 传 书 四.关于电子信息技术 关于信息科学：信息科学是人类了解自然、感知自然，了解社会、沟 通情报的一门综合性科学；信息科学是由信息论、通信工程、控制论、 计算机科学、仿生学、系统工程与人工智能等学科互相渗透、相互结合 而形成； 如果从技术角度看，则可以认为：信息科学是系统研究信息获取、传输 、处理、显示、存储、检索与应用的科学，它涉及语言、文字、数据（ 包含物理参数）、生物信息、图像等信息形式。 “电子信息科学技术” 电子信息科学技术是借助电子科学技 术手段，实现信息科学技术目标的理论、 技术和方法，是信息科学技术中应用最广 、影响最深的一个领域。 四.关于电子信息技术 从技术角度 信息获取 信息传输信息服务 存储 智能 软件工程 传感 信息处理 信息获取 信息传输信息处理信息存储信息利用 语音获取 图像获取 物理参数 获取 遥感技术 雷达 GPS定位 等 编码、调 制、检测 固定通信 移动通信 光纤传输 电波天线 微波中继 等 语音处理 图像处理 文字处理 信号处理 信息处理 神经网络 模式识别 等 磁存储 光存储 半导体存 储 网络存储 纳米存储 等 控制 显示 信息服务 网络信息 检索 等 内容 什么是电子信息技术 四、关于电子信息技术 5 （一）信息获取 1）语音是人类使用最频繁、使用最多的交流信息的工具。语音获取使用最多。 语音获取方法 获取的语音波形 4 磁体 线圈 纸盒 送话器 四、关于电子信息技术 （一）信息获取（续1） 2）图像信息获取方法：光电摄像、CCD成像、红外成像、微波成像、 X光医学图像等。 光电摄像管 CCD成像器件 多光谱地面 成像照片 X光医学图像 光电转换、电荷转移、电荷检测读出，就是 CCD 工作过程的三个主要阶段，上述的数学模 型为建模的依据。 四、关于电子信息技术 四、关于电子信息技术 （一）信息获取（续2） 3）物理参数：如温度、压力、张力、变形、流量（液体或气体）、 流速等。 采用相应的参数传感器，广泛用于各工业、工程和国防控制系统中 。 温度传感器 压力传感器流量传感器 传感器是将物理参数变成电信号。 （二）信息传输 通信系统的模型 电话、广播、电视、互联网，都是信息传输系统。也称 通信系统。 消息：指语音、文字、数据或图像非电信号 四、关于电子信息技术 信号(Signal) 消息（Message）：在通信系统中，一般将语言、文字 、图像或数据统称为消息。 信号（Signal）：指消息的表现形式与传送载体。 信息（Information）：一般指消息中赋予人们的新知 识、新概念，定义方法复杂，将在后续课程中研究。 信号是消息的表现形式与传送载体，消息是信号的传送 内容。例如电信号传送声音、图像、文字等。 电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流、电荷、 磁通等。 四、关于电子信息技术 5 （二）信息传输（续1） 4 单工双工 通信系统类型 半双工 无 线 集 群 通 信 固 定 电 话 移 动 电 话 广 播 电 视 注：广播、电视数字化后，用户可上传信息（如点播节目），但这是利 用上传通道（另一通道）实现的。这不叫双工，互联网有类似情况。 四、关于电子信息技术 （二）信息传输（续2） 信息传输的主要理论 编码理论 调制理论 检测理论 在大学“通信 原理”课程中 讲授 信息传输的其他课程 详 见 教 学 计 划 提示：信息传输的理论和技 术在电子信息科学技术中占 有很大比重，但有待优化。 移动通信 锁相技术 程控交换 通信系统 通信网 微波技术 及天线 通信软件 数字视频 技术 通信系统 仿真（等 ） 电视原理 四、关于电子信息技术 （三）信息处理 语音信息处理 语音数据压缩 语音识别 语音合成 主要用于智能机器人、翻译机和智能 玩具等 从64千比/秒（固定电话）己降至1.2kbit/s （CDMA移动电话） 数字图像处理 图像数据压缩 图像增强 图像复原 图像重建 图像分割 主要用于机器视觉、工业生产监 控、公安交通、医疗卫生、资