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专业介绍

2020版专业介绍

        

专业介绍

电磁场与微波技术

一、专业概况

    电磁场与微波技术专业主要研究电磁信号的产生、传播、接收与处理。本专业的研究生培养主要依托中国科学院微波遥感技术重点实验室。

    中国科学院微波遥感技术重点实验室面向国家重大需求和地球与空间科学前沿,以地球观测和空间探测重大任务为牵引,围绕微波遥感探测与成像信息获取、处理及其在地球观测与地球系统科学、空间探测与空间科学、目标探测与成像等技术和应用方向,系统开展微波遥感探测与成像理论与方法、先进微波遥感探测有效载荷技术(包括:有效载荷系统技术;微波、毫米波、太赫兹天线与电子技术;高速模拟与数字技术等)、微波遥感定标、定量反演与应用等研究。实验室专业技术发展涵盖无线电射频、微波、毫米波到太赫兹频段。

    本专业方向主要研究任务包括:载人航天、月球探测、火星探测、气象卫星、海洋卫星、空间科学先导专项等重大航天任务和重点研发计划、航天预先研究、自然科学基金和中科院及其它部门任务等。

    实验室有良好的实验、仿真和测试条件,拥有微波遥感定标、回波仿真综合平台、频率覆盖到1500GHz以上频段的射频网络和天线测试系统、太赫兹射频模块工艺平台和频率覆盖完整的矢量网络分析仪、信号分析仪、示波器、波形发生器和逻辑分析仪等测试设备,以及仿真平台和软件条件等。

    本专业方向是空间中心优势专业方向,长期以来引领国内技术发展,并具有重要的国际影响。

 

二、  专业内涵与特色

    本专业主要开展微波遥感探测与成像、微波遥感定量信息处理、航天器测控通信与数据传输等技术方向的前沿基础和关键技术研究,为地球观测、空间探测和载人航天等重大航天工程提供关键技术和系统能力。

    本专业特色是以空间与地球科学研究和重大应用需求为牵引,面向重大空间和应用任务,重点开展微波遥感探测与成像的理论与方法、先进微波遥感探测与成像有效载荷技术和微波遥感定标、定量反演与应用、测控通信与数据传输的前沿技术等的研究,实现从理论创新、技术实现与验证和重大任务应用的全链条创新。

 

研究方向1:先进星载主被动微波定量探测技术

    重点研究:先进星载主被动微波遥感有效载荷系统设计、仿真和信息处理技术,涉及大气、陆地和海洋的微波辐射、散射探测要素,海面高度和陆表水体高度探测要素的探测理论、新方法与新技术研究。探测技术的频率覆盖无线电射频、微波、毫米波、亚毫米波/太赫兹频段。

 

研究方向2:微波遥感定标、定量反演与应用技术

    重点研究:(1)微波遥感器定标技术研究(包括在轨定标)与定标系统建模;(2)遥感数据分析和定标、预处理与信息提取、真实性检验方法及应用模型;3)微波遥感机理研究,包括遥感器指标需求论证、系统仿真和验证方法;(4)微波至太赫兹频段的陆地、海洋和大气以及行星探测的辐射传输模型。

 

研究方向3:被动微波成像探测技术

    重点研究:(1)干涉式被动微波成像的新机理与新方法与系统仿真;(3)干涉式综合孔径微波辐射计有效载荷系统技术及高密度微波/毫米波相关接收阵列、大规模数字相关等关键技术;(3)高分辨率被动微波成像探测应用技术,包括海洋盐度探测与毫米波大气探测等。

 

研究方向4:新体制雷达技术

    重点研究:(1)星载、机载、车载和地基高分辨率,宽带,干涉,多极化,多功能雷达系统的设计、仿真与研制;(2)先进雷达信号处理方法与算法(包括实时信号处理)以及信息提取方法与算法;(3)随机极化、噪声和压缩感知等新体制雷达的探测原理与实验方法、信号仿真与信号处理方法。

 

 

 

研究方向5:微波遥感有效载荷关键技术

    重点研究:(1)毫米波与太赫兹电路建模技术以及混频器、倍频器等部组件研制,星载毫米波与太赫兹探测系统技术及其应用;(2)多频率、多极化、多波束及波束重构天线技术和天线的空间可展开技术、阵列雷达天线综合与方向图快速重构方法、天线的高精度测量技术;(3)超高速宽带信号采集及存储技术、宽带直接数字频率合成技术、基于FPGA+DSP高速实时信号处理系统。

 

三、  培养对象与目标

    本专业招收电子科学与技术、信息与通信工程、仪器科学与技术、计算机科学与技术、物理学、大气科学、海洋科学等专业的优秀毕业生。培养学生掌握坚实的基础理论和系统的专门知识,具有独立从事科学研究或专门技术工作的能力,为国家培养高端的科研和技术人才。

 

 

 

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一、专业概况

    本专业主要依托空间中心的微波遥感技术等院重点实验室。专业方向涵盖星载微波辐射和雷达遥感系统、空间通信系统、空间探测器系统研究以及相关单项技术研究,具体涵盖航天微波遥感器系统技术、雷达信号处理技术、模拟与数字信号处理技术、微波/毫米波/太赫兹电路技术、空间通信系统技术、星载天线技术、空间电子技术、电磁场探测技术、器件与电路可靠性测试分析技术等研究方向。

    本专业方向的布局面向相关实验室承担的国家重点航天型号研制、航天背景型号预研、科技部重点研发计划、军委科技委、国家自然科学基金、中科院空间科学先导专项等国家级项目/课题的研究工作需要以及前瞻性研究课题与技术发展的需要。专业方向的研究注重理论与工程实践相结合,着力新理论、新方法、新技术的发展及其在工程中的应用,鼓励专业内不同研究方向之间的相互交叉。

 

二、  专业内涵与特色

    主要开展航天微波遥感器系统技术研究,包括主被动微波遥感器系统设计与仿真,天线,发射和接收,微波、毫米波、太赫兹电路,模拟和数字电路,微波遥感器定标方法与技术,微波遥感定量信号、信息处理等。

 

研究方向1:航天微波遥感器系统及应用

    微波遥感技术是人类感知地球、探索太空的重要技术手段,航天微波遥感器系统在对地观测和空间探测中的应用越来越广泛。空间中心是我国星载定量微波遥感探测有效载荷与信息处理技术创新研究基地,承担载人航天、月球与深空探测、海洋卫星、气象卫星等重大航天工程微波遥感有效载荷与定量数据处理技术研发任务。研究内容涵盖星载雷达高度测量、微波散射测量、微波辐射测量等主被动微波遥感技术,频率覆盖无线电射频到微波、毫米波、亚毫米波/太赫兹频段。

    培养目标:学习和掌握微波遥感探测与成像的基本理论、微波遥感有效载荷系统设计与研制的技术和方法,培养航天微波有效载荷系统设计与研发、微波遥感定量信息处理的高层次研究及技术人才。

    研究生培养方向涵盖:微波遥感探测与成像理论与方法;星载微波遥感有效载荷系统设计与研发;星载天线理论与技术;微波射频电路与系统技术;高速数字电子技术与系统技术;雷达与信号处理技术;微波遥感系统定标技术;遥感数据与信息处理技术等。

 

研究方向2:雷达信号处理

    空间雷达系统设计及信号处理方向主要围绕太赫兹、毫米波、微波频段星载/机载雷达探测新理论、新方法研究和新载荷研制开展。研究内容涉及新型星载/机载雷达系统设计、数字信号处理、天线设计、射频电路设计及数据反演等方向,为先进有效载荷研制提供理论基础和技术支撑。目前主要应用领域包括星载大气探测(雨//云等三维剖面探测)、海洋探测(海面风场/浪场/流场/海冰探测)、深空探测(火星/木星/小行星/彗星大气组份及地表穿透探测)、空间目标探测(飞行器/舰船目标/空间碎片探测)等。

研究方向3:数字信号处理

    本方向针对干涉式被动微波/毫米波成像系统的需求,开展阵列噪声信号的数字处理技术研究,包括窄带高斯噪声信号的低阶量化理论与处理方法、大规模数字相关处理技术、射频无线电干扰(RFI)检测与抑制技术、数字谱分析技术、实时信号处理与成像反演技术等。培养目标为通过系统学习航天器有效载荷研制的相关理论知识与技能,使学生具备独立从事复杂高速数字处理系统的设计与开发能力。

 

三、  培养对象与目标

    本专业方向招收电磁场与微波技术、电子科学与技术、信息与通信工程、仪器科学与技术、计算机科学与技术、半导体物理学等专业的优秀毕业生。

    本专业方向培养学生掌握坚实的专业基础知识,具有良好的设计和实际动手能力,具备交叉学科的视野和独立从事专业技术的研制和生产能力的专门人才。