3、信號(hào)處理
信號(hào)處理技術(shù)是現(xiàn)代電氣電子工程的基礎(chǔ)。包括聲音與語言信號(hào)處理,圖象與視頻信號(hào)處理,生物醫(yī)學(xué)成像與可視化,成像陣列與陣列信號(hào)處理,自適應(yīng)與隨時(shí)間變化的信號(hào)處理,信號(hào)處理理論,大規(guī)模集成電路(VLSI)體系結(jié)構(gòu),實(shí)時(shí)軟件,統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理,非線性信號(hào)處理與非線性系統(tǒng)標(biāo)識(shí),濾波器庫(kù)與小波變換理論,無序信號(hào)處理,分形與形態(tài)信號(hào)處理。
4、系統(tǒng)控制
系統(tǒng)控制包括魯棒與最優(yōu)控制,魯棒多變量控制系統(tǒng),大規(guī)模動(dòng)態(tài)系統(tǒng),多變量系統(tǒng)的標(biāo)識(shí),制造系統(tǒng),最小最大控制與動(dòng)態(tài)游戲,用于控制與信號(hào)處理的自適應(yīng)系統(tǒng),隨機(jī)系統(tǒng),線性與非線性評(píng)估的設(shè)計(jì),隨機(jī)與自適應(yīng)控制等等。
5、電子學(xué)與集成電路
本領(lǐng)域包括微電子學(xué)與微機(jī)械學(xué),納電子學(xué)(Nanoelectronics),超導(dǎo)電路,電路仿真與裝置建模,集成電路(IC)設(shè)計(jì),大規(guī)模集成電路中的信號(hào)處理,易于制造的集成電路設(shè)計(jì),集成電路設(shè)計(jì)方法學(xué),A/D與轉(zhuǎn)換器,數(shù)字與模擬電路,數(shù)字無線系統(tǒng),RF電路,高電子遷移三極管,雪崩光電管,聲控電荷傳輸裝置,封裝技術(shù),材料生長(zhǎng)及其特征化。
6、光子學(xué)與光學(xué)
在美國(guó)大學(xué),光子學(xué)與光學(xué)屬于電氣電子系的關(guān)鍵方向之一。本方向包括光電子學(xué)裝置,超快電子學(xué),非線性光學(xué),微光子學(xué),三維視覺,光通訊,軟X 光與遠(yuǎn)紫外線光學(xué),光印刷學(xué),光數(shù)據(jù)處理,光通訊,光計(jì)算,光數(shù)據(jù)存儲(chǔ),光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與全息攝影,體全息攝影研究,復(fù)合光數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理,圖象處理與材料光學(xué)特性研究。
7、電力技術(shù)
此方面主要包括電氣材料學(xué)與半導(dǎo)體學(xué),電力電子及裝置,電機(jī),電動(dòng)車輛,電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行,實(shí)時(shí)控制,電能轉(zhuǎn)換,高電壓工程等。
8、電磁學(xué)
此方面包括衛(wèi)星通訊,微波電子學(xué),遙感,射電天文學(xué),雷達(dá)天線,電磁波理論及應(yīng)用,無線電與光系統(tǒng),光學(xué)與量子電子學(xué),短波激光,光信息處理,超導(dǎo)電子學(xué),微波磁學(xué),電磁場(chǎng)與生物媒介的相互作用,微波與毫米波電路,微波數(shù)字電路設(shè)計(jì),用于地球遙感的衛(wèi)星成像處理,子毫米波大氣成像輻射線測(cè)定(Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry),矢量有限元,材料電氣特性測(cè)量方法,金屬零件缺陷定位。
9、微結(jié)構(gòu)?Microstructure
作為微電子學(xué)革命的發(fā)源學(xué)科,固體電子學(xué)技術(shù)現(xiàn)在又產(chǎn)生了另一個(gè)新的重要的技術(shù)領(lǐng)域--微機(jī)電系統(tǒng)?Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS。MEMS是一個(gè)極端多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,對(duì)許多工程與科學(xué)領(lǐng)域有重大影響,尤其是電氣工程,機(jī)械工程,生物工程等等。最近的研究表明微加工(Micromaching)為推動(dòng)化學(xué)工程、材料工程、生物學(xué)、物理化學(xué)的前沿發(fā)展提供了強(qiáng)大的工具。MEMS的最基礎(chǔ)方面是微制備技術(shù)的加工知識(shí),制造微小結(jié)構(gòu)的方法。正是MEMS技術(shù)使我們能夠制造超聲微噴流(Microjet)和微米尺度電機(jī),能在一硅晶片上制造納米尺度掃描隧道顯微鏡nanoscale scanning tunneling microscopes ,能制作用于測(cè)量精細(xì)胞活性的微迷宮。
10、材料與裝置
電氣電子材料及其裝置是美歐大學(xué)電氣學(xué)科中的重要學(xué)科方向之一。 這一學(xué)科包括光電子裝置仿真,納結(jié)構(gòu)電子學(xué),半導(dǎo)體與微電子學(xué),磁性材料、介電材料與光材料及其裝置,固態(tài)物理及其應(yīng)用,小型機(jī)械結(jié)構(gòu)及其激勵(lì)器,微機(jī)械與納機(jī)械裝置 (Micromechanical and Nanomechanical Devices),物理、化學(xué)和生物傳感器,裝置物理學(xué)及其特征化,設(shè)備建模與仿真, 納制備(Nanofabrication)與新裝置,微細(xì)加工(Microfabrication),超導(dǎo)電子學(xué)。
11、生物工程
生物、生命科學(xué)是21世紀(jì)的最活躍學(xué)科之一,利用電氣電子技術(shù)進(jìn)行生物生命研究是美歐大學(xué)電氣學(xué)科的特點(diǎn)之一。本方面包括生物儀器,生物傳感器,計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué),微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS),神經(jīng)系統(tǒng)中信號(hào)的傳遞與編碼,高能粒子與生命物質(zhì)的相互作用,高能粒子束與高能X光在治療腫瘤中的臨床應(yīng)用,醫(yī)學(xué)成像,生物圖象處理,磁共振成像,發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(PET 和SPET),超聲成像,超聲成像的三維重建,心臟成像的特征提取,PET/SPET成像中衰減校正,神經(jīng)微電子界面,血管內(nèi)的成像,聾瞎病人感官輔助系統(tǒng),盲人閱讀機(jī),自動(dòng)語言識(shí)別等。
四、美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(NSF)電氣工程學(xué)科簡(jiǎn)介
美國(guó)大學(xué)是承擔(dān)NSF資助項(xiàng)目的主要單位, NSF資助的項(xiàng)目代表著美國(guó)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的最高水平。因此了解NSF中電氣工程學(xué)科的資助重點(diǎn),可以使我們從美國(guó)的國(guó)家需求高度,宏觀了解美國(guó)在該學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展方向。
美國(guó)NSF在工程領(lǐng)域的資助范圍包括:生物工程與環(huán)境系統(tǒng),建筑學(xué)與機(jī)械系統(tǒng),化學(xué)與運(yùn)輸系統(tǒng),設(shè)計(jì)、制造及工業(yè)創(chuàng)新,電氣與通訊系統(tǒng),工程教育等。
在電氣工程與通訊系統(tǒng)領(lǐng)域中,第一重點(diǎn)資助的學(xué)科方向是微電子學(xué)(Microelectronics)、納電子學(xué)(Nanoelectronics),光電子學(xué),微機(jī)電裝置,以 及將它們集成到電路和微系統(tǒng)中。第二重點(diǎn)資助的學(xué)科領(lǐng)域是系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)原理。它包括學(xué)習(xí)與自適應(yīng)系統(tǒng),分布式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò),混合離散--連續(xù)表征方法,高性能仿真與特定域計(jì)算,基于生物原理的搜索和優(yōu)化算法等。
綜合上述內(nèi)容表明,美國(guó)大學(xué)的電氣工程包括了以電子和光子為基礎(chǔ)的幾乎所有工程領(lǐng)域,如此寬廣的學(xué)術(shù)內(nèi)容體現(xiàn)于電氣工程系的課程設(shè)置,學(xué)生培養(yǎng)方向和科研課題之中,這無疑會(huì)培養(yǎng)學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域打下寬廣而深厚的理論基礎(chǔ)。