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第一讲数字信号处理器概论清华大学电子工程系教授应启珩

第一讲数字信号处理器概论清华大学电子工程系教授应启珩
第一讲数字信号处理器概论清华大学电子工程系教授应启珩

第一讲 数字信号处理器概论

清华大学电子工程系教授 应启珩

数字信号处理学科与数字信号处理器

数 字信号处理(DSP)自1965年由Cooley和Tukey提出DFT(离散傅里叶变换)的高效快速算法(Fourier Transform,简称FFT)以来,已有近40年的历史。随着计算机和信息技术的发展,数字信号处理技术已形成一门独立的学科系统。数字信号处理作为 一门独立学科是围绕着三个方面迅速发展的:理论、现实和应用。作为数字信号理论,一般是指利用经典理论(如数字、信号与系统分析等)作为基础而形成的独特 的信号处理理论,以及各种快速算法和各类滤波技术等基础理论。由此在各个应用领域如语音与图象处理、信息的压缩与编码、信号的调制与调解、信道的辨识与均 衡、各种智能控制与移动通讯等都延伸出各自的理论与技术,到目前可以说凡是用计算机来处理各类信号的场合都引用了数字信号处理的基本理论、概念和技术。

数字化技术有今天的飞速发展,是依仗于强大的软、硬件环境支撑。作为数字信号处理的一个实际任务就是要求能够快速、高效、实时完成处理任务,这就要通过通 用或专用的数字信号处理器来完成。因此,数字信号处理器是用来完成数字信号处理任务的一个软、硬件环境和硬件平台。

DSP算法及芯片分类

DSP运算的基本类型是乘法和累加(MAC)运算,对于卷积、相关、滤波和FFT基本上都是这一类运算。这样的运算可以用通用机来完成,但受到其成本和结构的限制不可能有很高的实时处理能力。

DSP运算的特点是寻址操作。数据寻址范围大,结构复杂但很有规律。例如FFT 运算,它的蝶形运算相关节点从相邻两点直至跨越N/2间隔的地址范围,每次 变更都很有规律,级间按一定规律排列,虽然要运算log2N遍,但每级的地址都可以预测,也就是寻址操作很有规律而且可以预测。这就不同于一般的通用机, 在通用机中对数据库的操作,具有很大的随机性,这种随机寻址方式不是信号处理器的强项。

可以看出无论是专用的DSP芯片或通用DSP芯片在结构考虑上都能适应DSP运算的这些特点。而专用芯片在结构上考虑的更加专业化,更为合理,因而有更高的运算速度。

DSP芯片按用途或构成分类可以分为下列几种类型: 为不同算法而专门设计的专用芯片:例如用于做卷积/相关并具有横向滤波器结构: INMOS公司的A100、A110;HARRIS公司的HPS43168; PLESSY GEC 公司的PDSP16256等。 用于做FFT: Austek公司的A41102, PLESSY GEC 公司的PDSP16150等。这些都是为做FIR、IIR、FFT运算而设计的,因而运算速度高,但是具有有限的可编程能力,灵活性差。

为某种目的应用的专门设计系统,即ASIC系统。它只涉及一种或一种以上自然类型数据的处理,例如音频、视频、语音的压缩和解压,调制/解调器等。其内部 都是由基本DSP运算单元构建,包括FIR、IIR、FFT、DCT,以及卷积码的编/解码器及RS编/解码器等。其特点是计算复杂而且密集,数据量、运 算量都很大。

积木式结构:它是由乘法器、存储器、控制电路等单元逻辑电路搭接而成,这种结构方式也称为硬连线逻辑电路。它是一种早期实现方法,具有成本低、速度高等特点,由于是硬连接因而没有可编程能力。目前主要用于接收机的前端某些高频操作中。

用FPGA(现场可编程陈列)实现DSP的各种功能。实质上这也是一种硬连接逻辑电路,但由于有现场可编程能力,允许根据需要迅速重新组合基础逻辑来满足使用要求,因而更加灵活,而且比通用DSP芯片具有更高的速度。一些大的公司如 Xinlinx、Altera也正把FPGA产品扩展到DSP应用中去。

通用可编程DSP芯片:这是目前用得最多的数字信号处理应用器件,其特点本文将予以详细讨论。

片上系统Soc(System on Chip),这是数字化应用及微电子技术迅速发展的产物,是下一代基于DSP产品的主要发展方向之一。它把一种应用系统集成在一个芯片

上。通常,为满足系 统的性能要求和提高功率效率,会把DSP和MCU的多处理器处理平台集成在一起。图1 是由TI公司推出的开放多媒体应用平台(OMAP),用来支持2.5G和3G应用而设计的处理器体系结构,它支持语音、音频、图像和视频信号处理应用的各 种性能。其中关键器件有:低功耗的DSP芯片,用来做媒体处理;MCU用来支持应用操作系统及以控制为核心的应用处理;MTC是内存和流量控制器,确保处 理器能高效访问外部存储区,避免产生瓶颈现象,提高整个平台的处理速度。

DSP对MCU性能上的改进

对 数字信号处理器可以确切的下这样的定义:解决实时处理要求,适合DSP运算需求的单片可编程微处理器芯片。原理上说通用微机、单片机都可以用来做信号处理 的硬件平台,但作为DSP实时处理要求必须满足大数据量、复杂计算、实时性强的各种运算,因而DSP芯片针对DSP算法特点做了以下几方面的改进:

运算能力上的扩充

采用专用的硬件乘法器,有足够的字长,乘法结果保留全部数值,用双字长乘法存储器,同时可以用来做双精度运算。

自动产生数据地址

通用处理器由ALU产生地址,在DSP中专门有地址产生单元,通过程序循环,自动产生数据地址,这一单元本身也是一个微处理器,可以通过编程产生复杂的非顺序地址(例如FFT中的倒位序地址产生)。

指令时序的产生不对其他运算单元造成额外开销

指令时序是可编程的,在遇到执行程序转移和循环时,不会额外增加开销。

简单比例定标运算得到宽的动态范围

一般DSP芯片中都有桶形移位器,可以在一定范围内调整数据输出宽度,特别是在做浮点和块浮点运算时,免去主处理器作多次移位和旋转操作。

DSP处理器特点

DSP 处理器的着眼点是要求速度快、处理的数据量大、效率高。但是单纯提高时钟速度受到工艺等各种因素的限制,一般是缓慢的,所以必须从结构上着手。某些概念其 实在二十世纪40年代已经出现:其一是改造处理器的处理方法,用多总线、多存储器体系结构;其二是提高程序和数据流的速度,采用流水线,并行处理等方法。 尽管不同厂商采用不同的技术和措施,但在这些方面都有共同点。以下就DSP芯片一些特点来作说明。

采用哈佛(Harvard)结构和改进的哈佛结构

通 用机采用冯·诺依曼(Von Neumenn)结构,这主要考虑到成本,其结构如图 2 所示。把指令、数据、地址的传送采用同一条总线,靠指令计数来区分三者。由于取指和存取数据是在同一存取空间通过同一总线传输,因而指令的执行只能是顺序 的,不可能重叠进行,所以无法提高运算速度。

DSP处理器几乎毫无例外的采用哈佛结构,如图3所示。哈佛结构把程序代码和数据的存储空间分开,并有各自的地址和数据总线,每个存储器独立编址,用独立的一组程序总线和数据总线进行访问。

如果程序代码存储空间与数据存储空间之间还可以进行数据交换,则称为改进的哈佛结构。这种结构可以并行进行数据操作。例如在做数字滤波时把系数放在程序空间,待处理的样本数据放在数据空间,处理时可以同时提取滤波器系数和样本进行乘法和累加操作,从而大大提高运算速度。 改进哈佛结构还可以从程序存储区来初始化数据存储区,或把数据存储区的内容转移到程序存储区,这样可以复用存储器,降低成本,提高存储器使用效率。

多总线结构

例如TMS320C54X结构中有一组程序总线(PB PAB),两组读数据总线(CB CAB)、(DB DAB),和一组写数据总线(EB EAB),这样可以同时读取两组数据和存储一组数据,即同一时钟周期内可以执行一条3个操作的指令。这种附加总线和扩充地址增加数据流量,提高寻址能力。

采用流水线操作

计算机在执行一条指令时,要通过取指、译码、取数、执行等各阶段。由于DSP 哈佛结构指令的各个阶段可以重叠进行,这样对每一条指令似乎都是在一个周期内完成,可以把指令周期减到最小,增加数据吞吐量。

这种流水线操作也不是十全十美的,其主要原因是,一项处理很难被分解成若干个处理规模一致、在时间上有最佳配合的流水段,因而需要用寄存器协调流水线工作。

流水线操作适用于循环操作时间足够长或多个数据点反复执行同一指令的情况。这是由于,流水线启动和停止的阶段是流水线逐步被填满和出空的过程。对于一次性非重复计算,流水线不可能达到稳态,反而用主要时间做填满和出空操作,因而是不合适的。

硬件乘法器和高效的MAC指令

在DSP算法中,乘法累加操作是大量的运算。因而DSP芯片都有硬件乘法器,使得乘法运算做到一个周期内完成。与之配合的指令为MAC-乘法累加指令,其功能如图 4 所示,它可以在单周期内取两个操作数相乘,并将结果加载到累加器。有的DSP还具有多组MAC结构,可以并行处理。

独立的传输总线及其控制器

处理器高速处理速度必须与高速的数据访问和传输相配合。而且为不影响CPU

及其相关总线的工作,DSP的DMA单独设置了传输总线及其控制器,因此DMA可以独立工作。

为了提高DSP的实时处理能力,有时把多个DSP组成DSP处理器阵列,并行工作,此时DMA成为各处理器之间进行数据传输的主要通道。

专用的数据地址发生器(DAG)

在DSP 运算中,存储器的访问具有可预测性。例如在FIR滤波中,样本、系数都是顺序访问的,因此在DSP芯片中专门设置数据地址发生器。其实它也是一个ALU单 元,具有简单的运算能力。在通用机的CPU中,数据地址和数据处理都由同一ALU完成。例如在8086中,做一次加法需要三个周期,而计算一次地址需要 5~6 周期,这样会耗费大量的时间。在DSP芯片中就不需要这样的额外开

销。另外在DSP芯片的数据地址产生中还支持间接寻址、循环寻址、倒位寻址等特殊操作, 以适应DSP运算的各种寻址需求。

丰富的外设(Peripherals)

DSP处理器往往是脱机独立工作,因此为与外设接口方便,往往设置了丰富的周边接口电路。一般包含下列几种主要外设:

时钟产生器(振荡器与锁相环PLL);

定时器(Timer);

软件可编程等待状态发生器,以便使较快的片内设施与较慢的片外电路及存储器协调工作;

通用的I/O口;

多通道同步缓冲串口(McBSP)和异步串口;

主机接口(HIP)

JTAG边界扫描逻辑电路(IEEE 标准1149. 1),便于对DSP处理器做片上在线仿真和多处理器情况下的调试。

具有片内存储器

DSP 芯片片内一般带有存放程序的只读存储器ROM和存放数据的随机存储器RAM,符合DSP运算简单、核心程序短小的特征,同时可以提高指令传输效率,减小总 线接口压力。并且它不存在与外部总线竞争和访问外部存储器速度不匹配的问题,这样使DSP处理器具有强大的数据处理能力。

与结构相配合的采用RISC指令集

一 般DSP处理器具有高度专门化、复杂且不规则的指令集,这样单个指令字可以同时控制片内多个功能单元操作。DSP处理器指令集在设计时有两个特点:其一是 最大限度的使用了处理器的硬件资源,因此往往是在单个指令中并行完成若干操作。例如在完成主要算术运算的同时,并行地从存储器提取一个或两个数据以及完成 地址指针的更新。其次是指令所使用的存储空间减到最小,为缩短指令字长,往往用状态寄存器的模式来控制处理器的操作特性,例如舍入或饱和的处理,而不再将 这些信息作为指令的一部分来处理。

由于传统DSP芯片指令集的高度专门化及多功能操作使它难以用高级语言编译,所以一般C编译效率不高。另外C语言也不适合用来描述这种多存储空间、多组总线、高度专门化结构的硬件系统,这些都是导致用C编译传统DSP处理器效率不高的原因。

综上所述DSP处理器实现高速运算的主要途径可以概括为:具有硬件乘法器及乘-加单元;高效的存储器访问;零开销循环;专门的适应硬件结构的指令集;多执行单元;数据流的线性I/O口。

DSP处理器性能指标

对DSP处理器缺乏一种诸如对PC机那样公正合理的性能评价体系,这是由于各DSP厂商推出的产品在结构和数据传输能力上有很大的差异,它是专门为某种目的而设计的,因而正确评价只有与特定的应用联系起来,评价结果才有意义。这里将常用的指标评价方法做一介绍。

传统评价方法,这是最简单的评价指标:

MIPS(Millions of Instructions Per Second),一般DSP为20~100MIPS,使用超长指令字的TMS320B2XX为2400MIPS。

MOPS(Millions of Operations Per Second),每秒执行百万操作。这个指标的问题是什么是一次操作。通常操作包括CPU操作外,还包括地址计算、DMA访问数据传输、I/O操作等。一 般说MOPS越高意味着乘积-累加和运算速度越快。

MFLOaPS(Million Floating Point Operations Per Second),这是衡量浮点DSP芯片的重要指标。例如TMS320C31在主频为40MHZ时,处理能力为40MFLOPS,TMS320C6701 在指令周期为6ns时,单精度运算可达1GFLOPS。

MBPS(Million Bit Per Second),它是对总线和I/O口数据吞吐率的度量,也就

是某个总线或I/O的带宽。例如对TMS320C6XXX、200MHZ时钟、32bit总 线时,总线数据吞吐率则为800Mbyte/s或6400MBPS。

MACS(Multiply-Accumulates Per Second),例如TMS320C6XXX乘加速度达300MMACS~600MMACS。

以上传统指标虽然可以作为设计时可选的参考指标,但是有很大的局限性。例如它没有考虑存储器的使用和器件的功耗,一旦器件与外部速度较慢的存储器进行数据交换时,运行速度马上就会被降低。

另一评价指标是核心算法评价指标。它是利用构成大多数DSP系统的基本运算模块,例如FIR、IIR、FFT、向量加等典型运算。规定大小适度、统一输 入、输出要求,在保证功能一致性的条件下,也允许程序员针对所使用的处理进行代码的优化,评价指标是执行时间、存储器的使用和能耗等。

表1是对一些处理器评价的结果,其中DSP53611和MSC8101是MOTOROLA产品,TMS320C5416\6203是TI公司产品。TMS320C6701和Pentium Ⅲ属于浮点运算。

这种评价方法很容易用软件仿真或基于硬件应用的开发工具来决定执行的周期数。

从上列执行时间可以看出处理器结构对其性能的影响。例如TMS320C6203,时钟300MHZ,由于采用超长指令字结构、每个指令周期内处理8条指 令,因此等效为2400MIPS,与TMS320C5416相比MIPS之比为15:1。但执行同样的256点复数FFT所需时间之比为7.8:1,因此 两者用MIPS作为比较指标就有差距。其原因是C6203指令比C5416简单,因而完成同样任务需要更多的指令,另外也由于数据的独立和流水作业的影响 等因素,C6203的并行性不能同时得到最佳的发挥。并且,这种核心算法评估指标并没有反映出计算精度,提高计算精度意味着字长的增加或采用浮点运算,相 应的存储器容量增加,这些情况都没有能在指标中反映。

DSP处理器还有其他评估指标,各类评估指标之间都有其自身的不足,因而正确的选用器件要根据任务需要量身定做,不可一味追求某项高指标,要根据性能价格比合理选用器件。

清华大学电子工程系学科方向

电子工程系学科设置? 通信与信息系统 信号与信息处理 电磁场与微波技术? 物理电子学 电路与系统 电子工程系教学工作? 年本科开课目录? 年研究生课程目录? 各研究所教研室介绍 信息光电子研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍() 通信与微波研究所? 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目? 三、课题组介绍() 通信技术方向 电磁场与微波技术方向? 高速信号处理与网络传输研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目 网络与人机语音通信研究所? 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目 三、研究方向()? 图象图形研究所 一、情况介绍和研究方向 二、年在研的科研项目

三、联系方式? 电路与系统教研室 一、情况介绍和研究方向? 二、年在研的科研项目? 三、研究方向()

电子工程系学科设置 专业设置 本科生专业: ?电子信息科学类 研究生专业: 一级学科???二级学科 电子科学与技术???物理电子学 ????电路与系统 ??????微电子学与固体电子学 ??????电磁场与微波技术 信息与通信工程??通信与信息系统 ??????信号与信息处理 ????电子与通信工程(工硕) 通信与信息系统 学科方向:通信与信息系统 研究课题:、信息传输与接入 、数字信号处理与终端技术 、无线通信技术与系统 、通信网络与交换技术 、通信与信息系统的仿真与集成 依托国家重点实验室及相关学术领域: 微波与数字通信国家重点实验室、集成光电子学国家重点实验室 系内:微波与天线、信息光电子与光电子学、电路与系统、信号与信息处理 跨系、所:微电子学研究所、计算机科学与技术系、自动化系、电机工程与应用电子技术系、工程力学系、材料科学与工程系

2018年清华大学电子工程系考研复试经验分享【盛世清北】

2018年清华大学电子工程系考研复试经验分享【盛世清北】摘要:距离2019年考研结束时间仅有月余,如果能在初试中成功,便意味着你有机会实现人生目标。但这仅仅本阶段的一个成功,想要完成人生中的质的飞跃,还需要在考研复试中脱颖而出,在此,盛世清北为大家准备了考研复试经验分享,希望对大家有所帮助。 复试英语 英语复试的考查形式是什么样的? 英语考查分为笔试、听力、口试三种考查方式。一般院校是三种方式都存在,个别院校是笔试、口试考查,也有的院校是完全的口试考查,难度最高。具体复试怎么考,还需看学校官网发布的复试通知。 复试的英语有笔试与听力,还有口试,难度如何?该如何去准备呢? 难易程度是根据童鞋们自己的基础相对而言的,所以基础不好的童鞋,还需多下功夫复习准备。我们可以咨询下学长学姐,确认下有无听力,考不考即兴话题,要不要翻译专业文章等这些内容。 怎么提高口试成绩? (1)多听英语,四六级的听力也可以重新听以提高英语语感; (2)多收集你所报考专业的英语词汇,储备词汇; (3)准备常考话题,用英语回为什么会选择我们学校?为什么选择这个专业等; (4)多读英语报纸比如《十一世纪》《疯狂英语》《空中英语教室》。 复试的时候英语听力是不是必考的呢? 这个因学校而定,要及时关注你报考的院校出台的考试复试细则,里面会有复试时的各项安排。个别高校会考查听力,面试阶段通常以口语的形式考查。 怎么准备笔试? 参考目标院校指定的复试参考书,未指定的话咨询下学长学姐,实在不知道可以按照初试参考书复习,一般不会考到太难的题目。 怎么更好地完成听力测试? (1)拿到题目后,先对答案进行猜测,做上标记,以减少听材料时阅读选项的时间,有更多时间用于分析和思考; (2)在听不懂的情况下,要根据经验和技巧,用余下的时间进行猜测。

清华大学电子工程系教学改革思路与实践

清华大学电子工程系教学改革思路与实践 1. 引言 人才是国家社会经济发展的第一资源。目前我国高等学校人才培养的现状与国家社会经济发展的需求之间还存在不相适应之处,特别是高层次拔尖创新型人才匮乏、人才创新创业能力不强等问题比较突出。我国的社会经济发展正处于向自主创新型转变的历史进程中。根据国家人事部的统计,在我国最急需的高技术人才中,电子信息类人才排在第一位。这说明,在创新型国家建设中,高等电子工程教育有着特殊的地位,电子信息人才的培养举足轻重。清华大学电子工程系历经近60年建设取得长足进步,目前无论是招生数量还是质量都名列前茅,在电子信息类教育教学改革方面有着良好的基础条件,理应承担起率先改革的使命。 课程体系在教育教学中处于“总纲要”的地位,几乎所有的教学活动都是围绕课程体系所确立的原则、方法和流程而进行的。课程体系设计的优劣直接影响(甚至是决定)教育教学效果和学生培养的质量。清华大学电子系改革前的课程体系经过数十年的实践检验证明对培养高水平的学生是有效的,但是随着时代的发展,经济产业结构发生了很大的变化,知识总量和人才培养目标也相应发生了很大的变化,该课程体系存在着与学科发展及人才培养不相适应之处。这一问题在全世界高等工程教育界有一定的共性,也引起了世界各国的高度重视。前些年,美国工程院、中国工程院等分别进行过大规模的对未来工程师培养目标和模式的研究,欧洲也在大力推进博洛尼亚进程。西方大学早在十多年前就已经开始尝试各种改革。这种局面,使得本轮课程体系改革具有特殊重要的意义。世界一流的学生培养体系是世界一流大学的重要特征之一。应该说,在本轮竞争中,哪个大学率先科学地设臵了适应新情况新要求的课程体系,这个大学就可能在未来的国际竞争中处于领先地位。 在这样的背景下,清华电子系从2007年5月开始展开本科课程体系改革工作,经过近五年的努力,梳理出了学科的知识体系,并在此基础上构建起了以10门核心课程为主体的新课程体系,在电子信息类课程改革方面探索出一条理论与实践相结合的新路。 2. 课程体系改革的理念和思路 从各国研究的成果看,目前高等工程教育面临的矛盾有很多,比如人文与科学、通识与专业、理论与实践、基础与前沿、课内与课外、教与学等等。高等工程教育带来的问题也很严重,据美国的研究称,很多学生要么不能适应工程学习,要么即使勉强完成学业也不再适合做设计性、发明性的工作。

清华大学电子工程系2012年统考硕士拟录取名单公示-新祥旭考研辅导班

清华大学电子工程系2012年统考硕士拟录取名单公示-新祥旭考研辅导考生编号姓名录取专业100032023000335 潘旭捷电子科学与技术100032023002171 刘志林电子科学与技术100032023005114 张剑龙电子科学与技术100032023005128 祝晓林电子科学与技术100032023005133 许斌电子科学与技术100032023005134 喻乐电子科学与技术100032023005144 王旭电子科学与技术100032023000378 闫阳天信息与通信工程100032023000403 张蕤信息与通信工程100032023000438 王萌信息与通信工程100032023002176 董良信息与通信工程100032023002180 赵俊保信息与通信工程100032023002181 尹海亮信息与通信工程100032023002182 马运罡信息与通信工程100032023002183 郭伟佳信息与通信工程100032023002186 陆泳舟信息与通信工程100032023005158 张子键信息与通信工程100032023005212 刘庆杰信息与通信工程100032023005232 赵赟信息与通信工程100032023005239 袁庭荣信息与通信工程100032023005257 于帅信息与通信工程100032023005280 卢继川信息与通信工程100032023005289 李志勇信息与通信工程100032023005334 吴承瑾信息与通信工程100032023000323 张樯电子与通信工程100032023000386 成超电子与通信工程100032023000406 孙洪生电子与通信工程100032023000410 董浩电子与通信工程100032023000428 周志远电子与通信工程100032023005116 陈嘉杰电子与通信工程100032023005123 向忠胜电子与通信工程100032023005125 李得第电子与通信工程100032023005132 戈维峰电子与通信工程100032023005148 徐军赛电子与通信工程100032023005156 王驭电子与通信工程100032023005183 鄢傲电子与通信工程100032023005233 程超电子与通信工程100032023005234 陈想电子与通信工程100032023005240 戈智电子与通信工程100032023005246 饶帆电子与通信工程

2020清华大学电子工程系考研大纲目录参考书考研经验考研难度解析-盛世清北

2020清华大学电子工程系考研大纲目录参考书考研经验考研难度解 析-盛世清北 清华电子工程系始称“无线电工程系”,后更名为“无线电电子学系”。现下设6个研究所,涵盖了物理电子学与光电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、通信与信息系统、智能信号与信息处理、复杂系统与网络等研究领域,清华电子系是清华大学规模最大的院系之一,现有教职工131人,学生近2000人(本科生约1100人,博士研究生近600人)。清华电子系的专业方向-电子信息科学与技术-是以物理和数学为基础,研究通过电磁学形式表达、操控信息的基本规律以及运用这些基本规律实现各种电子器件及系统的方法。 2020年,清华大学各个院系招生目录发生重大变化,清华电子工程系也不例外。对于即将面临2020考研的学生,首先需要先搞清楚变化出现在哪里。 一、招生目录 2020年招生目录

清华大学023电子工程系的招生专业为三个,在2020年招生目录发生了一些变化,跟盛世清北老师一起来看下: 1、招生专业电子科学与技术的02研究方向电路与系统考试科目由828信号与系统更改为

829电磁场理论;04研究方向考试科目由828信号与系统或829电磁场理论更改为829电磁场理论; 2、招生专业信息与通信工程05研究方向“清华-约翰霍普金斯”双硕士项目的考试科目由828信号与系统或829电磁场理论更改为828信号与系统; 3、招生专业085208电子与通信工程更改为085400电子信息,其研究方向为1个,专业科目由828信号与系统或829电磁场理论更改为957电子信息科学专业基础(含信号与系统和电磁场理论) 总结:通过2019年与2020年招生目录的变化对比,电子工程系变化最大的为招生专业电子信息,其专业名称及专业考试科目均发生变化,如报考此专业,还需提前做好备考工作。 二、关于分数线 复试分数线: 盛世清北老师解析: 清华电子工程系2019年最低复试分数为强军计划254分,普通最低复试分数为305分,最高复试分数为310分,单科分数不低于50,50,80,80.复试比例为1.26. 三、关于参考书 828信号与系统 参考书:郑君里、应启珩、杨为理《信号与系统》高等教育出版社,第三版。

清华考博辅导:清华大学电子工程系考博难度解析经验分享

清华考博辅导:清华大学电子工程系考博难度解析及经验分享清华大学电子工程系2019 年博士研究生招生实行“申请―审核”制,符合《清华大学2019 年招收攻读博士学位研究生简章》中报考条件的申请人提交相关材料,依据考生申请材料的综合评价结果确定差额综合考核名单,经综合考核后择优推荐拟录取。强军计划、少数民族骨干计划、论文博士等采取相同的办法同时进行。 一、院系简介 清华大学电子工程系源于1932年成立的清华大学电机系电讯组,1952年建系,始称“无线电工程系”,1958年更名为“无线电电子学系”,1989年更现名至今。建系以来,经过历代师生员工的努力,逐步建成了“电子科学与技术”、“信息与通信工程”两个全国重点一级学科,涵盖物理电子学与光电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、通信与信息系统、信号与信息处理、复杂系统与网络等研究领域,是全国学科最全、综合性最强的电子工程专业;逐步建成了较为完整的工学学士、工学硕士、工程硕士和工学博士的培养体系,构建起了覆盖两个一级学科核心概念的新课程体系,向社会输送了大批优秀人才;逐步形成了亦工亦理、教研并重的办学理念,严谨、勤奋、求实、创新的学术风格,以及团结务实、学术自由、追求卓越的文化传统。 二、招生信息 清华大学电子工程系博士招生专业有2个: 080900 电子科学与技术 研究方向:01 物理电子与光电子学02 电路与系统03 电磁场与微波理论及技术04 感知智能与纳米传感器05 新能源及生物医疗光电子技术06 电磁场与微波理论及技术、新型电磁材料07 生物光子学08 多模态数据处理系统与脑神经系统信息挖掘09 脑机接口系统集成技术及其生物医疗应用10 界面电磁学的理论与应用 081000 信息与通信工程 研究方向:01 信号检测与处理02 通信与信息系统03 图像信号与信息处理04 基于网络的信号与信息处理理论05 智能感知系统,信号检测与处理06 物联网、智慧感知与协同07 通信与信息系统、空天信息工程08 通信与信息系统、智能无线网络、计算机通信与大数据09 多媒体信号与智能信息处理10 通信与信息系统,云计算网络与系统,大数据与城市计算11 定位与导航技术12 信号检测与处理,信息融合,国防大数据13 语音识别与处理14 智能图文信息处理15 语音处理与机器智能16 移动信息网络与6G 关键技术17 网

2016年清华大学电子工程系统考硕士拟录取名单公示

2016 20164110 100036023106659395400.69795.69 100036023106667386359.88745.88 100036023106671349386.67735.67 100036023000386374398.76772.76 100036023106745358399.9757.9 100036023106741348398.31746.31 100036023106688359373.7732.7 100036023000372338384.03722.03 100036023000393330359.5689.5 100036023001783346364.1710.1 100036023001788277371.38648.38 100036023001790287342.96629.96 100036023000423380399.12779.12 100036023106849400377.45777.45 100036023106826377395.88772.88 100036023000424381386.1767.1 100036023106817360400.8760.8 100036023106828366393.99759.99 100036023000405360395.89755.89 100036023106798370385.88755.88 100036023000425376379.81755.81 100036023106822367384.65751.65 100036023000402348394.37742.37 100036023106792364378.28742.28 100036023106820347391.03738.03 100036023000426376359.1735.1 100036023106832345390.07735.07 100036023106851362371.56733.56 100036023106847384343.44727.44 100036023000403352372.74724.74 100036023106658345377.55722.55 100036023106708353366.98719.98 100036023106799333384.25717.25

第一讲数字信号处理器概论清华大学电子工程系教授应启珩

第一讲 数字信号处理器概论 清华大学电子工程系教授 应启珩 数字信号处理学科与数字信号处理器 数 字信号处理(DSP)自1965年由Cooley和Tukey提出DFT(离散傅里叶变换)的高效快速算法(Fourier Transform,简称FFT)以来,已有近40年的历史。随着计算机和信息技术的发展,数字信号处理技术已形成一门独立的学科系统。数字信号处理作为 一门独立学科是围绕着三个方面迅速发展的:理论、现实和应用。作为数字信号理论,一般是指利用经典理论(如数字、信号与系统分析等)作为基础而形成的独特 的信号处理理论,以及各种快速算法和各类滤波技术等基础理论。由此在各个应用领域如语音与图象处理、信息的压缩与编码、信号的调制与调解、信道的辨识与均 衡、各种智能控制与移动通讯等都延伸出各自的理论与技术,到目前可以说凡是用计算机来处理各类信号的场合都引用了数字信号处理的基本理论、概念和技术。 数字化技术有今天的飞速发展,是依仗于强大的软、硬件环境支撑。作为数字信号处理的一个实际任务就是要求能够快速、高效、实时完成处理任务,这就要通过通 用或专用的数字信号处理器来完成。因此,数字信号处理器是用来完成数字信号处理任务的一个软、硬件环境和硬件平台。 DSP算法及芯片分类 DSP运算的基本类型是乘法和累加(MAC)运算,对于卷积、相关、滤波和FFT基本上都是这一类运算。这样的运算可以用通用机来完成,但受到其成本和结构的限制不可能有很高的实时处理能力。 DSP运算的特点是寻址操作。数据寻址范围大,结构复杂但很有规律。例如FFT 运算,它的蝶形运算相关节点从相邻两点直至跨越N/2间隔的地址范围,每次 变更都很有规律,级间按一定规律排列,虽然要运算log2N遍,但每级的地址都可以预测,也就是寻址操作很有规律而且可以预测。这就不同于一般的通用机, 在通用机中对数据库的操作,具有很大的随机性,这种随机寻址方式不是信号处理器的强项。

清华大学电子工程系随机过程考试题

1.设N(t)为Poisson过程,参数为λ。已知在[0,t]内发生了n次事件,事件发生的时刻为T1

更进一步,设{W n:?∞0,q> 0,且r>0是常数,且满足p+q+r=1。其移动规律如下: 假设当前位置是(x,y),且x>1,11,那么粒子以概率1?r移动到(x,2),以概率r移动到(x?1,1);假设当前位置是(x,n),那且x>1,那么粒子以概率1?r移动到(x,n?1),以概率r移动到(x?1,n); 假设当前位置处于集合{(1,y)|n>y>1}中,那么粒子以概率p+r/2移动到(1,y+1),以概率q+r/2移动到(1,y?1)。 假设当前位置是(1,1),那么粒子以概率1移动到(1,2);假设当前位置是(1,n),那么粒子以概率1移动到(1,n?1) 设粒子每一步移动是相互独立的。很显然,如果把粒子的位置看作时间的函数,那么该粒子的运动轨迹是Markov链。请完成如下问题: (1)找出所有的正常返态、零常返态以及非常返态,并说明理由。(10分) (2)计算该链各个状态的平均返回时间。(10分) –2–

【清华考研复试辅导班】2020年清华大学电子工程系考研复试及调剂经验攻略

【清华考研复试辅导班】2020年清华大学电子工程系考研复试及调剂经验攻略大家好,我是盛世清北胡老师。 2020年考研初试在即,各位备考清华的小伙伴在备考之余,或者初试之后,千万不要闲着,合理利用时间,掌握复试信息,准备考研复试才是成功上上策。 本文将通过分析目标院校成绩查询时间、复试分数线、复试内容、复试时间和地点、资格审查、复试体检、复试调剂、复试名单、复试经验等,帮助考生复试备考时充分掌握到目标院系复试信息,有助于考生根据复试资讯,制定复试计划,掌握复习方法,使考生及早进行有针对性的复试准备,提前熟悉复试流程、复试题型,保证在成绩公布后可以快速进入复试状态,轻松通过考研最后一关。 清华电子工程系简介 清华大学电子工程系源于1932年成立的清华大学电机系电讯组,1952年建系,始称“无线电工程系”,1958年更名为“无线电电子学系”,1989年更现名至今。现下设6个研究所,涵盖了物理电子学与光电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、通信与信息系统、智能信号与信息处理、复杂系统与网络等研究领域,学科全、综合性强;建成了完整的工学学士、工学硕士、工程硕士和工学博士的培养体系,构建起了世界领先的覆盖两个一级学科核心概念的新课程体系,向社会输送了大批优秀人才;形成了亦工亦理、教研并重的办学理念,严谨、勤奋、求实、创新的学术风格,以及团结务实、学术自由、追求卓越的文化传统;在国际专业排名中进入前十。 清华电子系是清华大学规模最大的院系之一,现有教职工131人,学生近2000人(本科生约1100人,博士研究生近600人)。 清华电子系的专业方向-电子信息科学与技术-是以物理和数学为基础,研究通过电磁学形式表达、操控信息的基本规律以及运用这些基本规律实现各种电子器件及系统的方法。 清华大学往年成绩查询时间 2019年考研初试成绩查询时间:2月15日 2018年考研初试成绩查询时间:2月4日 2017年考研初试成绩查询时间:2月15日 2016年考研初试成绩查询时间:2月18日 复试分数线

清华大学推免面试(电子系)

清华大学免试推荐研究生面试试题 1、(被提问人有过逻辑分析仪设计经验)数字示波器与逻辑分析仪显示的波形有什么不同? 2、很多人拍掌的声音近似一个白噪声,为什么? 3、有很多8位数,需要逆转(第0位与第7位交换,1与6交换,依此类推),设计实现算法。 4、系统分析师认证考试考查什么知识? 5、设计一个防盗门系统。 6、一个线性相位系统又是最小相位系统,能否实现?为什么? 7、一个50Hz的电波,在什么情况下用场的分析方法来分析,试举例。 8、HDB3码和0101码有什么区别?NRZ码有什么缺点?除了用码型变换以外,还有什么可以消除码间串扰的影响? 9、一条河从南往北流,哪边的河堤受到冲击影响大? 10、(介绍了自己的较多项目经验后)有一个乡镇企业,流水线生产,需要计数产品,人工计算方法较慢,试设计一个电路突出这个功能。 11、小信号放大器如何测带宽,从时域方面考虑? 12、(得知面试者通过软考)什么是软件测试?白盒测试是怎么测试的? 13、已知一个数字信号源,频率为10MHz,怎样获得2.048MHz的信号? 14、给5个电阻电容电感的串并联的电路,依次画出其幅频响应特性。 15、有N个元素的线性表,找出最大与次大的元素最坏情况下需要比较多少次?最坏的情况是什么情况? 16、PCB板粗线、细线、电容有什么作用?线宽与频率有何关系? 17、傅氏变换的展开条件?是否所有点都一致收敛?在间断点有什么现象? 18、X、Y均匀分布,则X+Y服从什么分布? 19、(面试者考了软考)软件设计师考什么?数据库有哪几种模型?数据库有哪几种运算?数据库有哪几个层面?左连接是怎么运算的? 20、交换机和路由器的区别。 21、为什么现在的集成电路都用CMOS?CMOS的功耗从哪来?CMOS管分为

2011清华电子工程系复试情况

2011清华电子工程系复试情况 2011年3月22日电子工程系开始复试,早上8:30到10:30专业课笔试(现通或模数电二选一)想,下午1:30开始:专业英语的听说和专业课面试。不管是英语还是专业课的面试,顺序都是按初试成绩排列的。一般在边缘的同学就会感觉很不利,其实不然,最重要的是专业课笔试一定要过关,我没过关(我选的是现通),所以在我还没有经行面试的时候,其实老师应经不会要我了。 今年选现通的的人真的很悲哀,我复习的时候只是以基本概念为主,很浅层次的理解,看到卷子的那一刻我就明白了。我仅凭记忆还记得六个大题。(总共七个大题) 1叙述奈奎斯特第一准则,然后证明它。 2一个帧组长10000bit,帧同步码组长7bit,信息传输速率10000bit/s,帧同步码组采用4级保护组态,那么帧同步码组从同步态到失步态的平均时间 3关于一个时域均衡的一个抽头滤波器 4不记得了 5如图a,b所示,存在两种信道,当输入的信号矩阵X=[x1,x2…..xn], 信道中存在的噪声函数N=[n1,n2,n3……nn],ni服从高斯分布(0,qi),i=1,2,3..n a b (1)写出两种信道的输入表达式或输出表达式 (2)计算两种信道的信道容量 (3)两种信道的概率密度函数 6采用MPSK调制的线性分组码(7,4)的传输速度2.048Mbs, 若使传输速率为1.024Mbs. (1)需要采用怎样的调控方式,计算其调控方式的功率谱函数 (2)若误比特率为10E4,计算其信噪比(可以用E/n0表示) 7关于卷积码的,其生成函数是g(D)=D+1,g(D)=D*D+1,g(D)=D*D+D+1

2018年清华大学电子工程系考研复试分数线及复试安排-新祥旭考研辅导学校

2018年清华大学电子工程系考研复试分数线及复试安排 复试分数线 专业名称总分政治英语数学一专业课 电子科学与技术 330 50 50 80 80 信息与通信工程 330 50 50 80 80 电子与通信工程 320 50 50 80 80 强军计划、退役大学生计划:按照学校规定的复试线 总成绩计算办法: 总成绩=初试总分+复试笔试成绩+综合面试成绩×3.5+外语复试成绩×0.5 满分500 满分100 满分100×3.5 满分100×0.5 复试时间、地点安排: 资格审查:3月14日上午11:00—12:00 罗姆楼5层205资格审查,资格审查内容按研究生院规定。 笔试: 3月14日下午1:00—3:00 地点:罗姆楼3层报告厅(系教学办组织考试) 综合面试和英语测试: 英语测试:3月14日下午3:30—6:30 地点: 罗姆楼5层103、105、302、 303 综合面试:3月15日上午8:00—13:00 地点: 罗姆楼5层103、105、302、 303 复试原则、复试日程及实施办法: 一.笔试 笔试科目(通知考生复试时选定复试笔试科目),考试时间2小时,满分100分。

*信息与通信工程专业:在下面二门中选做一门 电子电路(含数字电路和模拟电路)、现代通信原理二选一 *电子科学与技术专业:在下面三门中选做一门 ①电子电路(含数字电路和模拟电路)、现代通信原理二选一(电路与系统方向) ②微波技术、激光原理、电子电路(含数字电路和模拟电路) 三选一(物理电子学与光电子学方向) ③微波技术、电子电路(含数字电路和模拟电路)二选一(电磁场与微波技术方向) * 电子与通信工程领域: 微波技术、激光原理、电子电路(含数字电路和模拟电路)、现代通信原理四选一 二.综合面试及英语测试 ①综合面试 面试小组不少于5位老师组成,另设一位助理负责记录,一位助理负责全程录像。 面试内容: 个人自述3-5分钟,包括个人学习情况、实践活动与获奖、特长爱好、人际关系、对报考专业的科研了解情况等;专家提问15-17分钟,考核内容:教育背景、科研经历、思想状况、对本学科发展动态的了解以及在本专业领域发展的潜力、思维的敏锐性、逻辑思维能力、语言表达能力、专业基础知识、相关实践能力、总体评价等内容。 面试评分:每位面试老师根据考生的面试情况,对其综合能力进行现场评分,按百分制独立打分 ②英语测试:考核专业英语阅读和听说能力,面试小组由2位老师组成,按百分制独立打分,取平均分。 三.总成绩排序 工学硕士按一级学科总成绩排名依次录取。

清华大学电子工程系详细说明

清华大学电子工程系详细说明 清华大学电子工程系详细说明 -------------------------------------------------------------------------------- 一、发展简述 电子工程系发源于1934年在电机系设立的电讯组。1952年,清华大学、北京大学两校电机系的电讯组合并后成立了清华大学无线电工程系。1958年更名为无线电电子学系。1969年,系的大部分迁往四川绵阳,成立了清华大学绵阳分校。1978年迁回北京,恢复为无线电电子学系建制。1989年,更名为电子工程系。 作为中国最早从事信息科学和电子学的教学和科学研究的单位之一,从建系以来,该系就不断突破传统领域,调整专业设置,更新教学内容,以适应世界科学技术发展和国家经济建设事业的需要。在电机系电讯组期间,任教的有任之恭、朱兰成、顾毓秀、章名涛、孟昭英、马大猷、叶楷、闵乃大、胡筠、范绪筠、常迥、张钟俊以及N.Wiener,K.L. Wildes等教授。开设了电讯原理、电报电话学、电讯网络、无线电原理、真空管等课程。1952年建系时,设立了无线电技术专业。次年,增设了电真空技术专业。1955年又增设了半导体物理、电子物理、无线电物理等专业。张恩虬、王守武、胡汉泉、吴鸿适、王迁等学者都先后来系兼职授课。六、七十年代,专业陆续有所调整增设,如激光专业等。1978年恢复无线电电子学系建制后,为拓宽专业面向,适应科技发展需要,专业设置调整无线电技术与信息系统、物理电子与光电子技术、微电子学共三个大学本科专业,一直沿袭至今。建系以来,已培养本科生(学士学位)7000余人。 从五十年代初期开始招收研究生,截止到1965年,共招收研究生79人。在中国全面恢复研究生培养并制定学位制度以来,该系从1978年恢复招收研究生,并被首批批准设立通信与电子系统,半导体器件与微电子技术(1993年后,划归微电子学所隶属)两个专业,拥有硕士、博士学位授予权。1984年,设立了物理电子学与光电子学、磁场与微波技术两个研究生专业,1990年,增设了信号与信息处理、电路与系统两个研究生专业。上述所有研究生专业,均有硕士、博士学位授予权。近廿年来,累计授予硕士学位人,博士学位人。 设在该系的无线电电子学研究所是在1963年由国家高等教育部正式批准成立的。与电子工程系相同,该研究所也发源于1934年筹建,1937年正式成立的清华大学无线电学研究所。无线电学研究所主要从事短波无线电及真空管的研究工作。任之恭、林家翘、孟昭英、叶楷、范绪筠、戴振铎、陈芳允、慈云桂、王天眷、张恩虬等学者均在该所从事过研究工作。1962年,在电子工业领导部门负责人王hh铮、孙俊人、王世光等人的大力支持下,设立了无线电电子学研究室,承担了越来越多的国家科研任务,并形成雷达、

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