图书前言

前言

本书是面向电子信息工程专业本科生实践教学的配套用书,由电子信息工程教学团队结合多年实践教学经验编著而成。本书内容强调概念和方法,注重与工程实践的紧密结合,加强基于专业知识和人工智能知识解决复杂问题的实践内容,有利于培养和锻炼学生的创新实践能力、人工智能应用能力和专业工程素养。本书主要包括实践基础和工具(第1~3章)、综合设计与实践(第4~9章)、创新与成果展示(第10~12章)3部分,共12章。

第1章主要回顾电子电路的基础知识以及相关仿真工具——Multisim、Proteus等。首先回顾模拟电路设计,介绍元器件、放大电路、滤波电路等相关知识; 然后回顾数字电路基础知识,介绍逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路; 重温Multisim、Proteus等软件的简单使用方法。本章涵盖电子电路的相关基础知识,希望读者能够学会根据实际需要进行电路设计与分析,为后期实操和创新做准备。

第2章主要讲述单片机与嵌入式系统的设计。首先介绍单片机的基础知识、单片机的架构、工作原理以及一些经典的单片机,然后分别从编程与开发、扩展技术和应用案例等方面进行阐述; 介绍嵌入式系统的组成、设计、关键技术等内容,通过对实际案例的分析来理解,说明通信协议和接口的设计方式,夯实电子信息工程的专业实践基础。

第3章主要对EDA技术、FPGA开发、SoC设计、DSP设计、RTOS等相关知识进行综述。首先介绍EDA技术的基本概念及其发展过程,随后介绍EDA技术在集成电路、PCB、系统级设计等方面的优点与不足,并以Altium Designer与Cadence为例对其软硬件功能进行对比。接着介绍FPGA开发,包括基本概念、开发流程、工具、IP核等内容,并通过实例阐述FPGA在数字电路设计中的应用。最后详细介绍SoC设计、DSP设计及RTOS等内容,并给出相应的设计方法、关键技术、实例分析及存在的问题和发展趋势。

第4章侧重雷达目标运动参数测量系统设计与实践,包括雷达目标轨迹实时测量系统任务背景、目标运动参数测量现象观察实验、运动参数测量原理快讲、基础验证实验、综合设计实验、个性化拓展实验选题以及能力图谱等内容。

第5章侧重雷达合成孔径成像设计与实践,包括隐秘目标探测任务背景、雷达合成孔径成像现象观察实验、雷达成像原理快讲、基础验证实验、综合设计实验、个性化拓展实验选题以及能力图谱等内容。

第6章侧重雷达目标微动参数测量系统设计与实践,包括雷达目标微动测量到目标识别的任务背景、雷达目标微动参数测量现象观察实验、微动参数测量原理快讲、基础验证实验、综合设计实验、个性化拓展实验选题以及能力图谱等内容。

第7章侧重相控阵雷达目标测量及干扰与抗干扰设计与实践,包括雷达目标探测电子对抗任务背景、目标监视探测与干扰现象观察实验、目标探测电子对抗原理快讲、基础验证实验、综合设计实验、智能+升级实验、个性化拓展实验选题以及能力图谱等内容。

第8章侧重软件无线电广播信号接收设计与实践,包括电磁信号接收与干扰任务背景、通信信号接收现象观察实验、广播信号接收原理快讲、基础验证实验、综合设计实验、个性化拓展实验选题以及能力图谱等内容。

第9章侧重飞机ADSB信号接收及干扰抑制设计与实践,包括空间无线电电磁波接收解调系统任务背景、ADSB信号接收现象观察实验、软件无线电接收ADSB信号原理快讲、基础验证实验、综合设计实验、智能+升级实验、个性化拓展实验选题以及能力图谱等内容。

第10章着重讲解创新思维与方法。首先介绍创新思维的类型,讨论创新思维的重要性,并列举优秀的创新实践案例,给读者带来充分的想象空间和无限灵感。然后讲述项目管理基础知识,包括项目管理和组织形式、团队建设与管理,项目管理软件等相关知识。最后就具体的创新实践案例开展深入探究,在此基础上对创新与项目管理的关系展开论述,使读者能够用创新思维做创新项目,并将项目管理工作和创新结合起来,有利于创新项目的落地,进而提高自身和组织的竞争力。

第11章为实践成果展示与评估,主要包括项目设计报告撰写,系统演示与答辩技巧,以及成果评估与反馈3方面内容。项目设计报告撰写包括对报告的认知。项目报告整体架构搭建、报告书写的具体要求及注意事项、报告编写容易出现的问题及规避方式,同时对易错点列举具体实例,并进行具体的操作演练,加深理解。系统演示与答辩技巧讲解演示答辩的重要性及两种类型的演示答辩,并就演示答辩的各项要求进行深入说明,包括如何准备、如何做演示、如何进行答辩等。成果评估与反馈主要包括成果展示形式、评估方式与指标体系、反馈渠道、处理机制等内容。

第12章展望电子信息工程专业的发展趋势与专业岗位规划。首先回顾电子信息工程从早期使用电子管到现在的5G通信、人工智能、物联网等高新技术发展过程,并基于目前发展态势分析,预测未来的发展趋势将向5G/6G通信、人工智能等领域深入发展,包括物联网融合互通、大数据不断优化、半导体技术创新、智能制造协同、新型显示、量子信息技术等多领域。然后结合未来发展的方向,在AI芯片、智能物联网、量子计算、数据安全加强、多领域融合等方面,分别做出相应的发展思考。最后从专业岗位规划和个人发展两方面,分析电子信息工程专业特色,对未来专业岗位发展规划提出建设性意见。

编者

2026年5月