西安電子科技大學(xué)的“通信戰(zhàn)士”:科學(xué)的千里眼順風(fēng)耳
2016-12-15 16:36:00 來源:央廣網(wǎng)
央廣網(wǎng)西安12月15日消息(記者雷愷 通訊員吳華、付一楓、賈凱)75年前,毛澤東為中央軍委無線電通信學(xué)校(西安電子科技大學(xué)前身)的院刊題詞“你們是科學(xué)的千里眼順風(fēng)耳”;今天,在西安電子科技大學(xué)這所以信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程等學(xué)科為主的電子信息高等學(xué)府里,同樣活躍著一群上天入地的“通信戰(zhàn)士”。
中國科學(xué)院郝躍院士將微波功率器件做到世界最好、密碼專家胡予濮教授攻破三個天才提出的GGH方案、杰青廖桂生教授帶領(lǐng)的創(chuàng)新群體助力發(fā)現(xiàn)美國F-22隱身飛機、年輕教授謝楷提出有望緩解通信“黑障”的新思路、長江學(xué)者李云松教授長期致力于突破衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)傳輸和存儲瓶頸……
微波器件的世界紀錄
500億元,這是移動、聯(lián)通、電信每年的電費支出,而這主要花在了無線通信高塔基站的耗能大戶微波功率器件上。一般情況下,這些器件只能把不超過40%的電能轉(zhuǎn)變成有用的微波信號,其余的大部分都變成了熱量耗散掉。
要是轉(zhuǎn)化率能高一些該多好。經(jīng)過近20年的努力,郝躍院士帶領(lǐng)的團隊,將微波功率器件的效率提高到了當前國際最高紀錄73%,這也幾乎達到了半導(dǎo)體微波功率器件電能轉(zhuǎn)換的極限。
早在1998年,郝躍就帶領(lǐng)著團隊開始針對新型氮化鎵半導(dǎo)體材料與器件進行攻關(guān),相繼提出了一系列創(chuàng)新的高質(zhì)量材料生長方法、新型的半導(dǎo)體材料與器件結(jié)構(gòu),其成果被國際電子電氣協(xié)會會士Zanoni教授,評價為過去10多年該領(lǐng)域的三項里程碑成果之一,先后獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎和國家科技進步二等獎各一項。
如今,這些高效率的微波功率器件已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品化,正通過華為、中興等通信設(shè)備制造商,在世界各地的4G通信基站中開始大規(guī)模使用,有望在未來覆蓋范圍更廣的5G通信基站發(fā)揮更大的作用。
“比傳統(tǒng)基站的電能消耗將降低一半以上,基站壽命將會大大延長,通信速率也會大大提高,我們每個人都會因此受益,得到性價比越來越高的無線通信服務(wù)!焙萝S說。
賽博安全的智力對決
GGH密碼方案有多厲害?它是三個密碼天才提出的全新方案,原本有望成為國際密碼學(xué)研究的新技術(shù)。圍繞GGH的密碼設(shè)計與分析,是賽博安全領(lǐng)域近年來一場頂級的世界級智力較量。然而,這道曙光卻在瞬間熄滅。
密碼學(xué)專家胡予濮,一位馳騁“數(shù)字戰(zhàn)場”的“東方騎士”,在一年的時間里,完全沉浸在破解GGH方案的推導(dǎo)驗算中,在嘗試了50多種攻擊方式都被喊“NG”之后,終于給出一記釜底抽薪的痛擊,坐實了GGH方案漏洞的存在。
這項來自中國密碼學(xué)“黃埔軍校”的重要發(fā)現(xiàn)意義深遠:人們可以不再繼續(xù)花費時間精力基于GGH方案構(gòu)建加密標準,拓展密鑰交換使用場景,甚至將其應(yīng)用于商業(yè)、金融、軍事等系列領(lǐng)域。一旦這些成本被投放之后再發(fā)現(xiàn)方案漏洞,造成的社會損失將難以估算。
“癡于學(xué)術(shù)謎題,羞于淺嘗輒止,安于書呆子式!薄@是胡予濮以輕松口吻為自己畫的自畫像,也是一大批在現(xiàn)代通信領(lǐng)域潛心學(xué)術(shù)的西電學(xué)者的集體白描。
除了對GGH方案的顛覆性研究,西安電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)科的成果近年來接力產(chǎn)出:李建東教授團隊發(fā)明的大規(guī)模無線局域網(wǎng)自主接入結(jié)構(gòu)與方法已納入通信標準;劉宏偉教授團隊發(fā)明的雷達目標分類技術(shù)使我國雷達功能得到重要擴展……2012年以來,這個學(xué)科新增的長江學(xué)者特聘教授數(shù)量全國第一。
國防領(lǐng)域的鑄盾行動
2016年國際軍事領(lǐng)域有一個爆炸性新聞,中國研制的世界首個反隱身米波雷達,讓美國最先進的F-22隱形戰(zhàn)機無處遁形。
“這個米波雷達,其信號處理機使用的關(guān)鍵技術(shù),就是西電的雷達研究團隊提出的!崩走_信號處理國家重點實驗室副主任、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人廖桂生教授說,“可以對F-22進行高可靠、高精度測量!
西電是新中國最早創(chuàng)辦雷達工程專業(yè)的院校。今天,在被稱為雷達“裁判長”的保錚院士帶領(lǐng)下,這里聚集著超過30位擁有長江、杰青、青拔、優(yōu)青等國字號人才稱號和教授職稱的高層次團隊,他們清一色從事雷達研究。
早在兩年前,這個以雷達技術(shù)為主要研究方向、致力于打造中國版“林肯實驗室”的創(chuàng)新體,就曾聯(lián)合中國電子科技集團公司等單位,以行業(yè)產(chǎn)業(yè)類第一的成績,正式通過了國家“2011計劃”評審認定。
如今,面向國防領(lǐng)域的重大需求,這個雷達研究團隊正源源不斷地輸出成果:提出了空時自適應(yīng)動目標檢測理論與方法,發(fā)明了高分辨雷達成像新技術(shù),創(chuàng)新出雷達目標識別和圖像解譯方法……
臨近空間的大膽探索
“黑障”——一個困擾全世界航天界幾十年的難題,連美國這樣的“航天大佬”也難以提出有效的解決方案。謝楷——教授、博導(dǎo)、系主任,西電空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院李小平教授團隊的“80后”“科學(xué)怪人”。
“要啃就啃硬骨頭!”這位不久前提出了一種緩解通信“黑障”新方法的小伙子,在2009年讀博時就將研究方向瞄準了“黑障”這個世界級難題。
研究初期,那個國內(nèi)外無人嘗試過的在實驗室環(huán)境下復(fù)現(xiàn)“黑障”的大膽方案,讓謝楷和團隊在申請經(jīng)費和專利的道路上屢遭碰壁,理由便是——無法判斷是否具有可行性。
“當時天空一定飄來了那五個字(那都不是事)!”謝楷笑說幸虧沒動搖,團隊近乎全手工打造出了首臺簡陋的原理樣機,設(shè)想基本成功,但它只工作了十幾分鐘,電極在高能離子轟擊下融化了……
憑著一種“匠人精神”和創(chuàng)新、甚至創(chuàng)業(yè)的精神,熬過寒冬的謝楷,接連參與了民口973課題、國家重大科技專項課題等。下一步,在中國科學(xué)院包為民院士指導(dǎo)下,謝楷所在團隊將在地面和空間全面驗證克服“黑障”的方法。
如今,這個團隊又牽頭申請成功了2016年信息學(xué)部唯一的國家重大儀器專項“臨近空間高速目標等離子體電磁科學(xué)實驗研究裝置”,這也是基金委批準的4個項目之一。
除“黑障”研究之外,西電控制工程與科學(xué)學(xué)科已在導(dǎo)彈瞄準控制、手繪素描反恐肖像繪制、分子影像成像、生物特征識別、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)控制、智能機器人、復(fù)雜電磁環(huán)境空間飛行器測控等方面產(chǎn)出一系列重要成果。
深空通信的瓶頸突破
今年43歲,但卻已經(jīng)在航天領(lǐng)域干了17年的長江學(xué)者李云松教授,最近又因其團隊研制的“星載圖像壓縮系統(tǒng)”再一次成功運用于“天宮二號”伴隨衛(wèi)星而無比欣喜。李云松解決的問題,是我國現(xiàn)階段衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)傳輸和存儲的瓶頸問題之一。
中國月球探測工程“繞、落、回”三大步中,都伴隨著李云松在星載圖像、視頻壓縮編碼研究的每一小步前行。從第一次看到嫦娥一號回傳圖像時的歡呼雀躍,到如今經(jīng)歷多次重大任務(wù)后的平靜與淡然,習(xí)以為常的超高航天要求已與這位年輕的“老江湖”難解難分。
“在‘嫦娥三號’的聯(lián)試中,出現(xiàn)了一些圖像方面的問題。一天24小時,一周七天,幾個人輪換著盯著檢測,最終圓滿解決了問題!边@種強度的工作,只是李云松團隊緊密圍繞國家重大工程做研究、十余年不懈奮斗的縮影。
近年來,深空探測圖像壓縮、處理與傳輸技術(shù)的相關(guān)研究成果解決了深空通信和高分辨率對地觀測中的瓶頸問題,滿足了科學(xué)和工程應(yīng)用的需求,為我國天基信息系統(tǒng)的未來發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)并提供了重要技術(shù)支撐。
郝躍、胡予濮、廖桂生、謝楷和李云松,只是戰(zhàn)斗在新時代電子信息相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域“通信戰(zhàn)士”的典型代表,像這樣的專家教授在西安電子科技大學(xué)還有很多。面對學(xué)科前沿的“珠峰”,迎難而上的西電勇士榜,沒有句點。
編輯:劉拓拓
關(guān)鍵詞:陜西
近日,經(jīng)陜西省政府批準,陜西省食藥監(jiān)管局聯(lián)合陜西省發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)了《陜西省“十三五”食品藥品安全規(guī)劃》,明確提出,未來五年,要以完善統(tǒng)一權(quán)威的食品藥品安全監(jiān)管機構(gòu)為目標,以加強技術(shù)支撐體系建設(shè)為重點,
2016-12-14 16:45:00
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2016-12-13 16:29:00
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