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(lái)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(wú)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(guó)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(gè)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(guó)F-22隱身飛機(jī)、年輕教授謝楷提出有望緩解通信“黑障”的新思路、長(zhǎng)江學(xué)者李云松教授長(zhǎng)期致力于突破衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)瓶頸……
微波器件的世界紀(jì)錄
500億元,這是移動(dòng)、聯(lián)通、電信每年的電費(fèi)支出,而這主要花在了無(wú)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(guò)40%的電能轉(zhuǎn)變成有用的微波信號(hào),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(guò)近20年的努力,郝躍院士帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),將微波功率器件的效率提高到了當(dāng)前國(guó)際最高紀(jì)錄73%,這也幾乎達(dá)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(tuán)隊(duì)開(kāi)始針對(duì)新型氮化鎵半導(dǎo)體材料與器件進(jìn)行攻關(guān),相繼提出了一系列創(chuàng)新的高質(zhì)量材料生長(zhǎng)方法、新型的半導(dǎo)體材料與器件結(jié)構(gòu),其成果被國(guó)際電子電氣協(xié)會(huì)會(huì)士Zanoni教授,評(píng)價(jià)為過(guò)去10多年該領(lǐng)域的三項(xiàng)里程碑成果之一,先后獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。
如今,這些高效率的微波功率器件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,正通過(guò)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(kāi)始大規(guī)模使用,有望在未來(lái)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(huì)大大延長(zhǎng),通信速率也會(huì)大大提高,我們每個(gè)人都會(huì)因此受益,得到性價(jià)比越來(lái)越高的無(wú)線通信服務(wù)!焙萝S說(shuō)。
賽博安全的智力對(duì)決
GGH密碼方案有多厲害?它是三個(gè)密碼天才提出的全新方案,原本有望成為國(guó)際密碼學(xué)研究的新技術(shù)。圍繞GGH的密碼設(shè)計(jì)與分析,是賽博安全領(lǐng)域近年來(lái)一場(chǎng)頂級(jí)的世界級(jí)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(chǎng)”的“東方騎士”,在一年的時(shí)間里,完全沉浸在破解GGH方案的推導(dǎo)驗(yàn)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(shí)了GGH方案漏洞的存在。
這項(xiàng)來(lái)自中國(guó)密碼學(xué)“黃埔軍!钡闹匾l(fā)現(xiàn)意義深遠(yuǎn):人們可以不再繼續(xù)花費(fèi)時(shí)間精力基于GGH方案構(gòu)建加密標(biāo)準(zhǔn),拓展密鑰交換使用場(chǎng)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(huì)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(duì)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(lái)接力產(chǎn)出:李建東教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的大規(guī)模無(wú)線局域網(wǎng)自主接入結(jié)構(gòu)與方法已納入通信標(biāo)準(zhǔn);劉宏偉教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的雷達(dá)目標(biāo)分類技術(shù)使我國(guó)雷達(dá)功能得到重要擴(kuò)展……2012年以來(lái),這個(gè)學(xué)科新增的長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授數(shù)量全國(guó)第一。
國(guó)防領(lǐng)域的鑄盾行動(dòng)
2016年國(guó)際軍事領(lǐng)域有一個(gè)爆炸性新聞,中國(guó)研制的世界首個(gè)反隱身米波雷達(dá),讓美國(guó)最先進(jìn)的F-22隱形戰(zhàn)機(jī)無(wú)處遁形。
“這個(gè)米波雷達(dá),其信號(hào)處理機(jī)使用的關(guān)鍵技術(shù),就是西電的雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)提出的。”雷達(dá)信號(hào)處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、國(guó)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(shuō),“可以對(duì)F-22進(jìn)行高可靠、高精度測(cè)量!
西電是新中國(guó)最早創(chuàng)辦雷達(dá)工程專業(yè)的院校。今天,在被稱為雷達(dá)“裁判長(zhǎng)”的保錚院士帶領(lǐng)下,這里聚集著超過(guò)30位擁有長(zhǎng)江、杰青、青拔、優(yōu)青等國(guó)字號(hào)人才稱號(hào)和教授職稱的高層次團(tuán)隊(duì),他們清一色從事雷達(dá)研究。
早在兩年前,這個(gè)以雷達(dá)技術(shù)為主要研究方向、致力于打造中國(guó)版“林肯實(shí)驗(yàn)室”的創(chuàng)新體,就曾聯(lián)合中國(guó)電子科技集團(tuán)公司等單位,以行業(yè)產(chǎn)業(yè)類第一的成績(jī),正式通過(guò)了國(guó)家“2011計(jì)劃”評(píng)審認(rèn)定。
如今,面向國(guó)防領(lǐng)域的重大需求,這個(gè)雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)正源源不斷地輸出成果:提出了空時(shí)自適應(yīng)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)理論與方法,發(fā)明了高分辨雷達(dá)成像新技術(shù),創(chuàng)新出雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別和圖像解譯方法……
臨近空間的大膽探索
“黑障”——一個(gè)困擾全世界航天界幾十年的難題,連美國(guó)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(tuán)隊(duì)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(shí)就將研究方向瞄準(zhǔn)了“黑障”這個(gè)世界級(jí)難題。
研究初期,那個(gè)國(guó)內(nèi)外無(wú)人嘗試過(guò)的在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下復(fù)現(xiàn)“黑障”的大膽方案,讓謝楷和團(tuán)隊(duì)在申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)和專利的道路上屢遭碰壁,理由便是——無(wú)法判斷是否具有可行性。
“當(dāng)時(shí)天空一定飄來(lái)了那五個(gè)字(那都不是事)!”謝楷笑說(shuō)幸虧沒(méi)動(dòng)搖,團(tuán)隊(duì)近乎全手工打造出了首臺(tái)簡(jiǎn)陋的原理樣機(jī),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(guò)寒冬的謝楷,接連參與了民口973課題、國(guó)家重大科技專項(xiàng)課題等。下一步,在中國(guó)科學(xué)院包為民院士指導(dǎo)下,謝楷所在團(tuán)隊(duì)將在地面和空間全面驗(yàn)證克服“黑障”的方法。
如今,這個(gè)團(tuán)隊(duì)又牽頭申請(qǐng)成功了2016年信息學(xué)部唯一的國(guó)家重大儀器專項(xiàng)“臨近空間高速目標(biāo)等離子體電磁科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究裝置”,這也是基金委批準(zhǔn)的4個(gè)項(xiàng)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(zhǔn)控制、手繪素描反恐肖像繪制、分子影像成像、生物特征識(shí)別、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)控制、智能機(jī)器人、復(fù)雜電磁環(huán)境空間飛行器測(cè)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(zhǎng)江學(xué)者李云松教授,最近又因其團(tuán)隊(duì)研制的“星載圖像壓縮系統(tǒng)”再一次成功運(yùn)用于“天宮二號(hào)”伴隨衛(wèi)星而無(wú)比欣喜。李云松解決的問(wèn)題,是我國(guó)現(xiàn)階段衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的瓶頸問(wèn)題之一。
中國(guó)月球探測(cè)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(hào)回傳圖像時(shí)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(hào)’的聯(lián)試中,出現(xiàn)了一些圖像方面的問(wèn)題。一天24小時(shí),一周七天,幾個(gè)人輪換著盯著檢測(cè),最終圓滿解決了問(wèn)題!边@種強(qiáng)度的工作,只是李云松團(tuán)隊(duì)緊密圍繞國(guó)家重大工程做研究、十余年不懈奮斗的縮影。
近年來(lái),深空探測(cè)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(duì)地觀測(cè)中的瓶頸問(wèn)題,滿足了科學(xué)和工程應(yīng)用的需求,為我國(guó)天基信息系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)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(shí)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(duì)學(xué)科前沿的“珠峰”,迎難而上的西電勇士榜,沒(méi)有句點(diǎn)。
編輯:劉拓拓
關(guān)鍵詞:陜西
近日,經(jīng)陜西省政府批準(zhǔn),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(lái)五年,要以完善統(tǒng)一權(quán)威的食品藥品安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)為目標(biāo),以加強(qiáng)技術(shù)支撐體系建設(shè)為重點(diǎn),
2016-12-14 16:45:00
由陜西省知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、西安市科技局(知識(shí)產(chǎn)權(quán)局)、西安市碑林區(qū)委、碑林區(qū)政府主辦的“共享經(jīng)濟(jì)·開(kāi)放成果”高校技術(shù)轉(zhuǎn)移與區(qū)域經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展高峰論壇日前(12日)在西安碑林環(huán)大學(xué)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)帶西安創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心成功舉辦。
2016-12-13 17:30:00
12月12日上午11時(shí)50分,在巨大的轟鳴聲中,滿載貨物的西安至阿姆斯特丹(長(zhǎng)安號(hào))國(guó)際貨運(yùn)航班緩緩滑向跑道,開(kāi)啟首航之旅。
2016-12-13 16:29:00
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