【工科篇】电子电气工程
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专家指南

时间:2019-07-12

众所周知,电子工程的发达程度代表着国家的科技进步水平,美国电子工程专业培养的多是高级技术人才,就业的选择面很广,适应能力也非常强,一跃成为目前理工科留学生最热门的申请专业之一,因此,美国电子工程专业的学生越来越多。电子工程专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业,主要培养具备电子技术信息系统的基础知识,能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才美国留学申请EE专业国内人比较熟知的就是通信和电力方向,那美国大学EE专业还有有哪些研究方向呢?本文将美国大学EE专业留学申请大方向选取如下几个来做进一步说明。


1. Signal Processing信号处理

信号处理是对信息的生成、转化和编译的一门技术。

以UIUC为例,它包括这么几个研究领域:

Algorithms, Architectures, and Implementation算法、结构和实现方法;

Analysis, Modeling, and Reconstruction分析、建模和重构;

Image and Video Processing图像与视频信号处理;

Speech Recognition and Audio Processing语音识别与声音处理;

Imaging Systems成像系统;Communications & Signal Processing通信和信号处理。

以UC-Berkeley为例,它包括这么三个研究课题:

Theory and Algorithms理论和算法;

Signal Processing Application信号处理应用;

Signal Processing Systems信号处理系统。

在每个研究课题中所包含的研究内容如下:

Theory and Algorithms

Adaptive signal processing, machine learning, and signal modeling自适应信号处理、机器学习和信号建模;

indexing, searching, and retrieval改址、搜索和检索;

Multirate and multi-channel processing多速率和多通道处理;

Restoration and enhancement恢复和增强;

Signal analysis, identification, spectral estimation, and understanding信号分析、识别、光谱估计和认识;

Signal representation, compression, coding, quantization and sampling信号表示、压缩、编码、量化和采样;

Statistical signal processing, detection, estimation, and classification统计信号处理、检测、估计和分类;

Watermarking, encryption, and data hiding水印、加密和数据保密;

Wavelets, filter banks, time frequency techniques小波、滤波器组和时频技术

Signal Processing Applications

Audio, speech, image, and video processing声音、语音、图像和视频处理;

graphics; Biological & biomedical signals图形、生物和生物医学信号;Computer vision计算机视觉;

Radar and lidar雷达和激光雷达;

Geophysical signals地球物理信号;

Synthetic signals合成信号;

Astronomical signals天文信号

Signal Processing Systems

VLSI architectures VLSI结构;

Embedded and real-time software嵌入式软件和实时软件;

Capture, acquisition, and sensing采集、获取、传感;

Sensor networks传感器网络;

Imaging成像;

Auditory enhancement听觉增强

信号处理是EE专业美国留学申请中一个比较大的方向,相对来说做这个大的方向的教授比较多,机会也比较多一些。从就业来说,EE的特点就是应用范围比较广,而这个大的方向,无论是民用领域,还是军用又或者是特殊应用领域都有很广泛的应用。但是信号处理领域,应用最广泛的还是通信和网络,就业最多的也是以相关方向为主。

2. Optics & Photonics /Quantum光学和光子学/量子学

EE专业中光子学和量子学都属于新兴学科,是被普遍看好的快速发展的领域。

在美国,单纯地开设光子学的学校非常少,除了众人皆知的三大光学中心University of Rochester,University of Central Florida,University of Arizona之外,还有部分专业开设在物理系下。

但是在EE下的光子学方向就开设的非常多了,这个也比较容易理解,目前光子学处于快速发展期,人们对它的认识和利用尚不成熟,可是电子已经是发展得非常成熟的领域,无论是在理论上还是在实际应用上都已经相当成熟,它已经深入家庭的方方面面。因此现在的研究就急需将光子学的优越性与电子学的成熟性相结合,在电子学的帮助下,光子学将更快地获得发展。

在美国,以Stanford University为例,该领域(光子学、电磁和量子学)是用光和电磁研究物理、材料、设备和系统,它们在实际中已经应用到包括遥感、成像、通信、能源、生物、医学、安全和信息处理等领域。它们通常包括的研究领域包括:Photonics光子学、Nono纳米技术、Communication通信、Imaging成像、Radio无线电。

这个方向所涉及的领域比较尖端一些。比如说激光的研究和应用,光纤传输,太阳能发电,新的显示技术等等。这些领域的研究有很多涉及到了军工领域,所以申请这些方面的学生,在签证的过程中有可能会被行政审查。但是在申请的过程当中并没有太多的障碍。这个大的方向最难的地方在于开设的学校少,虽然EE下学习和研究光的会比较多,但是相比起EE下的其他方向,这个方向算是开设得少的了。所以申请情况会有偶然情况的存在,也就是说比较受招生政策的影响。

因为这个领域做得比较尖端,所以没有太多的配套行业的支持,无论国内外。可能相对Industry 多一些的就是光伏发电这个领域及光纤传输(网络)领域。其他的领域都太尖端,未来发展的方向就是做技术及研究了。


3. Power电力

Power方向不是EE里的主流方向,已经是EE里的夕阳方向了。做的主要也是强电方向的学习。现在做相关Research的学校不多了,学习和申请的人也比较少。通常情况下,Power 和Energy 的关联性比较大,因此随着这几年的Energy 方向逐渐热起来,Power这个方向也焕发了第二春。

Power一般分为3个方向:Power Electronics,Electric Machinery,Power Systems。但是现在Power方向常见的方向分为:Power Systems和Power Electronics。Power Systems是研究学习电力系统、电力系统自动化等,偏宏观一些;Power Electronics是研究学习电力电子,偏向设备和微观层面一些,除此之外还包含我们家电的变电器等设备。

 

由于做传统强点方向的学校越来越少,所以也越来越难分辨出什么学校好什么学校不好。在美国有一个机构,叫做Power Systems Engineering Research Center(PSERC)电力系统工程研究中心,参加这个Center的学校都是此方向的不错的学校,如下:

 

Arizona State University:

Texas A&M University:

*Electric Power & Power Electronics Program

*Electric Power & Power Electronics Institute

Carnegie Mellon University:

*Carnegie Mellon Electricity Industry Center

*Electric Energy Systems Group

University of California at Berkeley:

*Energy Institute

Colorado School of Mines:

*Power Electronics and Energy Systems

University of Illinois at Urbana – Champaign:

*Power and Energy Systems

*Trustworthy Cyber Infrastructure for the Power Grid

Cornell University:

*Engineering and Economics of Electricity Research Group

University of Wisconsin-Madison:

*Energy Institute

*Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Center

Georgia Institute of Technology:

*Electrical Energy Technical Interest Group

Washington State University:

*Energy and Power Systems

Howard University:

Wichita State University:

*Power Quality Lab

Iowa State University:

*Electric Power and Energy Systems

*Electric Power Research Center

 

上面我们已经对Power 分过类了,在这个Center 里做的方向主要分为另外3个方向:电力市场(偏经济学及商业);System(主要做保护和辨识相关研究);输配电。而这3个方向也是现有强电研究最热门的方向了,其他都比较冷一些。

另外例如Rensselaer Polytechnic Institute(Electric Power, Power Electronics, Plasma Science and Electromagnetics);Purdue University(Energy Sources and Systems)也开设了该方向。

在申请过程中,请大家规避一些学校:Texas A&M University,University of Texas at Austin, University of Minnesota Twin Cities 和 University of Washington at Seattle。前者为此方向的大众情人校,所以竞争及其激烈。后三者如果没有可以藐视一切竞争对手的研究背景,那也是难度比较大。

这个申请方向,最显著的特点“冷”。无论是在美国,还是在中国都很冷。在中国冷就显得尤为可怕,因为项目少,学生可以接触到的研究经历少,在这样的情形之下,大部分我们国内的申请者都不具备一定的或者合格的研究经历。

而研究生的申请,无论是Master还是PhD,研究经历是王道。这就造成了我们国内的申请者申请结果比较惨烈。其实说到底并不是这个方向对于人的要求高,而是相比弱电方向,学生能接触到项目的机会还比较少,致使了研究背景欠缺,最终导致了悲剧的申请结果。

在美国就业的话,相对来说Power Systems更加容易找工作一些,因为美国这方面人才的需求比较大,可是美国现在已经很少生产这种微观的设备了,没有行业作支撑,所以Power Electronics方向找工作的难度是可想而知的。

但是Power Systems 由于涉及到国家安全的问题,有的在就业的时候,会有一定的限制性。很多学生就退而求其次选择了Power Electronics 的方向。

在中国就业的话,中国这两年光伏产业,以及燃料电池及其他的电池类新能源产业发展非常迅猛,我们的光伏发电已经步入了世界前列,像比亚迪这样的企业,都得到了巴菲特的青睐。这些说明我们国内的就业这些方面需要大批量的尖端人才。

 

4. Communications通信

用最简单的一句话来说,通信关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。详细一点来说,就是将信息从一处传输到另一处,或者存储信息用于日后的检索。通信系统是两个通信站——一个发送站,一个接收站;通信网络是发送站和接收站的汇总地。

在通信系统中,在发送信息的过程中,有很多要素需要考虑。第一个要素是数据压缩;第二个是调制;第三个是差错控制编码。在通信网络中,经过一系列的中间站,从一个通信站发送信息到另外一个通信站时,中间也有很多要素,一个是介质访问控制(哪个通信站传输?应该在什么时候传输?);另外一个是路由(哪些通信站应该被用作中间的中转站)。在这个项目中,申请者通常比较感兴趣的有蜂窝通信网络、传感器网络和光通信系统。

依然以University of Michigan - Ann Arbor为例,它的研究领域包括:

*Channel Coding Theory and Applications信道编码理论和应用

*Communication Networks and Multi-Agent Systems通信网络和多用户系统

*Information Theory信息论

*Optical Communications光通信

*Random Processes随机过程

*Wireless Communication Systems无线通信系统

通信属于热门专业,未来的就业前景不错,可以在电信通信部门、电信通信设备制造业工作,在申请的时候竞争相对比较激烈。

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众所周知,电子工程的发达程度代表着国家的科技进步水平,美国电子工程专业培养的多是高级技术人才,就业的选择面很广,适应能力也非常强,一跃成为目前理工科留学生最热门的申请专业之一,因此,美国电子工程专业的学生越来越多。电子工程专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业,主要培养具备电子技术信息系统的基础知识,能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才美国留学申请EE专业国内人比较熟知的就是通信和电力方向,那美国大学EE专业还有有哪些研究方向呢?本文将美国大学EE专业留学申请大方向选取如下几个来做进一步说明。

1. Signal Processing信号处理

信号处理是对信息的生成、转化和编译的一门技术。

以UIUC为例,它包括这么几个研究领域:

Algorithms, Architectures, and Implementation算法、结构和实现方法;

Analysis, Modeling, and Reconstruction分析、建模和重构;

Image and Video Processing图像与视频信号处理;

Speech Recognition and Audio Processing语音识别与声音处理;

Imaging Systems成像系统;Communications & Signal Processing通信和信号处理。

以UC-Berkeley为例,它包括这么三个研究课题:

Theory and Algorithms理论和算法;

Signal Processing Application信号处理应用;

Signal Processing Systems信号处理系统。

在每个研究课题中所包含的研究内容如下:

Theory and Algorithms

Adaptive signal processing, machine learning, and signal modeling自适应信号处理、机器学习和信号建模;

indexing, searching, and retrieval改址、搜索和检索;

Multirate and multi-channel processing多速率和多通道处理;

Restoration and enhancement恢复和增强;

Signal analysis, identification, spectral estimation, and understanding信号分析、识别、光谱估计和认识;

Signal representation, compression, coding, quantization and sampling信号表示、压缩、编码、量化和采样;

Statistical signal processing, detection, estimation, and classification统计信号处理、检测、估计和分类;

Watermarking, encryption, and data hiding水印、加密和数据保密;

Wavelets, filter banks, time frequency techniques小波、滤波器组和时频技术

Signal Processing Applications

Audio, speech, image, and video processing声音、语音、图像和视频处理;

graphics; Biological & biomedical signals图形、生物和生物医学信号;Computer vision计算机视觉;

Radar and lidar雷达和激光雷达;

Geophysical signals地球物理信号;

Synthetic signals合成信号;

Astronomical signals天文信号

Signal Processing Systems

VLSI architectures VLSI结构;

Embedded and real-time software嵌入式软件和实时软件;

Capture, acquisition, and sensing采集、获取、传感;

Sensor networks传感器网络;

Imaging成像;

Auditory enhancement听觉增强

信号处理是EE专业美国留学申请中一个比较大的方向,相对来说做这个大的方向的教授比较多,机会也比较多一些。从就业来说,EE的特点就是应用范围比较广,而这个大的方向,无论是民用领域,还是军用又或者是特殊应用领域都有很广泛的应用。但是信号处理领域,应用最广泛的还是通信和网络,就业最多的也是以相关方向为主。

2. Optics & Photonics /Quantum光学和光子学/量子学

EE专业中光子学和量子学都属于新兴学科,是被普遍看好的快速发展的领域。

在美国,单纯地开设光子学的学校非常少,除了众人皆知的三大光学中心University of Rochester,University of Central Florida,University of Arizona之外,还有部分专业开设在物理系下。

但是在EE下的光子学方向就开设的非常多了,这个也比较容易理解,目前光子学处于快速发展期,人们对它的认识和利用尚不成熟,可是电子已经是发展得非常成熟的领域,无论是在理论上还是在实际应用上都已经相当成熟,它已经深入家庭的方方面面。因此现在的研究就急需将光子学的优越性与电子学的成熟性相结合,在电子学的帮助下,光子学将更快地获得发展。

在美国,以Stanford University为例,该领域(光子学、电磁和量子学)是用光和电磁研究物理、材料、设备和系统,它们在实际中已经应用到包括遥感、成像、通信、能源、生物、医学、安全和信息处理等领域。它们通常包括的研究领域包括:Photonics光子学、Nono纳米技术、Communication通信、Imaging成像、Radio无线电。

这个方向所涉及的领域比较尖端一些。比如说激光的研究和应用,光纤传输,太阳能发电,新的显示技术等等。这些领域的研究有很多涉及到了军工领域,所以申请这些方面的学生,在签证的过程中有可能会被行政审查。但是在申请的过程当中并没有太多的障碍。这个大的方向最难的地方在于开设的学校少,虽然EE下学习和研究光的会比较多,但是相比起EE下的其他方向,这个方向算是开设得少的了。所以申请情况会有偶然情况的存在,也就是说比较受招生政策的影响。

因为这个领域做得比较尖端,所以没有太多的配套行业的支持,无论国内外。可能相对Industry 多一些的就是光伏发电这个领域及光纤传输(网络)领域。其他的领域都太尖端,未来发展的方向就是做技术及研究了。


3. Power电力

Power方向不是EE里的主流方向,已经是EE里的夕阳方向了。做的主要也是强电方向的学习。现在做相关Research的学校不多了,学习和申请的人也比较少。通常情况下,Power 和Energy 的关联性比较大,因此随着这几年的Energy 方向逐渐热起来,Power这个方向也焕发了第二春。

Power一般分为3个方向:Power Electronics,Electric Machinery,Power Systems。但是现在Power方向常见的方向分为:Power Systems和Power Electronics。Power Systems是研究学习电力系统、电力系统自动化等,偏宏观一些;Power Electronics是研究学习电力电子,偏向设备和微观层面一些,除此之外还包含我们家电的变电器等设备。

 

由于做传统强点方向的学校越来越少,所以也越来越难分辨出什么学校好什么学校不好。在美国有一个机构,叫做Power Systems Engineering Research Center(PSERC)电力系统工程研究中心,参加这个Center的学校都是此方向的不错的学校,如下:

 

Arizona State University:

Texas A&M University:

*Electric Power & Power Electronics Program

*Electric Power & Power Electronics Institute

Carnegie Mellon University:

*Carnegie Mellon Electricity Industry Center

*Electric Energy Systems Group

University of California at Berkeley:

*Energy Institute

Colorado School of Mines:

*Power Electronics and Energy Systems

University of Illinois at Urbana – Champaign:

*Power and Energy Systems

*Trustworthy Cyber Infrastructure for the Power Grid

Cornell University:

*Engineering and Economics of Electricity Research Group

University of Wisconsin-Madison:

*Energy Institute

*Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Center

Georgia Institute of Technology:

*Electrical Energy Technical Interest Group

Washington State University:

*Energy and Power Systems

Howard University:

Wichita State University:

*Power Quality Lab

Iowa State University:

*Electric Power and Energy Systems

*Electric Power Research Center

 

上面我们已经对Power 分过类了,在这个Center 里做的方向主要分为另外3个方向:电力市场(偏经济学及商业);System(主要做保护和辨识相关研究);输配电。而这3个方向也是现有强电研究最热门的方向了,其他都比较冷一些。

另外例如Rensselaer Polytechnic Institute(Electric Power, Power Electronics, Plasma Science and Electromagnetics);Purdue University(Energy Sources and Systems)也开设了该方向。

在申请过程中,请大家规避一些学校:Texas A&M University,University of Texas at Austin, University of Minnesota Twin Cities 和 University of Washington at Seattle。前者为此方向的大众情人校,所以竞争及其激烈。后三者如果没有可以藐视一切竞争对手的研究背景,那也是难度比较大。

这个申请方向,最显著的特点“冷”。无论是在美国,还是在中国都很冷。在中国冷就显得尤为可怕,因为项目少,学生可以接触到的研究经历少,在这样的情形之下,大部分我们国内的申请者都不具备一定的或者合格的研究经历。

而研究生的申请,无论是Master还是PhD,研究经历是王道。这就造成了我们国内的申请者申请结果比较惨烈。其实说到底并不是这个方向对于人的要求高,而是相比弱电方向,学生能接触到项目的机会还比较少,致使了研究背景欠缺,最终导致了悲剧的申请结果。

在美国就业的话,相对来说Power Systems更加容易找工作一些,因为美国这方面人才的需求比较大,可是美国现在已经很少生产这种微观的设备了,没有行业作支撑,所以Power Electronics方向找工作的难度是可想而知的。

但是Power Systems 由于涉及到国家安全的问题,有的在就业的时候,会有一定的限制性。很多学生就退而求其次选择了Power Electronics 的方向。

在中国就业的话,中国这两年光伏产业,以及燃料电池及其他的电池类新能源产业发展非常迅猛,我们的光伏发电已经步入了世界前列,像比亚迪这样的企业,都得到了巴菲特的青睐。这些说明我们国内的就业这些方面需要大批量的尖端人才。

 

4. Communications通信

用最简单的一句话来说,通信关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。详细一点来说,就是将信息从一处传输到另一处,或者存储信息用于日后的检索。通信系统是两个通信站——一个发送站,一个接收站;通信网络是发送站和接收站的汇总地。

在通信系统中,在发送信息的过程中,有很多要素需要考虑。第一个要素是数据压缩;第二个是调制;第三个是差错控制编码。在通信网络中,经过一系列的中间站,从一个通信站发送信息到另外一个通信站时,中间也有很多要素,一个是介质访问控制(哪个通信站传输?应该在什么时候传输?);另外一个是路由(哪些通信站应该被用作中间的中转站)。在这个项目中,申请者通常比较感兴趣的有蜂窝通信网络、传感器网络和光通信系统。

依然以University of Michigan - Ann Arbor为例,它的研究领域包括:

*Channel Coding Theory and Applications信道编码理论和应用

*Communication Networks and Multi-Agent Systems通信网络和多用户系统

*Information Theory信息论

*Optical Communications光通信

*Random Processes随机过程

*Wireless Communication Systems无线通信系统

通信属于热门专业,未来的就业前景不错,可以在电信通信部门、电信通信设备制造业工作,在申请的时候竞争相对比较激烈。

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