【专题访谈】笃学励教,奉献雷达事业 ——访清华大学电子工程系教授彭应宁(一)

2021-01-19 11:50:08

清华大学电子工程系教授。1965年研究生毕业留校当助教,1978年任讲师,1985年升副教授,1989年经全校答辩破格晋升教授,1992年升任博士生导师。1990—1992年到美国南加大等大学以访问教授的身份进行了学术访问。1992年回国后担任电子工程系信检教研室主任,信检研究所所长,校学位委员会委员,电子工程系和微电子所学位分委员会副主席、主席,国务院学位委员会信息和通信工程学科评议组成员,全国雷达学会副主任委员,全军防空雷达专家咨询委员会委员,教育部和国家奖评委会委员,国家多项雷达重大项目的咨询和责任专家,总装雷达专业组成员,海军雷达专业组成员等职。同时还担任了多次国际和国内雷达大会以及亚太合成孔径雷达国际大会的副主席和程序委员会主席,还兼任了多个学术期刊的副主编和编委。

19399月,彭应宁教授出生于四川省崇宁县。1956年高考那年,他16岁从重庆荣昌县考入清华大学无线电系(现电子工程系),成为无(无线电专业)2-1班本科生。全县只有他一人考上了清华,当时他欣喜之情溢于言表,如同考上了状元。人生难以预料,他也不曾想到,从入学那一刻起,家乡便成为了故乡,他再也没有离开过清华大学,没有离开过无线电系。迄今为止,他所走过的人生道路大致上可分为三个阶段:以接受教育为主的学习阶段、以从事教育为主的工作阶段和依旧活跃在教育领域的退休阶段。在63年的漫长岁月,他围绕雷达领域,专心从事科学研究,取得了丰硕成果,培养了大批优秀人才。为教育事业,他付出了毕生心血。


大学时代:厚基树本,奋发笃学

在大学时代,彭应宁注重夯实学业基础,为此受益深远。1956年秋,在清华无线电系接受入学教育时,当时的系主任孟昭英和系党总支书记李传信等老一辈教育家语重心长地告诫刚入学的新生:“你们将来要想在无线电领域取得成就,做出大的贡献,必须把基础理论夯实,基础理论对无线电学科太重要了,就像盖大楼一样,地基打得越牢,大楼就可以盖的越高。”听到前辈大师的谆谆告诫,彭应宁深铭于心。在学习中,他格外重视数学、物理等专业基础课程,除了完成指定的作业以外,还搜寻相关参考书、额外习题,巩固基础知识。真可谓“学苟知本,六经皆我注脚”,一通百通,他在各门基础课和专业基础课上均取得了优异成绩。夯实基础对于他日后专业课的学习及科研工作助益都极大。

1962年彭应宁本科六年毕业后,李传信、陆大䋮等教授都动员他参加考研。他们指出,读研究生“可以学到更多知识,基础可以打得更坚实宽广,未来可以走得更高远,贡献可以更大”。同年他参加教育部首次实行的正规研究生入学考试,进入清华无线电系攻读雷达专业研究生(全专业只录取了两名)。在硕士研究生阶段,彭应宁师从陆大䋮教授,他指定的必修课《概率论与随机过程》是雷达专业的基础课,在雷达领域的基础作用无可替代。由于雷达无线信号的目标回波极为微弱,而伴随的内外部噪声,杂波等各种干扰,叠加一起,比有用的微弱信号要强得多,而且这些噪声干扰均呈随机变化。因此,要解决如何将同样是随机起伏的有用信号从各种干扰信号中分离提取出来,存在一系列值得钻研的问题,需应用到陆大䋮老师《概率论与随机过程》课程的主要内容。

在大学时代,彭应宁学习发奋刻苦,锲而不舍。当年,一至八公寓是各系教师的宿舍楼。每当深夜,各公寓的灯光都已熄灭,唯有无线电教师所居的五公寓依然灯光明亮。李传信老师经常深情地对学生们说:“‘深夜五公寓的不灭灯光’就是事业心,是责任感。”“深夜五公寓的不灭灯光”也成为清华无线电系人勤奋刻苦精神的生动写照,激励着彭应宁勤学钻研,夙兴夜寐。清早,他坐在研究生宿舍靠近门口的桌边伏案看书;中午他迅速赶到研究生食堂、教工食堂,快速用完餐后马上继续阅读;深夜,他用纸蒙起桌上的台灯,发奋苦读,真是做到了“有便于学者,无不为”

在研究生阶段,陆大䋮老师讲授的《概率论与随机过程》课程并无国内中文教材,他一边让学生们遍寻国外的相关书籍自学,一边指定了外文版的参考书籍,作为此门课的教材用书,要求半年内自学读懂内容,完成书中作业,并通过考试。由于彭应宁在中学和大学本科所学都是俄文,所以俄文版的参考书自学得很快。但他英文基础薄弱,对于英文版的《概率论与随机过程》,他自学十分吃力,刚开始进展极其缓慢,困难重重。每当遇到困难时,他就想起了“五公寓不灭的灯光”,这给予他一股无形的力量。通过日以继夜的艰苦努力和锲而不舍的钻研,他终于吃透了这些书籍,完成了全部作业。在为期一整天的现场考试中,他只用半天就完成了全部试卷,考试成绩为5分。在学习《概率论与随机过程》的同时,他还大大提高了英语水平,阅读能力、自学能力,从此更加坚信:发扬锲而不舍、持之以恒的刻苦钻研精神,任何困难都能迎刃而解。

在大学时代,彭应宁还“好问决疑”,而且研思善问。在本科的无线电专业基础课上,马世雄教授曾讲到奈奎斯特采样定理,当他问同学们有无疑问时,彭应宁问道:“实际应用时,有用的无线电信号中,还混有大量干扰,噪声和无用信号,是否一定要用接收到信号的带宽的二倍频率去采样,有无其它仅保留有用信号的采样方法?”他担心自己的问题稚嫩,甚至会有概念错误。但马老师当场鼓励他说:“你想得很深,你提的问题远远超出了本门课的内容,你这种发散思维值得提倡。我们课后可进行交流讨论。”在常迵教授的课上,他也是最爱提问的学生之一,常老师也多次勉励他说:“学习新知识就应该这样多想,多思考,多问几个为什么。”老教授特别鼓励这种发散思维。彭应宁认为,任何知识都是在一定阶段发展起来的,有一定的应用条件和应用背景,不免有局限性。随着科技的发展,会出现大量新知识新技术。好问有利于换角度考虑问题,以批判眼光看待所学,突破认识的局限,具有开放性、联系性和启发性。因此在学习任何课程时,他不仅是被动地去理解、消化、接受,而是总要多思考为什么,做到“知其然”,并“知其所以然”。他“切问近思”,从此养成了勇于创新和敢于挑战学术难题的品质。

工作时期:科学研究,造就人才

1965年,彭应宁研究生毕业后留校,在无线电系雷达教研室任助教,实现了由学生向教师的转变。刚毕业他就担任了怀柔县西茶坞大队的四清工作队队长,在为期十个多月的四清工作中,遇到了重重阻力,克服了许多困难,获得了极大的锻炼,提高了他带领团队去完成各种任务的能力。1969年他和其他老师带领学生到绵阳分校从事艰苦卓绝的三线清华分校建设,亲手盖起了科研教学和行政办公大楼、宿舍大楼以及道路和各种辅助设施。在绵阳分校他作为课题组长和项目负责人也开展了黑龙江雷达升级改造、数字信号处理机、数字测距机、空管二次雷达等多项科研工作,并带领学生开门办学下厂结合实际雷达项目进行教学和实习。经历9年多时间,他于1979年回到北京清华本部,任雷达教研室数字信号处理组组长。

从绵阳回到北京后,彭应宁负责带领雷达教研室高速数字信号处理课题组从事科研工作,当时课题组由彭应宁、马樟鄂、王秀坛、丁秀冬和傅锦云等教师组成(从90年代后期,王希勤汤俊杨健等年青教师陆续加入了课题组)。从这一时期开始,在科研工作、人才培养、论文获奖等方面都取得了丰硕成果。对于教育事业,彭应宁认为,大学的根本宗旨是:科学研究和造就人才。在科研成果方面,他带领团队50多年完成的科研合同项目大大小小近8090项,攻坚克难,锐意创新,提出了许多新的算法,解决了一系列难题,突破了多项关键技术,在国内实现了多个第一,为我国雷达现代化做出了突出贡献,对科研工作也有了更深的领悟。

科研工作要敢于挑战世界性的难题1983-1986年,研制成功了我国第一台某类型雷达的数字信号处理系统,解决了在六级风以下的灌木丛中检测慢速行人和各种车辆、坦克等这一世界性的难题,其指标超过国际上最先进的同类雷达的水平,达到国际领先,已装备数十台,同时还出口到多个国家。紧接着又研制成功了某机载雷达全数字式信号处理系统,解决了地杂波干扰抑制和载机运动补偿的问题,可清晰检测远距离的行人、车辆和低空飞行物,填补了国内空白。

科研工作要努力去创新1985-1989年,在茅于海老师的支持鼓励下,他和团队敢于成为国内第一个去实现全数字脉冲压缩系统的人,提出了多项创新算法和实现技术,终于研制成功我国首部全数字式多功能、多波形、多参数的三座标相控阵雷达脉冲压缩系统,这一成果在国内引起广泛的关注。当年在中央一台新闻联播中都进行了详细报道。

科研工作要解决国家的急需1994-1997年,研制成功我国某系统中制导雷达的全数字式信号处理系统。这是继美国和俄罗斯后第三个研制成功该类系统的国家,解决了国家的急需。当时西方报纸都刊登报道了该系统诞生的消息。

科研工作要攻坚克难,锲而不舍1995-1998年,克服了重重困难,经历了一次次失败,发扬了不畏艰辛和滴水穿石的精神,终于研制成功了舰载高速高精度搜索雷达数字信号处理系统,解决了海面杂波抑制和超低空高速来袭目标等的实时检测和精确定位,并成功装备。

科研工作要攀登学术高峰。1993-1998年,从理论和算法上发展了时空二维信号处理这一崭新学科,提出了多种有效的算法和实现方案,建立了时空二维信号处理统一的理论模型和框架,为我国预警机的成功研制并装备做出了重要贡献。时空二维信号处理的奠基人,德国的Klemm教授对他们的研究成果给以了很高评价:“你们的研究工作,在国际上发展和推进了时空二维信号处理这一学科的进程。”

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    ——访清华大学电子工程系教授彭应宁(一)。在清华无线电系接受入学教育时。
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