李启虎

水声信号处理和声纳设计专家

李启虎

李启虎(1939年7月22日-)出生于浙江温州,水声信号处理和声呐设计专家,[0]中国科学院院士,中国国家“863”计划海洋领域专家委员会委员,[6]中国科学院声学研究所研究员、所长、博士生导师,[7][8]厦门大学通信工程系教授、博士生导师,国家级有突出贡献的中青年专家。[8]1963年北京大学毕业,分配到中国科学院电子学研究所第七研究室,1984年至1986年在美国普林斯顿大学工作,[3][7][9]1993年任中国科学院声学研究所所长,同时担任中央广播电视大学“大学物理”课程“声学”专题的主编和主讲,[8]长期从事信号处理理论和声呐设计、研制工作 。[10][11]1979年给出频率域最优传输函数求解波束指向性的表达式,1984年提出自适应阵信号分离理论,1985年出版中国该领域第一本专著《声呐信号处理引论》,[2]1993年—2001年,李启虎出任中国科学院声学研究所所长,[12]1997年当选为中国科学院院士,[13][14]曾获国家科技进步奖一等奖、中国科学院科技进步奖一等奖、[6]中国科协“全国优秀科技工作者”称号等,[3]发表了《自适应噪声抵消滤波器抵消能力的研究》《声呐设计中的计算机模拟技术》等论文。[10]

李启虎(1939年7月22日[注1]-)出生于浙江温州,水声信号处理和声呐[注2]设计专家,[1]中国科学院院士,中国国家“863”计划海洋领域专家委员会委员,[7]中国科学院声学研究所研究员、所长、博士生导师,[8][9]厦门大学通信工程系教授、博士生导师,国家级有突出贡献的中青年专家。[9]

1963年北京大学毕业,分配到中国科学院电子学研究所第七研究室,1984年至1986年在美国普林斯顿大学工作,[4][8][10]1993年任中国科学院声学研究所所长,同时担任中央广播电视大学“大学物理”课程“声学”专题的主编和主讲,[9]长期从事信号处理理论和声呐设计、研制工作 。[11][12]1979年给出频率域最优传输函数求解波束指向性的表达式,1984年提出自适应阵信号分离理论,1985年出版中国该领域第一本专著《声呐信号处理引论》,[3]1993年—2001年,李启虎出任中国科学院声学研究所所长,[13]1997年当选为中国科学院院士,[14][15]曾获国家科技进步奖一等奖、中国科学院科技进步奖一等奖、[7]中国科协“全国优秀科技工作者”称号等,[4]发表了《自适应噪声抵消滤波器抵消能力的研究》《声呐设计中的计算机模拟技术》等论文。[11]

早年经历

1939年7月,李启虎出生于浙江温州市区朔门一个普通的手工业者家庭。父母开元钉作坊。[16]小学就读于教会小学艺文小学(现温州市墨池小学)。五年级,转入温州一小(现温州市广场路小学),一年后考入浙江省温州中学。在温州中学时期,他几乎翻阅遍了学校图书馆里所有感兴趣的书籍,学习刻苦,几乎所有功课成绩都名列前茅。[17]1957年,李启虎成功考取北京大学数学力学系。[16]在北京大学,得到段学复程民德、许宝禄、吴光磊、裘光明、冷声明等专家亲自授课。[16]1959年,北京大学组建信息论、控制论专业,李启虎调到了这个新专业。[16][17][18]

工作经历

1963年,按照当时学制,读了六年本科的李启虎从北京大学毕业,[5]分配到了中国科学院电子学研究所第七研究室,在汪德昭院士领导下从事国防水声科学研究工作,而水声学是李启虎在大学不曾听过的科学。[16][17][18]1965年,李启虎划归到中科院声学研究所,任研究员。从1963年开始从事信号处理和水声工程领域的研究工作,自1965年开始从事岸用声呐站的总体设计工作。[9]1967年秋冬之交,李启虎到榆林基地参加国防施工。当时武斗之风已在全中国蔓延,军队所在防区也不能幸免,为了取得第一手试验资料,与参加试验的同志经常徒步往返于大东海和虎头岭之间,在艰苦的环境中呆了大约三个月。[16]

1969年,李启虎结婚了,妻子黄小萍在温州机械仪表局工作。婚后,夫妻俩长期分居两地。期间,李启虎萌生了回乡工作的念头。费尽周折,李启虎得到去瓯海三溪中学任教的机会。导师汪德昭院士极力劝阻。1977年邓小平同志批示国家有关部门给了中科院400个进京名额。汪德昭院士为李启虎争取到一个名额,使得他们夫妻俩终于得以团聚。[17]

1979年,李启虎给出频率域最优传输函数求解波束指向性的表达式,1984年提出自适应阵信号分离理论。[9]1984年-1986年,李启虎应美国普林斯顿大学邀请在美国工作两年。[8]1993年,李启虎出任中国科学院声学研究所所长 ,[5]并自这年起,担任中央广播电视大学“大学物理”课程“声学”专题的主编和主讲。[19]1996年,中国将海洋领域纳入“863”计划,李启虎在“863”计划海洋领域工作8年。[5]

1997年,当选为中国科学院院士,同年,成为国际水声测量会议科学委员会成员、国际水下防务会议技术TPC成员。[20]自2001年起,李启虎时刻关注家乡的建设,在温州市先后兼任工科院党委委员、温州市工业科学研究院名誉院长、温州市工科院副院长、常务副院长、党委委员。[21]

2009年,李启虎入股宁波国家高新区内的宁波研发园,当董事长 。[21]2011年6月20日至24日,李启虎带队参加了在希腊科斯岛举行的第四届水声测量国际会议(UAM)。李启虎是该科学委员会的唯一中国专家,组织并主持了水声建模专题。随后,李启虎带队赴法国马赛市,参加27日至29日举行的第七届海洋系统与技术会展(MAST)。会上有36个国家的科研人员出席,李启虎是唯一的中国专家,参加了技术委员会会议,并简要地介绍了中国在相关领域的进展情况,得到了与会代表的广泛关注。[22]2017年10月11日,李启虎的《水下目标被动测距的一种新方法:利用波导不变量提取目标距离信息》一文入选第二届中国科协优秀科技论文。此文,曾获得《声学学报》2015年度优秀论文奖。[23]

任职情况

时间社会任职
1963年-1978年中国科学院电子研究所研实员
1978年-1979年中国科学院声学研究所助理研究员
1979年-1980年中国科学院声学研究所副研究员
1984年-1986年美国访问学者
1986年-1993年中国科学院声学研究所信号处理实验室主任
1986年-2001年国家科技进步奖和发明奖、海军武器装备行业、舰船行业评审委员
1990年-1993年中国科学院声学研究所副所长
1993年中国科学院声学研究所所长 [5]
1993年中央广播电视大学“大学物理”课程“声学”专题的主编和主讲[19]
1995年《声学学报(中文、英文)》《应用声学》杂志主编
1997年-2003年国际水下防务技术会议TPC成员
1997年-1999年科技部国家“863”计划海洋领域海洋监测专家组副组长
1997年-2001年中国科学院声学所所长
1997年7月30日国际水声测量会议科学委员会成员[20]
1997年国家海洋局《海洋技术》名誉编委
1999年中国科学院学位评定委员会委员
1999年浙江东方专修学院副董事长[24]
1999年-2001年科技部国家“863”计划海洋领域海洋监测专家组组长
2001年-2005年科技部国家“863”计划海洋领域海洋专家委员会委员
2001年海军水面舰艇学院客座教授
2001年《微机应用》主编
2001年中船重工集团《舰船科学技术》顾问
2001年温州市工业科学研究院名誉院长[21]
2001年9月-温州市工科院党委委员[21]
2003年国际水声测量会议科学委员会成员
2003年哈尔滨工程大学学报》名誉主编
2004年12月-温州市工科院副院长、党委委员
2005年国际港口警戒声呐会议科学委员会成员
2006年厦门大学教授
2007年-2009年中国信号处理应用学会理事长
2007年中国电子学会信号处理分会副理事长
2007年中国海洋大学教授
2007年国际海洋系统技术会议TPC成员
2008年北京大学教授
2009年宁波研发园董事长[21]
2011年10月温州市工业科学研究院常务副院长、党委委员[21]
-天津经济技术开发区天津远海声学仪器有限公司首席专家[25]
未标注的资料来源于《中国科学技术专家传略 理学编物理卷4》[5]

科研成就综述

李启虎院士是中国第一代潜用数字式综合声纳系列的总设计师,[4]长期从事水声信号处理理论和声呐设计、研制工作,[26]投身工作几十年,几乎跑遍了沿海各个基地,包括一些非常偏僻的港口码头。[16]多年来李启虎主持或参加了数十项国家或中科院的重大科研项目的研制,为中国声呐装备的现代化作出了贡献。[4]

李启虎结合中国浅海声传播的特点,对信息论、数字信号处理、水声工程等理论进行创造性地应用,解决了一系列水声信号处理中的问题。[18]他通过研究自适应波束成形的稳态特性,给出了用频率域最优传输函数求解波束指向性的表达式和在海洋噪声背景下检测微弱信号的增益计算方法,对在时间上的非平稳、在空间上的不均匀的噪声场对经典理论应作的修正问题进行了很好的解决,[11]并提出声呐方程的一种新的表达方式。在水下目标的被动检测中提出利用声信号的相位信息估计目标方位的新方法,提出了用自适应阵处理方法完全分离在空间上不重叠的多个点源信号的新算法。[7]在数字声呐设计中首次提出动态波束成形、可编程数字滤波、变采样率运算、卡尔曼滤波和灰度变换技术,并提出用聚类分析方法设计用于水下目标识别的简易专家系统,[7]对推动中国数字声呐的发展起到了良好的作用 。[8][16]

科研项目

项目时间项目名称备注
2009年1月-2012年12月环境效应及适应性处理研究参与,国家级
2009年7月-2012年7月首套设备维护主持,研究所(学校)
2010年6月-2012年12月成果转化项目主持,国家级
2011年4月-2012年3月深海高技术发展中的水声学问题主持,部委级
2011年4月-2012年3月信息技术在社会科学中的应用:人文计算学主持,部委级
2013年1月-2016年12月背景场特性研究参与,国家级
2014年1月-2016年12月空域矩阵滤波技术及其在水声信号处理中的应用研究参与,国家级
2014年1月-2016年12月XX声纳主持,国家级
2014年12月-2015年12月面向海洋信息领域的若干非传统国家安全问题主持,部委级
2015年1月-2017年12月XXX型线列阵声纳主持,部委级
2015年1月-2016年12月XX机理研究主持,国家级
2015年1月-2016年12月XX探测声纳技术主持,国家级
2015年1月-2017年12月多用途侦听设备主持,国家级
2016年1月-2017年12月ADS信息获取技术主持,国家级
2016年1月-2018年12月强声技术研究主持,国家级
2017年1月-2019年12月北极声学研究主持,部委级
2017年1月-2019年12月面向"一带一路"的中俄北极声学合作基础研究主持,部委级
2017年1月-2019年12月北极及其毗邻海域水声环境特性及适配处理基础研究主持,部委级
2017年1月-2020年12月北极冰下探测技术主持,国家级
2017年2月-2020年12月北极冰层下水声探测技术研究主持,研究所(学校)
2019年2月-2021年3月语言智能技术未来发展及应用主持,部委级
2019年12月-2020年12月多用途侦听设备主持,国家级
资料参考来源:中国科学院大学[20]

人才培养

李启虎在长期科学研究工作中,体会到进行科学研究,首先必须要有科学态度,具备了科学态度才能进行研究。其次,科学要求的是真实,科学不能掺假。因为真正的科学的东西是需要实践检验的 。[27]在几十年的教育科研活动中,李启虎培养了许多人才,在国家各个重要单位担负着重要的科研任务。[5]

学术论著

 李启虎投身工作几十年,在国际杂志、会议上发表了(分享)近100篇论文,[2]著有《声呐信号处理引论》、《计算机图形学》(合作编译)等专著。[11]代表著作与论文摘录如下:

代表著作

出版时间出版著作出版社备注
1985年《声呐信号处理引论》海洋出版社中国声纳信号处理领域的第一本专著[2]
 2003年 《数字式声纳设计原理》安徽出版社 第 1 作者 [20]获得2003年国家新闻出版署国家图书奖提名奖[2]
2011年7月 《海洋水声环境和声纳设计手册》海潮出版社第 1 作者[20]
2012年7月《水下声学数字式声纳设计:原理及应用(Digital Sonar Design in Underwater Acoustics : Principles and Applications)》Springer Verleg 第 1 作者[20]
——《计算机图形学》——合作编译[8]

代表论文

发表时间论文题目发表刊物备注
1979年《自适应波束成形中最优解在时域和频域中的等价关系》[5]声学学报-
1980年《多波束自适应噪声抵消法引论》[5]《声学学报》-
1986年《Time-delay estimation of split-beam system》-Proceedings of ICASSP86,Tokyo
1993年《水声信号处理进展》[28]《声场声信息国家重点实验室年报》-
2000年《独立观测资料的最佳线性数据融合》[5]《声学学报》-
2001年《进入21世纪的声纳技术》《物理》第1作者
2008年《 微弱信号源波束定向方法与分裂波束定向方法的性能比较》《应用声学》第1作者
2009年《 The interference characteristics of platform and towed body noise in shallow water for active/passive towed array sonar》《声学学报》第1作者
2013年《 基于目标辐射噪声的信号起伏检测算法研究(The Signal Fluctuating Detection Algorithm Based on the Target Radiated Noise)》电子与信息学报通讯作者
2013年《声纳信号宽容性检测指数的初步分析(The preliminary analysis of robustness detection index of sonar signal processing)》《应用声学》第1作者
2014年《拖曳线列阵声 平台噪声的空域矩阵滤波抑制技术(Towed line array sonar platform noise suppression based on spatial matrix filtering technique)》《声学学报》通讯作者
2015年《A new method of passive ranging for underwater target:distance infomation extraction based on wave guide invariant》《声学学报》(英)第1作者
2017年《Iterative inverse beamforming algorithm and its application in multiple targets detection of passive sonar》《 Chinese Journal Of Acoustics》第1作者
2019年《Progresses and advances in Arctic underwater acoustics study》《声学学报英文版》第1作者
资料参考来源:中国科学院大学[20]

荣誉与获奖

李启虎先后获得中国国防科工委献身国防事业勋章[24]中国科学院研究生院终生教授等荣誉,[5]获中国科学院重大科技成果一等奖全国科学大会一等奖等多项奖励。[5]具体摘录如下:

荣誉表彰

时间荣誉表彰授予单位
1989年国防科工委献身国防事业勋章[24]国防科工委
1994年国家级有突出贡献中青年专家[29][30]中华人民共和国人事部
1995年第二届国防军工协作配套先进工作者[30]国家计委、国家科委、国防科工委、国家经贸委
1997年中国科学院研究生院终生教授[5]中国科学院
1997年中国科学院院士[1]中华人民共和国国务院
2014年鹿城区建区30周年鹿城骄傲杰出人物[31][32]鹿城区委宣传部、温州日报

科研成果获奖

获奖时间项目名称奖励名称
1976年自适应滤波的研究中国科学院重大科技成果一等奖[8]
1978年001岸用声纳站的研究全国科学大会一等奖[8]
1980年时间压缩式波束形成计算机中国科学院重大科技成果奖[33]
1984年262声纳研制六机部科技进步奖[8]
1991年目标识别专家系统的研究中科院科技进步二等奖[9]
1991年语言合成芯片的研究中科院科技进步三等奖[9]
1992年xx国防项目的研究国家科技进步一等奖.[9]
2015年《水下目标被动测距的一种新方法:利用波导不变量提取目标距离信息》声学学报》2015年度优秀论文奖[23]
2017年第二届中国科协优秀科技论文[23]

影响

李启虎始终心系家乡,多次到广小等家乡学校开展科普活动,参与院士专家鹿城企业行活动,深入企业开展技术咨询。李启虎的母校广场路小学创建了“李启虎声音博物馆”,鹿城区科协牵线温州市贝螺收藏家苏尧然,在该校打造与海洋声音有关的“贝螺博物馆”。2022年3月,广场路小学被省科协认定为首批“浙江院士科普基地”。[4]

参考资料 33

  1. 李启虎 — 中国科学院学部
  2. 中国科学院先进水下信息技术重点实验室简介 — 重庆大学 学生职业发展与就业指导中心
  3. 参考 3
  4. 温籍院士“回家” 李启虎入驻“瓯越院士之家” — 温州市人民政府
  5. 参考 5
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 李启虎 — 中国科学院声学研究所
  9. 参考 9
  10. 李启虎 — 中国科学院声学所
  11. 李启虎院士(水声信号处理和声纳设计专家) — 温州市科学技术协会
  12. 参考 12
  13. 声学领域里的“领头羊” 温籍院士李启虎的苦乐年华 — 温州市教育局
  14. 厉害了!四名温州人当选中国科学院新院士 — 浙江新闻
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 李启虎:水下潜心只为声 — 温州网
  18. 中科院先进水下信息技术重点实验室李启虎院士接受中关村中学汪德昭书院师生采访 — 中国科学院声学研究所
  19. 参考 19
  20. 李启虎 — 中国科学院大学
  21. 领导成员 — 温州市工业科学研究院
  22. 李启虎院士带队赴欧进行学术交流 — 中国科学院声学研究所
  23. 李启虎教授论文入选第二届中国科协优秀科技论文 — 中国科学院声学研究所
  24. 李启虎 — 温州市图书馆
  25. 参考 25
  26. 参考 26
  27. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwMTEyEg9reHl3c2wyMDA3MDMwMDIaCDl3d3Y2Y3Nk
  28. 参考 28
  29. 参考 29
  30. 参考 30
  31. 中科院院士李启虎回母校 与小科学迷们面对面交流 — 科教文体
  32. 【鹿城30年】“影响鹿城30事”“鹿城骄傲30人”名单揭晓 — 温州报业发行广告有限公司
  33. 声学所历年获奖成果汇编(部分)(1979—2008) — 中国科学院声学研究所

注释

  1. 《中国科学技术专家传略 理学编物理卷4》记载李启虎的出生年月为1939年5月25日。[5]
  2. 声呐是英文缩写"SONAR"的音译,其中文全称为:声音导航与测距,Sound Navigation And Ranging是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。[6]也写作“声纳”。
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