本實驗室主要從事現代新型通信、高端導航定位、無線感測網以及移動數位電視等系統的關鍵技術、核心晶片、模組與系統的研究開發，提供國家急需的上述各種集成系統的解決方案，協調微電子所內各研究室完成從天線、微波高頻晶片到基帶晶片的系統級專題項目研究。電子系統總體技術研究室，由包括中科院“百人計畫”學者在內的具有多年海外學習和工作經驗的科研骨幹和20多位博士、碩士研究生組成。研究室主要分為現代通信系統、積體電路設計、高端衛星導航定位、微波器件及模組等研究方向。該實驗室承擔了多項國家“863”、“973”、中國科學院知識創新工程重大項目等科研任務，並已在衛星導航、衛星移動通信、MCM微波模組、第三代移動通信的關鍵技術與器件等研究方向取得了引人注目的成績。
電子系統總體技術研究室的主要學科方向有：
現代通信系統及網路：
通信導航一體化系統開發
攜帶式無線醫療監護系統開發
積體電路設計：
無線感測網晶片設計
數位電視晶片設計
攜帶式醫療電子晶片系統設計
人體醫療晶片系統設計
高端衛星導航定位：
衛星授時接收機設計
高動態衛星導航接收機設計
高精度RTK衛星導航接收機設計
高密度系統級模組：
射頻及混合信號晶片自動測試系統開發
射頻MCM模組設計
系統級高密度模組設計
微波毫米波組件與模組設計
功率器件數位化非線性預失真技術
