保研之旅5:上海科技大学信息学院夏令营

本文主要讲述了我在参加上海科技大学信息学院夏令营期间的见闻,记录了在SIST与网络科学中心三位教授的面谈过程。

首先谈一下是如何知道这个夏令营的,因为上科大是一所新型研究型高校,我之前主要关注的是一些传统985名校,没有关注过这类学校,一次偶然的机会,看到了上科大在我校宣讲的海报,海报上说宣讲会上发放10个夏令营名额,那时是5月中旬,还没有接到哪个学校的夏令营入营通知,所以就想着去宣讲会看看,说不定还能拿到个夏令营offer。就这样,我去参加了上科大的宣讲会,宣讲会由两位教授主讲,主要介绍上海科技大学的建校背景、学校优势以及科研成果等,现场还有几位我校往届的学长学姐帮忙组织,感觉西电去上科大读研的还不少(上科大研究生第一生源高校就是西电,因此上科大的老师们比较重视西电,在西电会有两次宣讲会)。

宣讲会结束后,老师让想要参加的夏令营的同学排队交一下简历,然后主要根据简历发放夏令营名额,现场去了不少排名很靠前的同学,老师按照排名前3%,前5%,以及5%以后收简历,我的排名在前5%,由于现场名额十分有限,去了60多人,只有10个左右名额,我也是侥幸拿到(基本上成绩排名决定了一切,在我前面交简历的大概4、5个)。如果现场没有拿到夏令营名额,也不用灰心,因为上科大有两期夏令营,每期200人,可以说名额充足,所以只要有推免资格,网申还是比较容易通过的(还有少部分参营学生是考研的)。

7月初,我来到上海参加了上科大SIST第一批夏令营,上科大处于上海张江地区,校门口就是地铁站,建筑风格和传统高校不同,校园规模较小,但景色比较优美,住宿条件也很不错,本科生三人间研究生两人间,放几张随手拍的照片。

第一天下午办理入住,领取营服、饭票等物资,碰巧一起住宿的舍友也是西电的同学,晚上我们在食堂一起吃了个饭(菜是真的贵,一荤一素15元的饭票都差点不够),然后在校园逛了逛,晚上很早就休息了,准备第二天与教授的面谈。第二天一早大家在信息学院大楼一起拍了合照,然后信息学院副院长给我们介绍了学院的一些情况,之后的两天时间就由我们自由安排与教授的面谈了(没有统一的学院面试环节,自行与教授面谈,由教授提名优秀营员)。我下午约了三位教授面谈,谈话过程中被问到的问题总结如下(含部分电话面试内容):

  • 5G中两种编码方式LDPC,Polar码特点

LDPC码是麻省理工学院Robert Gallager于1963年在博士论文中提出的一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码。几乎适用于所有的信道,因此成为编码界近年来的研究热点。它的性能逼近香农限,且描述和实现简单,易于进行理论分析和研究,译码简单且可实行并行操作,适合硬件实现。

极化码(Polar code)是一种前向错误更正编码方式,用于讯号传输。构造的核心是通过信道极化(channel polarization)处理,在编码侧采用方法使各个子信道呈现出不同的可靠性,当码长持续增加时,部分信道将趋向于容量近于1的完美信道(无误码),另一部分信道趋向于容量接近于0的纯噪声信道,选择在容量接近于1的信道上直接传输信息以逼近信道容量,是目前唯一能够被严格证明可以达到香农极限的方法。

  • 矩阵的奇异值分解的三个矩阵分别是什么矩阵?

中间是对角矩阵,左右是正交矩阵。

  • 5G中的关键技术

以下列举一些5G关键技术,想要了解更多可自行百度:

1.全双工通信及接入技术
        5G网络将应用同时同频全双工技术,它可以实现终端设备在同一时间和同一频段上的信号发送与接收。理论上其频谱利用率可提高一倍。但是随之也伴随着信号干扰和噪声的影响,这也是5G商用的一个难点问题。

2.5G 编码及调制技术
      数据信道中采用的Flexible LDPC编码方案,控制信道中采用的Polar编码方案等。在调制模式方面有FBMC、NR等模式。

3.5G 中的Massive MIMO 技术
       4G中已经采用了MIMO技术,这种多输入多输出的天线模式提升了通信系统的频谱利用率,且能够扩充无线网络容量,提高信道传输的安全性。但是多天线技术对于发送端和接收端的空间占用率比较大,因此在4G网络中发送和接收端的天线数量有限,这极大的限制了MIMO技术的应用。5G网络MIMO的应用将趋向于大规模输入输出天线的部署,而4G网路MIMO的应用已接近时间与频率的理论极限。5G无线技术将进一步利用空间维度,通过向不同方向发射严格聚集的信号,充分利用给定频率频繁多次进行发送。同时在发送和接收将聚合更多的天线组,以支持更多的数据量传输。而且波束组合与成形技术需要进一步提高,波束传输路径需要进一步优化并降低信号的干扰和噪声。

4.5G 软件无线电平台及频谱共享
        4G网络已经开始应用软件无线电技术,通过软件编码弥补硬件更新和灵活性的不足,随着5G网络对于传输性能要求的提高,他们将在基站和终端用户中开发更多的适应于5G网络的无线电软件,进一步提高5G应用的灵活性。硬件频谱的划分和利用都有理论极限,软件无线电技术提供了通过软件技术提升频谱利用率和频谱共享的有效手段。

  • TWC(太赫兹无线通信)的应用场景

目前国内外太赫兹通信研究热点主要集中于赫兹波发射源技术、太赫兹传输控制和调制方式、太赫兹信号的探测接收技术等方面。太赫兹通信向高速无线通信、多样化和实用化方向发展,发展方向是:a)太赫兹源、太赫兹接收机、调制解调等核心器件研制;b)开展外部调制通信系统、全固态通信系统和微波光子学通信系统研制。
        太赫兹通信在军事领域应用前景广阔,相比于微波和光通信,在远距离卫星空间通信、大容量近距离军事保密通信、高传输速率的无线安全接入网络等方面均有广阔的应用前景。

1.太赫兹空间通信:太赫兹空间通信兼具激光通信和微波通信的优点。太赫兹通信相对光通信波束更宽,接收端容易对准,量子噪声较低;与微波波段相比,天线系统可以实现小型化、平面化。因此,太赫兹通信更适合卫星空间通信,可用于构建卫星之间、星地之间及局域网的宽带移动高速信息网络。国际电线联盟已为下一步卫星通信预留了200GHz的频段,随着 卫 星 通 信 的 进 一 步 发 展,必 将 进 入300GHz以上太赫兹通信范围。

2.超高速飞行器通信:对于高速飞行的临近空间飞行器及重返大气层的飞行器(如导弹、飞船等),飞行器周围都会产生频率为几十GHz的等离子体,形成“黑障”通信盲区,造成无线电遥测信号迅速衰减和中断,太赫兹波通信是唯一可穿透等离子体的通信工具。

3.大容量近距离军事保密通信:大容量近距离军事保密通信可采用太赫兹通信技术。高频段的太赫兹波在空中传播时极易被水分吸收,信号衰减严重,传输距离短;且比微波波束更窄,带宽宽,具有更强的抗干扰能力,可实现(2-5)km内的战场短距离定向保密通信,具备大容量通信优势。太赫兹通信可应用在GHz带宽扩调频通信、战术级区域保密通信与组网、航空编队通信等。

4.高传输速率的无线安全接入网络:目前对室内宽带高速无线通信系统有着持续增长的需求,地面点对点高速蓝牙传输、地面超高速组网(无线接入、无线下载、无线互联等),通信速率要求很高(从1Gb/s到几百 Gb/s)。太赫兹波具有10Gb/s以上的通信速率,可用于高传输速率的无线安全接入,未来很有可能代替目前的蓝牙和无线局域网。目前,国际移动通信从4G进入了5G时代,而在290GHz~315GHz的太赫兹通信已经实现了105的信号传输。 

 

  • 有没有做过通信相关的项目?
  • 大学期间做过最得意/满意的事是什么?
  • 为什么不留西电?(多次)
  • 用定义法证明\(\lim_{n\rightarrow \infty}\frac{1}{n}=0\)
  • 矩阵的秩、矩阵的行向量组的秩、矩阵的列向量组的秩的关系?(相等)如何证明?

矩阵的秩就是矩阵的非零子式的最高阶数;

矩阵的秩等于矩阵的行向量组的秩,也等于矩阵的列向量组的秩;

矩阵的秩等于矩阵行空间的秩,也等于矩阵列空间的秩。

  • 叙述采样定理、证明时域采样定理、计算一个周期信号的傅里叶变换

时域采样定理:一个频谱在区间\left ( -\omega_{m } ,\right\omega_{m } )以外为0的带限信号f(t)可唯一地由其在均匀间隔T_{s}\left ( T_{s}< \frac{1}{2f_{m}}\right )上的样值点f(nT_{s})确定。

频域采样定理:一个在时域区间\left ( -t_{m } ,\right t_{m } )以外为0的时限信号f(t)可唯一地由其在均匀频率间隔f_{s}\left ( f_{s}< \frac{1}{2t_{m}}\right )上的样值点F(jn\omega _{s})确定。

  • 什么是平稳随机过程?广义平稳随机过程?功率谱密度是什么?为什么要叫做功率谱密度?

平稳随机过程:随机过程的统计特性不随时间的推移而变化

广义平稳随机过程:均值为常数、自相关函数只与时间间隔有关、均方值有界的二阶矩过程

功率谱密度:功率谱密度的定义是单位频带内的“功率”(均方值);如果信号可以看作是平稳随机过程,那么功率谱密度就是信号自相关函数的傅里叶变换。

  • 香农公式?信道容量的含义?香农公式中S是发送端的功率还是接收端的功率?

香农公式:C=Blog_{2}\left ( 1+\frac{S}{n_{0}B} \right )

信道容量:信道容量是指在白噪声背景下,信道中信息无差错传输的最大速率。

  • 通信前沿问题,通信系统中,多址接入信道MAC(多对一or一对多),对信息传输速率的限定?(一对一只需满足香农公式,一对多会发生变化)
  • OFDM?

Orthogonal Frequency Division Multiplexing  正交频分复用

  • 研究生规划、人生规划、有没有报其他学校?

关于人生规划、研究生打算等问题在学院组织的正式面试中可能较少涉及,但是与自己联系的老师单独聊天时很大可能会被问到,可以提前准备一下,给老师一个好的印象,很加分!

  • 有什么问题问老师?

夏令营结束后,一位老师给我打电话问我是否确定去上科大,由于当时时间尚早,我跟老师明确说如果东南大学面试通过我就不会去上科大,然后老师跟我说他先不提名我了(上科大的优秀营员主要是由各位教授提名),跟我说我的条件如果九推想过去是没有问题的,然后结束了通话。我本以为由于我的实诚导致到手的offer飞了,结果7月底仍然收到了信息学院发来的优秀营员通知,因此想跟学弟学妹们说的一点是,有时候诚实一点,并不会对你的保研有太大影响,老师们能理解保研学生拥有多个选择,反倒是信誓旦旦地跟老师说一定会去,最后又没有去,会给老师留下不好的印象,严重地甚至会影响你的学弟学妹(以上仅仅是个人观点,仅供参考)。

传送门:保研之旅系列文章

保研之旅0:初识保研——常见问题

保研之旅1:与中科大通信方向老师的面谈

保研之旅2:北理工雷达所面试

保研之旅3:武大计算机学院西北地区面试

保研之旅4:上海交大电院直博面试

保研之旅5:上海科技大学信息学院夏令营

保研之旅6:与上交密院通信方向老师的面谈

保研之旅7:成电“信息与通信工程学科”夏令营

保研之旅8:中科院声学所“声学和信息学科夏令营”

保研之旅9:东南大学通信与信息系统学科推免面试

保研之旅10:保研终章——最终选择

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