新时代通信领域人才培养模式探讨——以吉林大学通信工程学院本科教育为例

2018年,习近平总书记关于教育工作发表了一系列重要讲话,提出了办好新时代中国特色社会主义大学的新思想、新论断、新要求,清晰地指出了大学要培养的是德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。这是推动我国高等教育事业改革发展的指导思想,也是必须遵守的行动指南。

公共卫生事件背景下通信工程学院毕业生就业问题及对策分析

高校毕业生就业问题一直以来都是社会的焦点问题,也是高校非常重视的学生问题。自从2020年公共卫生事件爆发以来,就对毕业生就业问题带来了很大的冲击,不仅危害人们的身体健康,也威胁了经济发展。在后公共卫生事件时代,毕业生就业形势又发生了改变,如何让毕业生在就业过程中克服困难,把握机遇是问题的关键所在。本文在这种环境下对通信工程学院的学生就业所遇到的问题进行了分析,并提出了相对应的政策。

吉林大学创办机器人工程专业的师资和学科背景分析

吉林大学支持其通信工程学院创办机器人工程专业,进行本科生培养。吉林大学通信工程学院较早进行了机器人工程方面的教学科研工作,拥有开办本专业的师资储备。吉林大学通信工程学院在智能机械与机器人控制、机器人感知、控制、通信、信息处理等方面的学科实力是本专业建设的基础,学院通过制定全面的培养计划,可以为国家培育机器人领域优质的科研与工程技术人员。

深度学习辅助水下光通信信号检测算法仿真及实验研究

针对水下光通信提出了深度学习辅助的信号检测方法,设计并搭建了室内水下光通信实验平台,测试了所构建的三种水箱信道(水流、浑浊水流1、浑浊水流2)的数学模型,对所提方法进行了仿真测试,采集实验数据集对比研究了三种信道下所提方法与自适应阈值法的性能。针对不同水下信道、5 Mbps通信传输,三种信道下所提方法误比特率相比自适应阈值法最高分别降低了2个数量级、1个数量级、1个数量级。针对浑浊水流信道1、不同通信速率(5 Mbps、10 Mbps、25 Mbps)通信传输,三种速率下所提方法误比特率均降低了1个数量级。相比自适应阈值法,所提方法在复杂信道下水下无线光通信提高性能方面具有一定作用,可为高速可靠水下无线光通信系统设计提供一定参考。

研究型大学定位下的工科学生工程素质养成及工程化训练方法的研究与实践

本文分析了目前研究型大学定位下的工科学生普遍存在的眼高手低的现状,提出了研究型大学定位下的工科学生工程素质养成、工程化训练方法到考核方法的改革方案,并在实际中实践应用,取得了积极效果,本文的方案具有可操作性和可移植性,对其他学科专业的本科办学具有积极的借鉴意义。

从电工学课程建设谈工科大学生工程实践能力培养

本文针对电工学课程教学,对工科大学生工程实践能力培养方法进行了改革和探索。从教材建设、理论教学、实践教学、考核体系改革等多个环节出发,全方位培养学生的综合素质,对提高工科大学生的工程实践能力具有一定实际意义。

模拟通信原理实验系统仿真方法研究

为解决传统通信原理实验箱在对信号处理和检测方面存在的不足,需要利用仿真对实验现象进行更全面的展示,而Simulink和LabVIEW等软件只能对数字通信系统进行仿真。为此,采用Multisim实现了对脉冲幅度调制(PAM:Pulse Amplitude Modulation)编译码、频移键控(FSK:Frequency Shift Keying)调制解调和相移键控(PSK:Phase Shift Keying)调制解调等模拟通信系统的元器件级电路仿真。通过仿真,直观地展示了抽样定理、锁相环和科斯塔斯环的内在工作机理,并深入分析了FSK解调过程中可能出现的两种失真的机理。

基于手机相机的可见光成像通信实验系统设计

针对现有通信工程类专业课程实验大多以仿真为主,软硬件开发等实操类实验项目不足的问题,设计了一套基于手机相机的可见光成像通信实验系统。该系统利用上位机编辑信息,通过STM32单片机驱动放大电路,控制条形LED(Light Emitting Diode)的高频闪烁,实现信息的调制和传输。采用手机相机作为接收器,基于Android Studio开发手机应用程序,实现条带信息采集、解调和解码等功能,并实时显示发布信息。系统融合嵌入式软硬件开发、 Android开发等实用型技术,激发学生的学习兴趣。搭建的实验平台逐步实现编码、调制、传输、解调和解码,使学生对可见光通信原理有深入的理解,有助于专业教育理论课程的学习。

基于最小流量的宽带电子设备通信容量分配算法设计

为在不增加带宽的条件下,增强宽带电子通信设备传输信道的传输效率,需要准确分配通信容量,降低非必要负载。提出一种宽带电子通信容量分配方法。组建宽带电子通信接入网信道模型,通过多模自适应通信终端控制技术,对接入网展开自适应控制以及扩频处理,完成通信容量计算。在计算得到通信流量的基础上,通过各个节点之间的通信流量,估算网络通信节点中各个输入通道的负载大小,引入模拟退火算法完成容量分配处理。仿真分析结果表明,所提方法能够使通信总容量处于较高值,带宽利用率高达82%,大幅减少响应时间,获取较好的通信容量分配结果。

试论建设大学图书馆的无线通信网络

本文通过对无线通信网络的阐述,直接说明了其在大学图书馆建设当中的重要性,希望通过本文的阅读,大家能对它的作用有一个基本的了解。

用于单片机实验教学的红外激光气体检测仪

为了实现科研反哺教学、促进教学与科研的深度融合,研制了一种基于嵌入式多核处理器和数字信号处理器的实验教学用红外激光气体检测仪。该检测仪包括光学系统和电学系统,其中电学系统包含光谱信息感知模块和嵌入式控制模块。利用研制的检测仪开展了氨制冷冷库现场的泄漏氨气浓度的检测应用。结果表明,与传统气体检测仪相比,该检测仪实现了检测仪的网络化与智能化,而且性能满足实验教学要求。

基于总体最小二乘-旋转不变算法的地表核磁共振信号参数估计

在地表核磁共振(SNMR)找水系统中,根据SNMR信号的参数能够预估地下含水层的储水量、导电性以及孔隙结构等信息。然而在实际应用中探测现场采集的SNMR信号十分微弱,易受到环境噪声干扰,导致无法直接获取SNMR信号的参数。针对这一问题,该文提出基于总体最小二乘-旋转不变法(TLS-ESPRIT)的地表核磁共振信号参数估计方法。基于谐波噪声与SNMR信号的相似信号特征构成一个由多个正弦衰减信号叠加的混合信号模型,使用TLS-ESPRIT将混合信号参数提取问题转换为旋转不变矩阵的广义特征值求解,从而获得SNMR信号的拉莫尔频率和弛豫时间,并结合最小二乘法求得其初始振幅和相位。仿真信号和实测信号实验结果表明此方法能够估计出混有随机噪声和工频谐波噪声的SNMR信号的参数,相比传统的谐波建模方法,在参数提取精度上效果更好。

面向6G全域融合的智能接入关键技术综述

针对空天地一体化接入网络,该文在总结相关研究的基础上,阐述了未来空天地一体化接入架构的关键技术,分析了空口技术、多址技术、干扰分析、计算技术和人工智能(AI)技术等几个重点方向的研究进展,提出了多种接入形式并存的灵活性网络架构。针对6G全域融合网络接入的重点研究问题,结合用户的服务质量需求,构建了一体化AI赋能架构,提出了大规模混合多址接入及弹性资源适配策略。基于网络架构立体化、网络协同传输、一体化网络资源管理、未来空天地接入技术以及网络协同计算等未来重点研究方向进行了讨论和展望。

基于Wi-Fi子载波互信息的人体呼吸感知系统

不可预测环境变化使Wi-Fi信号存在较大的波动,很难对子载波中的静态分量和行为感知的动态分量进行量化,导致无法准确刻画出动态呼吸特征的波动形式。基于此,提出了一种基于子载波互信息的呼吸感知(SMIBP)系统。首先,提出了动态分量信息(DCI)的刻画形式,利用互信息理论提取子载波中代表呼吸的动态分量信息。然后,利用层次分析法组合各子载波以最大化呼吸信号的动态特征,得到重构的DCI感知基信号,最后联合小波变换和峰值检测法得到呼吸速率,揭示了代表人体呼吸动态分量的理论途径。仿真结果表明,所提系统能较好地刻画每个子载波中动态呼吸分量,且在不同场景下可显著提高Wi-Fi对于小尺度动作的感知精度与范围。

可应用于光纤激光器的高稳定度泵浦源系统研制

为了提升光纤激光器的输出性能,研制了一个高稳定度泵浦源系统,包括激光泵浦模块和外围控制系统。泵浦源系统测试结果表明,输出光功率与驱动电流之间具有良好的线性关系,输出光功率的短期稳定度为0.0613%,长期稳定度为0.1080%,而且输出光谱的中心波长在长时间持续运行中稳定不变。将该泵浦源系统应用于光纤激光器,经过连续测试,输出光谱的中心波长仅发生4 pm的偏移。

微波频段小型化频率选择表面设计

为提高频率选择表面的性能,使其可精确控制电磁波在微波频段下的传播特性,实现对电磁波的反射、透射或吸收,设计了一种微波频段小型化频率选择表面。该频率选择表面单元尺寸为0.024λ×0.024λ,小型化性能良好。在1~10 GHz范围内有3个通带,具有极好的极化稳定性和角度稳定性,可保持工作频率和带宽不变,传输性能良好。该研究结果可作为频率选择表面分析的依据,为其小型化设计提供思路。

面向智能机器的4I“三创”教育体系探索与实践——以吉林大学梦工场为例

加强创新创业教育是提高人才培养质量和促进高等教育综合改革的重要措施。围绕智能机器产业的“三创”人才培养,吉林大学探索形成了4I“三创”教育体系。横向构建跨学科平台,开拓产教融合培养路径;纵向设计全过程项目式培养,以学生为主体的独立运营管理模式。近四年的实践运行提高了学生的产品设计研发、团队沟通合作、创业精神等“三创”能力和素质,在竞赛和创新创业项目中成绩显著,孵化了药瓶缺陷检测等一系列的智能机器创业作品,为多学科交叉的新兴产业“三创”人才培养提供了借鉴。

基于微分平坦的板球系统反步滑模控制

为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法。首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型。以X轴方向控制器设计为例,利用微分平坦技术获得系统的目标状态量以及前馈控制量,建立误差系统,进而采用反步法实现对误差系统的滑模控制,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。算法中使用双曲正切函数抑制滑模的抖动,实现了对板球系统的轨迹高精度跟踪控制。仿真实验结果表明,该方法控制精度高,具有良好的控制效果。

OCC系统目标LED阵列解码算法研究

针对强日光环境下OCC(Optical Camera Communication)系统接收端解码困难的问题,提出了基于分段式线性灰度变换的Gradient-Harris解码算法。首先搭建一套OCC实验系统,接收端相机采集原始图像,利用标准相关系数匹配方法提取目标LED阵列区域。其次通过分段式线性灰度变换对目标LED阵列区域进行图像增强,利用Gradient-Harris解码算法进行目标LED阵列的形状提取和状态识别。实验结果表明,应用基于分段式线性灰度变换的Gradient-Harris解码算法,强日光环境下OCC实验系统的平均解码速率为128.08 bit/s,平均误码率为4.38×10^(-4),最大通信距离为55 m。

无源光网络开放性创新实验的探索与实践

实验教学是应用型创新人才培养的关键环节,开放性创新实验的设计与应用是延伸拓展课内实验教学的有益探索。针对学生差异化发展和自主研究探索的需求问题,设计涵盖时分复用无源网络和波分复用无源光网络的个性化开放性创新实验主题,建立针对实体实验资源和虚拟仿真资源特点的多元化开放共享机制。探索在开放性创新实验中应用小规模限制性在线课程与面授课程结合的融合式教学模式,设计过程育人理念引导的阶段化项目实施路线,推进有通信工程专业特色的无源光网络实验教学课程内涵建设。