2024年1月14日发(作者:)

留学报告
在中国国家留学基金委“建设高水平大学公派研究生”项目的资助下,我于2007年11月至2008年11月在日本九州大学信息科学与电子工程学院无线通信实验室进行学习,指导老师是古川浩(Hiroshi Furukawa)教授,在日本一年期间,一方面承接国内已有的工作,针对博士论文课题继续进行深入研究,完成了博士论文,另一方面积极参加了日本实验室承担的科研项目;在留学期间,共参加了两次国际会议,撰写了2篇科技论文投往国际会议和期刊。具体针对多天线通信系统的空时检测算法,多天线正交频分复用系统的同步算法进行了研究,承担了日方实验室“MIMO-Mesh”无缝宽带接入项目中的物理层系统仿真工作。
1.在日本留学期间的学术研究
在日留学期间,我针对博士论文所涉及内容的进行了扩展研究,承接和完善了在国内已有的工作;通过参与日方实验室的项目研究,和日本的老师同学进行了深入的交流,进一步了解日本学者进行科学研究的特点,开阔了视野和知识面。
我博士论文的题目是《MIMO及OFDM系统的迭代接收技术研究》,多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术以及正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术是未来无线通信领域研究的热点,也是日本实验室着力发展的技术方向。我的博士课题研究以这两种技术为背景,研究了迭代接收技术在MIMO以及OFDM系统中的应用。具体的研究成果如下:
1)提出了一种改进的列表球形译码算法。列表球形译码算法是多天线通信系统迭代接收机中进行空时检测的一种重要算法,新设计的方法针对传统算法的不足,有效降低了搜索复杂度,提高了检测性能,该方法及其仿真结果已经整理成文并投往了《IEICE Transaction on Communication》杂志。
2)深入研究了MIMO-OFDM系统快时变条件下的频率同步算法,针对迭代接收机工作在快时变信道下的情况,提出了一种新的频率同步算法,这部分研究的前期工作和仿真已经完成,正准备整理论文投往国际期刊。
3)针对日方实验室承担的“MIMO-Mesh”无缝宽带接入项目,深入研究了IEEE
802.11n标准中的物理层技术,依照标准搭建了系统仿真平台,讨论了多天线技术对宽带无线接入系统的影响,这部分工作已经进行了总结并且已经撰写了投稿论文。
2.对日本高校科研体制和环境的感受
1)科研工作保障良好
日本九州大学科研环境优良,工作硬件保障很好。我所在的无线通信实验室拥有20台4 CPU主机构成的仿真机房,配备了齐全的软件环境,可以支持物理
层和网络层的仿真计算。实验室拥有进行无线局域网实测的全套设备,各种无线测量仪器完备。实验室除了科研设备以外,还配备了冰箱、电磁炉、简易床等较为齐全的生活设施,学校每个楼层设有简易厨房和公共浴室,为同学们投身研究提供了良好的生活保障。课题组内的研究气氛浓厚,老师,同学学习和工作都非常勤奋,责任心强。按照惯例,实验室每隔一两周会有一次的学术会议,会上由同学向教授汇报成果,发表近期的研究成果,教授进行项目进度的调整和讨论,通过在日方实验室按期参加了学术例会,融入了日本实验室的科研环境;
除了实验室内的学术讨论以外,我还旁听了九州大学信息科学与工程学院的若干博士论文答辩会,和同学、老师进行了大量的交流。同时积极参加实验室举行的国际学术交流活动,例如参加了2008年6月挪威Norwegian科技大学的Yuming Jiang教授前来赤岩古川实验室进行的学术交流和讲座,参加了2008年10月份日本知名学术泰斗东北大学安达文幸教授关于无线通信前沿技术的讲座等等。
2)高校与企业的紧密联系
日本大学的研究课题很注重理论和实用相结合,和日本众多知名的企业,公司的合作十分紧密。我所在的实验室与著名的NTT Docomo、NEC、东芝公司等有紧密的项目合作。一方面,研发实力领先的公司和实验室的科研力量能相互助长,另一方面,公司的雄厚财力和丰富的实际系统实现经验为实验室的研究提供了支持和帮助,实验室很多先进的仪器设备均来自公司捐助。日本实验室不仅注重联合公司进行共同研发,而且善于集合不同实验室、不同大学的优势研究力量进行联合开发,例如古川教授领导的为期5年的MIMO-Mesh无缝宽带接入项目即联合了早稻田大学、久留米工业大学、九州工业大学、复数社等大学和企业,并结合了九州大学在天线设计、功率放大器设计等方面具有优势的实验室进行共同开发,这样大大提高了项目研究的效率和进度。
不少公司和财团为九州大学的设立了名目繁多的奖学金,助学金,大大减轻了学业优秀学生的学费和生活负担。此外,大型企业和公司还通过开展免费参观,组织夏令营等方式为学生提供很多接触实际系统和见学的机会。
3、参加国际会议的情况
1)2008年在美国召开的WCNC国际会议
参加了2008年3月31日到4月3日在美国拉斯维加斯举行的国际无线通信与网络会议“Wireless Communications and Networking Conference (WCNC
2008)”。在大会宣读了论文“Joint Symbol Detection and Channel Estimation for
MIMO-OFDM Systems via the Variational Bayesian EM Algorithm”,清晰地阐述了自己的学术观点,流利地回答了与会同行提出的现场问题。会下积极同各国专家进行了技术交流,同时参加了多个分会场以及以聚餐会等形式举办的学术讨论
活动。通过提问以及与论文作者的现场交流,了解了很多通信领域的最新学术动态,并与多名海外学者建立了联系。由于WCNC会议在通信领域的重要影响,此次参会获得了日本通信普及财团的资助。
2)2008年在日本召开的第一届Mesh宽带无线接入国际论坛
2008年2月27日,第一届Mesh宽带无线接入国际论坛由日本九州大学无线通信实验室(我所在的实验室)发起,日本FON公司,国立台湾科技大学(NTUST), Data Resources Inc 以及 等大学和企业协同举办。通过同与会专家的交流,进一步了解了古川教授领导的“MIMO-Mesh”无缝宽带接入项目的背景和发展方向,掌握了当前宽带无线接入领域的前沿和热点。
4、关于中日两国研究生教育的比较和建议
1)关于博士生的修课问题
九州大学建议博士生修6学分以上的专业课程,其他关联课程10学分以上,但是这种学分要求并不是强制性的,认为博士生通过在实验室的工作和科研也能达到学习目的。实际上国内大多数博士生都在实验室中承担着较重的科研和课题任务,如果仍然对博士生进行强制性的学分要求,很多情况下只会加重学生的负担,一般而言,知识只有当需要用时学习起来才会真正有动力,博士生通过本科和硕士阶段的积累已经获得了较为扎实的专业基础,而博士研究的方向和课题一般都非常专业而具体,为大多数人集体开设的课程通常无法对博士生的课题进展有实际性的帮助,这导致很多人在忙于课题研究的时候不得不挤出时间对课程会应付了事,起不到真正的学习和提高的目的。
2)建议增加对于研究生公开发表能力的要求
九州大学从硕士开始就对学生的公开发表能力有要求,关注专业训练、应用能力和社会适应能力的培养,开设的演习课程强调学生自主发表,练习,并和老师互动,要求硕士生至少需要在实验室或课堂进行多次公开发表,博士生必须有参加国际会议的经历。这一点值得国内大学借鉴。
5、留学生活体验
留学的滋味是五味杂陈,有辛苦,有思念,有惆怅也有欢笑。为不辜负祖国和母校的期望和重托,留学期间我一直将早出研究成果,出好的成果作为自己的奋斗目标,平时大多数时间都是早出晚归,在实验室里的学习占用了日常生活的大部分时间。除此之外,日本作为一个在电子通信专业方面享有声望的发达国家也一直引起我的好奇心,专业学习以外的时间我总是利用一切可利用的机会多接触日本社会,希望通过直接接触更多地感受和了解日本的长处以及大和民族的特点,毕竟日本在历史上曾经创造了二战以后经济和科技崛起的奇迹。
日本是一个开发很早的国家,电车网早已经辐射到其国土中极为偏僻的角落,福冈市最繁华的商业街区年龄比我还大,整体来说社会各方面的建设比较全面,城市基础设施的自动化程度很高,vending machine和自动照相馆遍布各处,这种情况正印证了一个日本企业家的理念“机器能做的事就让机器去做,人类应该从事更富有创造性的活动” 。
日本人注重细节,凡事精益求精。城市在冬天时街道旁会有取暖灯,供人们稍事休息,超市入口的购物篮的提取处和电梯口会有用于消除手静电的小设备,这样天气干燥的时候就能有效防止手静电接触金属物品时可能带来的不适感觉;bus在靠站时会将车身倾斜使车厢台阶和站台在同一个高度;食堂的饭菜会有精确的卡路里信息,每份的量都是由台秤精确衡量。在日本,最简单的工作和生活用品也会有详细的使用说明,提醒人们采用正确的使用方法避免误操作可能造成的伤害。学校、公共建筑和公共交通工具会充分考虑满足各类人的需要,有残疾人专用的过道、电梯按键和公共厕所,拥挤的地铁和电车会设立女性专用车厢。
日本社会普遍责任感强,工作积极勤奋,整个社会形成了一种尊重劳动,弘扬勤勉劳作的精神。不管是在实验室还是在公司,只有勤奋工作的人才能得到大家的尊重,虽然法定的下班时间是5点半,但是通常情况下大家会自愿留下来加班,谁也不愿意过早离开,即使是学校的学生科和教务室6、7点打电话一般还会有人受理事务。日本人总是能抓紧点滴时间学习,电车和地铁上聊天的人少,看书的人多。特别令我感受深刻的是实验室的教授和助手,实验室夏季旅行时,不管是在新干线的列车上还是海轮上,古川教授总能抓紧一切可以利用的时间处理各项事务,当然,这一点还得益于先进的通信工具,smart phone集语音通信、简单数据处理和Internet服务与一身,这样不管走到哪里都能和外界保持联系,快捷地处理各项事务。日本人社会责任感意识较强,即使是寒冬腊月,街道上还常有年迈的老年人义务向行人宣传垃圾分类规则和环保意识。
集体和团队意识在日本的实验室及公司中会有明显的体现。实验室经常组织一些集体活动,每当有成员加入或离开,都会有大家凑分子开的迎/欢送会,如果没有特殊情况,一般都会自觉地积极参加,在集体中很少有独来独往的突出人士,大家会在中午一起定便当,下午一起去餐厅吃饭,给人的感觉非常融洽。日本重视礼节、规矩和秩序,日常生活中有问候早安、日安和晚安的习惯,在拥挤的地铁和电车站台,大家总是能够相互礼让,遵守秩序排队。在学校,日本同学能给各个民族的留学生予以尊重和理解,比如穆斯林教徒在饮食上的忌讳和他们需要定期朝拜的习惯等。
日本人的日常工作效率较高,一方面源于他们兢兢业业的勤勉精神,另一方面也和整个社会形成的处事氛围分不开。从城市的公共交通系统来说, bus、电车、地铁到达任何一站的时间和不同交通工具的接续时间都是设定的,公共交通系统就像一座精准运行的钟表,按照最为高效的方式把旅客送往全国各处。日本
著名的新干线号称是世界上最快最平稳的列车,在福冈的博多站每隔几分钟就有一趟开往东京,只需4个半小时便可把旅客从福冈市区送至1069公里外的东京市区,虽然速度较飞机慢,但是搭乘站台直接设在市区中心,而且免去了很多安检、托运等烦琐的手续,确实是一种非常便捷的交通方式。
由于地震频繁,日本的建筑物大多矮小,注重坚固耐用,不大讲究气派和奢华。在福冈、大阪等城市,最为宏伟的建筑往往是他们的博物馆,日本人重视保护传统文化,比如相扑、剑道、太鼓等等,从事这些职业的人往往得到大家的尊重,小学和中学也会把学习这些传统项目作为选修课程,从小加强培养日本人的民族意识,日本的中学和小学每年都会组织学生去日本古都京都游览,号召大家珍视传统文化。
6、留学过程中的一些感触和思索
1)无处不在的中国制造
不管是在日本还是在美国,不管是在超市还是在百货公司,各类商品中充满了中国制造的标签,这种情况反应了中国已经作为国际商贸中的加工制造基地,成为国际贸易舞台上不可或缺的重要角色,但是另一方面,中国制造的物品往往是价格相对低廉的低端产品,高端产品中各国的品牌效应赫然可见,却不见了中国制造的踪影。在购买Citizen手表时,店员曾经向我展示了同种型号但是价格相差较远的中国制造和日本制造表链,我不得不承认这种差别是明显的。诚然,商家选择中国作为商品加工基地能缓解中国的就业问题,但是仅仅受雇于人解决就业是不够的,更为重要的是要学习这些先进企业的高新技术和管理经验,打造中国制造的国际品牌和高端产品,让中国制造成为品质的象征。
2)民族凝聚力是中国强盛的基础
2008年是中国不同寻常的一年,从年初的大雪灾、5月份汶川特大地震、8月份奥运举行到神州7号太空出舱任务的圆满完成,每一个事件都牵动着海外学子的心,身处异邦,我真切的看到了海外华人对祖国的关切,更真切地体会到了国家强盛我光荣,国家有难我痛心的感受。雪灾和地震事件中,我积极参加了九州大学中国留学生会组织的捐款活动,虽然因为每次都看到网页上惨痛的报道都会禁不住泪流满面而不敢多看,但是却忍不住时常关注,这种心情让我真切体验到炎黄子孙血脉相连的亲情。8月8日奥运会开幕式对于九大的留学生来说犹如喜庆节日一般的重要,大家相约在一起观看开幕式,为奥运展示的中国国威而欢心鼓舞。更加难忘的是2008年9月26日我应领事馆邀请参加了建国59周年招待会,当时中国驻福冈领事馆邀请了日本九州地区的各界名流参加,武树民领事致辞时无比骄傲得提到了我国的奥运盛会和神7发射,其自豪感和威严感深深感染了每一个到场的每一个人。
3)食品安全问题
2008年发生的中日饺子事件和后来的毒奶粉事件让人不能不关注我国的食品安全问题来。饺子事件发生以后,九大食堂立即挂出了警示牌,通知教职员工和学生检查自家冰箱里是否有中国制造的食品,有些小区甚至动用专人挨家挨户地宣传,并且点检各家冰箱里中国制造的食物,当时事故原因尚未查明,这样做很有污蔑之嫌,让我们中国留学生颇为恼怒。而后来的毒奶粉事件,却让我们不得不对中国的食品安全问题进行反思。曾经和一位中国食品店的老板攀谈,得知很多中国调料虽然价格便宜但是却因为很多添加成分超标不能在日本使用,在日本食品安全和卫生问题似乎被更加重视,而相应的法规法律制定也相对较为完善。从提高国民身体素质和民族长远利益的角度考虑,食品安全问题是到了该好好解决的时候了。
姓名:张晓瀛
留学单位:日本九州大学