Իմ այսօրվա հոդվածը բարձրաձայն մտքեր է մի մարդու, ով գրեթե պատահաբար (թեև բնականաբար) բռնել է ծրագրավորման ճանապարհը:

Այո, ես հասկանում եմ, որ իմ փորձը պարզապես իմ փորձն է, բայց ինձ թվում է, որ դա լավ է տեղավորվում ընդհանուր միտումի մեջ: Ավելին, ստորև նկարագրված փորձն ավելի շատ վերաբերում է գիտական գործունեության ոլորտին, բայց այն, ինչ դժոխքը չի կատակում, դա կարող է օգտակար լինել դրսում:

Source: https://xkcd.com/664/

Ընդհանուր առմամբ, նվիրված բոլոր ներկա ուսանողներին նախկին ուսանողից:

Սպասումներ

Երբ ես ավարտեցի իմ բակալավրի աստիճանը տեղեկատվական հաղորդակցության տեխնոլոգիաների և հաղորդակցման համակարգերի ոլորտում 2014 թվականին, ես գրեթե ոչինչ չգիտեի ծրագրավորման աշխարհի մասին: Այո, ինչպես շատ ուրիշներ, ես «Համակարգչային գիտություն» առարկան վերցրեցի իմ առաջին կուրսում, բայց, Տեր, դա իմ առաջին կուրսում էր: Դա եղել է հավերժություն:

Ընդհանրապես, ես առանձնապես տարբեր բան չէի սպասում բակալավրի կոչումից և երբ ընդունվեցի մագիստրատուրա. «Հաղորդակցություն և ազդանշանների մշակում» Գերմանա-ռուսական նոր տեխնոլոգիաների ինստիտուտ.

Բայց իզուր...

Մենք միայն երկրորդ ընդունողն էինք, իսկ առաջինի տղաները դեռ ճամպրուկները հավաքում էին հեռավոր Գերմանիա (մագիստրատուրայի երկրորդ կուրսում պրակտիկան տևում է վեց ամիս): Այսինքն՝ մերձավոր շրջապատից դեռ ոչ ոք լրջորեն չէր բախվել եվրոպական կրթության մեթոդներին, և չկար մեկը, որ հարցներ մանրամասների մասին։

Մեր առաջին տարում, իհարկե, մենք ունեինք տարբեր տեսակի պրակտիկա, որտեղ մեզ սովորաբար ժողովրդավարական ճանապարհով առաջարկում էին ընտրություն գրել սցենարներ գրելու (հիմնականում MATLAB լեզվով) և տարբեր բարձր մասնագիտացված GUI-ներ օգտագործելու միջև (այն իմաստով, որ առանց սցենարներ գրելու՝ սիմուլյացիա): մոդելավորման միջավայրեր):

Ավելորդ է ասել, որ մենք՝ ապագա գիտությունների մագիստրոսներս, մեր պատանեկան հիմարությունից ելնելով, խուսափեցինք կրակի պես ծածկագրեր գրելուց։ Ահա, օրինակ, Simulink-ը MathWorks-ից. ահա բլոկները, ահա միացումները, այստեղ բոլոր տեսակի կարգավորումներն ու անջատիչները:

Տեսակետ, որը բնիկ և հասկանալի է այն մարդու համար, ով նախկինում աշխատել է սխեմաների նախագծման և համակարգերի ճարտարագիտության մեջ:

Source: https://ch.mathworks.com/help/comm/examples/parallel-concatenated-convolutional-coding-turbo-codes.html

Այսպիսով, մեզ թվում էր ...

Իրականություն

Առաջին կիսամյակի գործնական աշխատանքներից մեկը OFDM ազդանշանի հաղորդիչի մշակումն էր «Մոդելավորման և օպտիմալացման մեթոդներ» առարկայի շրջանակներում: Գաղափարը շատ հաջողված է՝ տեխնոլոգիան դեռևս արդիական է և բավականին տարածված՝ շնորհիվ դրա օգտագործման, օրինակ՝ Wi-Fi և LTE/LTE-A ցանցերում (OFDMA-ի տեսքով)։ Սա լավագույն բանն է, որ վարպետները կիրառեն հեռահաղորդակցության համակարգերի մոդելավորման իրենց հմտությունները:

Իսկ հիմա մեզ տրված են տեխնիկական բնութագրերի մի քանի տարբերակներ՝ շրջանակի ակնհայտ անիրագործելի պարամետրերով (որպեսզի լուծում չփնտրենք համացանցում), և մենք ցատկում ենք արդեն նշված Simulink-ի վրա... Ու թեյնիկով հարվածում ենք գլխին։ իրականության:

Յուրաքանչյուր բլոկ հղի է բազմաթիվ անհայտ պարամետրերով, որոնք սարսափելի են փոխել գլխարկի անկման ժամանակ:
Թվերի հետ մանիպուլյացիաները պետք է անել, թվում է, պարզ է, բայց դեռ պետք է իրարանցում անել, Աստված մի արասցե։
Մայր տաճարի մեքենաները նկատելիորեն դանդաղում են GUI-ի կատաղի օգտագործումից, նույնիսկ հասանելի բլոկների գրադարաններով ճամփորդելու փուլում:
Տանը ինչ-որ բան ավարտելու համար հարկավոր է ունենալ նույն Simulink-ը: Եվ, ըստ էության, այլընտրանքներ չկան։

Այո, ի վերջո մենք, իհարկե, ավարտեցինք նախագիծը, բայց այն ավարտին հասցրինք թեթեւության բարձր արտաշնչումով։

Անցավ որոշ ժամանակ, և հասանք մագիստրատուրայի առաջին կուրսի ավարտին։ GUI-ներ օգտագործող տնային աշխատանքների քանակը սկսեց համաչափ նվազել գերմանական առարկաների համամասնության աճին զուգահեռ, չնայած այն դեռ չէր հասել պարադիգմային փոփոխության կետին: Մեզանից շատերը, այդ թվում՝ ես, հաղթահարելով մեր զգալի ամպլիտուդը՝ ստեղծելով, ավելի ու ավելի շատ օգտագործում էին Matlab-ը մեր գիտական նախագծերում (թեև Գործիքների տուփերի տեսքով), և ոչ թե ծանոթ թվացող Simulink-ը:

Մեր կասկածների կետը երկրորդ կուրսի ուսանողներից մեկի (այդ ժամանակ նրանք նոր էին վերադարձել Ռուսաստան) արտահայտությունն էր.

Մոռացեք, գոնե պրակտիկայի ընթացքում, Similink-ի, MathCad-ի և LabView-ի մասին. բլրի վրա ամեն ինչ գրված է MATLAB-ում՝ օգտագործելով հենց MatLab-ը կամ դրա անվճար «տարբերակը» Octave-ը:

Հայտարարությունը մասամբ ճշմարիտ է պարզվել. Իլմենաուում գործիքների ընտրության շուրջ վեճը նույնպես ամբողջությամբ չի լուծվել։ Ճիշտ է, ընտրությունը հիմնականում եղել է MATLAB-ի, Python-ի և C-ի միջև:

Նույն օրը ինձ տարավ բնական հուզմունք. չպե՞տք է արդյոք փոխանցեմ OFDM հաղորդիչի մոդելի իմ մասը գրված ձևի: Պարզապես հաճույքի համար.

Եվ ես գործի անցա:

Քայլ առ քայլ

Տեսական հաշվարկների փոխարեն սրան ուղղակի հղում կտամ գերազանց հոդված 2011 թվականից tgx և սլայդների վրա LTE ֆիզիկական շերտ դասախոսներ Միշել-Թիլա (TU Ilmenau). Կարծում եմ՝ սա բավական կլինի։

«Ուրեմն,- մտածեցի ես,- կրկնենք, ի՞նչ ենք մոդելավորելու»:
Մենք մոդելավորելու ենք OFDM շրջանակի գեներատոր (OFDM շրջանակի գեներատոր):

Ինչ կներառի.

տեղեկատվական խորհրդանիշներ
փորձնական ազդանշաններ
զրոներ (DC)

Ինչից (պարզության համար) մենք վերացում ենք.

ցիկլային նախածանցի մոդելավորումից (եթե գիտեք հիմունքները, ավելացնելը դժվար չի լինի)

Դիտարկվող մոդելի բլոկային դիագրամ: Մենք կանգ կառնենք հակադարձ FFT (IFFT) բլոկի վրա: Պատկերն ամբողջացնելու համար մնացածը յուրաքանչյուրն ինքը կարող է շարունակել,- ես բաժնի ուսուցիչներին խոսք եմ տվել ուսանողների համար ինչ-որ բան թողնել։

Եկեք դրանք սահմանենք մեզ համար: վարժություն.

ենթափոխադրողների ֆիքսված քանակ;
ֆիքսված շրջանակի երկարություն;
մենք պետք է ավելացնենք մեկ զրո մեջտեղում և մի զույգ զրո շրջանակի սկզբում և վերջում (ընդհանուր, 5 հատ);
տեղեկատվական սիմվոլները մոդուլացվում են M-PSK-ի կամ M-QAM-ի միջոցով, որտեղ M-ը մոդուլյացիայի կարգն է:

Սկսենք ծածկագրից։

Ամբողջ սցենարը կարելի է ներբեռնել այստեղից ՈՒղեցույց.

Եկեք սահմանենք մուտքագրման պարամետրերը.

clear all; close all; clc

M = 4; % e.g. QPSK 
N_inf = 16; % number of subcarriers (information symbols, actually) in the frame
fr_len = 32; % the length of our OFDM frame
N_pil = fr_len - N_inf - 5; % number of pilots in the frame
pilots = [1; j; -1; -j]; % pilots (QPSK, in fact)

nulls_idx = [1, 2, fr_len/2, fr_len-1, fr_len]; % indexes of nulls

Այժմ մենք որոշում ենք տեղեկատվական նշանների ինդեքսները՝ ընդունելով այն նախադրյալը, որ փորձնական ազդանշանները պետք է անպայման գնան զրոյից առաջ և/կամ հետո.

idx_1_start = 4;
idx_1_end = fr_len/2 - 2;

idx_2_start = fr_len/2 + 2;
idx_2_end =  fr_len - 3;

Այնուհետև դիրքերը կարելի է որոշել՝ օգտագործելով ֆունկցիան linsspace, արժեքները նվազեցնելով մոտակա ամբողջ թվերից ամենափոքրին՝

inf_idx_1 = (floor(linspace(idx_1_start, idx_1_end, N_inf/2))).'; 
inf_idx_2 = (floor(linspace(idx_2_start, idx_2_end, N_inf/2))).';

inf_ind = [inf_idx_1; inf_idx_2]; % simple concatenation

Եկեք սրան ավելացնենք զրոների ինդեքսներ և դասավորենք.

%concatenation and ascending sorting
inf_and_nulls_idx = union(inf_ind, nulls_idx);

Համապատասխանաբար, փորձնական ազդանշանային ցուցանիշները մնացած ամեն ինչն են.

%numbers in range from 1 to frame length 
% that don't overlape with inf_and_nulls_idx vector
pilot_idx = setdiff(1:fr_len, inf_and_nulls_idx);

Հիմա եկեք հասկանանք օդաչուի ազդանշանները:

Մենք ունենք ձևանմուշ (փոփոխական օդաչուները), և ենթադրենք, որ մենք ցանկանում ենք, որ այս կաղապարի օդաչուները հաջորդաբար տեղադրվեն մեր շրջանակում: Իհարկե, դա կարելի է անել հանգույցով: Կամ դուք կարող եք մի փոքր բարդ խաղալ մատրիցներով. բարեբախտաբար MATLAB-ը թույլ է տալիս դա անել բավարար հարմարավետությամբ:

Նախ, եկեք որոշենք, թե այս կաղապարներից քանիսն են ամբողջությամբ տեղավորվում շրջանակի մեջ.

pilots_len_psudo = floor(N_pil/length(pilots));

Հաջորդը, մենք ձևավորում ենք վեկտոր, որը բաղկացած է մեր ձևանմուշներից.

% linear algebra tricks:
mat_1 = pilots*ones(1, pilots_len_psudo); % rank-one matrix
resh = reshape(mat_1, pilots_len_psudo*length(pilots),1); % vectorization

Եվ մենք սահմանում ենք մի փոքրիկ վեկտոր, որը պարունակում է միայն կաղապարի մի կտոր՝ «պոչը», որն ամբողջությամբ չի տեղավորվում շրջանակի մեջ.

tail_len = fr_len  - N_inf - length(nulls_idx) ...
                - length(pilots)*pilots_len_psudo; 
tail = pilots(1:tail_len); % "tail" of pilots vector

Մենք ստանում ենք օդաչուների կերպարներ.

vec_pilots = [resh; tail]; % completed pilots vector that frame consists

Եկեք անցնենք տեղեկատվական խորհրդանիշներին, մասնավորապես, մենք կկազմենք հաղորդագրություն և կձևակերպենք այն.

message = randi([0 M-1], N_inf, 1); % decimal information symbols

if M >= 16
    info_symbols = qammod(message, M, pi/4);
else
    info_symbols = pskmod(message, M, pi/4);
end

Ամեն ինչ պատրաստ է: Շրջանակի հավաքում.

%% Frame construction
frame = zeros(fr_len,1);
frame(pilot_idx) = vec_pilots;
frame(inf_ind) = info_symbols

Դուք պետք է ստանաք այսպիսի բան.

frame =

   0.00000 + 0.00000i
   0.00000 + 0.00000i
   1.00000 + 0.00000i
  -0.70711 - 0.70711i
  -0.70711 - 0.70711i
   0.70711 + 0.70711i
   0.00000 + 1.00000i
  -0.70711 + 0.70711i
  -0.70711 + 0.70711i
  -1.00000 + 0.00000i
  -0.70711 + 0.70711i
  -0.70711 - 0.70711i
   0.00000 - 1.00000i
   0.70711 + 0.70711i
   1.00000 + 0.00000i
   0.00000 + 0.00000i
   0.00000 + 1.00000i
   0.70711 - 0.70711i
  -0.70711 + 0.70711i
  -1.00000 + 0.00000i
  -0.70711 + 0.70711i
   0.70711 + 0.70711i
   0.00000 - 1.00000i
  -0.70711 - 0.70711i
   0.70711 + 0.70711i
   1.00000 + 0.00000i
   0.70711 - 0.70711i
   0.00000 + 1.00000i
   0.70711 - 0.70711i
  -1.00000 + 0.00000i
   0.00000 + 0.00000i
   0.00000 + 0.00000i

— Երանությո՜ւն։ — գոհ մտածեցի ու փակեցի նոութբուքը։ Ինձնից մի քանի ժամ պահանջվեց ամեն ինչ անելու համար՝ ներառյալ կոդ գրելը, Matlab-ի որոշ գործառույթներ սովորելը և մաթեմատիկական հնարքների միջոցով մտածելը:

Ի՞նչ եզրակացություններ արեցի այն ժամանակ:

Սուբյեկտիվ:

Կոդ գրելը հաճելի է և նման է պոեզիայի:
Սցենարավորումը կապի և ազդանշանների մշակման ոլորտի համար հետազոտության ամենահարմար մեթոդն է:

Օբյեկտիվ:

Թնդանոթից ճնճղուկներին կրակելու կարիք չկա (եթե նման կրթական նպատակը, իհարկե, արժանի չէ). Simulink-ի միջոցով մենք ձեռնամուխ եղանք բարդ գործիքի միջոցով պարզ խնդրի լուծմանը:
GUI-ն լավն է, բայց ավելի լավ է հասկանալ, թե ինչ է պարունակվում «գլխարկի տակ»:

Եվ հիմա, հեռու լինելով ուսանող լինելուց, ուսանողական եղբայրությանը ուզում եմ ասել հետևյալը.

Չարաճճի

Փորձեք գրել կոդ, նույնիսկ եթե այն սկզբում վատ է: Ծրագրավորման դեպքում, ինչպես ցանկացած այլ գործունեության դեպքում, ամենադժվարը սկիզբն է: Եվ ավելի լավ է սկսել ավելի վաղ. եթե դուք գիտնական եք կամ նույնիսկ պարզապես տեխնոլոգ, վաղ թե ուշ ձեզ այս հմտությունը պետք կգա:

Պահանջե՜

Ուսուցիչներից և ղեկավարներից պահանջեք առաջադեմ մոտեցումներ և գործիքներ: Եթե դա հնարավոր է, իհարկե...

Ստեղծել!

Էլ որտե՞ղ է ավելի լավ հաղթահարել սկսնակի բոլոր խոցերը, եթե ոչ կրթական ծրագրի շրջանակներում։ Ստեղծեք և հղկեք ձեր հմտությունները. կրկին, որքան շուտ սկսեք, այնքան լավ:

Բոլոր երկրներից ձգտող ծրագրավորողներ, միավորվեք:

PS

Ուսանողների հետ իմ անմիջական հարաբերություններն արձանագրելու համար կցում եմ 2017 թվականի հիշարժան լուսանկարը երկու ռեկտորների հետ՝ Պիտեր Շարֆի (աջ կողմում) և Ալբերտ Խարիսովիչ Գիլմուտդինովի (ձախ կողմում):

Գոնե այս զգեստների համար արժեր ավարտել ծրագիրը։ (կատակ)

Source: www.habr.com

«Մանիֆեստ հարակից մասնագիտությունների սկսնակ ծրագրավորողների համար» կամ ինչպես ես հասա կյանքի այս կետին

Սպասումներ

Իրականություն

Քայլ առ քայլ

Ի՞նչ եզրակացություններ արեցի այն ժամանակ:

PS

Добавить комментарий Չեղարկել պատասխանել