“通信的基本问题就是在一点复现在另一点选定的消息,这一复现可能是准确的,也可能是近似的。”
——克劳德·香农《通信的数学理论》
回到学校教书也快十年了,发现周围做通信物理层算法的老师越来越少了!难度大,需要时间也长,很多人对做算法这个事情已经失去了耐心。老师都越来越少了,那自然多子堂的学生就更少了。导致这个现象出现的根本原因是社会需求的减少,那事实是不是这样的呢?
我的体会是干的活特别累,但是薪水却不是特别多,于是干的时间长了以后自然就有很多想法。比如跳槽或者转入轻松一些的行当。
从技术角度分析,学习物理层通信算法的人数相对于应用层或网络层可能较少,但这一领域仍然非常重要且有其独特的吸引力。以下是几个关键点,帮助你理解当前的趋势和现状:
- 无线通信的持续演进:5G/6G、卫星通信、物联网(IoT)、太赫兹通信等技术的推进,仍然需要物理层算法的创新(如信道编码、调制、MIMO、信号检测等)。例如:
- 6G研究:对更高频谱效率、更低延迟的需求,催生了新的物理层技术(如智能超表面RIS、非正交多址NOMA)。
- 工业场景:自动驾驶、远程医疗等对物理层可靠性要求极高。
- 学术研究:顶级会议(如IEEE GLOBECOM、ICC)和期刊(如IEEE Transactions on Communications)中,物理层相关论文仍占一定比例,但更偏向与AI/机器学习结合的方向。
- 高端人才稀缺:深入掌握物理层算法(如信息论、编译码、射频硬件联合设计)的专家较少,尤其在工业界(如华为、高通、爱立信)需求旺盛,但对年龄有严格要求。
- 入门门槛较高:需要扎实的数学(随机过程、优化理论)和信号处理基础,导致部分学生转向更“易上手”的领域(如网络协议、AI应用)。
- 传统算法的替代:深度学习正在渗透物理层(如端到端通信系统、信道估计的神经网络替代),吸引了一批跨领域研究者。
- 工具变革:PyTorch/TensorFlow被用于物理层仿真,降低了部分实验门槛,但核心理论仍需传统通信知识支撑。一般还是以MATLAB为主进行开发。
- 学术界:需深耕理论,发高质量论文。
- 工业界:通信设备商(华为、中兴)、芯片公司(高通、联发科)、航天军工(卫星通信)是主要去向,薪资较高但岗位数量有限。
- 新兴领域:量子通信、水下通信等小众方向也有机会。
看完这些,你作何感想?作为一名在普通二本学校上课的老师,我不建议普通高校的学生学习物理层算法。特别优秀的学生可以学!我在学校呆了快十年,也就发现并培养了一两根独苗,算是给通信行业注入了一丝新鲜血液。
适合人群?对数理和通信底层技术感兴趣,愿意长期投入。一般人看到这里就会选择性跳过。如果真想学,建议路径如下。
1. 打好数学基础(高等数学、线性代数、概率论)。
2. 掌握经典算法(OFDM、LDPC/Polar码)。
3. 学习编程工具和AI工具。
4. 参与实际项目(如开源SDR项目GNU Radio,网上可免费获取)。
目前社会上物理层通信算法的学习群体规模中等,但技术壁垒高、不可替代性强。如果你对通信有强烈兴趣以及对技术感兴趣,这一领域依然值得投入,尤其是在与AI/垂直行业结合的交叉方向。最后回顾一下通信老祖的话,希望还能激发大家研究物理层的兴趣。
“近来出现了许多以带宽换取信噪比的调剂方法,比如PCM和PPM,它们的出现进一步激发了人们探索广义通信理论的行去。在奈奎斯特和哈特利发表的一系列重要有关论文中,已经奠定了这一理论的基础。本论文将扩展该理论,增加一些新因素,具体来说,就是信道中噪声的影响、由于原始消息的统计结构和最终信宿的本质而可能减省的内容。”
——克劳德·香农《通信的数学理论》