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一种双天线GNSS接收机混合干扰抑制方法

信号处理 2023年

作者：王文益陈豪杰中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室

相对于单天线GNSS接收机，阵列GNSS接收机具有空间分辨能力，当干扰信号与卫星信号在时域频域上产生混叠时，其能够从空域上对干扰信号进行抑制，具有更强的干扰抑制能力。但阵列GNSS接收机相对于单天线GNSS接收机需要更多的阵元，随着... 详细信息

相对于单天线GNSS接收机，阵列GNSS接收机具有空间分辨能力，当干扰信号与卫星信号在时域频域上产生混叠时，其能够从空域上对干扰信号进行抑制，具有更强的干扰抑制能力。但阵列GNSS接收机相对于单天线GNSS接收机需要更多的阵元，随着阵元数目的增加，系统成本也相应的增加，限制了阵列GNSS接收机的应用范围。双天线GNSS接收机既具有空域抗干扰能力，同时又具有价格低廉的特点，是一种较好的折中选择。对于单一的连续波干扰，其能够产生很好的抑制效果，但是当连续波干扰中混有脉冲干扰时，由于受到自由度的限制，双天线GNSS接收机无法对混合干扰进行有效抑制，进而影响接收机的正常工作。针对于上述问题，本文提出一种新的混合干扰抑制算法。首先利用脉冲的时域特征，对待处理信号进行分块处理，确保至少有一个数据块中不含有脉冲干扰，随后对不含脉冲干扰的数据块，使用空时最小功率（Space-Time Adaptive Processing Power Inversion， STAP-PI）算法得到最优权值，然后利用该权值抑制原信号中的连续波干扰。最后，对处理之后信号中残余的脉冲干扰进行时域置零处理，从而达到抑制混合干扰的目的。仿真实验和实采实验结果均证明了所提算法的有效性。

关键词：卫星导航混合干扰空时最小功率时域置零

基于多时间特征融合网络的ADS-B实采信号分离

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电讯技术 2023年

作者：王文益袁梦中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，ADS-B)是被国际民用航空组织(International Civil Aviation Organization，ICAO)大力推广的用以提高空中交通管理效率的监视技术。随着ADS-B系统的广泛应用，ADS-B信号的交织成为不可避免的问题。不同于以往单天线ADS-B信号分离论文中利用仿真的ADS-B信号制作数据集，该文将单天线接收的真实飞机发射的ADS-B原始信号通过调整信号起始时间以及功率并人为增加噪声来制作数据集。为了提高信号分离的时域波形精度，该文提出一种多分辨率多时间特征融合重采样网络(Multi-Temporal feature Resampling of Multi-Resolution Features，MTRM-RF)，MTRM-RF网络通过卷积将信号转化成不同采样率的信号并分别使用多层堆叠逐渐膨胀的一维卷积提取不同时间间隔的特征，以获得更多的时间信息。通过对多种基于深度学习的语音分离网络进行比较发现MTRM-RF网络能够有效地融合ADS-B信号的不同采样率、不同时间间隔采样点的特征进行训练。并且随着训练集数据量的增加，信号分离的平均解码正确率达到88.39%，证明该网络可有效的分离单天线实采的ADS-B交织信号。

关键词：广播式自动相关监视深度学习信号分离单天线多分辨率多时间特征融合重采样网络

基于改进单天线投影算法的广播式自动相关监视信号分离

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电子与信息学报 2020年第11期42卷 2720-2726页

作者：王文益邵宇识中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室天津300300

广播式自动相关监视(ADS-B)作为一种新的监视技术正受到国际民用航空组织(ICAO)的大力推广。然而,由于ADS-B信号传输具有随机性,多条信号交织问题不可避免。该文提出一种改进的单天线投影算法(PASA)。利用单通道分离交织信号,首先对单... 详细信息

广播式自动相关监视(ADS-B)作为一种新的监视技术正受到国际民用航空组织(ICAO)的大力推广。然而,由于ADS-B信号传输具有随机性,多条信号交织问题不可避免。该文提出一种改进的单天线投影算法(PASA)。利用单通道分离交织信号,首先对单通道接收到的数据提出一种新的矩阵重构方式,从而降低两条信号之间的相对时延和频偏要求;然后利用投影算法分离交织信号。仿真实验结果验证了该算法的有效性。

关键词：广播式自动相关监视信号解交织单通道矩阵重构

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基于SQM相关性的GNSS诱导式欺骗检测

信号处理 2024年

作者：王文益侯迎龙史文浩中国民航大学电子信息与自动化学院沈阳飞机工业有限公司试飞站

最初设计用于多径检测的信号质量监测（SQM）技术已被证明可用于识别欺骗攻击，具有简单结构和良好可行性，但是它容易受到噪声的影响，检测性能会明显下降。改进后的SQM的移动方差（MV）和移动均值（MA）技术可以减少噪声的影响，增强... 详细信息

最初设计用于多径检测的信号质量监测（SQM）技术已被证明可用于识别欺骗攻击，具有简单结构和良好可行性，但是它容易受到噪声的影响，检测性能会明显下降。改进后的SQM的移动方差（MV）和移动均值（MA）技术可以减少噪声的影响，增强SQM技术的欺骗检测能力，但是它们未考虑多颗卫星之间的联系。因此，本文利用多颗卫星之间的关联提出了一种新的增强 SQM技术来检测欺骗，可适用于更多的欺骗环境。众所周知，诱导式欺骗干扰同时攻击多颗卫星，而各颗卫星受到的诱导过程具有相似的特性，导致各颗卫星的跟踪环路中自相关函数（ACF）有着相似的畸变趋势，进而不同卫星间SQM幅值的变化是相似的。由于度量的相关性可以更好地反映这种相似性，本文将多颗卫星间SQM度量的相关性（Corr）作为检测欺骗发生的新度量。最后，推导了新算法的基本原理，证明了新度量服从高斯分布，然后，根据推导出的概率密度函数，给出了新算法的最优检测阈值。它的欺骗检测能力已经使用美国德州大学的欺骗数据集（Texas Spoofing Test Battery，TEXBAT）进行了验证，并与SQM的MV和MA进行了比较。结果表明，所提出的基于Corr的SQM方法在检测诱导式欺骗攻击方面是更有效的。

关键词： GNSS欺骗检测诱导式欺骗信号质量监测相关性诱导过程

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含锌和含铜医用敷料的研究进展

纺织学报 2023年第5期44卷 213-219页

作者：秦益民嘉兴学院材料与纺织工程学院浙江嘉兴314001 海藻活性物质国家重点实验室山东青岛266400

为开发功能性含锌和含铜纤维及医用敷料在伤口护理中的应用,介绍了锌离子和铜离子的生物活性及其在伤口愈合过程中的作用,总结了国内外市场上各种含锌和含铜医用敷料及其制备方法,重点介绍了含锌和含铜的海藻酸盐纤维、壳聚糖纤维,以及... 详细信息

为开发功能性含锌和含铜纤维及医用敷料在伤口护理中的应用,介绍了锌离子和铜离子的生物活性及其在伤口愈合过程中的作用,总结了国内外市场上各种含锌和含铜医用敷料及其制备方法,重点介绍了含锌和含铜的海藻酸盐纤维、壳聚糖纤维,以及通过静电纺丝、高分子材料复合加工、纳米技术等先进工艺制备的各种含锌和含铜医用敷料及其释放锌离子和铜离子的性能。指出锌离子和铜离子具有优良的抗菌及促进伤口愈合的功效,含锌和含铜医用敷料通过释放锌离子和铜离子,对创面常见的各种细菌有很强的抑菌作用,在烧伤、下肢溃疡、糖尿病足溃疡、褥疮等伤口护理中有重要的应用价值。

关键词：锌离子铜离子功能纤维医用敷料医用纺织材料创面护理

基于SCB方差的GNSS欺骗式干扰检测算法

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系统工程与电子技术 2021年第8期43卷 2254-2262页

作者：王文益龚婧王金铭中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 中国民用航空局空中交通管理局技术中心北京100015

随着全球卫星导航系统欺骗器的类型越来越多样,检测欺骗攻击已成为一个迫切需要解决的全球性问题。由于大多数欺骗过程不会引起信号参数的显著变化,使成功检测欺骗的难度加大。本文首先分析了中级欺骗攻击过程及欺骗信号模型,接着提出... 详细信息

随着全球卫星导航系统欺骗器的类型越来越多样,检测欺骗攻击已成为一个迫切需要解决的全球性问题。由于大多数欺骗过程不会引起信号参数的显著变化,使成功检测欺骗的难度加大。本文首先分析了中级欺骗攻击过程及欺骗信号模型,接着提出一种检测码跟踪环中过零点S曲线偏差(S curve bias,SCB)方差值变化的中级欺骗干扰检测方法,并利用德克萨斯州大学无线电导航实验室公开的全球定位系统卫星信号数据库中的实采信号进行实验分析,比较了原始SCB算法、Ratio算法、复合信号质量监视算法以及将方差分别应用于以上3种算法的检测性能。实验结果表明,SCB方差检测算法的性能更优。

关键词：卫星导航欺骗式干扰码跟踪环 S曲线偏差移动方差

基于卷积神经网络算法的海水循环冷却污损生物分类模型

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工业水处理 2024年

作者：张益国能浙江宁海发电有限公司

海水循环冷却系统取水头部及管道中污损生物附着会堵塞管道，加速腐蚀，严重影响设备的正常运行。杀生剂的投加方案与污损生物的种类密切相关，由于监测困难，现在通常采用固定杀生剂投加方案。污损生物在管壁建构筑物上的附着主要是以... 详细信息

海水循环冷却系统取水头部及管道中污损生物附着会堵塞管道，加速腐蚀，严重影响设备的正常运行。杀生剂的投加方案与污损生物的种类密切相关，由于监测困难，现在通常采用固定杀生剂投加方案。污损生物在管壁建构筑物上的附着主要是以优势种群聚集附着形式，可以在海水管道头部及管道中加装摄像头，实现污损生物的监测，以便及时调整加药方案。利用卷积神经网络算法，建立污损生物分类模型，实现常见污损生物的自动分类。利用常见污损生物聚集图像作为模型训练数据，以交叉熵损失函数和准确率作为模型评价指标，进行模型训练。该模型分类准确率较高，可用于自动化加药设备中污损生物自动识别，以此为基础，配合自动化加药设备，可实现杀生药剂投加方案的自动实时调整，提高海水循环冷却系统的精细化管理水平。

关键词：海水循环冷却卷积神经网络计算机视觉污损生物分类

基于1DCNN-BiLSTM网络的ADS-B欺骗式干扰检测

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信号处理 2021年第6期37卷 984-990页

作者：王文益古亭亭中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室天津300300

在空中交通监视系统中使用的现代技术中,广播式自动相关监视(ADS-B)是当今最引人注目的一种,它具有更高的准确性和更少的人为依赖。但其在没有任何认证和加密的情况下广播消息,信息可能会被恶意伪造或修改。本文介绍了两种基于1DCNN-BiL... 详细信息

在空中交通监视系统中使用的现代技术中,广播式自动相关监视(ADS-B)是当今最引人注目的一种,它具有更高的准确性和更少的人为依赖。但其在没有任何认证和加密的情况下广播消息,信息可能会被恶意伪造或修改。本文介绍了两种基于1DCNN-BiLSTM的网络模型,此模型根据ADS-B时域采样数据提取真实信号与欺骗信号的特征并识别出欺骗信号。在航迹较短时,该模型能提取ADS-B信号详细的时间特征信息;在航迹较长时,先利用一维卷积神经网络(1D-CNN)提取每条航迹内每个空中位置的详细的时间特征信息,然后利用双向长短期记忆网络(BiLSTM)挖掘不同空中位置之间的空间关系。经过仿真实验,1DCNN-BiLSTM网络与只具有时间特征提取的网络相比,例如DNN和LSTM,有更好的检测效果。

关键词：广播式自动相关监视欺骗检测深度学习卷积神经网络长短期记忆网络

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活动断层探测综合标准化

地震地质 2023年第2期45卷 455-463页

作者：黎益仕中国地震灾害防御中心北京100029

活动断层探测是防震减灾的基础性工作。随着业务工作的不断深入,标准化工作取得的进展对业务发展起到了重要的支撑作用。目前,现有标准和新标准的制定进度远远无法满足实际需要。文中将综合标准化运用于活动断层探测,提出以提升工作质... 详细信息

活动断层探测是防震减灾的基础性工作。随着业务工作的不断深入,标准化工作取得的进展对业务发展起到了重要的支撑作用。目前,现有标准和新标准的制定进度远远无法满足实际需要。文中将综合标准化运用于活动断层探测,提出以提升工作质量和应用效益为综合标准化目标,并将目标细化分解成业务过程、成果产出和推广应用3个方面进行相关要素分析,系统地梳理出活动断层探测的主要工作环节及其涵盖的工作内容和技术方法,汇总各工作环节中获得的数据、图件、报告和数据库等成果产出内容,给出支撑活动断层探测成果应用的主要技术要素。以此为基础,结合工作实际和已有标准现状,分业务基础、项目实施、技术方法、成果产出和推广应用5个序列提出了组成标准综合体的41项标准,并列出标准明细表。活动断层探测标准综合体涵盖了全业务链条所需的标准,标准间相互衔接协调,发挥成套标准的整体优势,将为进一步提升活动断层探测标准化水平、加快标准制、修订进度奠定良好基础,也将为防震减灾工作其他业务领域的高质量创新规范发展提供有益示范。

关键词：活动断层探测综合标准化标准综合体相关要素