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一种基于多重同步压缩的高动态信号捕获技术

电讯技术 2024年第4期64卷 612-619页

作者：程凌峰倪淑燕陈世淼廖育荣航天工程大学研究生院北京101416 航天工程大学电子与光学工程系北京101416

为了解决高速飞行器通信时的高动态信号捕获问题,根据多普勒变化特点,将信号建模为非线性调频信号,采用时频分析的方式提取瞬时频率,设计了一种基于多重同步压缩(Multisynchro Squeezing Transform,MSST)的时频分析方法,有效提高了时频... 详细信息

为了解决高速飞行器通信时的高动态信号捕获问题,根据多普勒变化特点,将信号建模为非线性调频信号,采用时频分析的方式提取瞬时频率,设计了一种基于多重同步压缩(Multisynchro Squeezing Transform,MSST)的时频分析方法,有效提高了时频能量聚集能力和鲁棒性。为了避免时频图起始点选择错误引起的频率估计误差过大的问题,提出了一种分段能量泛函最小化法,将时频面分成多个部分,向前向后分别提取脊线,提高了低信噪比下频率估计的准确性。仿真结果表明,对6 Ma、40g、100 g/s的高动态信号,相比传统时频分析方法频率估计精度提高50%以上,所提方法捕获概率可达到95%以上,对低信噪比高动态信号有较强的适应能力。

关键词：高动态信号捕获非线性调频多重同步压缩(MSST) 分段能量泛函最小化

基于IMM-KF算法改进的欺骗式干扰检测算法

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电讯技术 2024年第4期64卷 559-566页

作者：陈世淼倪淑燕程凌峰付琦玮雷拓峰航天工程大学研究生院北京101416 航天工程大学电子与光学工程系北京101416

针对基于接收机基线长度的欺骗干扰检测方法在短基线和低定位精度下检测性能差的问题,提出了一种交互多模型卡尔曼滤波(Interactive Multi-model Kalman Filtering,IMM-KF)算法改进的欺骗式干扰检测算法。该方法通过IMM-KF算法对两个接... 详细信息

针对基于接收机基线长度的欺骗干扰检测方法在短基线和低定位精度下检测性能差的问题,提出了一种交互多模型卡尔曼滤波(Interactive Multi-model Kalman Filtering,IMM-KF)算法改进的欺骗式干扰检测算法。该方法通过IMM-KF算法对两个接收机天线的位置信息进行最优估计,提高基线解算精度,从而提升基于基线长度的欺骗干扰检测方法的检测性能。首先,详细分析了基于基线长度的欺骗干扰检测方法的数学原理;其次,建立欺骗检测算法模型,并对其性能进行仿真分析;然后,根据算法应用场景引入IMM-KF算法优化基线长度估计量;最后,针对不同的基线长度和定位精度进行仿真实验,对算法进行性能评估。仿真结果表明,该算法可以在接收机伪距测量精度为0.1 m、基线长度为0.5 m的情况下达到86%的检测成功率,而传统算法在此情况下检测成功率仅为10%。

关键词：全球卫星导航系统(GNSS) 欺骗式干扰检测基线长度交互式多模型卡尔曼滤波

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基于多重高阶同步压缩的高动态信号捕获技术

无线电工程 2024年第2期54卷 497-506页

作者：程凌峰张英健倪淑燕航天工程大学研究生院北京101416 航天工程大学电子与光学工程系北京101416

高动态用户在利用低轨卫星进行通信时,由于卫星与终端的高速相对运动,不但会产生大频偏,还会产生较大的多普勒变化率,当截取时间内频率变化率超过频率分辨率时,会造成常规捕获方法失败。为了解决高动态信号的捕获问题,根据多普勒变化特... 详细信息

高动态用户在利用低轨卫星进行通信时,由于卫星与终端的高速相对运动,不但会产生大频偏,还会产生较大的多普勒变化率,当截取时间内频率变化率超过频率分辨率时,会造成常规捕获方法失败。为了解决高动态信号的捕获问题,根据多普勒变化特点将信号建模为非线性调频信号,并采用时频分析方法提取瞬时频率;推导了高动态信号的同步压缩过程,为了提高时频分析的聚集能力以及对于动态信号的稳健性,设计了一种针对高动态信号的多重高阶同步压缩方法。仿真结果表明,所提方法对具有K级频偏及一二阶频偏变化率的高动态信号频率估计误差在较高信噪比下可降至2.4 Hz左右,捕获概率提高至99.5%左右,相对于多重同步压缩方法均有提升。

关键词：捕获非线性调频多重高阶同步压缩

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卫星导航欺骗干扰检测与抑制技术综述

电讯技术 2024年第5期64卷 812-820页

作者：倪淑燕陈世淼付琦玮毛文轩雷拓峰宋鑫航天工程大学电子与光学工程系北京101416 航天工程大学研究生院北京101416 军事科学院国防科技创新研究院北京100071

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗式干扰具有隐蔽性强、危害性大的特点,对GNSS造成了严重的安全威胁。介绍了生成式和转发式欺骗干扰的原理和关键技术,总结了现有的欺骗式干扰检测方法和抑制方法,并从成... 详细信息

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗式干扰具有隐蔽性强、危害性大的特点,对GNSS造成了严重的安全威胁。介绍了生成式和转发式欺骗干扰的原理和关键技术,总结了现有的欺骗式干扰检测方法和抑制方法,并从成本、性能、复杂度、研究重点等方面对现有技术进行了详细分析。以性能和成本为指标,对比分析了现有干扰攻击、检测和抑制方法。最后,对未来欺骗式干扰防御研究值得关注的问题进行了展望,以期为后续研究提供思路。

关键词：全球卫星导航系统(GNSS) 欺骗式干扰欺骗干扰检测欺骗干扰抑制

SRS-Net: Training object detectors from scratch for remote sensing images without pretraining

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Chinese Journal of Aeronautics 2023年第8期36卷 269-283页

作者： Haining WANG Yang LI Yuqiang FANG Yurong LIAO Bitao JIANG Xitao ZHANG shuyan ni Space Engineering University Beijing 101416China Beijing Institute of Remote Sensing Information Beijing 100192China

Most of the current object detection algorithms use pretrained models that are trained on ImageNet and then fine-tuned in the network,which can achieve good performance in terms of general object ***,in the field of remote sensing image object detection,as pretrained models are significantly different from remote sensing data,it is meaningful to explore a train-fromscratch technique for remote sensing *** paper proposes an object detection framework trained from scratch,SRS-Net,and describes the design of a densely connected backbone network to provide integrated hidden layer supervision for the convolution ***,two necessary improvement principles are proposed:studying the role of normalization in the network structure,and improving data augmentation methods for remote sensing *** evaluate the proposed framework,we performed many ablation experiments on the DIOR,DOTA,and AS *** results show that whether using the improved backbone network,the normalization method or training data enhancement strategy,the performance of the object detection network trained from scratch *** principles compensate for the lack of pretrained ***,we found that SRS-Net could achieve similar to or slightly better performance than baseline methods,and surpassed most advanced general detectors.

关键词： Denseconnection Object detection Pretraining Remote sensing image Trainfrom scratch

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LEO卫星网络切换判决方法研究综述

无线电工程 2024年第6期54卷 1368-1379页

作者：张英健倪淑燕马宏斌王育欣航天工程大学智能化航天测运控教育部重点实验室北京101416

低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络因轨道高度低、传输时延小,可实现全球范围内全天时全天候无缝覆盖,在应急通信、情报侦查和灾害救援等领域得到了广泛应用。然而,由于LEO卫星与终端之间的高速相对运动导致频繁的切换问题,切换... 详细信息

低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络因轨道高度低、传输时延小,可实现全球范围内全天时全天候无缝覆盖,在应急通信、情报侦查和灾害救援等领域得到了广泛应用。然而,由于LEO卫星与终端之间的高速相对运动导致频繁的切换问题,切换判决作为切换中的关键环节,直接影响切换是否能够成功以及切换性能的好坏,是实现可靠平滑切换的重要前提。结合LEO卫星网络切换判决方法研究进展,综述了基于单属性决策和多属性决策的2类切换判决方法;归纳了常用的图论模型切换判决方法;总结了机器学习在LEO卫星网络切换判决中的应用;结合常用评价性能指标对不同切换判决方法进行了对比分析;对未来LEO卫星网络切换研究值得关注的问题进行了展望,为后续相关研究提供解决思路。

关键词：低地球轨道卫星网络切换判决多属性决策

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Serrated lithium fluoride nanofibers-woven interlayer enables uniform lithium deposition for lithium-metal batteries

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National Science Review 2022年第11期9卷 194-207页

作者： Shuangshuang Tan Yalong Jiang shuyan ni Hao Wang Fangyu Xiong Lianmeng Cui Xuelei Pan Chen Tang Yaoguang Rong Qinyou An Liqiang Mai State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of Technology College of Materials Science and Engineering Chongqing University Wuhan National Laboratory for Optoelectronics Huazhong University of Science and Technology Foshan Xianhu Laboratory of the Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory

The uncontrollable formation of Li dendrites has become the biggest obstacle to the practical application of Li-metal anodes in high-energy rechargeable Li batteries. Herein, a unique LiF interlayer woven by millimeter-level, single-crystal and serrated LiF nanofibers(NFs) was designed to enable dendrite-free and highly efficient Li-metal deposition. This high-conductivity Li F interlayer can increase the Li+transference number and induce the formation of ’Li F–NFs-rich’ solid–electrolyte interface(SEI). In the ’Li F–NFs-rich’SEI, the ultra-long Li F nanofibers provide a continuously interfacial Li+transport path. Moreover, the formed Li–LiF interface between Li-metal and SEI film renders low Li nucleation and high Li+migration energy barriers, leading to uniform Li plating and stripping processes. As a result, steady charge–discharge in a Li//Li symmetrical cell for 1600 h under 4 m Ah cm-2and 400 stable cycles under a high area capacity of 5.65 mAh cm-2in a high-loading Li//rGO–S cell at 17.9 mA cm-2could be achieved. The free-standing LiF –NFs interlayer exhibits superior advantages for commercial Li batteries and displays significant potential for expanding the applications in solid Li batteries.

关键词： lithium fluoride serrated nanofibers LiF interlayer uniform Li deposition lithium-metal batteries

Three dimensional porous frameworks for lithium dendrite suppression

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Journal of Energy Chemistry 2020年第5期29卷 73-89页

作者： shuyan ni Shuangshuang Tan Qinyou An Liqiang Mai State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of TechnologyWuhan 430070HubeiChina

Lithium metal is a promising anode material owing to its very low electrochemical potential and ultrahigh specific ***,the growth of lithium dendrites could result in a short lifespan,low coulombic efficiency,and potential safety hazards during the progress of lithium plating/*** factors drastically hinder its application in lithium metal *** review focuses on the use of three dimensional(3D)porous host frameworks to improve Li plating/stripping behaviors,accommodate the change in volume,and suppress or block lithium dendrite *** 3D porous frameworks,including the conductive carbon-based,metal-based,and lithiophilic inorganic-compound frameworks are introduced and summarized in *** particular functions,relative developments,and optimized strategies of various 3D porous frameworks for lithium deposition/dissolution behaviors are ***,the challenges and promising developments in the field of Li metal anodes will be discussed at the end of this review.

关键词： Lithium metal battery 3D porous frameworks Lithium dendrite Lithium sulfur batteries Lithium oxygen batteries Li plating/stripping

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瑞利衰落信道下SCMA码本设计

通信学报 2022年第4期43卷 107-113页

作者：雷拓峰倪淑燕程乃平宋鑫航天工程大学研究生院北京101416 航天工程大学电子与光学工程系北京101416

为了设计近似最优的稀疏码本,以多用户叠加星座点的误符号率性能为评价指标,分别针对上行、下行传输信道,设计了适用于瑞利衰落信道的近似最优稀疏码本。基于叠加星座点与误符号率的数学模型,提出了一种近似最优稀疏码本的设计方案,码... 详细信息

为了设计近似最优的稀疏码本,以多用户叠加星座点的误符号率性能为评价指标,分别针对上行、下行传输信道,设计了适用于瑞利衰落信道的近似最优稀疏码本。基于叠加星座点与误符号率的数学模型,提出了一种近似最优稀疏码本的设计方案,码本的设计步骤包括因子图矩阵的设计、码字对的匹配以及最优旋转角度的确定。仿真结果表明,所提码本设计方案能够达到近似最优的误符号率性能。

关键词：稀疏码分多址近似最优码本瑞利衰落信道误符号率