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清華大學電子工程系研究生導師介紹：李洪

導師信息來源：中國考研網 2017-04-16　相關院校：清華大學

李洪，博士，副教授，博士生導師
清華大學偉清樓1002室，100084
lihongee@tsinghua.edu.cn

教育背景

2000.9~2004.7，四川大學創新人才培養計劃理科班（現吳玉章學院），電子信息工程專業工學學士，工商管理專業管理學學士（第二學位），優秀畢業生干部
2004.8~2009.7，清華大學電子工程系，信息與通信工程專業工學博士，優秀畢業生/優秀博士學位論文

工作履歷

2014年8月~，清華大學電子工程系，副教授
2014年1月~2014年7月，清華大學電子工程系，助理教授
2011年7月~2013年12月，清華大學電子工程系，助理研究員
2009年7月~2011年6月，清華大學電子工程系，博士后/助理研究員

教學工作：

2013~，研究生專業基礎課《統計信號處理》（70230033），48學時
2015~，本科生專業課《全球導航衛星系統基礎》（40231172），32學時

學術兼職

（1）某戰略研究工作組/秘書組，成員、副組長（2012~2015）
（2）第六屆中國衛星導航學術年會S7北斗/GNSS用戶終端分會主席
（3）IEEE TWC/SPL/CL, IET RSN/ COM, Journal of Navigation, Science China等期刊審稿人
（4）IEEE 會員

研究領域

研究領域為定位與導航技術（衛星導航安全與對抗方向），主要研究全球導航衛星系統（GNSS，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等）所面臨的安全威脅與惡意攻擊手段、安全防護措施、性能評估方法與技術等，包括：
（1）靈活高效GNSS欺騙干擾技術及其安全危害評估；
（2）面向多層次多樣化用戶終端的GNSS反欺騙技術；
（3）GNSS盲信號辨識與分離技術；
（4）GNSS非合作接收與定位技術；
（5）GNSS高逼真度模擬與高性能接收技術。

研究概況

以GPS、GLONASS、Galileo、北斗等為代表的衛星導航系統，通過播發的無線電信號為全球用戶提供定位導航授時服務。但由于導航信號弱、信號結構公開等原因，使得導航系統極易受到各種有意無意干擾。一旦被干擾，輕則造成用戶定位誤差增大或者無法定位，重則使用戶輸出攻擊方想要的定位結果，進而極有可能造成用戶被控制、被截獲。如，海灣、科索沃等戰爭中通過壓制干擾降低GPS制導武器打擊精度，近年來發生在美、韓等國因通信、視頻信號等干擾所導致的GPS失效事件，以及近年來發生（開展）的GPS導航無人機、游艇等因遭受欺騙攻擊而被控制、被截獲事件（試驗），等等。因此，衛星導航系統易被干擾，是比較脆弱的。另一方面，衛星導航接收設備十分廉價，可全天候、全天時地為用戶提供高精度的導航服務——條件是未受干擾時，其應用價值十分巨大。例如，我們手機中內嵌的導航、微信、滴滴等基于位置信息的服務幾乎都會用到衛星導航系統。因此，對用戶而言，衛星導航系統算的上是價廉物美、十分好用，但同時也存在較大的安全隱患。

該研究方向

主要研究衛星導航系統的脆弱性——哪些地方最為薄弱、最易受到哪些類型的攻擊、一旦被攻擊可能會產生哪些危害、影響程度如何等，并研究相應的安全防護措施——該給系統打什么樣的“補丁”、如何打“補丁”、如何使用戶盡量少受影響。簡而言之，就是想方設法讓用戶用的安全放心！當然，反過來，潛在的“破壞者”也有可能利用導航系統的這些薄弱環節，通過適當的、甚至巧妙的方式使其目標用戶無法使用導航系統，甚至借助于導航系統實現對目標用戶的控制。這就是所謂的衛星導航安全與對抗。

目前，側重于從衛星導航系統體制和信號處理兩方面開展研究。主要研究工作包括：（1）靈活高效GNSS欺騙干擾技術及其安全危害評估，即研究已有的、潛在的欺騙干擾手段及其對衛星導航系統、用戶所可能帶來的安全威脅、危害程度；（2）面向多層次多樣化用戶終端的GNSS反欺騙技術，即針對不同行業、不同層次導航用戶，研究可能的、可行的欺騙干擾檢測、識別、抑制技術，減小欺騙攻擊對用戶的影響，提高用戶安全應用水平；（3）GNSS盲信號辨識與分離技術、GNSS非合作接收與定位技術，主要從衛星導航系統體制及目標信號特點的角度，研究授權信號及要素獲取、特征提取及利用的方法與技術，并評估由此可能帶來的安全問題；（4）GNSS高逼真度模擬與高性能接收技術，即研究導航系統及信號的建模、設計與高逼真度模擬技術，相應的高靈敏度與快速捕獲技術、高靈敏度跟蹤技術、強抗干擾技術等信號接收處理技術，并分析測試評估其安全性能。

承擔的部分科研項目：

（1）面向GNSS用戶終端的協同式反欺騙技術研究，國家自然科學基金面上項目，項目負責人，在研
（2）某反欺騙技術研究及演示驗證，國家專項，項目負責人，在研
（3）某目標模擬評估技術，國家專項，項目負責人，在研
（4）某安全評估技術，國家專項，技術負責人，在研
（5）TDDM-GNSS信號同步技術研究，國家自然科學基金青年項目，項目負責人，已結題
（6）某安全體系設計，國家專項，項目負責人，已結題
（7）某信號分析與驗證，專項，項目負責人，已結題
（8）某發展戰略研究，國家專項，技術負責人，已結題
（9）面向新一代GNSS長碼信號的高靈敏度捕獲技術研究，中國博士后科學基金特別資助，項目負責人，已結題
（10）微弱GNSS長碼信號快速捕獲技術研究，中國博士后科學基金面上資助，項目負責人，已結題
（11）現代化條件下GPS偽碼捕獲技術研究，中國衛星導航學術年會青年優秀論文獲獎者資助課題，項目負責人，已結題
（12）某共用研究仿真平臺，專項，項目負責人，已結題
（13）某總體及關鍵技術，國家專項，技術負責人，已結題
（14）某模擬系統，專項，技術負責人，已結題

獎勵與榮譽

（1）2015，清華大學優秀班（級）主任，二等獎
（2）2012~2015，作為指導教師，獲中國衛星導航學術年會青年優秀論文一等獎（2次）、三等獎（1次）、優秀獎（1次）、年會優秀口頭報告（1次）
（3）2014，軍隊科技進步二等獎
（4）2013，軍隊科技進步一等獎
（5）2013，清華大學優秀招生新人獎
（6）2012，清華大學畢業生就業工作先進個人
（7）2010，中國衛星導航學術年會青年優秀論文一等獎
（8）2009，清華大學優秀博士畢業生
（9）2009，清華大學優秀博士學位論文
（10）2009，清華大學學術新秀提名
（11）2009，美國百人會（committee of 100）英才獎
（12）2008，清華大學一二九獎學金
（13）2008，清華大學十佳優秀研究生
（14）2007，清華大學一二九優秀輔導員

學術成果

（一）十一五、十二五期間，針對衛星導航系統，創新性地提出了一套盲信號辨識與分離、非合作接收與定位方法，并突破了某導航信號設計、高逼真度模擬與高性能接收等核心關鍵技術，在此基礎上設計并主持研制的某目標模擬系統、某非合作接收設備，解決了我國衛星導航安全與對抗領域某方向困擾多年的核心瓶頸問題，為我國開展相關試驗和技術研究奠定了基礎。
（二）在GNSS長周期擴頻碼及新型信號（如GPS P(Y)碼、M碼、L2C信號等）同步方面，提出了雙折疊、泛化補零、雙碼片步長等快速/高靈敏度捕獲、跟蹤方法；在GNSS欺騙、反欺騙技術研究方面，發展/提出了基于最大似然估計、多普勒一致性、殘差矢量分析等方法。相關研究成果見論文及專利。

部分論文（*為指導/協助指導學生）：

長周期擴頻碼及新型信號同步方面：

[1] Hong Li, Mingquan Lu. Design and Assessment of Composite Civil Moderate Code Structure for Efficient GPS L2C Signal Acquisition. IET Radar Sonar & Navigation, 2015, 9(7): 907-916
[2] Hong Li, Mingquan Lu. Double-Chipwise Correlation Technique for Efficient L2C Signal Acquisition. IEEE transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2015, 51(2):1575-1582
[3] Yucheng Liu*, Hong Li, Xiaowei Cui, Mingquan Lu. A Tracking Method for GPS L2C Signal Based on the Joint Using of Data and Pilot Channels. The International Conference on Wavelet Active Media Technology and Information Processing 2014 (ICCWAMTIP2014), Chengdu, China, Dec.19~21, 2014.
[4] Hong Li, Minqquan Lu. Research on GPS M-code Acquisition Method and the Acquisition Performance. IET Communications 2014, 8(5): 587-596
[5] Hong Li, Minqquan Lu, Zhenming Feng. Interleaving of local code replicas-based rapid acquisition method for time division data multiplexing long pseudo-noise-code signals. IET Radar Sonar & Navigation, 2013, 7(8):848-857
[6] Li Jin*, Hong Li, Mingquan Lu. Adaptive Kalman filter based robust tracking algorithm for new generation GNSS signals. Proc. of CSNC2012, Guangzhou, China, May, 2012（第三屆中國衛星導航學術年會（CSNC2012）青年優秀論文三等獎）
[7] Hong Li, Minqquan Lu, Zhenming Feng. Crosswise Reconstructing and Folding Based Rapid Acquisition Method for Time Division Data Multiplexing Long PN-code Signals, Proc. of ION GNSS 2012, Nashville, TN, USA, Sept., 2012, pp:357-364
[8] Hong Li, Minqquan Lu, Zhenming Feng. Partial-correlation-result reconstruction technique for weak GNSS long PN-code acquisition. IET Radar Sonar & Navigation, 2011, 5(7):731-740
[9] Hong Li, Mingquan Lu, Zhenming Feng. Mapping and overlapping based carrier frequency searching technique for rapid GNSS long PN-code acquisition. Science China: Information Sciences, 2010, 53(12):2642-2652
[10] Hong Li, Mingquan Lu, Zhenming Feng. Three-stage based rapid long PN-code acquisition method by employing time-frequency folding technique. Chinese Journal of Electronics, 2010,19(4): 727-732.
[11] 李洪，周輝，陸明泉，馮振明. 基于碼多普勒補償的微弱GNSS長碼快速直接捕獲算法. 中國科學G輯：物理學力學天文學, 2010，40(5)：560~567. (第一屆中國衛星導航學術年會（CSNC2010）青年優秀論文一等獎)
[12] Hong Li, Mingquan Lu, Xiaowei Cui, Zhenming Feng. Generalized zero-padding scheme for direct GPS P-code acquisition. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2009, 8(6): 2866-2871
[13] Hong Li, Mingquan Lu, Zhenming Feng. Mathematical modeling and performance analysis for average based rapid search method for direct GPS P-code acquisition. IET Radar Sonar & Navigation, 2009, 3(1): 81-92.
[14] Hong Li, Xiaowei Cui, Mingquan Lu, Zheming Feng. Dual-folding based rapid search method for long PN-code acquisition. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2008, 7(12): 5286-5296.
[15] Hong Li, Mingquan Lu, Zhenming Feng. Improved zero-padding method for rapid long PN-code acquisition. IEEE Transactions on Signal Processing, 2008, 56(8): 3795-3799.
[16] Hong Li, Minquan Lu, Zhenmng Feng. Direct GPS P-code Acquisition Method Based on FFT. Tsinghua Science and Technology, 2008, 13(1): 9-16.
[17] Hong Li, Mingquan Lu, Zheming Feng. Direct P(Y)/M code acquisition based on time-frequency folding technique. Proceedings of ION GNSS 2008, Savannah, GA, USA. 2008: 167-173.

欺騙與反欺騙技術研究方面：

[18] Huiqi Tao*, Hong Li, Weinan Zhang*, Mingquan Lu. A Recursive Receiver Autonomous Integrity Monitoring (Recursive-RAIM) Technique for GNSS Anti-Spoofing. In Proceedings of ION ITM 2015, Dana Point, California, Jan., 26-28, 2015.
[19] Huiqi Tao*, Hong Li, Mingquan Lu. A GNSS anti-spoofing method based on the cooperation of multiple techniques. Lecture Notes in Electronic Engineering（第六屆中國衛星導航學術年會（CSNC2015）青年優秀論文一等獎）
[20] Dingbo Yuan*, Hong Li, Mingquan Lu. A Framework of Mathematic Model and Performance Evaluation for Conjunct GNSS Spoofing Detection. Lecture Notes in Electronic Engineering（第六屆中國衛星導航學術年會（CSNC2015）優秀口頭報告）
[21] Yichen Yang*, Hong Li, Mingquan Lu. Performance Assessment of Signal Quality Monitoring Based GNSS Spoofing Detection Techniques. Lecture Notes in Electronic Engineering（第六屆中國衛星導航學術年會（CSNC2015））
[22] Dingbo Yuan*, Hong Li, Mingquan Lu. A method for GNSS spoofing detection based on sequential probability ratio test. In Proceedings of the 2014 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium, PLANS 2014, Monterey, CA, USA, May, 5-8, 2014, pp: 351-358.
[23] Dingbo Yuan*, Hong Li, Mingquan Lu. GNSS Spoofing Mitigation based on Joint Detection of Code Doppler and Carrier Doppler in Acquisition. Lecture Notes in Electronical Engineering（第五屆中國衛星導航學術年會（CSNC2014））, Volume 303, pp: 763~774, 2014
[24] Jian Wang*, Hong Li, Xiaowei Cui, Mingquan Lu. Analysis of the anti-spoofing performance of acquisition with threshold method. Lecture Notes in Electronic Engineering, Volume 243, pp:705-714, 2013 (第四屆中國衛星導航學術年會（CSNC2013）青年優秀論文優秀獎)
[25] Qiang Wang*, Hong Li, Mingquan Lu. Residual Vector Analysis Method (RVAM) for Evaluating the Performance of GNSS Part of Channels’ Relay Attacks. IEEE China Summit & International Conference on Signal and Information Processing, 2013.7, Beijing China, pp:561-565.
[26] Wang Jian*, Hong Li, Xiaowei Cui, Mingquan Lu. A New method in acquisition to detect GNSS spoofing signal. 2013 International conference on Mechatronic Science, Electric Engineering and Computer, 2013 12.20-22 (2013 MEC), Shenyang, China. Session Best Student Paper Award.
[27] Yang Gao*, Hong Li, Mingquan Lu, Zhenming Feng. Intermediate spoofing strategies and countermeasures. Tsinghua Science and Technology, 2013, 18(6): 599-605.

國家/國防發明專利：

[1] 李洪，崔曉偉，陸明泉，馮振明，“長周期擴頻碼的雙折疊捕獲搜索方法”，授權號：ZL200710064680.3
[2] 李洪，陸明泉，馮振明，“一種長周期擴頻碼的頻率折疊時頻并行搜索方法”，授權號：ZL200710118128.8
[3] 李洪，陸明泉，馮振明，“基于頻率折疊的短周期擴頻碼時頻并行搜索方法”，授權號：ZL200710118926.0
[4] 李洪，陸明泉，馮振明，“大規模頻率偏移下微弱GNSS信號捕獲方法及其系統”，授權號：201010584072.7
[5] 李洪，陸明泉，“基于偽碼重構的偽碼捕獲方法及裝置”，申請號：201210285565.X
[6] 李洪，陸明泉，“捕獲GPS中L2C信號的方法及裝置”，申請號：201410124377.8
[7] 李洪，陸明泉，“捕獲GPS中L2C信號的方法及裝置”，申請號：201410120746.6
[8] 李洪，袁定波，陶慧琪，陸明泉，“一種應用于衛星導航系統的反欺騙攻擊的方法及系統”，申請號：201410407419.9
[9] 李洪，王斐，楊義臣，陸明泉，“基于最大似然估計的衛星導航欺騙信號識別方法及系統”，201510090053.1
[10] 李洪，陸明泉，馮振明，“某某狀態控制方法”，已授權（國防）
[11] 李洪，陸明泉，馮振明，“某某接收方法”，已授權（國防）
[12] 李洪，陸明泉，馮振明，“某某生成接收方法”，已授權（國防）