清华大学电子工程系研究生导师介绍：李洪

导师信息来源：中国半岛真人体育 2017-04-16　相关院校：清华大学

李洪，博士，副教授，博士生导师
清华大学伟清楼1002室，100084
lihongee@tsinghua.edu.cn

教育背景

2000.9~2004.7，四川大学创新人才培养计划理科班（现吴玉章学院），电子信息工程专业工学学士，工商管理专业管理学学士（第二学位），优秀毕业生干部
2004.8~2009.7，清华大学电子工程系，信息与通信工程专业工学博士，优秀毕业生/优秀博士学位论文

工作履历

2014年8月~，清华大学电子工程系，副教授
2014年1月~2014年7月，清华大学电子工程系，助理教授
2011年7月~2013年12月，清华大学电子工程系，助理研究员
2009年7月~2011年6月，清华大学电子工程系，博士后/助理研究员

教学工作：

2013~，研究生专业基础课《统计信号处理》（70230033），48学时
2015~，本科生专业课《全球导航卫星系统基础》（40231172），32学时

学术兼职

（1）某战略研究工作组/秘书组，成员、副组长（2012~2015）
（2）第六届中国卫星导航学术年会S7北斗/GNSS用户终端分会主席
（3）IEEE TWC/SPL/CL, IET RSN/ COM, Journal of Navigation, Science China等期刊审稿人
（4）IEEE 会员

研究领域

研究领域为定位与导航技术（卫星导航安全与对抗方向），主要研究全球导航卫星系统（GNSS，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等）所面临的安全威胁与恶意攻击手段、安全防护措施、性能评估方法与技术等，包括：
（1）灵活高效GNSS欺骗干扰技术及其安全危害评估；
（2）面向多层次多样化用户终端的GNSS反欺骗技术；
（3）GNSS盲信号辨识与分离技术；
（4）GNSS非合作接收与定位技术；
（5）GNSS高逼真度模拟与高性能接收技术。

研究概况

以GPS、GLONASS、Galileo、北斗等为代表的卫星导航系统，通过播发的无线电信号为全球用户提供定位导航授时服务。但由于导航信号弱、信号结构公开等原因，使得导航系统极易受到各种有意无意干扰。一旦被干扰，轻则造成用户定位误差增大或者无法定位，重则使用户输出攻击方想要的定位结果，进而极有可能造成用户被控制、被截获。如，海湾、科索沃等战争中通过压制干扰降低GPS制导武器打击精度，近年来发生在美、韩等国因通信、视频信号等干扰所导致的GPS失效事件，以及近年来发生（开展）的GPS导航无人机、游艇等因遭受欺骗攻击而被控制、被截获事件（试验），等等。因此，卫星导航系统易被干扰，是比较脆弱的。另一方面，卫星导航接收设备十分廉价，可全天候、全天时地为用户提供高精度的导航服务——条件是未受干扰时，其应用价值十分巨大。例如，我们手机中内嵌的导航、微信、滴滴等基于位置信息的服务几乎都会用到卫星导航系统。因此，对用户而言，卫星导航系统算的上是价廉物美、十分好用，但同时也存在较大的安全隐患。

该研究方向

主要研究卫星导航系统的脆弱性——哪些地方最为薄弱、最易受到哪些类型的攻击、一旦被攻击可能会产生哪些危害、影响程度如何等，并研究相应的安全防护措施——该给系统打什么样的“补丁”、如何打“补丁”、如何使用户尽量少受影响。简而言之，就是想方设法让用户用的安全放心！当然，反过来，潜在的“破坏者”也有可能利用导航系统的这些薄弱环节，通过适当的、甚至巧妙的方式使其目标用户无法使用导航系统，甚至借助于导航系统实现对目标用户的控制。这就是所谓的卫星导航安全与对抗。

目前，侧重于从卫星导航系统体制和信号处理两方面开展研究。主要研究工作包括：（1）灵活高效GNSS欺骗干扰技术及其安全危害评估，即研究已有的、潜在的欺骗干扰手段及其对卫星导航系统、用户所可能带来的安全威胁、危害程度；（2）面向多层次多样化用户终端的GNSS反欺骗技术，即针对不同行业、不同层次导航用户，研究可能的、可行的欺骗干扰检测、识别、抑制技术，减小欺骗攻击对用户的影响，提高用户安全应用水平；（3）GNSS盲信号辨识与分离技术、GNSS非合作接收与定位技术，主要从卫星导航系统体制及目标信号特点的角度，研究授权信号及要素获取、特征提取及利用的方法与技术，并评估由此可能带来的安全问题；（4）GNSS高逼真度模拟与高性能接收技术，即研究导航系统及信号的建模、设计与高逼真度模拟技术，相应的高灵敏度与快速捕获技术、高灵敏度跟踪技术、强抗干扰技术等信号接收处理技术，并分析测试评估其安全性能。

承担的部分科研项目：

（1）面向GNSS用户终端的协同式反欺骗技术研究，国家自然科学基金面上项目，项目负责人，在研
（2）某反欺骗技术研究及演示验证，国家专项，项目负责人，在研
（3）某目标模拟评估技术，国家专项，项目负责人，在研
（4）某安全评估技术，国家专项，技术负责人，在研
（5）TDDM-GNSS信号同步技术研究，国家自然科学基金青年项目，项目负责人，已结题
（6）某安全体系设计，国家专项，项目负责人，已结题
（7）某信号分析与验证，专项，项目负责人，已结题
（8）某发展战略研究，国家专项，技术负责人，已结题
（9）面向新一代GNSS长码信号的高灵敏度捕获技术研究，中国博士后科学基金特别资助，项目负责人，已结题
（10）微弱GNSS长码信号快速捕获技术研究，中国博士后科学基金面上资助，项目负责人，已结题
（11）现代化条件下GPS伪码捕获技术研究，中国卫星导航学术年会青年优秀论文获奖者资助课题，项目负责人，已结题
（12）某共用研究仿真平台，专项，项目负责人，已结题
（13）某总体及关键技术，国家专项，技术负责人，已结题
（14）某模拟系统，专项，技术负责人，已结题

奖励与荣誉

（1）2015，清华大学优秀班（级）主任，二等奖
（2）2012~2015，作为指导教师，获中国卫星导航学术年会青年优秀论文一等奖（2次）、三等奖（1次）、优秀奖（1次）、年会优秀口头报告（1次）
（3）2014，军队科技进步二等奖
（4）2013，军队科技进步一等奖
（5）2013，清华大学优秀招生新人奖
（6）2012，清华大学毕业生就业工作先进个人
（7）2010，中国卫星导航学术年会青年优秀论文一等奖
（8）2009，清华大学优秀博士毕业生
（9）2009，清华大学优秀博士学位论文
（10）2009，清华大学学术新秀提名
（11）2009，美国百人会（committee of 100）英才奖
（12）2008，清华大学一二九奖学金
（13）2008，清华大学十佳优秀研究生
（14）2007，清华大学一二九优秀辅导员

学术成果

（一）十一五、十二五期间，针对卫星导航系统，创新性地提出了一套盲信号辨识与分离、非合作接收与定位方法，并突破了某导航信号设计、高逼真度模拟与高性能接收等核心关键技术，在此基础上设计并主持研制的某目标模拟系统、某非合作接收设备，解决了我国卫星导航安全与对抗领域某方向困扰多年的核心瓶颈问题，为我国开展相关试验和技术研究奠定了基础。
（二）在GNSS长周期扩频码及新型信号（如GPS P(Y)码、M码、L2C信号等）同步方面，提出了双折叠、泛化补零、双码片步长等快速/高灵敏度捕获、跟踪方法；在GNSS欺骗、反欺骗技术研究方面，发展/提出了基于最大似然估计、多普勒一致性、残差矢量分析等方法。相关研究成果见论文及专利。

部分论文（*为指导/协助指导学生）：

长周期扩频码及新型信号同步方面：

[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（第三届中国卫星导航学术年会（CSNC2012）青年优秀论文三等奖）
[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，周辉，陆明泉，冯振明. 基于码多普勒补偿的微弱GNSS长码快速直接捕获算法. 中国科学G辑：物理学力学天文学, 2010，40(5)：560~567. (第一届中国卫星导航学术年会（CSNC2010）青年优秀论文一等奖)
[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.

欺骗与反欺骗技术研究方面：

[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（第六届中国卫星导航学术年会（CSNC2015）青年优秀论文一等奖）
[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（第六届中国卫星导航学术年会（CSNC2015）优秀口头报告）
[21] Yichen Yang*, Hong Li, Mingquan Lu. Performance Assessment of Signal Quality Monitoring Based GNSS Spoofing Detection Techniques. Lecture Notes in Electronic Engineering（第六届中国卫星导航学术年会（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（第五届中国卫星导航学术年会（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 (第四届中国卫星导航学术年会（CSNC2013）青年优秀论文优秀奖)
[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.

国家/国防发明专利：

[1] 李洪，崔晓伟，陆明泉，冯振明，“长周期扩频码的双折叠捕获搜索方法”，授权号：ZL200710064680.3
[2] 李洪，陆明泉，冯振明，“一种长周期扩频码的频率折叠时频并行搜索方法”，授权号：ZL200710118128.8
[3] 李洪，陆明泉，冯振明，“基于频率折叠的短周期扩频码时频并行搜索方法”，授权号：ZL200710118926.0
[4] 李洪，陆明泉，冯振明，“大规模频率偏移下微弱GNSS信号捕获方法及其系统”，授权号：201010584072.7
[5] 李洪，陆明泉，“基于伪码重构的伪码捕获方法及装置”，申请号：201210285565.X
[6] 李洪，陆明泉，“捕获GPS中L2C信号的方法及装置”，申请号：201410124377.8
[7] 李洪，陆明泉，“捕获GPS中L2C信号的方法及装置”，申请号：201410120746.6
[8] 李洪，袁定波，陶慧琪，陆明泉，“一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法及系统”，申请号：201410407419.9
[9] 李洪，王斐，杨义臣，陆明泉，“基于最大似然估计的卫星导航欺骗信号识别方法及系统”，201510090053.1
[10] 李洪，陆明泉，冯振明，“某某状态控制方法”，已授权（国防）
[11] 李洪，陆明泉，冯振明，“某某接收方法”，已授权（国防）
[12] 李洪，陆明泉，冯振明，“某某生成接收方法”，已授权（国防）