陆上UWB和水下UWA本地定位系统

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61172105
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    杨柳青
  • 依托单位：
    中国科学院自动化研究所
  • 学科分类：
    F0111.信号理论与信号处理
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

无线定位技术是实现高效无线通信网络的一项关键技术。目前的陆地定位和导航应用主要依赖于全球定位系统。但是，在某些特定无线网络场景中，卫星信号强度受到多径和干扰的影响而减弱，从而导致该系统的应用受到严重局限。另外，地球表面71％被海洋覆盖，而全球定位系统在水下的应用却不可行。人们已开始进行海底开采以缓解资源短缺, 发展海洋经济的潜力更是不可估量。在不久的将来，具有定位能力的水下传感器将变得更为重要。本项目将研究高精度陆地和水下本地定位系统的基本原理和算法。研究内容包括：1）超宽带（UWB)在密集多径下的测距与定位；2）除了超宽带信号基于到达时间(ToA）的估计算法，还将研究未知多径下ToA算法的理论性能分析；3）充分利用水下特有的多普勒效应，将超宽带定位算法扩展到水声(UWA)信号。本项目的最终目标是实现随地网络通信（anywhere networking）的定位精度和可靠性的高度统一。

结项摘要

无线定位技术是实现高效无线通信网络的一项关键技术。目前的陆地定位和导航应用主要依赖于全球定位系统。但是，在某些特定无线网络场景中，卫星信号强度受到多径和干扰的影响而减弱，从而导致该系统的应用受到严重局限。另外，地球表面71％被海洋覆盖，而全球定位系统在水下的应用却不可行。人们已开始进行海底开采以缓解资源短缺, 发展海洋经济的潜力更是不可估量。在不久的将来，具有定位能力的水下传感器将变得更为重要。本项目主要研究了高精度陆地和水下本地定位系统的基本原理和算法。研究内容包括：1）超宽带（UWB)在密集多径下的测距与定位，我们提出的第一到达时间算法（Focusing on First arrival，FoFa）从ToA的角度来处理非常密集的多径效应的问题。与ToA估计算法相比，我们的算法只用15％的运算成本就能够在精度上得到显著的提升；2）除了超宽带信号基于到达时间(ToA）的估计算法，还研究了未知多径下ToA 算法的理论性能分析，主要分析UWB 锚节点和目标节点之间的时间同步、多个锚节点之间的协同、在非视距下的测距数据融合、定位准度和精度分析以及与其他定位和导航技术的融合等；3）充分利用水下特有的多普勒效应，将超宽带定位算法扩展到水声(UWA)信号。我们提出了多普勒为核心的方法（Doppler-friendly approach），该方法能够充分利用多普勒效应，从而受益于多普勒效应。本项目的重要意义在于实现随地网络通信（anywhere networking）的定位精度和可靠性的高度统一。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（32）
专利数量（0）
D2D for Intelligent Transportation Systems: A Feasibility Study
智能交通系统的 D2D：可行性研究
  • DOI：
    10.1109/tits.2014.2377074
  • 发表时间：
    2015-08-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS
  • 影响因子：
    8.5
  • 作者：
    Cheng, Xiang;Yang, Liuqing;Shen, Xia
  • 通讯作者：
    Shen, Xia
A Study on Cabled Seafloor Observatory
海底电缆观测站的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    IEEE Intelligent Systems
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Z. Wang;H. Song;Y. Chen;L. Yang
  • 通讯作者：
    L. Yang
OFDM-IDMA with User Grouping
具有用户分组功能的 OFDM-IDMA
  • DOI：
    10.1109/tcomm.2013.022713.120300
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Communications
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Jian Dang;Wenshu Zhang;Liuqing Yang;Zaichen Zhang
  • 通讯作者：
    Zaichen Zhang
Constructed Data Pilot (CDP) Assisted Channel Estimators for Mobile Environments
适用于移动环境的构建数据导频 (CDP) 辅助信道估计器
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems
  • 影响因子：
    8.5
  • 作者：
    X. Cheng;M. Wen;L. Yang;B. Jiao
  • 通讯作者：
    B. Jiao
A Novel Centralized TDMA-Based Scheduling Protocol for Vehicular Networks
一种新颖的基于TDMA的集中式车载网络调度协议
  • DOI：
    10.1109/tits.2014.2335746
  • 发表时间：
    2015-02
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Intellifgent Transportation Systems
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    X. Cheng;L. Yang;X. Shen;B. Jiao
  • 通讯作者：
    B. Jiao

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  • 发表时间：
    2012
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    康华
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 作者：
    杨柳青
  • 通讯作者：
    杨柳青
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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