成果简介：无线传感器网作为以数据为中心的任务型网络，要进行数据的采 集、传输、融合、处理等工作。如果直接部署，而不采取有效地安全通信措 施，攻击者可以获取传感器的各种信息并进行篡改；可以通过 DoS 攻击瘫痪 整个网络；也可以在俘获一个节点之后，冒充原节点，阻塞真实信息、传输 虚假信息，这都严重的威胁着整个无线传感器网的安全性与采集数据的真实客观性。本项目在传感器节点上实现了基于椭圆曲线密码体制的加密算法、 数字签名算法、密钥

该网络通信处理器采用Freescale的MPC8377E作为CPU,外设配置5个 千兆网口（其中4个由VSC7395交换机提供）、键盘和显示接口、UART接 口、SATA接口和USB2. 0接口，可完成5通道网络数据收集、信号处理和存 储功能。釆用PowerPC作为信号处理CPU,具备多个千兆网络，可满足不 同通信、网络和信号处理实时处理应用。性能指标： 1. +10-30V电

本项目提出将多个龙伯透镜单元组成阵列式分布，通过在透镜底部布置多个馈源，可实现波束相控阵，同时智能化接收、发射多个波束，具有扫描角度大、覆盖范围广的优点。 

星间链路技术主要用于跟踪与数据中继卫星系统、军事通信系统以及海洋和地面观测卫星系统等，使卫星具有互通能力，不但可以减小信号传输延迟、而且提高系统的抗毁性和机动性。如目前的北斗全球组网首要解决的问题便是远距离、实时星间通信的问题。 星间通信链路技术 天津大学微波太赫兹微电子系统实验室结合微波空间通信和激光空间通信的优点，提出了一种介于红外激光和毫米波的中间频段，兼顾微波通信和激光通信优点又能克服二者的缺点，可同时满足大于1Gbps高速传输要求和万公里距离以上远距离传输要求的新型光电子学太赫兹星间通信系统。利用标准商用工艺、通过自主研发解决小型化的片上太赫兹信号源、巨量太赫兹天线阵列以及太赫兹空间功率合成等技术难题。该工作目前得到了航天五院卫星事业部的支持。 太赫兹泄漏波天线单元结构 世界上首个泄露模天线，天线的工作频率为410GHz 28.3THz远红外探测器芯片

星间链路技术主要用于跟踪与数据中继卫星系统、军事通信系统以及海洋和地面观测卫星系统等，使卫星具有互通能力，不但可以减小信号传输延迟、而且提高系统的抗毁性和机动性。如目前的北斗全球组网首要解决的问题便是远距离、实时星间通信的问题。

随着电磁环境日益密集复杂，通信信号调制方式识别成为无线电管理的重要任务。利用通信信号调制方式识别系统可以便于监测无线电台是否严格遵守分配的工作参数限制，同时侦听非法电台的干扰并识别信号的调制类型，从而确保无线电通信的正常秩序。 本系统采用接收信号的高阶累积量作为主要特征，利用人工神经网络实现了对22种不同调制方式（包括7种模拟调制方式和15种数字调制方式）高效自动识别，可用于接收机I、Q数据的识别，识别正确率高。 本系统可以应用于无线电监测与无线电管理、通信侦查、电子对抗、信号认证、干扰识别和频谱管理等领域。

有一定实用价值

本项目的研究成果，能够帮助出行者在出行之前提前规划出行路径，在出行之中选择最优出行路径，同时可以获取实时交通诱导信息、服务信息、事故信息等，提高了出行舒适度和自由度；能够将快速路交通流合理的分配到路网之中，提高道路利用率，缓解局部区域交通拥挤，提升系统整体运行效益。另外，所开发的系统将车辆、道路和使用者应密结合起来，不仅能够有效地解决交通拥挤问题，还能对交通事故的应急处理、环境保护和资源的节约等都有显著的效果，最终有利于交通动态及静态信息在最大范围内、最大限度地被交通管理者、出行者、驾驶员所共享，并通过集成挖掘和多方式的交通信息的发布，从而实施整个快速路交通系统的优化运行，实现快速路管理的信息化和智能化。

本发明公开了一种地耦合雷达测厚误差的矫正方法，根据电磁波的叠加原理更正了在地耦合天线测厚过程中介电常数的计算公式，从而能更准确地计算出路面厚度。该方法主要是通过用雷达对不同厚度组合的沥青混凝土板进行测试，将从图像中得到的振幅换算成介电常数后，用天线自身末端反射波叠加在地面反射波上的振幅A1进行修正，当随着A1不断变化，测厚误差达到最小值时，此A1即为最佳修正值，在实验中便可通过进行修正得到最接近真实厚度的值。

大气气溶胶，即大气中的悬浮颗粒物。通常所说的PM10（粒径小于10微米，可吸入颗粒物）或者PM2.5（粒径小于2.5微米，可入肺细粒子）是大气气溶胶的重要组成部分。从生成来源上看，大气气溶胶分为一次气溶胶（Primary Aerosols）和二次气溶胶（Secondary Aerosols）。一次气溶胶指自然界或人类活动直接排放的气溶胶粒子；二次气溶胶指通过大气中的物理、化学过程新生成的气溶胶粒子。在大气污染过程中，汽车尾气以及人类其他燃烧过程中产生的氮氧化物、煤炭等含硫燃料燃烧产生的二氧化硫等气体通过参与这些复杂的过程产生二次气溶胶，即“气-粒”转化过程。二次气溶胶是重度霾过程的气溶胶污染物的重要来源。 大气气溶胶以固态、半固态或者液态几种形式的相态而存在，其相态与上述大气中的化学过程有着紧密的联系。气溶胶粒子可以作为大气化学反应的“容器”，在气溶胶表面或内部进行与二次气溶胶生成有关的化学反应。气相分子在不同相态的颗粒物中的传输速率差别很大，固态气溶胶几乎只有表面能发生气相化学反应，而液态气溶胶在颗粒内部也能发生化学反应。因此化学反应加速与液态气溶胶表面积和体积的增大会形成正反馈过程，在液态气溶胶上发生的异相化学反应生成二次气溶胶，对雾霾过程中颗粒物爆发性增长有重要的贡献。因此，对城市气溶胶在边界层内以什么相态存在的空间分布的探测，是研究二次气溶胶生成、演化和扩散所迫切需要的一项技术，对于理解雾霾形成的机理有着重要的意义。 气溶胶的相态与颗粒物的化学组分和环境的相对湿度有关。目前对于颗粒物相态的测量，通常仅限于地面采样观测，缺少垂直空间方向上颗粒物相态的探测手段。在颗粒物浓度相对较高的大气边界层内，垂直方向上相对湿度往往有很大的变化，气溶胶的相态也一定存在很大差异。 北京大学物理学院大气与海洋科学系李成才副教授研究组与北京大学环境科学与工程学院朱彤教授研究组、吴志军研究员研究组共同合作，提出了一种新的利用偏振激光雷达获得气溶胶粒子相态垂直廓线的方法。气溶胶粒子对入射电磁波的散射过程，会造成散射光偏振特性的改变，如果利用线偏振光照射，散射光的偏振度相对于入射光会减小，这种改变称为气溶胶的退偏振能力。利用激光雷达观测的大气退偏振比可以对气溶胶粒子进行分类，例如非球形的冰晶和沙尘具有较大的退偏振比，而近于球形的城市气溶胶细粒子具有较小的退偏振比，区分沙尘与城市细粒子气溶胶的观测技术在国内外已经比较成熟，通常也是激光雷达业务观测的一项主要内容。但是把类似的观测进一步应用于区分城市气溶胶细粒子的特性，国际上尚没有相应的研究结果。通常来说，固态颗粒物形状不规则，而液态颗粒物更趋近于球型，不同相态的粒子退偏振能力存在差异。结合激光雷达垂直观测以及地面颗粒物相态仪的测量，研究组发现，激光雷达观测的城市气溶胶细粒子后向散射退偏振比与气溶胶粒子的弹跳率（与相态相关）具有很好的关系，从而建立了利用气溶胶粒子后向散射退偏振比反演气溶胶相态的参数化方案，并在国际上首次实现了长时间实时连续的气溶胶相态垂直廓线的探测。偏振激光雷达反演气溶胶粒子相态概念图 该研究成果已在线发表在美国化学学会（ACS）主办的环境与生态领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology Letters（2018 IF=6.934）上。大气与海洋科学系博士研究生檀望舒为论文第一作者，通讯作者为李成才副教授。北京大学为唯一通讯作者单位。论文评审人之一对论文成果基于高度评价：“......to my knowledge, it is the first time in field studies. Particle phase states have been a hot topic because they can potentially influence the rates of gas-particle partitioning and multiphase reactions. I think this is a timely paper on this topic. The use of lidar depolarization to detect the particle phase states is novel”。