惯导辅助的三元天线阵欺骗干扰检测算法

对欺骗信号的到达角检测是目前最有效的欺骗检测方法之一,常用的到达角检测又分为载波相位单差和载波相位双差检测。载波相位单差检测技术不能应用于运动载体,载波相位双差技术对多阵元发射的欺骗信号或单路欺骗信号失效。针对该问题,提出一种惯导辅助的三元天线阵欺骗干扰检测技术,该算法主要应用于车辆运动载体,运动载体只需在某一时间段内运动一段距离即可利用该算法进行欺骗干扰检测。该算法对多阵元发射的欺骗信号或单路欺骗信号都同样有效。通过理论分析和仿真实验验证了所提方法的有效性,并得出天线阵基线长度越长,运动位移越大、欺骗源距离接收天线越近,信号入射方向与天线位移方向夹角越接近90°,该方法检测性能越优的结论。     

基于天线阵方位变化的相位双差GNSS欺骗干扰检测算法研究*

GNSS欺骗干扰通常由单个天线发射,各个欺骗干扰信号到达接收机的角度相同,采用阵列天线接收时欺骗信号达到不同阵元的相位差包含了其角度信息,故可利用信号载波相位差进行欺骗干扰检测。相位双差检测算法通过比较不同卫星信号到达天线阵两阵元的相位差实现欺骗干扰的判别,但对于二元天线阵,其载波相位双差存在角度模糊,导致虚警概率较高,限制了算法的应用。针对这一问题,本文提出了基于天线阵方位变化的欺骗干扰检测算法,通过二元天线阵在不同方位估计信号的载波相位双差,进行多次判决,有效消除了角度模糊,降低检测的虚警概率,实现二元天线的载波相位双差检测。建立了仿真模型,并通过仿真计算分析验证了该方法的有效性。     

天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测技术

针对采用单一发射天线的导航信号欺骗干扰,研究了基于天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测技术,采用代数方法证明了三元非线阵是进行导航信号到达角无模糊解算的最少阵元数和阵型要求,并以相应阵型为基础,提出了基于天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测量构造方法,给出了检测性能的分析方法,定义了用于限制检测性能下降的最小检测门限。采用蒙特卡洛方法对所提检测方法的检测性能进行了仿真,结果验证了理论分析的正确性。     

(2015卫星导航)局部最大延迟检测抗转发欺骗干扰算法

存在窄带干扰情况下,接收机在进行干扰抑制后,其输出信号的相关峰会发生分裂,使用传统的基于信号传输时延的抗转发欺骗干扰方法,会使得捕获锁定的相关值在真实信号的旁瓣。针对该问题提出了一种基于局部相关值最大的信号时延检测方法,在真实信号相关峰分裂产生的旁瓣与欺骗信号不重合前提下,通过对两个码片范围内最大值的搜索,保证捕获不会锁定在旁瓣,再通过选择局部最大值中最早码相位点来避免锁定到转发欺骗干扰。与传统的方法相比,在无窄带干扰情况下,其与基于信号传输时延的抗转发欺骗干扰方法性能相当,在存在窄带干扰情况下其性能明显优于传统的基于信号传输时延的抗转发欺骗干扰方法。通过数值仿真验证了本文方法的有效性。     

北斗导航信号欺骗干扰建模与测试

针对北斗信号欺骗干扰模型及终端影响研究不足的现状,首先讨论了北斗导航信号欺骗干扰模型,重点研究了同步码相位和异步码相位两种新型诱导式欺骗模型,分析得出后者技术可行性更高;然后,在Matlab环境下仿真了北斗欺骗干扰信号,通过信号捕获相关峰验证了功率相同情况下欺骗干扰的干扰效果;最后,用搭建的实验平台测试了欺骗干扰对北斗接收机的影响。结果表明:在接收机稳定跟踪真实信号的前提下,对某型北斗接收机成功实施欺骗干扰的临界干扰功率条件为25 dB左右,该结论为北斗接收机欺骗干扰检测和防御提供了一定的技术支撑。     

局部最大延迟检测抗转发欺骗干扰算法

接收机在进行窄带干扰抑制后,其输出信号的相关峰会发生分裂。使用传统的基于信号到达时间的抗转发欺骗干扰算法,会使得捕获锁定的相关值为真实信号的旁瓣。针对该问题提出一种基于局部相关值最大的时延检测方法,在真实信号相关峰分裂所产生的旁瓣与欺骗信号不重合前提下,通过对主瓣三个码片范围内最大值的搜索,保证捕获不会锁定在旁瓣,再选择局部最大值中的最早码相位点从而避免锁定到转发欺骗干扰。与传统的基于信号到达时间的抗转发欺骗干扰算法相比,在无窄带干扰情况下,所提算法性能相当;在存在窄带干扰情况下,其性能明显优于传统算法。通过数值仿真验证了方法的有效性。     

FRFT与时域联合处理的欺骗干扰抑制方法北大核心

针对斜率抖动线性调频(SVLFM)脉冲压缩雷达受假目标欺骗信号干扰的问题,提出一种分数阶傅里叶变换(FRFT)滤波和时域联合处理的欺骗干扰抑制方法。通过分数阶傅里叶变换将欺骗干扰信号中与回波信号调频率相差较大的干扰分量进行滤波处理,对滤波后信号进行分数阶傅里叶反变换到时域后,利用相同调频率的LFM信号经加窗脉冲压缩后,最大幅值与窗函数宽度成线性关系,而不同调频率的最大幅值不随窗函数宽度变化的特点,进一步将与回波信号调频率相近的干扰分量进行区分。最后通过仿真验证了低信干比条件下,该方法能够有效滤除多分量假目标欺骗干扰信号,正确检测目标回波信号。     

基于盲源分离的抗密集假目标干扰技术研究

密集假目标干扰会严重影响雷达检测目标的性能。针对此问题,提出一种基于盲源分离的密集假目标抗干扰的方法。该方法可有效从密集欺骗式假目标中检测出目标回波信号,并分析比较了JADE和Fast ICA两种盲源分离方法对密集欺骗式假目标和回波信号的分离效果。理论分析和仿真结果表明:JADE盲源分离较Fast ICA盲源分离抗密集假目标干扰较更有效。     

FRFT与时域联合处理的欺骗干扰抑制方法

针对斜率抖动线性调频(SVLFM)脉冲压缩雷达受假目标欺骗信号干扰的问题,提出一种分数阶傅里叶变换(FRFT)滤波和时域联合处理的欺骗干扰抑制方法。通过分数阶傅里叶变换将欺骗干扰信号中与回波信号调频率相差较大的干扰分量进行滤波处理,对滤波后信号进行分数阶傅里叶反变换到时域后,利用相同调频率的LFM信号经加窗脉冲压缩后,最大幅值与窗函数宽度成线性关系,而不同调频率的最大幅值不随窗函数宽度变化的特点,进一步将与回波信号调频率相近的干扰分量进行区分。最后通过仿真验证了低信干比条件下,该方法能够有效滤除多分量假目标欺骗干扰信号,正确检测目标回波信号。     

相干移频干扰幅度补偿技术研究

基于储频数据的移频干扰可以产生压制或欺骗的干扰效果.但移频带来的信号失配,会导致脉压后不能在雷达显示屏上产生亮度一致的假目标,有可能降低假目标被检测到的概率.基于此,推导了信号失配损失与移频值大小之间的关系,提出了一种采用幅度调制补偿的相干移频干扰方法,可以很好地使得脉压后假目标幅度趋于一致.最后通过仿真验证了该方法的有效性.     

基于双站定位的SAR场景欺骗干扰技术研究

针对星载SAR系统中虚假场景干扰的信号形式和产生方法这一问题,提出了基于双站定位的欺骗干扰方法,该方法首先对雷达进行无源定位,并对其轨迹进行平滑,然后再产生干扰信号,满足了欺骗干扰对被干扰源准确位置信息的要求,消除了定位时随机误差对成像的影响。研究了雷达定位误差的变化范围及其对欺骗干扰效果的影响,解决了虚假场景干扰技术实施中会遇到的重要问题。仿真结果表明,该方法可以实现实时有效的欺骗干扰。     

级联结构的阵列天线导航接收机抗干扰及多径抑制方法

阵列信号处理技术因其能够提供空域分辨能力已被广泛应用于卫星导航接收机领域以实现抗干扰和多径抑制。根据干扰和多径信号对导航接收机基带处理影响的不同提出了一种以数字相关器为界线划分的抗干扰与多径抑制两级处理结构:第一级处理在解扩前估计阵列接收数据的空时协方差矩阵,根据干扰信号功率远大于导航信号及噪声的特点利用子空间投影技术实现抗干扰;第二级处理在解扩后进行空间平滑解相干处理,利用基于Householder变换的广义旁瓣相消技术进行波束形成以实现多径抑制。理论分析和仿真结果表明,该级联处理技术能够有效地压制强干扰,并显著减小多径信号对导航接收机伪码测量的影响。     

基于信号仿真支撑的角度欺骗功能仿真方法

根据雷达信号仿真和功能仿真各自的优缺点,提出了一种基于信号仿真支撑的雷达角度欺骗干扰功能仿真方法。在介绍了雷达系统仿真的两种基本形式后,提出了雷达欺骗干扰功能仿真的基本思想。以交叉极化角度欺骗干扰为例,提出了雷达欺骗干扰功能仿真关键模型的建立方法,并详细说明了其实现步骤。最后进行了仿真验证,分析了功能仿真和信号仿真精度和仿真用时的差别,结果表明了所提方法的可行性和有效性。     

基于微多普勒特征的欺骗干扰识别

为了提高雷达的抗干扰能力,提出了一种基于微多普勒特征的欺骗干扰识别方法,为雷达选择抗干扰措施提供了先验知识。首先建立了目标回波和干扰信号的数学模型,分析了二者微多普勒频率的差异。其次利用Viterbi算法和FFT谱分析对信号的特征参数进行了提取。最后,定义了识别目标和干扰的特征因子,并根据特征因子设定阈值对目标回波和欺骗干扰进行识别。仿真结果验证了算法的正确性和稳定性,与理论分析一致,表明该方法能够在较低的信噪比环境下对欺骗干扰进行检测识别。     

基于改进近邻传播算法的Walsh软扩频盲解扩方法

针对现代二次雷达系统通信中存在的Walsh软扩频难以盲解扩问题,借鉴常规扩频解扩方法及聚类分析,提出了一种基于近邻传播算法的Walsh软扩频盲解扩方法。该方法首先对接收信号进行采样得到目标结构数据集合,并根据统计量估计得出信号时延。然后采用改进近邻传播算法进行伪码集合估计,并得到聚类中心从而得到伪码集合。最后利用已知的Walsh码和信息码的映射关系得到信息序列,完成盲解扩问题。仿真结果表明,在白噪声条件下,可有效解决Walsh软扩频盲解扩问题,性能较同类算法均有提升并降低算法复杂度。     

GNSS欺骗干扰技术研究

欺骗干扰是目前卫星导航设备面临的重要威胁,在欺骗干扰条件下,目标接收机接收到的欺骗信号功率大于真实信号,产生错误的定位或授时结果。根据干扰产生方式的不同将欺骗干扰源分为基于信号模拟器的自主产生式、基于接收机的接收产生式、基于转发器的转发式3类,其中基于接收机的产生式是目前真正实现欺骗攻击的干扰源。由于欺骗干扰实现形式的复杂多样性,对欺骗干扰的实施阶段、信号特性的影响和定位授时结果的影响进行了分析。     

基于双域特征的雷达欺骗干扰样式识别方法

数字储频技术和DSP处理芯片技术的发展大大提高了欺骗干扰技术的实时性和自适应性,对欺骗干扰信号样式的识别更加困难。针对这一问题,提出了一种新的雷达欺骗干扰样式的识别方法:梳理了几种欺骗干扰样式的数学模型,对信号作快速傅里叶变换后定义信号特征平稳度,在对来波信号进行双谱估计的基础上定义信号特征凸度,构建涉及频域、双谱域的"平稳度、凸度"二维特征空间,设计GA-BP神经网络分类器对信号具体欺骗干扰样式进行识别。仿真实验表明,该识别模型具有较好的正确识别率和实时性,且受干噪比影响小。     

多方位测量的相位双差GNSS欺骗干扰检测算法

对于二元天线阵,相位双差检测算法的载波相位双差角度模糊、虚警概率较高,这限制了算法的应用。针对这一问题,提出天线阵方位变化的欺骗干扰检测算法。通过二元天线阵在不同方位估计信号的载波相位双差,进行多次判决,有效消除角度模糊,降低检测的虚警概率,实现二元天线的载波相位双差检测。建立仿真模型,并通过仿真计算分析验证了该方法的有效性。     

基于时间延时的调频步进频率ISAR欺骗干扰

逆合成孔径雷达由于其独特的成像原理,具有比普通雷达更强的抗干扰能力。调频步进信号具有在保持瞬时带宽较小的同时通过合成宽带技术获得距离高分辨,降低系统实现的复杂度的优点,提出了一种基于时间延时的对调频步进信号体制成像雷达欺骗干扰方法,利用对调频步进雷达接收到的回波信号进行距离向延时和方位向延时后转发,从而合成假目标对调频步进频率ISAR进行欺骗干扰。仿真结果表明这种方法行之有效。     

全球导航卫星系统诱导式欺骗检测

随着全球导航卫星系统的广泛应用,其安全性问题也逐渐成为人们关注的焦点。为了对目前最具隐蔽性的诱导式欺骗技术进行检测,提出一种对两路导航信号同时进行处理的combo-signal模型,并提出基于这种信号处理模型来对诱导式欺骗信号进行检测的方法;分析了该方法的检测门限;采用北斗的B1I 和B1C信号在实现了combo-signal处理模型的软件接收机上对该检测方法进行了验证,实验结果证明该方法可以有效地对诱导式欺骗进行检测,统计得到的检测概率跟前面的分析结果一致。