多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法及装置，属于无线通信领域的干扰感知与防护技术领域，包括以下步骤：基于鉴别多方面信息进行感知后，采用多维联合的防护决策来控制波束合成、信号捕获、频率测量和环路跟踪，完成转发式干扰检测和规避。本发明专利技术显著提升转发式干扰感知与防护性能。明显著提升转发式干扰感知与防护性能。明显著提升转发式干扰感知与防护性能。

【技术实现步骤摘要】
多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法及装置


[0001]本专利技术涉及无线通信领域的干扰感知与防护
，更为具体的，涉及一种多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法及装置。

技术介绍

[0002]航天测控系统是对运行中的运载火箭、卫星、导弹等飞行器进行跟踪、测量和控制的大型电子系统，由地面测控站和装载在飞行器上的测控设备两部分组成，两者之间形成上行测控链路和下行测控链路，实现对飞行器的测控。
[0003]飞行器发射下行测控信号，经过无线传输后到达航天测控地面系统，传输距离远，容易被空中干扰平台侦收，形成转发式干扰信号，对地面测控站接收机形成欺骗。转发式干扰信号是将接收到的测控信号经过信号延时、功率放大后再转发出去形成的欺骗信号，与真实的测控信号相似度极高，难以辨别，直接导致航天测控系统获得错误的测量结果，导致航天测控系统无法对飞行器进行正常跟踪和测量，影响飞行器工作效能发挥。
[0004]为了避免转发式干扰对地面测控站的影响，需要采取技术手段对转发式干扰进行感知和防护。现有研究采用相关峰个数判别、功率分析、循环相关捕获等方法进行转发式干扰检测，在特定场景下能够识别转发式干扰，从而进行干扰规避处理，但在转发式干扰与真实信号延时接近扩频码周期整倍数、目标飞行器高速运动、干扰平台高速运动等场景下，干扰检测和防护性能不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法及装置，显著提升转发式干扰感知与防护性能。
[0006]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0007]一种多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，包括以下步骤：
[0008]基于鉴别多方面信息进行感知后，采用多维联合的防护决策来控制波束合成、信号捕获、频率测量和环路跟踪，完成转发式干扰检测和规避。
[0009]进一步地，所述鉴别多方面信息包括鉴别方向、峰值、多普勒和距离。
[0010]进一步地，在鉴别方向时，包括以下子步骤：
[0011]对接收波束合成后的阵元级数据，采用多波束搜索算法、Capon算法、MUSIC算法和压缩感知算法中任一算法，对接收信号进行测向，同时估计出目标信号、转发式干扰信号以及其它干扰信号的方向信息；通过辅助信息预估飞行器目标的方向范围，与估计得到的各个信号的方向信息进行比对，将目标预估方向范围之外的信号标记为疑似干扰信号。
[0012]进一步地，在鉴别峰值时，包括以下子步骤：
[0013]对信号捕获后输出的多个相关峰信息，包括相位信息、频率信息、功率信息；通过辅助信息预估飞行器目标信号到达接收机的信号功率，基于信号处理过程预估目标信号对应的相关峰功率范围，与信号捕获后输出的多个相关峰的功率值进行比对，将目标预估相
关峰功率范围之外的信号标记为疑似干扰信号。
[0014]进一步地，在鉴别多普勒时，包括以下子步骤：
[0015]接收频率测量后输出的多普勒精确估计结果，通过辅助信息预估飞行器目标信号的多普勒范围，与频率测量模块送来的多普勒精确估计结果进行比对，如果超出预估的多普勒范围，则将接收信号标记为疑似干扰信号。
[0016]进一步地，在鉴别距离时，包括以下子步骤：
[0017]根据环路跟踪输出信息进行距离测量，通过辅助信息预估飞行器与地面测控站之间的距离范围，与距离测量值进行比对，如果超出距离范围，则将接收信号标记为疑似干扰信号。
[0018]进一步地，在采用多维联合的防护决策来控制波束合成、信号捕获、频率测量和环路跟踪时，包括以下子步骤：
[0019]采用专家案例决策方法、BP神经网络决策方法、强化学习决策方法和深度强化学习决策方法中任一决策方法进行防护策略选择，并控制波束合成过程进行空域调零，对疑似干扰信号方向进行置零处理，实现干扰抑制和规避；控制信号捕获过程进行相关峰识别，将疑似干扰信号对应的相关峰剔除，不再作为信号捕获结果，实现干扰规避；控制频率测量过程进行频率并行槽位设置，避开疑似干扰信号对应频率，实现干扰规避；控制环路跟踪过程进行环路初始参数设置，避开疑似干扰信号的码相位和载波频率，实现干扰规避。
[0020]进一步地，辅助信息包括卫星星历信息、导弹弹道信息、惯导系统输出信息、地面测控站坐标、跟踪接收机状态信息、地面测控站信道及AGC状态信息。
[0021]一种多维联合决策的转发式干扰感知与防护装置，运行如上所述的方法，且包括波束合成模块、信号捕获模块、频率测量模块、环路跟踪模块、解调译码模块、方向鉴别模块、峰值鉴别模块、多普勒鉴别模块、距离鉴别模块和防护决策模块；
[0022]所述波束合成模块，用于对天线接收后的信号进行阵列信号合成和信号方向估计，合成后信号送给信号捕获模块，信号方向估计信息送给方向鉴别模块；
[0023]所述信号捕获模块，用于对信号进行伪码、频率二维捕获，输出相关峰；
[0024]所述频率测量模块，用于对信号进行频率精确估计；
[0025]所述环路跟踪模块，用于根据信号捕获和频率估计设置环路初始参数，驱动载波环和码环对信号进行环路跟踪；
[0026]所述解调译码模块，用于对信号进行解调译码处理，得到比特流，送给后端模块进行信息处理；
[0027]所述方向鉴别模块、峰值鉴别模块、多普勒鉴别模块和距离鉴别模块根据飞行器已知信息进行方向、峰值、多普勒、距离合理性判决，判决结果送给防护决策模块；
[0028]所述防护决策模块，基于方向、峰值、多普勒、距离判决结果，进行转发式干扰识别，进而控制波束合成模块、信号捕获模块、频率测量模块和环路跟踪模块进行转发式干扰规避处理。
[0029]本专利技术的有益效果包括：
[0030]本专利技术基于方向、功率、多普勒、距离等多方面信息进行感知辅助，采用多维联合的防护决策，控制波束合成、信号捕获、频率测量、环路跟踪等环节相互配合，完成转发式干扰检测和规避，显著提升转发式干扰感知与防护性能。
[0031]本专利技术在接收端基于“参数判决
‑
干扰识别
‑
干扰规避”形成闭环，以较小的硬件资源实现了转发式干扰的感知和防护，能够有效避免转发式干扰对地面测控站的欺骗，保障飞行器测控能够正常工作。
[0032]本专利技术能够用于航天测控系统，对转发式干扰进行感知和防护，使地面测控站能够不受转发式干扰影响，正常完成测控业务。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例提出的航天测控地面系统的转发式干扰感知与防护装置的结构框图；
[0035]图中，1
‑
波束合成模块、2
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，包括以下步骤：基于鉴别多方面信息进行感知后，采用多维联合的防护决策来控制波束合成、信号捕获、频率测量和环路跟踪，完成转发式干扰检测和规避。2.根据权利要求1所述的多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，所述鉴别多方面信息包括鉴别方向、峰值、多普勒和距离。3.根据权利要求2所述的多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，在鉴别方向时，包括以下子步骤：对接收波束合成后的阵元级数据，采用多波束搜索算法、Capon算法、MUSIC算法和压缩感知算法中任一算法，对接收信号进行测向，同时估计出目标信号、转发式干扰信号以及其它干扰信号的方向信息；通过辅助信息预估飞行器目标的方向范围，与估计得到的各个信号的方向信息进行比对，将目标预估方向范围之外的信号标记为疑似干扰信号。4.根据权利要求2所述的多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，在鉴别峰值时，包括以下子步骤：对信号捕获后输出的多个相关峰信息，包括相位信息、频率信息、功率信息；通过辅助信息预估飞行器目标信号到达接收机的信号功率，基于信号处理过程预估目标信号对应的相关峰功率范围，与信号捕获后输出的多个相关峰的功率值进行比对，将目标预估相关峰功率范围之外的信号标记为疑似干扰信号。5.根据权利要求2所述的多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，在鉴别多普勒时，包括以下子步骤：接收频率测量后输出的多普勒精确估计结果，通过辅助信息预估飞行器目标信号的多普勒范围，与频率测量模块送来的多普勒精确估计结果进行比对，如果超出预估的多普勒范围，则将接收信号标记为疑似干扰信号。6.根据权利要求2所述的多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，在鉴别距离时，包括以下子步骤：根据环路跟踪输出信息进行距离测量，通过辅助信息预估飞行器与地面测控站之间的距离范围，与距离测量值进行比对，如果超出距离范围，则将接收信号标记为疑似干扰信号。7.根据权利要求3～6任一项所述的多维联合决策的转发式干扰感知与防护方法，其特征在于，在采用多维联合的防护决策来控制波束合成、信号捕获、频率测量和环路跟踪时，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：马松，刘田，余湋，谢岸宏，魏迪，张毅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：