本发明专利技术涉及一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术，包含欺骗牵引过程的模型建立，其中欺骗牵引信号的生成过程可分为三个步骤，分别为：Step 1：设置欺骗载波与电文相关参数；Step 2：计算欺骗牵引码序列；Step 3：欺骗信号调制，使用欺骗载波、欺骗牵引码、欺骗电文合成欺骗信号。使用本方法时，欺骗牵引速率的取值范围得到展宽，可以更快地夺取环路；使用本方法生成的欺骗信号作用于欺骗目标接收机后，其码频率、载波多普勒、基带信号功率的RMSE值均与真实信号相近，处于同一数量级，三路相关结果输出未扭曲，欺骗的隐蔽性十分显著。著。著。
【技术实现步骤摘要】
一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术
[0001]本专利技术属于卫星导航干扰与抗干扰
，具体涉及一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术。
技术介绍
[0002]近年来，欺骗式干扰逐渐成为GNSS干扰的热点领域。相比于压制式干扰，欺骗信号与真实信号结构一致，可以在不破坏敌方接收机跟踪环路的情况下侵入无对应防御措施的接收机。欺骗干扰具有功率小、隐蔽性强的特点，可以使导航授时设备无法正常工作。
[0003]各行各业对GNSS依赖性越来越大，在很多重要场景下，欺骗信号都可以挑战导航授时安全，特别是军事应用上，在国际关系紧张的形势下，若我方能对敌方的固定设备或移动载体进行干扰，轻可使目标的正常PVT功能不可用，重可操纵目标设备，将其捕获、撞毁甚至使其倒戈，可见欺骗信号在战场上也是一项战略武器，欺骗成功可消耗敌军武装力量，获取先进技术，提升我方战斗力和军事实力。除了空中、水面、陆上的移动载体使用卫星导航外，通信、证券交易、金融系统、智能电网等关键系统也部分或全部使用卫星导航精准授时，有针对性的欺骗信号一旦成功误导时间基准，可导致通讯中断、金融混乱、电力瘫痪。欺骗技术的研究对军事应用和生产生活意义重大，同时也可指导抗欺骗卫星导航接收机的设计，北斗系统基于安全性、主动性的考虑，展开相关研究具有战略意义。
[0004]根据欺骗手段的结构复杂性，可以将欺骗分为初、中、高级导航欺骗。牵引式欺骗干扰是构成中、高级导航欺骗的重要一环。如何设计牵引策略使之绕过接收机诸多检测手段，以稳定姿态侵入目标跟踪环路，是牵引式欺骗的重要议题。
[0005]对于传统的牵引式欺骗来说，由于牵引过程中与真实信号格式完全一致的欺骗信号的引入，目标接收机在本地相关后，必定存在相关峰叠加导致的畸变，基带信号功率会明显增加，其他观测量如码频率、多普勒、伪距等也将产生突变。因此，功率检测与卫星信号波达时间（TOA）检测是针对牵引式欺骗的重要检测手段。本文是一种搭载了特殊牵引码的信号生成方法，可以有效地抗TOA检测与功率检测。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是为解决上述问题，本申请提出一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术，生成一种能够绕过接收机的TOA监测与功率检测的隐蔽式欺骗牵引信号。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术，包含欺骗牵引过程的信号模型建立，其特征在于：卫星的真实信号建模为：其对应的欺骗信号为：接收机跟踪环产生本地载波、伪码，对包含复合信号进行解调，再进行相干积分，
将真实PRN与本地PRN的相关结果定义为，欺骗PRN与本地PRN的相关结果定义为，在传统单调码相的牵引方法中，由于载波一致，本地与欺骗信号的P路相关结果能迅速简化为：在不完全欺骗情况下时，真假信号会同时与本地PRN相关，将此相关结果定义为，忽略噪声的情况下，相关函数有：进一步的，利用诱骗所需的相关结果作为出发点，采用抗TOA检测与功率检测的欺骗牵引码生成方法，实时生成动态欺骗牵引码代替真实GNSS信号体制中的扩频码，欺骗牵引信号的生成过程分为三个步骤：Step 1 设置欺骗载波与电文，根据输入本模块的真实信号参数估计值确定欺骗信号多普勒、载波相位、电文信息；Step 2 计算欺骗牵引码序列，考虑传播时延的情况下，推算能使接收端码相位对齐的发射端码相位，并由期望的欺骗效果确定出牵引速率，之后根据牵引码生成方法，实时生成动态欺骗牵引码序列代替真实GNSS信号体制中的扩频码；Step 3 欺骗信号调制，使用欺骗载波、欺骗牵引码、欺骗电文合成欺骗信号；进而使接收端相关幅值在牵引前、中、后始终稳定同样地，E、L路相关幅值形式与P路一致，仅将函数仅将函数替换为、、，其中，，可得码环鉴相误差：。
[0008]进一步的：Step 2 中的选取直接影响环路牵引的调整时间，若将载波环牵引调整时间定义为，码环牵引调整时间定义为，那么有：，那么有：。
[0009]与传统牵引方法相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过理论仿真遍历，欺骗牵引速率的取值范围得到展宽，可以更快地夺取环路；本专利技术在生成欺骗牵引信号之后并与真实信号叠加，再以载噪比52dB模拟欺骗目标接收机接收到的总信号，欺骗效果采用软件接收机进行验证，相关间隔d=0.5chips，而且牵引过程中的唯一相关峰使得接收端各参数无明显异常；本地环路的码相位与欺骗信号码相位的差稳在0附近，相关峰被成功拉偏，通过对接收机各接收结果分析显示，使用本方法的码频率、载波多普勒、基带信号功率的RMSE值均与真实信号相近，处于同一数量级，三路相关结果输出未扭曲，欺骗的隐蔽性十分显著。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术欺骗牵引信号过程示意图；图2为本专利技术欺骗牵引信号生成流程的原理框图；图3为本专利技术欺骗牵引信号跟踪结果示意图；图4为本专利技术码相位差示意图。
具体实施方式
[0012]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但所举实施例只作为对本专利技术的说明，不作为对本专利技术的限定。
[0013]一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术，包含：牵引式欺骗牵引信号过程的模型建立，对于某一颗卫星来说，真实信号建模为：其对应的欺骗信号为：接收机跟踪环产生本地载波、伪码，对包含复合信号进行解调，再进行相干积分，将真实PRN与本地PRN的相关结果定义为，欺骗PRN与本地PRN的相关结果定义为，在传统单调码相的牵引方法中，由于载波一致，本地与欺骗信号的P路相关结果能迅速简化为：在本方法中，在不完全欺骗情况下时，真假信号会同时与本地PRN相关，将此相关结果定义为，忽略噪声的情况下，相关函数有：利用诱骗所需的相关结果作为输入，采用抗TOA检测与功率检测的欺骗牵引码生成方法，实时生成动态欺骗牵引码替代真实GNSS信号体质中的扩频码，使接收端相关幅值在牵引前、中、后始终稳定同样地，E、L路相关幅值形式与P路一致，仅将函数仅将函数替换为、、，其中，可得码环鉴相误差：本方法使得接收端码环鉴相误差稳定在0附近，受噪声影响波动。
[0014]如图1所示为欺骗牵引信号过程示意图。
[0015]如图2所示为本专利技术欺骗牵引信号生成流程的原理框图，主要分为真实导航信号接收模块、欺骗牵引信号生成模块。
[0016]欺骗牵引信号的生成过程分为三个步骤：Step 1 设置欺骗载波与电文，根据输入本模块的真实信号参数估计值确定欺骗信号多普勒、载波相位、电文信息；Step 2 计算欺骗牵引码序列，考虑传播时延的情况下，推算能使接收端码相位对齐的发射端码相位，并由期望的欺骗效果确定出牵引速率，之后根据牵引码本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信号生成技术，包含该欺骗牵引过程的信号模型建立，其特征在于：卫星的真实信号建模为：其对应的欺骗信号为：接收机跟踪环产生本地载波、伪码，对包含复合信号进行解调，再进行相干积分，将真实PRN与本地PRN的相关结果定义为，欺骗PRN与本地PRN的相关结果定义为，在传统单调码相的牵引方法中，由于载波一致，本地与欺骗信号的P路相关结果能迅速简化为：在不完全欺骗情况下时，真假信号会同时与本地PRN相关，将此相关结果定义为，忽略噪声的情况下，相关函数有：利用诱骗所需的相关结果作为出发点，采用抗TOA检测与功率检测的欺骗牵引码生成方法，实时生成动态欺骗牵引码替代真实GNSS信号体质中的扩频码，进而使接收端相关幅值在牵引前、中、后始终稳定同样地，E、L路相关幅值形式与P路一致，仅将函数仅将函数替换为、、，其中，，可得码环鉴相误差：。2.根据权利要求1所述的一种抗TOA检测与功率检测的欺骗信...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉宁，饶永南，陈校非，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：
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