GPS欺騙式干擾是通過發(fā)射偽GPS信號(hào)來(lái)頂替目標(biāo)接收機(jī)中已接收到的真實(shí)GPS信號(hào),在偽GPS信號(hào)中提供虛假導(dǎo)航電文、偽距信息來(lái)影響目標(biāo)接收機(jī)的定位解算結(jié)果,使其定位錯(cuò)誤。主要分析了偽GPS信號(hào)如何在接收機(jī)的跟蹤環(huán)路中頂替真實(shí)GPS信號(hào),偽信號(hào)中的參數(shù)如何設(shè)置可以實(shí)施成功的欺騙干擾,并輔以Matlab仿真驗(yàn)證。 

【文章來(lái)源】：電光與控制. 2016,23(12)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

碼環(huán)鑒相原理

在實(shí)際狀態(tài)下，真實(shí)GPS信號(hào)的多普勒頻移是隨時(shí)都在發(fā)生變化的，由多普勒頻移原理分析可知，載波的多普勒頻移與C/A碼的多普勒頻移是滿足線性條件的:fdc=fdr/1540(其中，fdc是C/A碼的多普勒頻移，fdr是載波的多普勒頻移);而正是由于C/A碼多普勒頻移的存在使得碼相位跟蹤結(jié)果不在一個(gè)恒定的值上，因此，可以通過發(fā)射與真實(shí)信號(hào)C/A碼的多普勒頻移有一定差值的偽信號(hào)進(jìn)入跟蹤環(huán)路，來(lái)實(shí)時(shí)影響鑒相器的鑒相結(jié)果，緩慢拉偏碼跟蹤結(jié)果，使得接收機(jī)最終跟蹤上偽GPS信號(hào)，達(dá)到欺騙干擾的目的。欺騙干擾過程如圖2所示。圖2欺騙干擾過程示意圖Fig．2Thesketchmapofdeceptionjammingprocess第12期107

碼自相關(guān)峰，直至將真實(shí)GPS信號(hào)的C/A碼自相關(guān)峰完全剝離。而后再次調(diào)整偽GPS信號(hào)的C/A碼多普勒頻移，使得其與真實(shí)信號(hào)的C/A碼多普勒頻移保持一致，最后目標(biāo)機(jī)跟蹤環(huán)路最終將持續(xù)跟蹤上偽GPS信號(hào)。下面根據(jù)上述原理結(jié)合Matlab仿真分析欺騙干擾過程中偽信號(hào)的功率、多普勒頻移以及碼相位差值在理論條件下應(yīng)該滿足的條件�，F(xiàn)設(shè)置仿真時(shí)長(zhǎng)4s，真實(shí)信號(hào)初始碼相位為123，假設(shè)在仿真過程中載波多普勒頻移保持不變，皆為2345Hz，則由載波多普勒頻移根據(jù)公式可得C/A碼的多普勒頻移為1．523Hz。跟蹤過程的實(shí)際碼相位變化如圖3a所示，可以直觀看出碼相位在4s過程中偏移了6．1碼片。將C/A碼的多普勒頻移設(shè)置為0值，則得到的碼相位將為一條平行線，最后的一段平行線即為接收機(jī)最終跟蹤的碼相位，可以直觀地分辨出接收機(jī)跟蹤的是真實(shí)信號(hào)還是偽信號(hào)，如圖3b所示。為了便于直觀分析，以下所有仿真圖形皆將C/A碼的多普勒頻移設(shè)置為0值。圖3真實(shí)GPS信號(hào)的碼相位跟蹤結(jié)果Fig．3Thecode-phasetrackingresultofrealGPSsignal2．2偽GPS信號(hào)的功率對(duì)欺騙干擾的影響在理想狀態(tài)下，當(dāng)偽信號(hào)的功率小于真實(shí)信號(hào)的功率時(shí)，其對(duì)應(yīng)的相關(guān)函數(shù)即使在兩信號(hào)的碼相位差值為0的時(shí)刻也會(huì)小于真實(shí)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，隨著跟蹤過程的持續(xù)，在某個(gè)時(shí)刻注入C/A碼多普勒頻移大于真實(shí)C/A碼多普勒頻移的偽信號(hào)，使其持續(xù)拉偏碼跟蹤結(jié)果一段時(shí)間后再保持其C/A碼多普勒頻移與真實(shí)信號(hào)一致，根據(jù)跟蹤鑒相原理，鑒相器最后鑒相的結(jié)果將會(huì)恢復(fù)跟蹤真實(shí)信號(hào)的碼相位�，F(xiàn)設(shè)置仿真時(shí)長(zhǎng)4s，偽信號(hào)功率增益為0．9，C/A碼相位為123，與真實(shí)信號(hào)保持一致，初始偽信號(hào)的C/A多普勒頻移與真實(shí)信號(hào)保持一致，在800ms的位置處注入偽信號(hào)，并且偽信號(hào)的C/A碼多普勒頻移在800～1600ms?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]透析伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)GPS干擾與反干擾[J]. 程立斌,李珊珊.  電光與控制. 2004(01)

碩士論文
[1]GPS定位及欺騙干擾技術(shù)[D]. 趙金磊.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3215014