卫星导航欺骗干扰检测与抑制技术综述 被引量：6

1

作者 倪淑燕 陈世淼 +3 位作者 付琦玮 毛文轩 雷拓峰 宋鑫 《电讯技术》 北大核心 2024年第5期812-820,共9页

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗式干扰具有隐蔽性强、危害性大的特点,对GNSS造成了严重的安全威胁。介绍了生成式和转发式欺骗干扰的原理和关键技术,总结了现有的欺骗式干扰检测方法和抑制方法,并从成... 全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗式干扰具有隐蔽性强、危害性大的特点,对GNSS造成了严重的安全威胁。介绍了生成式和转发式欺骗干扰的原理和关键技术,总结了现有的欺骗式干扰检测方法和抑制方法,并从成本、性能、复杂度、研究重点等方面对现有技术进行了详细分析。以性能和成本为指标,对比分析了现有干扰攻击、检测和抑制方法。最后,对未来欺骗式干扰防御研究值得关注的问题进行了展望,以期为后续研究提供思路。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 欺骗式干扰 欺骗干扰检测 欺骗干扰抑制

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两级结构的卫星导航压制式和欺骗式干扰联合抑制算法 被引量：10

2

作者 包莉娜 吴仁彪 +1 位作者 王文益 卢丹 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第9期1041-1046,共6页

压制式干扰和欺骗式干扰是全球卫星导航系统(Global Positioning System,GPS)中的两种典型干扰,当二者共同存在于导航信号传输环境时,干扰抑制会变得更加困难。本文提出了一种新的两级阵列信号处理方案,由于传统的功率倒置(power invers... 压制式干扰和欺骗式干扰是全球卫星导航系统(Global Positioning System,GPS)中的两种典型干扰,当二者共同存在于导航信号传输环境时,干扰抑制会变得更加困难。本文提出了一种新的两级阵列信号处理方案,由于传统的功率倒置(power inversion,PI)算法可以有效抑制压制式干扰,考虑到协方差矩阵的逆矩阵的物理意义,阵列接收的信号首先经过协方差矩阵求逆处理,然后将处理后的信号向欺骗式干扰的正交子空间投影达到抑制欺骗式干扰的目的。此方法基于GPS C/A码的周期特性和相关特性,利用CLEAN方法估计出欺骗式干扰的波达方向(direction of arrival,DOA)进而估计其子空间。实验结果表明新方案可以同时抑制两种干扰,且方法简单运算量小,可作为一个独立的干扰抑制模块嵌入到接收机中,并验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 欺骗式干扰和压制式干扰抑制 阵列天线 PI算法

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局部鲁棒预处理的DME干扰抑制方法

3

作者 贾琼琼 周月颖 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3148-3158,共11页

全球定位系统(Global Positioning System, GPS) L5/北斗B2/Galilea E5是全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)的重要组成部分,为民用航空提供与生命安全相关的应用服务.然而L5/B2/E5信号处于受保护的航空无线... 全球定位系统(Global Positioning System, GPS) L5/北斗B2/Galilea E5是全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)的重要组成部分,为民用航空提供与生命安全相关的应用服务.然而L5/B2/E5信号处于受保护的航空无线电导航服务(Aeronautical Radio Navigation Service, ARNS)频段内(962~1213 MHz),同时工作在该频段内的还有民用航空导航系统测距机(Distance Measuring Equipment, DME)等. DME发射的大功率脉冲信号会对L5/B2/E5等卫星导航信号造成干扰,使得接收机无法正常捕获卫星信号或导致跟踪环路失锁.传统的DME干扰抑制方法通过在干扰稀疏域,如时域、频域和时频混合域进行DME干扰置零,这会在抑制干扰的同时完全消除与干扰重叠的卫星信号.为了降低DME干扰抑制对卫星信号的损失,本文提出基于鲁棒统计理论的局部鲁棒预处理的DME干扰抑制方法,根据DME干扰所在的稀疏域特性提取出存在干扰的信号片段后,应用非高斯分布下的鲁棒统计理论对提取出的数据样本进行鲁棒预处理,从而在抑制干扰的同时降低对卫星信号的影响.实验结果表明本文所提出的稀疏域局部鲁棒预处理的DME干扰抑制方法的性能优于相应的传统稀疏域方法,输出捕获因子比传统稀疏域方法提高1~2 dB. 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 测距机干扰 干扰抑制 稀疏域 鲁棒统计理论

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卫星导航终端的阵列稀疏抗干扰算法

4

作者 常嵩雨 贾学东 陈国军 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期105-110,共6页

针对导航终端抗干扰常用的技术手段中空时联合处理在工程应用中存在计算量过大的问题,提出一种基于空间相关系数的空时阵列稀疏算法:利用天线子集与空间相关系数结合来最大化信号和干扰的空间分离;并通过泰勒逼近得到最优天线子集。仿... 针对导航终端抗干扰常用的技术手段中空时联合处理在工程应用中存在计算量过大的问题,提出一种基于空间相关系数的空时阵列稀疏算法:利用天线子集与空间相关系数结合来最大化信号和干扰的空间分离;并通过泰勒逼近得到最优天线子集。仿真结果表明,该算法得到的稀疏阵列性能近似于满阵列,其计算量为满阵列的34.3%。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 空时联合处理 抑制干扰 空间相关系数 阵列天线 阵列稀疏算法

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一种利用定向天线改善多点定位系统检测率的方法 被引量：1

5

作者 姜官男 华伟 +1 位作者 郭建华 蒋凯 《电讯技术》 北大核心 2019年第7期817-822,共6页

为解决机场站坪区域多点定位系统定位检测率低的问题,基于射线追踪法与一致性几何绕射理论,建立了机场站坪区域的三维模型,仿真分析了复杂电磁环境中多点定位系统定位失败的原因与多径干扰来源,提出了抑制多径信号的定向接收天线方法。... 为解决机场站坪区域多点定位系统定位检测率低的问题,基于射线追踪法与一致性几何绕射理论,建立了机场站坪区域的三维模型,仿真分析了复杂电磁环境中多点定位系统定位失败的原因与多径干扰来源,提出了抑制多径信号的定向接收天线方法。在机场站坪区域的仿真和实测结果表明,多点定位系统中采用定向接收天线的方法,可有效抑制多径干扰,显著提高多点定位系统定位检测率。 展开更多

关键词 多点定位系统 多径干扰抑制 定向天线 射线追踪法 一致性几何绕射理论

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用于GPS接收机的多级干扰抑制系统

6

作者 杨波 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期358-363,共6页

全球定位系统(GPS)是一种广泛应用于民用和军用的单向卫星通信系统。由于相对较低的接收信号功率,使得GPS非常容易地受到各种有意或无意的干扰。提出利用多级空时自适应处理(STAP)来改善GPS接收机在较宽范围内存在干扰环境下的检测性能... 全球定位系统(GPS)是一种广泛应用于民用和军用的单向卫星通信系统。由于相对较低的接收信号功率,使得GPS非常容易地受到各种有意或无意的干扰。提出利用多级空时自适应处理(STAP)来改善GPS接收机在较宽范围内存在干扰环境下的检测性能。根据干扰的类型,多级干扰抑制系统可以结合有关信号处理单元,如凹槽滤波器,波束形成器,以及盲线性干扰消除器等。计算机仿真结果验证了该多级干扰抑制系统可以有效地消除宽带和窄带干扰。 展开更多

关键词 全球定位系统 干扰抑制 空时自适应处理

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北斗和GPS双模接收机干扰抑制算法的设计与实现 被引量：11

7

作者 张建立 杨祖芳 +1 位作者 潘伟 郑建生 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期117-123,共7页

目前北斗/GPS双模接收系统的抗干扰研究还比较少,主要是针对GPS的抗干扰研究。北斗和GPS接收机易被干扰,为了改善强干扰环境下接收机的性能,研究不同阵列、不同算法对接收机抗干扰性能的影响,在GPS的抗干扰研究的基础上设计并实现了一... 目前北斗/GPS双模接收系统的抗干扰研究还比较少,主要是针对GPS的抗干扰研究。北斗和GPS接收机易被干扰,为了改善强干扰环境下接收机的性能,研究不同阵列、不同算法对接收机抗干扰性能的影响,在GPS的抗干扰研究的基础上设计并实现了一套北斗和GPS双模接收系统的抗干扰平台。实验结果表明,该系统能使北斗和GPS双模接收机在-30dBm强干扰的环境下搜到6颗北斗导航卫星和5颗GPS导航卫星,并正常定位,说明该系统能达到干扰抑制的目的。该系统也可推广至多种卫星导航接收机的抗干扰平台。 展开更多

关键词 北斗 全球定位系统 干扰抑制 双模接收机 抗干扰平台

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基于WRELAX的小运算量GNSS多径干扰抑制算法 被引量：2

8

作者 贾琼琼 吴仁彪 +2 位作者 王文益 卢丹 王璐 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2018年第3期469-476,共8页

针对全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)中的多径干扰抑制问题,本文提出了一种有效的小运算量算法。该算法将多径抑制问题转换为时延估计问题,利用基于信号分离理论的Weighted RELAXation(WRELAX)算法求解非线... 针对全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)中的多径干扰抑制问题,本文提出了一种有效的小运算量算法。该算法将多径抑制问题转换为时延估计问题,利用基于信号分离理论的Weighted RELAXation(WRELAX)算法求解非线性最小二乘代价函数。考虑到GNSS信号相关函数的特点,通过对接收数据与参考信号的相关函数及参考信号的自相关函数进行加窗截取,取出相关函数信息量较大的主峰值及其附近的范围,从而减小了数据长度,从根本上减小了WRELAX进行参数估计时的运算量,为工程实现提供了可能。最后通过理论分析和仿真实验验证了本文算法在降低运算量的同时能够保证性能不会受到较大损失,尤其对实际中多径干扰与直达信号相比较弱时,本文算法可获得与现有算法相当的性能。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 全球定位系统 多径干扰 WRELAX

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基于深度残差神经网络的GNSS接收机干扰抑制方案 被引量：3

9

作者 张国梅 张欣 +1 位作者 尹佳文 王华 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2023年第2期293-303,共11页

在各种压制式和欺骗式干扰随机存在的全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)复杂应用环境下,传统先估计干扰信号参数再抵消的干扰抑制方法需要针对不同类型的干扰设计专门的参数估计和抵消算法,设计工作量大且缺... 在各种压制式和欺骗式干扰随机存在的全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)复杂应用环境下,传统先估计干扰信号参数再抵消的干扰抑制方法需要针对不同类型的干扰设计专门的参数估计和抵消算法,设计工作量大且缺乏通用性。为此本文提出了一种基于深度残差神经网络的干扰抑制方案。首先,针对典型的GNSS干扰类型搭建和训练了相应的残差神经网络,实现从受扰接收信号中直接提取有用卫星信号。然后,结合干扰分类识别结果,将对一维接收信号进行短时傅里叶变换(Short⁃time fourier transform,STFT)预处理后的时频谱二维信号送入与干扰类型相对应的残差网络,网络输出消除了干扰信号影响的有用卫星信号的时频二维谱。该方案无需对不同类型的干扰采用不同的参数估计和干扰抵消方法,对各类压制干扰和欺骗信号均采用相同的处理流程。实验结果表明相比于先估计干扰信号参数再进行抵消的干扰抑制方案,所提方案对各种GNSS干扰类型均具有较好的抑制效果,具备一定的通用性。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 压制式干扰 欺骗式干扰 干扰抑制 深度残差神经网络

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农业GPS定位中的多径抑制算法研究 被引量：2

10

作者 李欣 杨华 杨怀卿 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第9期674-678,共5页

[目的]随着我国现代化精细农业的快速发展,应用于农业的GPS定位精度要求日益提高,由于多径信号的不确定性,传统跟踪环路不能准确估计多径信号参数,也不能有效抑制多径干扰。[方法]因此,本文利用多径信号估计与消除技术抑制多径干扰,在... [目的]随着我国现代化精细农业的快速发展,应用于农业的GPS定位精度要求日益提高,由于多径信号的不确定性,传统跟踪环路不能准确估计多径信号参数,也不能有效抑制多径干扰。[方法]因此,本文利用多径信号估计与消除技术抑制多径干扰,在跟踪环中引入自适应滤波器估计多径信号参数,准确计算码延迟和幅度衰减。[结果]构建多径信号抑制模块消除多径干扰,可获得直达信号的码延迟和载波相位。试验分析表明,本文提出的多径干扰抑制算法能够准确估计多径信号参数,有效抑制多径干扰。[结论]改进后的GPS接收机可以增强卫星定位精度,满足现代化农业提出的科学种田、精确管理的定位需求。 展开更多

关键词 全球卫星定位系统 多径干扰 抑制 算法

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基于扩频序列自相关性的导航接收机干扰抑制

11

作者 相飞 廖桂生 曾操 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期821-828,共8页

提出了一种抑制信号干扰的波束形成算法.利用GNSS信号中扩频序列的强自相关性在信号捕获后,采用GNSS信号多个周期的相关峰值估计相关值中的信号协方差矩阵,使用相关前、后的协方差矩阵在最大化输出信噪比准则下得到最优权.所提算法处理... 提出了一种抑制信号干扰的波束形成算法.利用GNSS信号中扩频序列的强自相关性在信号捕获后,采用GNSS信号多个周期的相关峰值估计相关值中的信号协方差矩阵,使用相关前、后的协方差矩阵在最大化输出信噪比准则下得到最优权.所提算法处理时无需GNSS信号和干扰方向的先验知识.仿真与实测结果表明:与功率倒置方法和Spectral Self-Coherence Restoral(SCORE)算法相比,经所提算法处理后的GNSS信号信干噪比获得明显提高. 展开更多

关键词 全球卫星导航 自适应阵列处理 干扰抑制 波束形成

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量化策略对卫星导航系统接收机相关网络输出影响

12

作者 贺喆 翟传润 +1 位作者 战兴群 张炎华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期413-416,共4页

为了分析全球卫星导航系统(GNSS)接收机的性能,以全球定位系统(GPS)接收机为例,研究了GPS接收机跟踪过程中码跟踪环相关网络的模型;推导了经过量化器的信号表达式;分析了经过量化器后相关网络和相关器输出信号之间的关联,得到了接收机... 为了分析全球卫星导航系统(GNSS)接收机的性能,以全球定位系统(GPS)接收机为例,研究了GPS接收机跟踪过程中码跟踪环相关网络的模型;推导了经过量化器的信号表达式;分析了经过量化器后相关网络和相关器输出信号之间的关联,得到了接收机在不同的量化位数、量化间隔的条件下的干扰信号及相关器的输出信噪比之间的关系. 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 码跟踪环 量化 干扰抑制 信噪比

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自适应陷波器级联神经网络抗干扰算法 被引量：4

13

作者 杨琼 张怡 唐成凯 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期116-121,共6页

针对卫星导航信号容易受到窄带干扰影响而降低导航性能的问题,提出了一种基于神经网络的全球定位系统接收机抗干扰方法.该方法通过自适应陷波器与反向传播神经网络级联,利用二阶格型无限脉冲响应自适应陷波器滤除带外干扰,再结合反向传... 针对卫星导航信号容易受到窄带干扰影响而降低导航性能的问题,提出了一种基于神经网络的全球定位系统接收机抗干扰方法.该方法通过自适应陷波器与反向传播神经网络级联,利用二阶格型无限脉冲响应自适应陷波器滤除带外干扰,再结合反向传播神经网络预测器来估计并消除干扰.从捕获卫星数、信噪比提升值和迭代次数对算法性能进行仿真比较,结果表明,文中方法可有效抑制窄带干扰,并且有更强的抗窄带能力、更快的收敛速度. 展开更多

关键词 全球定位系统 神经网络 自适应陷波器 干扰 干扰抑制

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多干扰下GPS接收机抗干扰自适应算法 被引量：2

14

作者 卢德兼 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第B12期344-347,共4页

为了找到一种适合于全球定位系统(GPS)接收机抗压制性干扰的方法,在介绍自适应数字波束形成的基础上,研究了直接矩阵求逆(SMI)和GS自适应算法的基本原理,在GS算法的基础上进行了改进,在均匀线阵中对各算法进行仿真,比较了各算法的优缺点... 为了找到一种适合于全球定位系统(GPS)接收机抗压制性干扰的方法,在介绍自适应数字波束形成的基础上,研究了直接矩阵求逆(SMI)和GS自适应算法的基本原理,在GS算法的基础上进行了改进,在均匀线阵中对各算法进行仿真,比较了各算法的优缺点,在运算量小和抗干扰性能稳定的前提下,认为改进的GS算法是适宜于工程实现的一种好方法。 展开更多

关键词 全球定位系统 天线阵 自适应算法 干扰抑制

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一种基于FCGA的GPS自适应抗干扰算法

15

作者 王伟 曹祥玉 +1 位作者 刘振霞 王帅 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第5期43-47,共5页

针对GPS卫星信号功率微弱易受干扰的特点,提出了一种基于浮点数编码遗传算法(Floating point number Coded Genetic Algorithm,FCGA)的GPS自适应抗干扰算法。首先分析了自适应阵的输出信号,给出了自适应阵方向图与加权矢量的关系式。然... 针对GPS卫星信号功率微弱易受干扰的特点,提出了一种基于浮点数编码遗传算法(Floating point number Coded Genetic Algorithm,FCGA)的GPS自适应抗干扰算法。首先分析了自适应阵的输出信号,给出了自适应阵方向图与加权矢量的关系式。然后根据线性约束最小方差准则,得到了一个有约束的多参量目标函数,并采用浮点数编码遗传算法对其进行了优化。最后为了验证该算法的有效性,以22单元改进的均匀圆形阵为研究对象,分别对自适应阵的方向图和输出信号干扰噪声比(SINR)进行了计算机仿真。结果证明,该方法能够在多个期望信号方向保持较高波束增益,同时在干扰信号方向形成很深的波束凹陷。在强干扰情况下,输出信号干扰噪声比SINR能够保持在定值附近,而不随着输入干扰功率的增加而降低,达到了抑制干扰的设计目的。 展开更多

关键词 全球定位系统 自适应天线 遗传算法 干扰抑制

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GPS信号空时处理后码跟踪误差的补偿方法 被引量：3

16

作者 相飞 廖桂生 曾操 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期15-19,共5页

全球卫星定位系统(global position system,GPS)接收机使用空时自适应处理能够增益信号并抑制干扰,但空时自适应处理结构影响GPS信号的定位精度。首先推导空时自适应处理后,GPS信号与参考信号的相关波形,分析了空时处理对码跟踪的影响... 全球卫星定位系统(global position system,GPS)接收机使用空时自适应处理能够增益信号并抑制干扰,但空时自适应处理结构影响GPS信号的定位精度。首先推导空时自适应处理后,GPS信号与参考信号的相关波形,分析了空时处理对码跟踪的影响。然后在码跟踪过程中改进本地参考信号以补偿相关波形的误差,减少空时自适应处理后的码跟踪精度损失。仿真和实测结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 全球卫星定位系统干扰抑制 空时自适应处理 码跟踪

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GPS接收机多径误差及窄相关性能分析

17

作者 孙淑光 李琳琳 《电子测量技术》 2003年第3期49-50,共2页

减少GPS接收机多径干扰的办法是采用特殊天线和在接收机中采取一定的措施。文中针对窄相关技术展开分析。重点分析影响接收机多径误差的因素及窄相关的性能,并给出仿真及分析结果。

关键词 GPS 接收机 多径误差 窄相关 多径干扰 码宽 全球卫星定位系统

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基于GPS码信号跟踪的空时自适应处理算法 被引量：1

18

作者 周晓霞 李康吉 施维 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第4期332-335,共4页

介绍了GPS码信号的模型,以及实时白化和扩展卡尔曼滤波的工作原理.提出了一种改进的空时自适应处理算法,运用该算法能够使GPS接收机抑制射频干扰、精确跟踪并使捕获码信号的性能得到提高.射频干扰中含有宽带干扰和窄带干扰,窄带干扰用... 介绍了GPS码信号的模型,以及实时白化和扩展卡尔曼滤波的工作原理.提出了一种改进的空时自适应处理算法,运用该算法能够使GPS接收机抑制射频干扰、精确跟踪并使捕获码信号的性能得到提高.射频干扰中含有宽带干扰和窄带干扰,窄带干扰用自回归过程来模拟并通过实时白化得到抑制,宽带干扰通过空间零陷得到抑制.空间零陷是通过估计一个采样的协方差矩阵,并把它求逆,然后输入卡尔曼滤波器来实现的.通过计算机仿真证实了在严重的干扰情况下该算法的鲁棒性,以及优于码跟踪环的性能. 展开更多

关键词 全球定位系统 空时自适应 GPS码信号 抑制干扰 扩展卡尔曼滤波

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