基于P(Y)码互相关的GPS信号欺骗检测技术研究

随着迈入高度信息化的时代,人类对能够提供全球性、全天候、连续性和实时性的高精度三维位置信息的GPS系统的依赖性越来越强。然而,由于GPS信号固有的脆弱性,用户端很容易遭受的欺骗攻击,跟踪捕获到欺骗信号,使得欺骗目标产生错误定位同时还不会引起欺骗目标的察觉。因此,本文提出一种基于P(Y)码互相关的欺骗检测技术,并对其原理进行详细的分析,还列举了基于该技术的应用方案,希望该项技术能对GPS欺骗检测领域发挥重要的作用。     

微弱GPS信号捕获算法研究

本文提出了一种改进的分段叠加捕获算法。其具体做法是将接收到的信号分为多段,然后对每段信号进行叠加,再对叠加后的信号做C/A码相关和FFT操作,该算法能够识别-20db信噪比下的GPS信号。论文对该算法进行了仿真与分析,说明该算法具有较高的应用价值。     

基于循环相关的GPS信号捕获

介绍传统的GPS（Global Position System）捕获算法,分析信号捕获的基本原理。根据C／A（Coarse Acquisition）码的特点,提出一种基于循环相关的捕获算法,减少相关运算量,且具有硬件易于实现的特点。实测数据Matlab仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于差分码和块处理方法的GPS信号快速捕获算法

综合时域滑动相关法、差分匹配滤波器算法和基于块处理的频域捕获算法等三种方法各自的优点,提出了一种新的基于差分C/A码和块处理方法的GPS信号时域捕获算法,在不损失处理增益的前提下既加快了捕获速度,又降低了资源消耗,实现了捕获时间和资源占用二者的最佳结合。实验结果表明此算法是行之有效的。     

软件无线是GPS接收机信号快速捕获算法研究及采样方案

传统GPS接收机由由采用滑动捕获过程使接收机无论从冷启动或是信号丢失到重新捕获都需要较长时间，在高动态及信号较弱的环境下应用不理想。国外在该领域的研究已取得一定的成果，皆在努力提高信号的捕获速度。该文从软件无线电的角度介绍了在频域内利用FFT进行信号捕获的算法及数据采集方案。该方法在Matlab环境下已仿真成功。     

GPS L2频率P(Y)码跟踪及FPGA实现

P(Y)码的稳定跟踪是GPS双频高精度接收机中必不可少的一项功能,也是接收机中的主要关键技术。由于P(Y)码含有未知的加密码且L2 P(Y)载噪比较低,实现L2 P(Y)码的载波跟踪有多种困难。为了实现高精度接收机的P(Y)码跟踪,采用了半无码跟踪(Z跟踪)技术,根据交叉相乘的原理,利用L1支路的短积分值获得的W码符号位,交叉相乘L2支路的短积分相关值,消除加密码W码的影响并采用长相干积分的方式,实现了L2 P(Y)的稳定跟踪。在硬件平台上实现了无周期P码的生成,交叉相关算法的实现,长相干积分以及P(Y)码捕获和跟踪等关键技术,并最终实现了在FPGA硬件平台上的稳定跟踪。     

在窄带干扰环境中利用FFT捕获GPS卫星信号

本文介绍了采用FFT捕获GPSC／A码信号的方法，它可有效提高对GPSC／A码信号的捕获速度；利用FFT将信号变换到频域，在频域对GPS信号的窄带干扰信号加以消除，可提高在窄带干扰环境中对GPS卫星信号的捕获概率。     

FFT快速捕获算法在GPSC／A码与P（Y）码中的应用

一种快速、有效的GPS信号捕获方法是通过在整段数据上并行搜索伪码相位,对一段输入数字中频(IF)序列和一段本地复现伪码序列进行快速傅里叶变换(FFT)运算来实现。分析了用FFT实现循环相关及其在GPS C/A码捕获中的应用,采用整区间相关、扩展复现码折叠、叠加相加和叠加丢弃法实现P(Y)码快速直接捕获,用补零、线性内插、Sinc内插、平均相关和双倍长度补零法解决计算点数问题,用扩展计算点数方法解决由导航数据引起的相位反转、超长序列与短序列进行线形相关运算及用循环相关实现线形相关等应用中的具体问题。     

基于互相关投影导航接收机欺骗干扰抑制方法

由于欺骗干扰模拟发送与导航卫星信号相同的C/A码,这使得卫星导航接收机极易被其误导和诱骗,从而给出错误的定位信息。考虑到导航信号和同结构欺骗干扰自身都具有强自相关性,且欺骗干扰功率稍大于真实信号,该文提出一种采用阵列天线抑制同结构欺骗干扰的盲干扰抑制方法。该方法从多天线接收数据与其自身延迟的参考数据做互相关入手,利用该互相关矩阵求解干扰的正交投影矩阵,最后将投影后信号互相关矩阵的最大特征值对应的特征矢量作为最优权。该方法处理时无需已知真实信号和干扰方向的来波方向,也无需对卫星C/A码序列进行遍历搜索从而解扩。理论分析和实验结果表明,该阵列波束能够有效抑制干扰,阵列输出SNR较高,干扰抑制后接收机捕获性能不受干扰影响。     

一种新的信号识别和扩频码捕获(SR/CA)算法

DS-SS系统中信号识别和扩频码捕获(SR/CA)会存在检测概率和虚警概率难以同时优化的矛盾,在分析现有SR/CA算法的基础上,提出了一种带有频偏估计的软SR/CA算法。通过引入高低双重判决门限和频偏估计校正环路,该算法在保持较低的虚警概率的条件下能提高信号的检测概率。数值仿真结果表明,软SR/CA算法结构相对传统的SR/CA算法能在检测概率和虚警概率之间取得较好的折衷。     

低复杂度高动态低信噪比环境下的GPS信号捕获算法

针对高动态低信噪比环境下的GPS信号捕获问题,提出一种频域分段移位平均周期图算法。首先,对接收信号进行频率斜升和码相位二维并行粗补偿并对各补偿支路进行分段快速傅里叶变换;其次,根据参与捕获的有效数据段长度将频域补偿间隔扩展为更为精细的估计间隔;然后,找到与各参数估计值最接近的补偿支路,根据估计值与实际补偿值之间差值对各数据段的频谱进行旋转移位,并将移位之后的频谱进行非相干累加以得到各估计值所对应的相关峰;最后,对相关峰的峰值进行恒虚警检测以确定捕获是否成功。仿真结果表明,与平均周期图算法相比,所提算法捕获性能略有下降,但计算复杂度大幅降低。     

一种GPS L1C/A与L2C双频信号的捕获算法

为提高双频信号的捕获速度,通过对L1C/A码进行捕获后,利用L1与L2波段之间频率关系导频捕获L2信号频率,利用L1C/A码对应20个CM码起始码片的可能点捕获到L2C码。验证表明该算法能够实现L1C/A和L2C信号的快速捕获,大大减小了对L2波段的频率搜索重复性和捕获L2C码的运算量,能够实现双频信号的快速捕获,对精度较高的双频接收机的研究有一定参考价值。     

基于采样率变换和循环卷积的GPS信号快速捕获

提出了一种适用于GPS软件接收机的C／A码和多普勒频移的快速捕获算法。该算法结合了采样率变换FFT和时域卷积两种方法,提高了捕获速度和多普勒频移的精度。算法主要思想为对输入信号重新采样,在较低频率下用FFT获得粗略的码相位和多普勒频移,然后改变码相位对原始信号进行时域卷积,根据相关峰得到精确码相位,同理采用改变多普勒频移进行时域卷积,获得精度较高的多普勒频移。通过对GPS中频数据捕获表明该方案的捕获时间大大缩短。     

FFT与循环卷积相结合的GPS信号C/A码相位测量算法

提出了一种将FFT与循环卷积相结合的算法,可以快速高精度测量GPS信号的C/A码相位。算法的主要思想是在较低的采样频率下用FFT法对GPS信号C/A码相位进行粗测,然后用循环卷积法在更高的采样频率下根据粗测结果进行细测,从而以较低的计算量实现对GPS信号的C/A码相位高精度测量。该算法主要应用于辅助式卫星定位接收机的开发和高精度扩频测距等领域。     

一种直扩信号伪码周期及序列的盲估计方法

论述了功率谱二次处理理论和信号子空间分解方法在直接序列扩频(DS/SS)信号的伪码周期估计以及伪码序列盲估计中的应用,提出了利用功率谱二次处理结合信号子空间分解的方法以实现对低信噪比DS/SS信号的完全估计.计算机模拟结果表明,该方法在较低的输入信噪比条件下能良好地工作.     

信号传输高频化和高速数字化对PCB的挑战（1）——对导线表面微粗糙度的要求

文章概述了信号传输的声频化和高速数字化的发展,趋肤效应越来越严重地影响着电气性能。因此PCB导体的粗糙度必须越来越小,常规的表面氧化技术是越来越不能采用了,必须采用物理化学方法来提高界面的结合力．