【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及欺骗干扰检测，尤其涉及一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法和装置。
技术介绍
1、gnss接收机因其高精度、全天候和全球运行而在导航和授时应用中得到了极大的应用。然而，微弱的卫星信号，加上包括压制干扰和欺骗干扰在内的潜在干扰，使依赖gnss的基础设施面临严重风险。干扰的目的是降低受害者接收机的载噪比，防止其进行信号捕获和跟踪。与典型的干扰设备相比，欺骗干扰设备自主产生gnss信号给出虚假导航信息，或转发gnss信号使其增加传播时延，两者均会导致定位错误，达到欺骗目的。而gnss易受欺骗干扰的特点会严重制约其在国防安全等领域的关键应用，从而快速有效的欺骗干扰检测方法近年来成为研究热点。
2、但是目前的欺骗干扰检测方法大多以单一参数作为检测量，比如基于doa技术，doa技术是指信号的方向测量技术，常用于确定发射信号源或反射物体的方向，该技术通过测量信号到达接收机时的相位或时间差，结合天线阵列的几何结构，计算出信号的到达角度，从而可以有效检测所有信号都是从单个发射天线进行欺骗的行为。但如果只有一部分卫星被欺骗，其他卫星未被欺骗，那么仅基于doa测量(以单一的角度参数)就会无法对各个卫星进行精准的欺骗检测，从而以单一参数作为检测量，使得在实现欺骗干扰检测时检测的准确性较低。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法和装置，能有效解决现有技术中以单一参数作为检测量，使得在实现欺骗干扰检测时检测的准确性较低的
2、本专利技术一实施例提供了一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，包括：
3、基于双极化天线的载波相位单差测量，生成若干卫星信号对应的空间夹角估计数据；
4、基于锁相环跟踪卫星信号的频率变化，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据；
5、将所述空间夹角估计数据以及所述多普勒频率相似度估计数据作为联合检验对象，并基于广义似然比检验计算得到联合检验对象对应的最大错误警报概率、判决门限以及漏检概率；
6、根据所述漏检概率确定决策阈值后，在预设的时间窗长度内根据预设决策阈值进行欺骗检测，并基于所述最大错误警报概率以及判决门限进行判断各个卫星是否受到了欺骗，生成欺骗检测结果。
7、优选地，所述基于双极化天线的载波相位单差测量，包括：
8、根据以下公式得到载波相位单次差值测量之间的差值：
9、
10、
11、其中，为载波相位单次差值测量之间的差值，矩阵向量a表示为在第i个卫星信号和第j个卫星信号的测量值之间产生的差，为两个天线相位中心连线与卫星信号方向的空间夹角，d为天线相位中心距离，λ是信号波长，α是空间角，δn是整数周期模糊度，c是光速，dt是接收器的时钟误差；
12、δη表示噪声矢量δη～n(0,r)，噪声方差表示为均方误差。
13、优选地，所述基于锁相环跟踪卫星信号的频率变化，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据，包括：
14、从接收机跟踪回路中得到各卫星信号的多普勒频率，生成多普勒频率序列；
15、采用最小二乘线性回归模型对所述多普勒频率序列进行线性拟合，生成多普勒频率估计序列；
16、将所述多普勒频率序列与所述多普勒频率估计序列进行作差，生成多普勒频移差序列；
17、根据所述多普勒频移差序列，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据。
18、优选地，所述将所述空间夹角估计数据以及所述多普勒频率相似度估计数据作为联合检验对象，并基于广义似然比检验计算得到联合检验对象对应的最大错误警报概率、判决门限以及漏检概率，包括：
19、对所述空间夹角估计数据和所述多普勒频率相似度估计数据进行统计假设检验，并根据如下公式得到联合检验对象：
20、
21、其中，logλ1:m为联合检验对象对应的检验决策变量，表征对空间夹角估计数据进行统计假设检验时对应的检验决策变量，表征对多普勒频率相似度估计数据进行统计假设检验时对应的检验决策变量；
22、根据联合检验对象以及联合检验对象对应的检验决策变量，基于如下公式计算得到最大错误警报概率：
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、其中，为最大错误警报概率，p(logλ1:m∣hi)为联合检验对象对应的概率密度函数，h0为未发生欺骗行为时对应的空间夹角，h1发生欺骗行为时对应的空间夹角，γ为判决门限，高斯测量噪声δ2η～n(0,arat)；其中θi和ωi分别是分布参数和假设参数空间，参数θi表示关于任一假设下测量值γ分布的均值；
32、根据所述最大错误警报概率确定出判决门限；
33、根据以下联合检验对象在欺骗条件h1下的表达式，计算得到漏检概率：
34、
35、其中，为漏检概率，f1:m为概率密度函数对应的逆累积密度函数。
36、优选地，所述对所述空间夹角估计数据和所述多普勒频率相似度估计数据进行统计假设检验，包括：
37、对空间夹角估计数据进行简单假设检验与简单假设检验之间的统计假设检验，对多普勒频率相似度估计数据进行简单假设检验与复合假设检验之间的统计假设检验。
38、在上述的方法实施例的基础上，本专利技术对应提供了装置项实施例。
39、本专利技术一实施例提供了一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测装置，包括：doa检测模块、多普勒频率检测模块、检验模块以及欺骗检测模块；
40、所述doa检测模块，用于基于双极化天线的载波相位单差测量，生成若干卫星信号对应的空间夹角估计数据；
41、所述多普勒频率检测模块，用于基于锁相环跟踪卫星信号的频率变化，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据；
42、所述检验模块，用于将所述空间夹角估计数据以及所述多普勒频率相似度估计数据作为联合检验对象，并基于广义似然比检验计算得到联合检验对象对应的最大错误警报概率、判决门限以及漏检概率；
43、所述欺骗检测模块，用于根据所述漏检概率确定决策阈值后，在预设的时间窗长度内根据预设决策阈值进行欺骗检测，并基于所述最大错误警报概率以及判决门限进行判断各个卫星是否受到了欺骗，生成欺骗检测结果。
44、优选地，所述doa检测模块，用于基于双极化天线的载波相位单差测量，包括：
45、所述doa检测模块，用于根据以下公式得到载波相位单次差值测量之间的差值：
46、
47、
48、其中，为载波相位单次差值测量之间的差值，矩阵向量a表示为在第i个卫星信号和第j个卫星信号的测量值之间产生的差，为两个天线相位中心连线与卫星信号方向的空间夹角，d为天线相位中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述基于双极化天线的载波相位单差测量，包括：
3.如权利要求2所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述基于锁相环跟踪卫星信号的频率变化，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据，包括：
4.如权利要求3所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述将所述空间夹角估计数据以及所述多普勒频率相似度估计数据作为联合检验对象，并基于广义似然比检验计算得到联合检验对象对应的最大错误警报概率、判决门限以及漏检概率，包括：
5.如权利要求4所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述对所述空间夹角估计数据和所述多普勒频率相似度估计数据进行统计假设检验，包括：
6.一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测装置，其特征在于，包括：DOA检测模块、多普勒频率检测模块、检验模块以及欺骗检测模块；p>
7.如权利要求6所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测装置，其特征在于，所述DOA检测模块，用于基于双极化天线的载波相位单差测量，包括：
8.如权利要求7所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测装置，其特征在于，所述多普勒频率检测模块，用于基于锁相环跟踪卫星信号的频率变化，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据，包括：
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的一种联合DOA测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述基于双极化天线的载波相位单差测量，包括：
3.如权利要求2所述的一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述基于锁相环跟踪卫星信号的频率变化，生成各卫星信号的多普勒频率相似度估计数据，包括：
4.如权利要求3所述的一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述将所述空间夹角估计数据以及所述多普勒频率相似度估计数据作为联合检验对象，并基于广义似然比检验计算得到联合检验对象对应的最大错误警报概率、判决门限以及漏检概率，包括：
5.如权利要求4所述的一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测方法，其特征在于，所述对所述空间夹角估计数据和所述多普勒频率相似度估计数据进行统计假设检验，包括：
6.一种联合doa测量和多普勒频移的欺骗干扰检测装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱祥维，彭新智，陈正坤，袁雪林，封帆，黄楚涵，
申请(专利权)人：中山大学·深圳，
类型：发明
国别省市：
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