[发明专利]用于GPS干扰系统中产生“加扰后数据码流”的实现方法

说明书

技术领域：

本发明涉及GPS通信导航中的数据信号干扰技术，特别涉及用于GPS干扰系统中独立、不间断产生多路“C/A码加扰后GPS导航电文数据码流”(即“加扰后数据码流”)的实现方法。 

背景技术：

GPS(Global Positioning System，全球定位导航系统)已被广泛应用于世界各地的众多领域。美国军方也主要采用军用GPS系统完成对目标的精确打击。在现在GPS卫星无处不在、GPS卫星接收器被广泛应用的情况下，如何实现反制GPS系统成为了一个重要课题。1994年9月，在美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室首次公开展示了一种烟盒大小的自制GPS干扰机。该装置可以干扰半径16公里范围内的任何采用CA编码的GPS接收机。俄罗斯设计的廉价GPS干扰机则重约3-10公斤(不含电池)，价格低于5万美元，能对美国现有GPS系统的四个频段实施有效干扰。 

在GPS干扰系统中的基带处理部分，主要存在如何实现多路实际(或人为)GPS导航电文信息导入/存储、多种卫星参数调整、检测信息及时反馈、GPS导航电文的及时循环修正和更新、多路“加扰后数据码流”的循环/不间断/并行输出等设计难题。 

为了解决以上GPS干扰系统中的基带处理部分的设计难题，本发明设计和提供了一套完整的、实用的GPS干扰系统基带信号的获取办法。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于GPS干扰系统中产生“加扰后数据码流”的实现方法。该方法可以用于独立、不间断产生多路“C/A码加扰后GPS导航电文数据码流”，从而为GPS干扰系统提供连续的仿GPS卫星基带信号，可以用于实现局域范围内对GPS信号的干扰。该发明可广泛应用于军用、信息安全等领域。

本发明所述的完整的技术方案如下： 

所述用于GPS干扰系统中产生“加扰后数据码流”的实现方法在硬件上基于现场可编程门阵列(FPGA)和单片机(MSP430等)，应用系统结构图请参见附图1。 

通过串口实现多路(或称“多通道”)GPS导航电文信息导入、参数配置和检测信息反馈，再由单片机(MSP430等)自动完成对GPS导航电文的循环修正和更新(包括Z计数器和奇偶校验)，最后通过现场可编程门阵列(FPGA)生成相应多路C/A码(Coarse/Acqisition Code)序列，同时完成对多路GPS导航电文加扰及数据码流的循环、不间断、并行输出。 

上述过程涉及的可变参数包括：卫星编号、C/A码相位起点、C/A码速率、导航电文起始坐标、导航电文启动时间和Z计数器起点。 

该发明方法根据所能实现的不同技术效果具体还分为以下技术步骤： 

(1)产生并行、多路“C/A码加扰后GPS导航电文数据码流”的步骤；该步骤包括： 

步骤①：通过串口实现多路GPS导航电文信息导入； 

由于多路GPS导航电文的信息量比较大(每颗卫星25帧*1500bit)，为了更好的存储和记录原始导航电文信息，该步骤设计对导入的原始文件进行整合，将不同卫星(不同通道)的GPS导航电文采用十六进制0x000x000x000x000x000x000x000x000x000x000x000x000x000x000x000x0A进行隔离，其中最后的一个字节0x0A表示后续的GPS导航电文的卫星号(根据实际卫星号的不同可变)。由单片机(MSP430F149)完成对8路GPS导航电文的整帧区分和存储。本发明设计的每个卫星的起始数据流图样参见附图2。其中，00～90行：1～10行00字节，a0行：最后一个字节表示卫星号(0x0A-表示卫星10)。 

步骤②：完成单通道/多通道参数配置和检测信息反馈； 

本方法中，和计算机串口命令交互的流程，参见附图3。各设计的命令格式，参见附表(1～12)和附图2： 

1)清除MSP430导航电文存储区命令格式，见附表1；