[发明专利]一种卫星导航干扰信号检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及卫星导航领域，更具体地，涉及一种卫星导航干扰信号检测方法及系统。

背景技术

卫星导航系统主要功能是为用户提供稳定可靠的导航及授时服务。但是卫星导航信号较为脆弱，如果带有目的性的向导航卫星发射与导航信号频率相同的载波信号，就能造成对卫星转发器的干扰，进而干扰卫星导航服务。同时，在导航系统的地面接收端也会遭受到干扰，例如，功率为1W的干扰发射装置能够让大约85km以内的C/A码接收机无法正常工作。

卫星导航干扰方式分为两类：压制性干扰和欺骗性干扰。压制性干扰是用干扰机发射强干扰信号，阻塞接收机，使导航信号无法被正常的放大与检测，使导航接收机降低或完全失去正常工作的能力。欺骗性干扰是引导导航接收机追踪到假导航信号，使其输出不正确的位置信息。

卫星干扰检测技术能够将干扰信号加以识别，对于保护卫星导航系统起到至关重要的作用。由于无线电通信过程中电磁波辐射的空间开放性，目前为止还没有任何一种方法能用电子技术手段阻止无线电磁波从发射端传向接收机。

目前主流的干扰检测技术主要包括频差法和时差法，其中最具代表性的干扰检测技术包括：幅差法干扰检测、相关前干扰检测以及基于多相关器的GPS接收机等。

相关前干扰检测是基于自适应门限的频域干扰检测方法，该方法将无干扰信号时的平均噪声功率作为自适应门限值，来考察干扰是否存在。将干扰检测过程分成两个步骤，第一步是在无干扰时产生检测门限；第二步采用“T-测试”方法对一段时间内的采样数据进行分析，并评估干扰情况。

基于多相关器的GPS接收机可以实现实时的干扰检测功能，并能估计干扰信号的特征(包括干扰功率、类型、中心频率和带宽)。该方法测试了不同功率值的CW和FM干扰对接收机的影响，并通过比较多相关器输出波形和理想相关器输出波形、各通道的C/N变化、以及使用时间序列模型进行误差预测的方法对窄带连续波或调频干扰的存在性及其特性进行评估。

但上述检测手段智能化程度较低，检测成功率、检测准确率和检测速度都极大的依赖操作者的经验和知识水平，检测不够客观。

发明内容

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的卫星导航干扰信号检测方法及系统。

一方面本发明实施例提供了一种卫星导航干扰信号检测方法，包括：

步骤1，获取待检测信号，提取所述待检测信号的信号特征；

步骤2，基于所述待检测信号的信号特征，利用预设机器学习模型识别所述待检测信号中的干扰信号。

其中，在步骤2之后还包括：

对所述待检测信号中识别出的干扰信号进行标记。

其中，所述预设机器学习模型为预设DBN模型。

其中，所述预设DBN模型通过以下步骤获得：

获取信号库中的历史信号，通过预处理获得所述历史信号的信号类型，并提取所述历史信号的信号特征；

构建包括所述历史信号的信号特征和对应的信号类型的训练样本，构建以信号特征作为输入层、以信号类型作为输出层的初始DBN模型，利用所述训练样本对所述初始DBN模型进行训练，得到所述预设DBN模型。

其中，所述通过预处理获得所述历史信号的信号类型，并提取所述历史信号的信号特征具体为：

通过RBM模型预处理获得所述历史信号的信号类型，通过时间序列模型和快速傅里叶变换提取所述历史信号的信号特征。

其中，所述利用所述训练样本对所述初始DBN模型进行训练，得到所述预设DBN模型具体包括：

对所述初始DBN模型进行预训练得到第一DBN模型；

对所述第一DBN模型进行微调得到所述预设DBN模型。

其中，所述预训练得到第一DBN模型进一步包括：对初始DBN模型采用逐层训练的方式对各层中的RBM进行训练，低一层的RBM的隐含层作为上一层的可见层输入；

所述微调得到预设DBN模型进一步包括：采用有监督学习方式对最后一层的BP网络进行训练，并将实际输出与预期输出的误差逐层向后传播，对整个DBN模型的权值进行微调。

另一方面本发明实施例提供了一种卫星导航干扰信号检测系统，包括：

第一获取模块，用于获取待检测信号，并提取所述待检测信号的信号特征；

检测模块，用于基于所述待检测信号的信号特征，利用预设机器学习模型识别所述待检测信号中的干扰信号。