[发明专利]一种抗欺骗干扰的扩频方法

说明书

本发明公开了一种抗欺骗干扰的扩频方法，主要解决现有技术抗欺骗攻击能力弱，低信噪比下信息误比特率高的问题。其实现方案为：1.初始设置扩频级数N和扩频码集合P；2.发射端对信源信息进行扩频，并将第0级扩频码在扩频码集合P中的位置信息随机插入到第0级扩频信号中发射出去；3.发射端对上一级扩频码在扩频信号中的索引位置码进行扩频，并将本级所用的扩频码在扩频码集合P中的位置信息随机插到本级扩频信号中发射出去；4.接收端对获得的扩频信号迭代解扩，得到发射端的信源信息。本发明能在低信噪比条件下获得更好的误码率性能，且攻击者解扩时的搜索空间更大，提高了抵抗欺骗攻击的能力，可用于导航系统的抗欺骗攻击。

技术领域

本发明属于信息处理技术领域，更进一步涉及一种抗欺骗干扰的扩频方法，可用于卫星导航系统中。

背景技术

随着卫星导航系统的广泛应用，导航信息的安全问题越来越受到人们的关注。基于gold序列的C/A码，作为卫星导航系统中的导航信号扩频码，是对外公开的，由于C/A码的公开性，对于恶意的攻击者，很容易获取卫星发送信号所用的扩频序列，并利用其伪造假信号发送给接收机，从而使接收机获得错误的导航信息，造成严重后果。

苏州莱迪斯特电子有限公司申请的专利“GPS导航系统扩频序列构造方法”(申请号：200810227284.2，申请公布号：CN 101408613 A)公开了一种GPS导航系统扩频序列构造方法。该方法包括：

1)定义N个扩频序列[C₀，C₁，...，C_N]，其中C_n＝[C_n,0，C_n,1，...，C_n,N-1]的长度为N；

2)确保扩频序列具有零干扰窗；

3)对于任意长度为N的Zadoff-Chu序列的x(n),n＝0,1,...N-1构造式为：其中q和N相互为质数。

该方法的不足之处在于：这种扩频序列的构造方法只能够有效的抗多径，对于GPS导航系统中存在的欺骗攻击没有抵抗性。

Ahmad Alagil在其发表的论文“Randomized Positioning DSSS for Anti-Jamming Wireless Communications”(RPDSSS,2016International Conference onComputing,Networking and Communications,Communications and InformationSecurity)提出利用随机定位的直接序列扩频技术进行无线信道的抗干扰的方案。该方法利用两个扩频序列的相关性进行扩频编码，信息比特为1时用相关性高的两个序列，信息比特为0时用相关性低的两个序列，每个扩频序列都用索引进行标号，在信号传输过程中只传输第二个序列的索引，并且索引在序列中的位置是随机的，并将位置信息继续进行编码，直到序列长度为1，信息发送完毕，接收方再进行同样方式的逆序解码。该方法存在的问题是：由于序列相关性对噪声敏感，难以在低信噪比情况下可靠工作，并且每一组信息扩频时用到的扩频序列数目相对较少，容易被欺骗者识破的概率较高，抗欺骗攻击的性能较差。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种抗欺骗干扰的扩频方法，以在低信噪比下降低通信的误码率，减小被欺骗者识破的概率，提高抗欺骗攻击的性能。

本发明的技术思路是：发射端采用多级扩频方法，随机选择扩频因子和扩频码对信源信息进行扩频，并将所选用的扩频序列的信息随机插入到扩频后的信号中，再将插入的位置信息进行多次扩频并发送。其实现方案包括如下：

1.一种抗欺骗干扰的扩频方法，包括：

(1)初始设置：