[发明专利]一种适用于直扩系统下的生成式欺骗干扰信号构造方法

说明书

本发明涉及通信对抗领域，特别是一种适用于直扩系统下的生成式欺骗干扰信号构造方法。本发明在直扩信号数据集上训练生成对抗网络，学习直扩信号的扩频码、调制方式等潜在结构信息，并构造出能够有效攻击直扩通信系统的生成式欺骗干扰信号，解决了由于先验信息不足、计算量大以及构造成本太高导致的生成式欺骗干扰难以应用的问题。同时，本发明引入皮尔逊相关系数作为生成式欺骗干扰信号的效能评估参数，用于筛选生成信号数据集中与直扩信号高度相关的部分作为待攻击的生成式欺骗干扰信号，减少了无效攻击的次数。

技术领域

本发明涉及通信对抗领域，特别是一种适用于直扩系统下的生成式欺骗干扰信号构造方法。

背景技术

直扩系统，即直接序列扩频通信系统。直接序列扩频通信系统是一种具备强抗干扰、抗截获能力的通信系统，也是卫星通信、移动通信的核心技术之一，在军事通信和民用通信的各个方面得到了广泛应用。在直扩系统下，单音、扫频、宽带噪声等压制式干扰不具备扩频信号的扩频码结构，与扩频信号不相关，到达系统接收端进行解扩处理后大部分压制式干扰会被抑制，故这类干扰信号对直扩系统的攻击效果有限。而欺骗干扰具备与真实信号高度相似的信号结构和扩频码等信息，与扩频信号强相关，接收机的解扩处理对它的抑制作用不大，因此在直扩系统中欺骗干扰信号的攻击性更强，破坏性也更强。

欺骗干扰信号包括转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰两类。转发式欺骗干扰是对接收信号附加一定的延时再重新转发到通信系统中，总是会滞后于真实的信号。生成式欺骗干扰与之不同的是无固定时延，它可能比真实信号延后到达也可能在真实信号之前到达，更难将其与真实信号区分开来。因此生成式欺骗干扰相对于转发式欺骗干扰隐蔽性更好，威胁性更大。

生成式欺骗干扰一般是在侦察到真实信号基本特征(调制方式、码结构等)后才能构造出来，是一种与真实信号强相关的虚假信号，需要大量的先验信息。对于非合作方而言，直扩信号的伪随机码是极难侦察到的，不同的码型、码长选择都会影响伪随机码的破解，这提高了直扩系统下生成式欺骗干扰的实现难度。现有的生成式欺骗干扰需要大量的先验信息、计算量大以及构造成本太高导致其应用范围受限。

本发明提出了一种直扩系统下简单、高效的生成式欺骗干扰构造方法，降低了生成式欺骗干扰信号的构造难度，并获得攻击性强的高性能干扰信号，解决了现有的生成式欺骗干扰需要大量的先验信息、计算量大以及构造成本太高导致其难以应用的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有生成式欺骗干扰需要大量的先验信息、计算量大以及构造成本太高导致其难以应用的问题，提供一种适用于直扩系统下的生成式欺骗干扰信号构造方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种适用于直扩系统下的生成式欺骗干扰信号构造方法，包括以下步骤：

S1：搭建直扩系统，并通过所述直扩系统生成直扩信号训练数据集；

S2：构造生成对抗网络，所述生成对抗网络的输入为一维时域信号，在所述直扩信号训练数据集上训练所述生成对抗网络，以学习直扩信号的潜在空间信息并输出生成信号；

S3：计算各个所述生成信号与高信噪比真实信号之间的相关系数，获取相关系数大于预设阈值的生成信号，将其作为待发射的生成式欺骗干扰信号。

本发明从降低生成式欺骗干扰构造成本的角度出发，提出一种在缺乏直扩信号先验信息的情况下基于生成对抗网络的生成式欺骗干扰构造方法，并引入了皮尔逊相关系数作为效能评估参数提前对生成式欺骗干扰信号的质量进行预判，筛选出其中攻击性强的高效能干扰信号，对直扩系统实施更有效的欺骗干扰攻击，也减少了无效攻击的次数。

作为本发明的优选方案，所述步骤S1包括以下步骤：

S11：搭建直扩系统，其中，所述直扩系统包括AWGN信道以及QPSK调制、扩频、解扩和解调的功能，且所述直扩系统的扩频码为末位补零的7阶m序列；