用于小延迟的卫星导航信号欺骗干扰抑制方法与装置

本技术涉及卫星导航，特别是涉及一种用于小延迟的卫星导航信号欺骗干扰抑制方法与装置。

背景技术：

1、由于卫星导航信号采用广播方式向用户提供服务，卫星导航用户的信号传播链路公开，容易受到不明用户的恶意攻击。攻击方可通过接收转发、接收再生、直接伪造等多种方式生成欺骗信号，从而干扰卫星导航用户设备的正常工作，因此要求导航用户设备必须具备一定的抗欺骗手段，保证在复杂环境下输出可靠的位置时间信息。当欺骗信号相比真实信号的信号传输时延较大时，可通过信号到达时延、接收机自主完好性检测等方法进行识别与抑制，但当欺骗信号相比真实信号的时延较小时，尤其是小于一个码片的情况下，欺骗信号的相关域将与真实信号混叠在一起，从而将变得更加隐蔽，传统的接收机在信号处理环节难以对欺骗信号进行检测与识别，从而导致用户设备被欺骗信号逐渐拉偏，干扰用户位置与时间信息的正确输出。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种提高小延迟欺骗信号的测量误差抑制效果的用于小延迟的卫星导航信号欺骗干扰抑制方法与装置。

2、用于小延迟的卫星导航信号欺骗干扰抑制方法，所述方法包括：

3、通过第一通道获取导航信号，以及分别对导航信号的载波与伪码进行锁相跟踪，输出导航信号的电压信号。

4、根据电压信号重构导航信号，得到消减信号，将消减信号发送至接收机的第二通道进行伪码相关峰值检测，得到检测结果。

5、根据检测结果鉴别预先设置的参考波形与消减信号的伪码相位差，根据伪码相位差对消减信号进行锁相跟踪，输出欺骗抑制信号。

6、根据第一通道输出的导航信号与第二通道输出的欺骗抑制信号进行信号相位比对，确定伪码相位在前对应的信号跟踪通道，并输出真实信号。

7、在其中一个实施例中，还包括：通过导航接收机的第一通道获取导航信号，以及利用第一通道的信号跟踪单元分别对导航信号的载波与伪码进行锁相跟踪，得到导航信号的载波相位、载波频率以及伪码相位。通过第一通道的参数估计单元输出导航信号的电压信号。

8、在其中一个实施例中，还包括：通过第一通道的参数估计单元估计导航信号的功率和电文：

9、；

10、其中，为导航信号的功率，为导航信号的电文，为导航信号的同向分量，为导航信号的正交分量。

11、根据导航信号的功率和电文输出导航信号的电压信号：

12、；

13、其中，为导航信号的伪码，为导航信号的同向分量，为导航信号的正交分量，为第一通道接收的导航信号的数量，为自然常数，。

14、在其中一个实施例中，还包括：根据电压信号通过信号重构单元重构导航信号，得到误差信号：

15、；

16、其中，为导航信号的功率，为导航信号的电文，为导航信号的伪码，为导航信号的载波频率，为导航信号的载波相位，为导航信号的时间周期，为自然常数，，为误差信号。

17、核减误差信号，得到消减信号：

18、；

19、其中，为消减信号，为第一通道获取的导航信号，为误差信号，将消减信号发送至接收机的第二通道进行伪码相关峰值检测，得到检测结果。

20、在其中一个实施例中，还包括：根据检测结果鉴别预先设置的参考波形与消减信号进行相关运算，得到参考波形的相关结果：

21、；

22、其中，为参考波形的同向分量，为参考波形的正交分量，为参考波形，为消减信号。

23、将相关结果与消减信号通过相位鉴别器进行伪码相位运算，得到伪码相位差：

24、；

25、其中，为伪码相位差，为消减信号的同向分量，为消减信号的正交分量，为参考波形的同向分量，为参考波形的正交分量。根据伪码相位差利用第二通道的跟踪与检测单元对消减信号进行锁相跟踪，输出欺骗抑制信号。

26、在其中一个实施例中，参考波形包括：正参考波形和负参考波形，其中，正参考波形的电平为，负参考波形的电平为。

27、在其中一个实施例中，还包括：信号相位包括：载波相位与伪码相位，还包括：根据第一通道输出的导航信号与第二通道输出的欺骗抑制信号进行信号相位比对，若导航信号的载波相位与欺骗抑制信号的载波相位一致，且导航信号的伪码相位与欺骗抑制信号的伪码相位一致，则以第一通道的导航信号作为真实信号，并输出真实信号。若导航信号的载波相位与欺骗抑制信号的载波相位不同，或导航信号的伪码相位与欺骗抑制信号的伪码相位不同，则以伪码相位超前的信号作为真实信号，通过真实信号对应的跟踪通道输出。

28、用于小延迟的卫星导航信号欺骗干扰抑制装置，所述装置包括：

29、第一通道信号抑制模块，用于通过第一通道获取导航信号，以及分别对导航信号的载波与伪码进行锁相跟踪，输出导航信号的电压信号。

30、相关峰检测模块，用于根据电压信号重构导航信号，得到消减信号，将消减信号发送至接收机的第二通道进行伪码相关峰值检测，得到检测结果。

31、第二通道欺骗抑制模块，用于根据检测结果鉴别预先设置的参考波形与消减信号的伪码相位差，根据伪码相位差对消减信号进行锁相跟踪，输出欺骗抑制信号。

32、多级抑制模块，用于根据第一通道输出的导航信号与第二通道输出的欺骗抑制信号进行信号相位比对，确定伪码相位在前对应的信号跟踪通道，并输出真实信号。

33、在其中一个实施例中，相关峰检测模块，还用于根据电压信号通过信号重构单元重构导航信号，得到误差信号：

34、；

35、其中，为导航信号的功率，为导航信号的电文，为导航信号的伪码，为导航信号的载波频率，为导航信号的载波相位，为导航信号的时间周期，为自然常数，，为误差信号；

36、核减误差信号，得到消减信号：

37、；

38、其中，为消减信号，为第一通道获取的导航信号，为误差信号，将消减信号发送至接收机的第二通道进行伪码相关峰值检测，得到检测结果。

39、在其中一个实施例中，多级抑制模块，还用于根据第一通道输出的导航信号与第二通道输出的欺骗抑制信号进行信号相位比对，若导航信号的载波相位与欺骗抑制信号的载波相位一致，且导航信号的伪码相位与欺骗抑制信号的伪码相位一致，则以第一通道的导航信号作为真实信号，并输出真实信号；若导航信号的载波相位与欺骗抑制信号的载波相位不同，或导航信号的伪码相位与欺骗抑制信号的伪码相位不同，则以伪码相位超前的信号作为真实信号，通过真实信号对应的跟踪通道输出。

40、上述用于小延迟的卫星导航信号欺骗干扰抑制方法与装置，利用接收机的两个接收通道，首先通过第一通道对导航信号的载波与伪码进行锁相跟踪，使得导航信号能量域受到一级欺骗信号抑制，然后将重构导航信号得到的消减信号发送至第二通道进行二级欺骗信号抑制，利用预先设置的参考波形与消减信号的伪码相位差，可以在消减信号相关域对小延迟欺骗信号引起的测量误差进行抑制，也进一步对欺骗信号进行能量域的抑制。最后，将第一通道和第二通道输出的信号进行相位比对，确定伪码相位在前对应的信号跟踪通道，以此通道输出的信号作为真实信号，由此双通道结构对导航信号形成多级抑制，降低欺骗信号引起的测量误差，提升小延迟的欺骗信号抑制效果。