基于射頻指紋特征提取的衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾識別

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1、碩士學(xué)位論文題目:基于射頻指紋特征提取的衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾識別研究生閆云珍專業(yè)信號與信息處理指導(dǎo)教師孫閩紅副教授完成日期2016年3月杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于射頻指紋特征提取的衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾識別研究生：閆云珍指導(dǎo)教師：孫閩紅副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityFortheDegreeofMasterIdentificationofSpoofingofSatelliteNavigationSystemBasedonRFFingerprintCa

2、ndidate:YanYunzhenSupervisor:AssociateProf.SunMinhongMarch，2016杭州電子科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研巧工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作捕或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。一申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)么處，本人承擔(dān)切相關(guān)貴任。論文作者簽名：詞心ｉ日期：７

3、＾／６年多月／叫參學(xué)位論文使用授權(quán)說明目本人完全了解杭州電子科技大學(xué)關(guān)于保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，Ｐ：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬杭州電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時署名單位仍然為杭州電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保＾＾，留送交論文的復(fù)印件，化許查閱和借閱論文；學(xué)?？桑薰颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容可１＾＾允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）論文作者簽名：詞參日期：化年言月吟日指導(dǎo)教師簽名：日期：年巧３杭州電子科技大學(xué)

4、碩士學(xué)位論文摘要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?yàn)槿祟愄峁┤旌虻亩〞r、定位和導(dǎo)航等服務(wù)，已經(jīng)在軍事和民用方面發(fā)揮了重要作用。然而在被廣泛應(yīng)用的同時，其脆弱性和易損性也逐步顯現(xiàn)出來。其中欺騙式干擾由于實(shí)現(xiàn)簡單、隱蔽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，日益成為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)面臨的主要威脅。本文借助射頻指紋識別的思想，主要研究衛(wèi)星導(dǎo)航抗欺騙干擾識別算法，論文的主要工作如下：本文首先系統(tǒng)的闡述了GNSS的發(fā)展及其脆弱性，回顧了國內(nèi)外GNSS干擾和抗干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀，明確了研究的目的與意義。其次研究了基于時頻分析和雙譜分析的特征提取方法。在分析了常用的時頻分析方法的原理和特

5、性以及優(yōu)缺點(diǎn)后，針對傳統(tǒng)時頻分析方法的缺點(diǎn)，引入了雙譜分析方法對信號進(jìn)行分析。本文闡述了雙譜的定義和性質(zhì)，分析了雙譜的缺點(diǎn)，并針對雙譜在計(jì)算過程中存在計(jì)算量大、運(yùn)算速度慢等缺點(diǎn)，研究了積分雙譜和雙譜的對角切片等降維方法。Wigner高階譜是高階譜與Wigner時頻分布相結(jié)合得到的，同時具備了高階累積量和時頻分布的優(yōu)良性能。針對衛(wèi)星導(dǎo)航信號的非線性、非平穩(wěn)等特點(diǎn)，本文創(chuàng)新性的將Wigner雙譜應(yīng)用到衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾識別中，提出了兩種基于Wigner雙譜的欺騙干擾識別方法。第一種方法是基于Wigner積分雙譜奇異值分解的欺騙干擾識

6、別算法，利用積分的思想對Wigner雙譜進(jìn)行降維，并利用奇異值分解提取特征；第二種方法是基于Wigner雙譜對角切片特征融合的欺騙干擾識別算法，提取出Wigner雙譜對角切片中的多種特征進(jìn)行融合構(gòu)成特征向量。對仿真信號和實(shí)測信號欺騙干擾識別的仿真實(shí)驗(yàn)表明，在加性高斯白噪聲條件下，兩種算法都能夠有效的識別欺騙干擾，且表現(xiàn)出良好的識別效果，第二種算法表現(xiàn)的更加優(yōu)異。關(guān)鍵詞：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，欺騙干擾識別，射頻指紋，Wigner雙譜，特征提取I杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTGlobalsatellitenavigation

7、system(GNSS)hasalreadyplayedasignificantroleforhumanbeingwiththeservicesofall-weathertiming,positioningandnavigationinthemilitaryandcivilianaspects.Unfortunately,thefragilityandvulnerabilityofGNSSisalsoexposedgradually.Particularly,spoofingisincreasinglybecomingoneo

8、fthemainthreatstotheGNSSbecauseofitslowpower,quietstealthandeasyacquistion.Thisdissertationmainlystudiestheanti-spoofingalgorithmbasedonra