基于射频指纹特征提取的卫星导航欺骗干扰识别

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1、硕士学位论文题目:基于射频指纹特征提取的卫星导航欺骗干扰识别研究生闫云珍专业信号与信息处理指导教师孙闽红副教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文基于射频指纹特征提取的卫星导航欺骗干扰识别研究生：闫云珍指导教师：孙闽红副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityFortheDegreeofMasterIdentificationofSpoofingofSatelliteNavigationSystemBasedonRFFingerprintCa

2、ndidate:YanYunzhenSupervisor:AssociateProf.SunMinhongMarch，2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作捕或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切相关贵任。论文作者签名：词心ｉ日期：７

3、＾／６年多月／叫參学位论文使用授权说明目本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保＾＾，留送交论文的复印件，化许查阅和借阅论文；学校可＾公布论文的全部或部分内容可１＾＾允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：词參日期：化年言月吟日指导教师签名：日期：年巧３杭州电子科技大学

4、硕士学位论文摘要卫星导航系统能够为人类提供全天候的定时、定位和导航等服务，已经在军事和民用方面发挥了重要作用。然而在被广泛应用的同时，其脆弱性和易损性也逐步显现出来。其中欺骗式干扰由于实现简单、隐蔽性强等优点，日益成为卫星导航系统面临的主要威胁。本文借助射频指纹识别的思想，主要研究卫星导航抗欺骗干扰识别算法，论文的主要工作如下：本文首先系统的阐述了GNSS的发展及其脆弱性，回顾了国内外GNSS干扰和抗干扰技术的研究现状，明确了研究的目的与意义。其次研究了基于时频分析和双谱分析的特征提取方法。在分析了常用的时频分析方法的原理和特

5、性以及优缺点后，针对传统时频分析方法的缺点，引入了双谱分析方法对信号进行分析。本文阐述了双谱的定义和性质，分析了双谱的缺点，并针对双谱在计算过程中存在计算量大、运算速度慢等缺点，研究了积分双谱和双谱的对角切片等降维方法。Wigner高阶谱是高阶谱与Wigner时频分布相结合得到的，同时具备了高阶累积量和时频分布的优良性能。针对卫星导航信号的非线性、非平稳等特点，本文创新性的将Wigner双谱应用到卫星导航欺骗干扰识别中，提出了两种基于Wigner双谱的欺骗干扰识别方法。第一种方法是基于Wigner积分双谱奇异值分解的欺骗干扰识

6、别算法，利用积分的思想对Wigner双谱进行降维，并利用奇异值分解提取特征；第二种方法是基于Wigner双谱对角切片特征融合的欺骗干扰识别算法，提取出Wigner双谱对角切片中的多种特征进行融合构成特征向量。对仿真信号和实测信号欺骗干扰识别的仿真实验表明，在加性高斯白噪声条件下，两种算法都能够有效的识别欺骗干扰，且表现出良好的识别效果，第二种算法表现的更加优异。关键词：卫星导航系统，欺骗干扰识别，射频指纹，Wigner双谱，特征提取I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTGlobalsatellitenavigation

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

8、fthemainthreatstotheGNSSbecauseofitslowpower,quietstealthandeasyacquistion.Thisdissertationmainlystudiestheanti-spoofingalgorithmbasedonra