[发明专利]一种无人机数据链抗压制、抗欺骗干扰方法

摘要

本发明提供了一种无人机数据链抗压制、抗欺骗干扰方法，包括发射数据和接收数据两个步骤。发射数据利用多进制扩频和跳扩间交织技术的结合增强了系统抗压制干扰能力，降低了误码率；利用密钥流生成算法生成跳频序列，极大增强了传统数据链系统中跳频序列的安全性。接收数据通过利用认证码进行消息完整性验证，使得数据链系统可有效抵抗敌方对无人机的欺骗干扰，提高抗干扰能力。

主权项

一种无人机数据链抗压制、抗欺骗干扰方法，其特征在于步骤如下：步骤一：发射数据，具体为：步骤1：生成认证数据帧：首先，将要发射的二进制数据帧的报头和数据部分分别作为输入数据，以无人机起飞前预载入的密钥K1作为密钥，采用HMAC算法进行运算，分别得到160比特的消息认证码H1和H2；然后，截取H1的前N1比特，得到H11，截取H2的前N2比特，得到H21，H11和H21作为认证码，依次附在二进制数据帧后，得到带认证码的数据帧；其中，N1、N2均为正整数，其和满足64≤N1+N2≤320；步骤2：信道编码：对步骤1得到的带认证码的数据帧进行信道编码，得到编码后的消息帧；步骤3：多进制扩频：对步骤2得到的编码后的消息帧进行多进制扩频处理，得到多进制扩频信息；步骤4：跳扩间交织：交织器对L1跳内的多进制扩频信息码片进行随机交织，得到交织后的扩频序列，其中，每跳包含L2个码片，L1和L2均为正整数；步骤5：数字调制：将步骤4得到的交织后的扩频序列进行数字调制，得到调制信号；步骤6：跳频：将发射端和接收端的共享密钥K2输入密钥流产生器，生成密钥流，以该密钥流作为跳频序列，其跳频频点数为M，M是一个正整数；由跳频序列构成的跳频图案控制跳频源产生跳频载波对调制信号进行跳频处理，得到跳频处理后的跳频信号；步骤7：将跳频信号经过功率放大器放大信号功率后经由发射天线发射出去，完成数据发送；步骤二：接收数据，具体为：步骤1：接收信号并进行带通滤波：接收天线接收信号并对其进行带通滤波滤除杂波，得到射频信号；步骤2：解跳：将发射端和接收端的共享密钥K2输入密钥流产生器，生成密钥流，以该密钥流作为跳频序列，使用由该跳频序列生成的本地载波对射频信号进行解跳处理，得到解跳后的调制信号；步骤3：数字解调：对解跳后的调制信号采用步骤一的步骤5中数字调制方法相应的解调方法进行数字解调，得到二进制基带信息；步骤4：解交织：对步骤3得到的二进制基带信息进行解交织处理，得到解交织后的信息；步骤5：解扩：对步骤4得到的解交织后的信息进行多进制解扩处理，得到解扩后的信息；步骤6：信道译码：根据步骤一的步骤2中信道编码规则对解扩后的信息进行信道译码，得到带有认证码的信源数据帧；步骤7：消息认证：将步骤6得到的信源数据帧的报头和数据部分分别输入与发射端具有相同密钥K1的HMAC算法，分别得到160比特的消息认证码H′1和H′2；然后，截取H′1的前N1比特，得到H′11，截取H′2的前N2比特，得到H′21；将H′11和接收到的认证码H11进行比较，得到其不同的比特数为Num1，将H′21和接收到的认证H21进行比较，得到其不同的比特数为Num2，当Num1＝0或Num2＝0时，认为该数据帧没有被第三方篡改过，完成数据接收；否则，认为该数据帧已经被篡改，丢弃该数据帧。