[发明专利]一种抗欺骗干扰的扩频方法

摘要

本发明公开了一种抗欺骗干扰的扩频方法，主要解决现有技术抗欺骗攻击能力弱，低信噪比下信息误比特率高的问题。其实现方案为：1.初始设置扩频级数N和扩频码集合P；2.发射端对信源信息进行扩频，并将第0级扩频码在扩频码集合P中的位置信息随机插入到第0级扩频信号中发射出去；3.发射端对上一级扩频码在扩频信号中的索引位置码进行扩频，并将本级所用的扩频码在扩频码集合P中的位置信息随机插到本级扩频信号中发射出去；4.接收端对获得的扩频信号迭代解扩，得到发射端的信源信息。本发明能在低信噪比条件下获得更好的误码率性能，且攻击者解扩时的搜索空间更大，提高了抵抗欺骗攻击的能力，可用于导航系统的抗欺骗攻击。

主权项

1.一种抗欺骗干扰的扩频方法，包括：(1)初始设置：(1a)对发射端要发送的信源信息S₀的长度值T进行连续N次取对数操作，直到结果为1，即：其中表示向上取整，则将取对数的次数N设置为扩频级数；(1b)设扩频因子为2^m‑1的扩频码集P_m为：其中是扩频因子为2^m‑1的扩频码集P_m中的第k个扩频码，k∈[1,2^m‑1],m为正整数且m∈[1,M],M是一个大于等于N的正整数；(1c)将不同扩频因子的扩频码集按照扩频因子升序排列,得到扩频码集合P为：其中，表示扩频因子为2^m‑1的扩频码集P_m中第2^m‑1个扩频码；(2)发射端随机扩频：(2a)信源信息扩频：(2a1)发射端确定第0级扩频所用的扩频因子为其中1≤m₀≤M‑N+1；再从扩频码集合P中随机选择一个扩频因子为的扩频码作为第0级扩频码c₀，用该扩频码c₀对要发送的信源信息S₀进行扩频，得到第0级扩频信号SS₀；(2a2)查找步骤(2a1)中所选择的第0级扩频码c0在扩频码集合P中的位置，将其作为位置索引；(2a3)随机产生位置参数t₀，其是满足0≤t₀≤T的整数，T为信源信息S₀的长度值，并将步骤(2a2)中的位置索引转换为二进制码，将它插入到第0级扩频信号SS₀中的第个码片之后并发射出去；(2b)位置信息多级扩频：(2b1)记多级扩频迭代变量为i，设置它的初始值为i＝1；(2b2)将位置参数t_i‑1用二进制表示为索引位置码S_i，从扩频码集合P中随机选择扩频因子为的一个扩频码作为第i级扩频码c_i，对索引位置码S_i进行扩频，得到第i级扩频信号SS_i，其中m_i是一个自然数，应满足：m_i‑1＜m_i≤M‑N+1+i；判断多级扩频迭代变量：若多级扩频迭代变量i＜N‑1，则执行步骤(2b3)；否则发射端完成随机扩频，将第i级扩频信号SSi发射出去；(2b3)随机产生位置参数t_i，它是整数且满足0≤t_i≤T_i，其中T_i为索引位置码S_i的长度值，将步骤(2b2)中所选择的第i级扩频码c_i在扩频码集合P中的位置索引转换为二进制数，并插入到第i级扩频信号SS_i中的第个码片后发射出去,执行步骤(2b4)；(2b4)将多级扩频迭代变量i增加1,返回步骤(2b2)；(3)接收端迭代解扩：(3a)接收端将接收到的N个扩频信号存储起来；(3b)接收端根据第N‑1级扩频信号SSN‑1的长度值L，确定该级解扩所用的扩频因子Sf的值：Sf＝L；(3c)从扩频因子为L的扩频码集中依次选取一个扩频码对第N‑1级扩频信号SSN‑1进行解扩，直到解扩信号SN‑1的值为1或者0，再将该值赋给第N‑1级二进制位置索引码BPosN‑1；(3d)记迭代解扩变量为j，设置它的初始值为j＝N‑1；(3e)将第j级二进制位置索引码BPosj转换为十进制数，它为发射端第j‑1级扩频信号SSj‑1所用的扩频码cj‑1在扩频码集合P中的位置索引posj；(3f)根据位置索引posj，在扩频码集合P中找到对应的扩频序列，对接收到的第j‑1级扩频信号SSj‑1进行解扩，并对迭代解扩变量j进行判断：若j＝1，则得到发射端最初发射的信源信息S0，完成接收端迭代解扩；否则，得到第j‑1级扩频码cj‑1的二进制位置索引码BPosj‑1，执行步骤(3g)；(3g)将迭代解扩变量j减少1,返回步骤(3e)。