[发明专利]一种抗阻塞式干扰的混合扩频方法

摘要

本发明公开了一种抗阻塞式干扰的混合扩频方法，主要解决现有技术抗阻塞干扰能力弱，频谱利用率低的问题。其实现方案为：1.发射端将导航电文信号D进行直接序列扩频处理，得到扩频信号S；2.设置系统可用信道数及跳频次数；3.对系统可用信道数进行分组，并将扩频信号进行分组；4.发射端将分组后的信息比特转换为十进制数作为载频索引，在频率集合中查找对应的载频进行信息传输；5.接收端根据检测到的载频索引恢复出扩频信号S；6.对扩频信号S进行解扩，得到GPS卫星端发送的导航电文信号D。本发明能在提高频谱效率的同时更有效地对抗阻塞式干扰，且不需要严格的同步技术，可用于导航系统的抗阻塞攻击。

主权项

1.一种抗阻塞式干扰的混合扩频方法，包括：(1)发射端将导航电文信号D进行直接序列扩频处理，得到扩频信号S；(2)设置发射端初始条件：(2a)设总的可用信道数为可用信道中心频率集合为将可用信道分为互不重叠的N_g组，其中，0≤N_g≤N_c，0≤B_g≤B_s，设跳频次数为N_h，扩频信号S的长度为L，将扩频信号S划分为M个长度为L₁的信息块记初始迭代变量为n，设置它的初始值为n＝1，记信息驱动频率集合为C，设其初值为空集；(2b)记分组迭代变量为m，设其初值为m＝1；设跳频迭代变量为i，其初始值为i＝1；(3)发射端进行信息驱动跳频：(3a)将步骤(2a)中的第n个信息块表示为：m∈[1,N_g]，n∈[1,M]，其中，C_n,m表示第n个信息块S_n的第m个信息向量组，它由N_h个信息向量组成；(3b)将第m个信息向量组C_n,m中的第i个向量按照下式转换为十进制数式中，bin2dec()表示将二进制数转为十进制数，i∈[1,N_h]；(3c)按下式，将(3b)中的十进制数转化为载频索引根据载频索引在可用信道中心频率集合中查找到所对应的频率将它加入到信息驱动频率集合C中：(4)判断分组迭代变量：若分组迭代变量m＜Ng，则将分组迭代变量m增加1，返回步骤(3b)；若m＝Ng，则将信息驱动频率集合C中的所有频率作为载波，将Ng个幅度为W的正弦信号同时发射出去并清空信息驱动频率集合C，判断跳频迭代变量：如果跳频迭代变量i＜Nh，则将跳频迭代变量i增加1，分组迭代变量m重置为1，返回步骤(3b)；如果跳频迭代变量i＝Nh，判断初始迭代变量：若初始迭代变量n＜M，则将初始迭代变量n增加1，返回步骤(2b)；若n＝M时，发射端完成信息驱动跳频；(5)接收端进行解跳：(5a)记分块迭代变量为l，设置它的初始值为l＝1；(5b)记解跳迭代变量为j，设置它的初始值为j＝1；(5c)在第(l‑1)N_h+j个跳频周期内，接收端找到滤波器组输出功率最强的N_g个信号，将它们的载频在可用信道中心频率集合中所对应的索引值按照升序排列，得到第l个信息块的第j次信息跳频的载频索引估计值(5d)按照下式，根据载频索引估计值估计第l个信息块的第j个信息向量组并将它写入到一个N_g×N_h的二元信息矢量矩阵的第j列：其中，表示接收端估计的第l个信息块S_l中第j个信息向量组T_l,j中的第k个向量，它位于二元信息矢量矩阵的第k行、第j列；(5e)将解跳迭代变量j与跳频次数Nh进行比较，若j＜Nh，则将j增加1，返回步骤(5c)；若j＝Nh，则执行下一步；(5f)设置读变量r为1；(5g)将二元信息矢量矩阵的第r行的元素取出，将它们依次首尾相接构成第l个信息块的第r个信息向量(5h)判断读变量r：若读变量r＜N_g，则令读变量r增加1，返回步骤(5g)；否则，用得到的第l个信息块的N_g个信息向量依次首尾相接构成第l个信息块的估计值(6)将分块迭代变量l与信息块个数M进行比较：若l＜M，则l增加1，返回步骤(5b)；否则发射端完成信息的解跳，将得到的各个信息块的估计值依次首尾相接，得到估计的扩频信号对估计的扩频信号进行解扩，得到GPS卫星端发送的导航电文D。