天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测技术-论文.pdf

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1、第３６卷第４期国防科技大学学报Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．４２０１４年８月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＩＯＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＤＥＦＥＮＳＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｕｇ．２０１４ｄｏｉ：１０．１１８８７／ｊ．ｃｎ．２０１４０４０１０ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｎｕｄｔ．ｅｄｕ．ｃｎ天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测技术张鑫，庞晶，苏映雪，欧钢（国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙４１００７３）摘要：针对采用单一发射天线的导航信号欺骗干扰，研究了基于天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测技术，采用代数方法证明了三元非线阵是进行导航信号到达角无模糊解算的最少阵元数和阵型要求，并以相应阵型为基

2、础，提出了基于天线阵载波相位双差的欺骗干扰检测量构造方法，给出了检测性能的分析方法，定义了用于限制检测性能下降的最小检测门限。采用蒙特卡洛方法对所提检测方法的检测性能进行了仿真，结果验证了理论分析的正确性。关键词：欺骗干扰；天线阵；到达角检测；载波相位双差；检测性能；中图分类号：ＴＮ９６７．１文献标志码：Ａ文章编号：１００１－２４８６（２０１４）０４－００５５－０６ＳｐｏｏｆｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｎａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙｃａｒｒｉｅｒｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅＺＨＡＮＧＸｉｎ，ＰＡＮＧＪｉｎｇ，ＳＵＹｉｎｇｘｕｅ，ＯＵＧａｎｇ（Ｃｏｌｌｅｇｅ

3、ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓｐｏｏｆｉｎｇｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅａｎｔｅｎｎａ，ａｓｐｏｏｆｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉａｎｔｅｎｎａｃａｒｒｉｅｒｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｓｔｕｉｅｄ．Ｔｈｒｅｅａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙ，ｉｎｗｈｉｃｈｎｏｔａｌｌａｎｔｅｎｎａｓａ

4、ｒｅｐｌａｃｅｄｉｎｄｉｒｅｃｔｌｉｎｅ，ｗａｓｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙｗｈｉｃｈｃａｎｓｏｌｖｅｔｈｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌａｒｒｉｖａｌａｎｇｌｅｗｉｔｈｏｕｔａｍｂｉｇｕｉｔｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙ，ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｓｐｏｏｆｉｎｇｔｅｓｔｓｔａｔｉｓｔｉｃｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉａｎｔｅｎｎａｃａｒｒｉｅｒｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｚｉｎｇｍｅｔ

5、ｈｏｄｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｗａｓｄｅｆｉｎｅｄｆｏｒｌｉｍｉｔｉｎｇｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＭｏｎｔｅＣａｒｌｏｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｏｏｆｉｎｇ；ａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙ；ａｒｒｉｖｅｒａｎｇｌｅｄｅｔｅｃ

6、ｔｉｏｎ；ｃａｒｒｉｅｒｐｈａｓｅｄｏｕｂｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ欺骗干扰是一种可能导致通信、电力、网络等阵阵元数量和阵型的要求，载波相位双差统计检［１］国家核心基础设施瘫痪的导航战攻击手段，因验量构造方法，以及检测性能的分析方法，目前未此其检测技术具有重要的研究意义。当前实用的见有公开文献进行研究。欺骗干扰主要包括对真实信号直接转发和导航信１天线阵载波相位差与到达角表示号模拟器产生两种模式，并且一般是以单天线的［２］方式发射欺骗信号，不同路欺骗信号到达接收１．１天线阵元间载波相位差机的到达角完全相同。针对这一特点，利用包含以两阵元天线阵为

7、例，取过天线阵的水平面，到达角信息的天线阵元间载波相位差可以进行欺［３］可得信号入射关系如图１所示。Ａ、Ｂ表示两个天骗干扰的检测。目前利用天线阵载波相位差线阵元相位中心所处位置，Ｓ表示在东北天坐标进行欺骗干扰检测的方法主要包括两种，分别是系中接收天线到卫星的单位方向矢量；ｂ表示在在已知天线阵实时姿态下的载波相位单差检测方法［４］，以及未知天线阵实时姿态下不同信号间的平面坐标系中两接收天线间的基线矢量（单位为载波相位双差检测方法［５］。其中载波相位双差载波周期数）。由此