專(zhuān)利名稱(chēng)：一種gps欺騙式干擾方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及GPS衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種GPS欺騙式干擾方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
美國(guó)的GPS (全球定位系統(tǒng))是當(dāng)前最廣泛應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS定位具有全天候、精度高等特點(diǎn)，在軍民用領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在的武器系統(tǒng)如精確制導(dǎo)導(dǎo)彈等武器越來(lái)越依賴(lài)于GPS接收機(jī)的定位來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。因 此為了對(duì)抗此類(lèi)的GPS制導(dǎo)武器，GPS干擾器有廣泛的需求?，F(xiàn)在GPS干擾系統(tǒng)主要是發(fā)射大功率的寬帶信號(hào)或窄帶信號(hào)對(duì)一定的空域?qū)崿F(xiàn)壓制式干擾，阻塞GPS接收機(jī)系統(tǒng)，使其無(wú)法定位。但發(fā)射大功率信號(hào)有可能被敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，遭到打擊而失去干擾作用。也有的干擾系統(tǒng)為轉(zhuǎn)發(fā)式干擾，即先接收來(lái)自衛(wèi)星的GPS信號(hào)，再把信號(hào)進(jìn)行放大后向目標(biāo)空域發(fā)射，這樣目標(biāo)空域的接收機(jī)如果接收到轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號(hào)，距離測(cè)量就不再是視距了，會(huì)造成接收機(jī)定位錯(cuò)誤。雖然這也是一種欺騙式干擾，但是接收機(jī)有可能先收到實(shí)際信號(hào)，也有可能收到干擾信號(hào)，這種方法的干擾成功率不能保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種GPS欺騙式干擾方法與系統(tǒng)，其發(fā)射的干擾信號(hào)被捕捉到概率大于真實(shí)信號(hào)，其具有發(fā)射功率小和自身隱蔽性好的特點(diǎn)。本發(fā)明所發(fā)射的干擾GPS信號(hào)，信號(hào)體制完全和GPS —致，包含多個(gè)信號(hào)頻率，無(wú)論接收機(jī)如何運(yùn)動(dòng)，保證接收機(jī)接收到的信號(hào)中總有一個(gè)信號(hào)的頻率等于GPS衛(wèi)星的標(biāo)稱(chēng)頻率，由于一般的GPS接收機(jī)都是從GPS的標(biāo)稱(chēng)頻率開(kāi)始搜索信號(hào)的，因此會(huì)最先搜索并跟蹤到本系統(tǒng)的干擾信號(hào)，從而致使接收機(jī)定位錯(cuò)誤。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種GPS欺騙式干擾系統(tǒng)，主要由數(shù)字GPS生成器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、N個(gè)變頻器、合路器、功率放大器和發(fā)射天線組成；數(shù)字GPS生成器的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端分為多路，每一路均與一個(gè)變頻器的輸入端相連；多個(gè)變頻器的輸出端共同連接在合路器的多個(gè)輸入端上；合路器的輸出端經(jīng)由功率放大器與發(fā)射天線相連；數(shù)字GPS生成器首先根據(jù)預(yù)設(shè)的星歷參數(shù)，編碼為導(dǎo)航電文；其次按照GPS信號(hào)的32顆衛(wèi)星的C/A碼結(jié)構(gòu)，生成所有32顆衛(wèi)星的C/A碼；再次對(duì)每一顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，均按照約定的頻率生成中頻載波，并完成導(dǎo)航電文、C/A碼、載波信號(hào)這三者的擴(kuò)頻和調(diào)制，得到每一顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)；最后將所有32顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)進(jìn)行疊加，并輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入的中頻GPS數(shù)字信號(hào)變換為中頻GPS模擬信號(hào)；N個(gè)變頻器根據(jù)設(shè)定的步長(zhǎng)Λ，分別將數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成的中頻GPS模擬信號(hào)上變
AxN AxN
頻到以GPS的標(biāo)稱(chēng)射頻頻率f'為中心、端點(diǎn)為尸-γ和/'+γ范圍內(nèi)的N個(gè)射頻頻率值上；合路器將上述N個(gè)變頻器輸出的具有N個(gè)不同射頻頻率的射頻GPS模擬信號(hào)進(jìn)行信號(hào)合成；功率放大器將合路器送入的合成后的信號(hào)進(jìn)行放大；發(fā)射天線將放大后的信號(hào)發(fā)射出去。上述系統(tǒng)中，所述數(shù)字GPS生成器基于FPGA數(shù)字平臺(tái)。上述系統(tǒng)中，所述GPS的標(biāo)稱(chēng)射頻頻率Γ為1575. 42MHz。上述系統(tǒng)中，所述變頻器的個(gè)數(shù)N為10個(gè)。上述系統(tǒng)中，所述設(shè)定的步長(zhǎng)Δ為IOOOHz。一種GPS欺騙式干擾方法，包括如下步驟①首先根據(jù)預(yù)設(shè)的星歷參數(shù)，編碼為導(dǎo)航電文；其次按照GPS信號(hào)的32顆衛(wèi)星的C/A碼結(jié)構(gòu)，生成所有32顆衛(wèi)星的C/A碼；再次對(duì)每一顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，均按照約定的頻率生成中頻載波，并完成導(dǎo)航電文、C/A碼、載波信號(hào)這三者的擴(kuò)頻和調(diào)制，得到每一顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)；最后將所有32顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)進(jìn)行疊加；
②將疊加后的中頻GPS數(shù)字信號(hào)變換為中頻GPS模擬信號(hào)；③根據(jù)設(shè)定的步長(zhǎng)Λ，分別將生成的中頻GPS模擬信號(hào)上變頻到以GPS的標(biāo)稱(chēng)射
權(quán)利要求
1.一種GPS欺騙式干擾系統(tǒng)，其特征是主要由數(shù)字GPS生成器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、N個(gè)變頻器、合路器、功率放大器和發(fā)射天線組成；數(shù)字GPS生成器的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端分為多路，每一路均與一個(gè)變頻器的輸入端相連；多個(gè)變頻器的輸出端共同連接在合路器的多個(gè)輸入端上；合路器的輸出端經(jīng)由功率放大器與發(fā)射天線相連； 數(shù)字GPS生成器首先根據(jù)預(yù)設(shè)的星歷參數(shù)，編碼為導(dǎo)航電文；其次按照GPS信號(hào)的32顆衛(wèi)星的C/A碼結(jié)構(gòu)，生成所有32顆衛(wèi)星的C/A碼；再次對(duì)每一顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，均按照約定的頻率生成中頻載波，并完成導(dǎo)航電文、C/A碼、載波信號(hào)這三者的擴(kuò)頻和調(diào)制，得到每一顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)；最后將所有32顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)進(jìn)行疊加，并輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入的中頻GPS數(shù)字信號(hào)變換為中頻GPS模擬信號(hào)； N個(gè)變頻器根據(jù)設(shè)定的步長(zhǎng)△，分別將數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成的中頻GPS模擬信號(hào)上變頻到AxN ΛχΛ/以GPS的標(biāo)稱(chēng)射頻頻率f,為中心、端點(diǎn)為和廣+]—圍內(nèi)的N個(gè)射頻頻率值上； 合路器將上述N個(gè)變頻器輸出的具有N個(gè)不同射頻頻率的射頻GPS模擬信號(hào)進(jìn)行信號(hào)合成； 功率放大器將合路器送入的合成后的信號(hào)進(jìn)行放大； 發(fā)射天線將放大后的信號(hào)發(fā)射出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種GPS欺騙式干擾系統(tǒng)，其特征是所述變頻器的個(gè)數(shù)N為10個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種GPS欺騙式干擾系統(tǒng)，其特征是所述GPS的標(biāo)稱(chēng)射頻頻率f 為1575. 42MHz ο
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種GPS欺騙式干擾系統(tǒng)，其特征是所述設(shè)定的步長(zhǎng)Δ 為 IOOOHz ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種GPS欺騙式干擾系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)字GPS生成器基于FPGA數(shù)字平臺(tái)。
6.一種GPS欺騙式干擾方法，其特征是包括如下步驟 ①首先根據(jù)預(yù)設(shè)的星歷參數(shù)，編碼為導(dǎo)航電文；其次按照GPS信號(hào)的32顆衛(wèi)星的C/A碼結(jié)構(gòu)，生成所有32顆衛(wèi)星的C/A碼；再次對(duì)每一顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，均按照約定的頻率生成中頻載波，并完成導(dǎo)航電文、C/A碼、載波信號(hào)這三者的擴(kuò)頻和調(diào)制，得到每一顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)；最后將所有32顆衛(wèi)星的中頻GPS數(shù)字信號(hào)進(jìn)行疊加； ②將疊加后的中頻GPS數(shù)字信號(hào)變換為中頻GPS模擬信號(hào)； ③根據(jù)設(shè)定的步長(zhǎng)△，分別將生成的中頻GPS模擬信號(hào)上變頻到以GPS的標(biāo)稱(chēng)射頻頻 AxZVr AxJV率f'為中心、端點(diǎn)為/'-]一和/+I—范圍內(nèi)的N個(gè)射頻頻率值上； ④將上述N個(gè)具有不同射頻頻率的射頻GPS模擬信號(hào)進(jìn)行信號(hào)合成； ⑤將合成后的信號(hào)進(jìn)行放大； ⑥將放大后的信號(hào)發(fā)射出去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種GPS欺騙式干擾方法，其特征是所述變頻器的個(gè)數(shù)N為10個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種GPS欺騙式干擾方法，其特征是所述GPS的標(biāo)稱(chēng)射頻頻率f'為1575.42MHz。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種GPS欺騙式干擾方法，其特征是所述設(shè)定的步長(zhǎng)Δ 為 IOOOHz ο
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種GPS欺騙式干擾方法與系統(tǒng)，包括GPS信號(hào)數(shù)字生成模塊和射頻發(fā)射部分。GPS欺騙式干擾信號(hào)生成部分主要FPGA數(shù)字平臺(tái)組成，生成數(shù)字GPS干擾信號(hào)。射頻發(fā)射部分包含多個(gè)變頻器，把數(shù)字GPS干擾信號(hào)變到GPS衛(wèi)星信號(hào)的標(biāo)稱(chēng)頻率及其上下多個(gè)頻率，并通過(guò)天線把射頻信號(hào)發(fā)射出去，這些信號(hào)被GPS接收機(jī)接收到的概率大大增加，可以對(duì)一定空域的GPS接收機(jī)實(shí)現(xiàn)欺騙式干擾。同傳統(tǒng)GPS干擾系統(tǒng)相比，本干擾系統(tǒng)發(fā)射功率小得多，自身安全性可以得到保證。而且，使目標(biāo)GPS接收機(jī)定位到錯(cuò)誤的位置，使其失去作戰(zhàn)效力。
文檔編號(hào)G01S19/01GK102866406SQ20121035551
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者孫希延, 紀(jì)元法, 鄧洪高, 王守華, 符強(qiáng), 吳孫勇 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)