CN112346087A - 多峰检测和增益监测结合的gnss欺骗检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法及系统。欺骗信号的存在会使得接收信号与本地复制信号相关运算得到的互模糊函数中同时出现真实相关峰和欺骗相关峰；此外，随着欺骗信号功率的增加，信号间的互相关干扰会导致噪声基底的抬升，甚至会导致真实信号引起的真实相关峰淹没在噪声基底中。本发明的检测算法不依赖于额外硬件，成本低，检测效率高。

Description

多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法及系统

技术领域

本发明涉及GNSS信号处理技术领域，具体地，涉及一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法及系统。尤其地，涉及多峰检测和AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)增益监测结合的GNSS欺骗检测算法。

背景技术

全球导航卫星系统GNSS为用户提供了全天候实时导航、定位与授时服务，其应用几乎涉及国防建设和社会经济的各个领域。随着GNSS在现代社会越来越广泛地应用，提升复杂场景下的导航定位可用性、可信度等性能指标已成为全球导航产业面临的共同难题，也是未来导航产业的技术竞争制高点。由于GNSS信号到达地面时已十分微弱，极易受到有意或无意的射频干扰，包括压制干扰和欺骗干扰等。压制干扰是指在GNSS信号的频带内有意或无意地播发强功率的射频干扰信号，从而使得接收机失锁；而欺骗干扰是指故意播发错误的导航信号，从而误导接收机解算出错误的位置、速度和时间信息，其危害要比压制干扰更大。随着导航系统对于导航可用性和可信度的要求越来越高，欺骗干扰检测受到了越来越多的关注。

由于欺骗信号会导致接收机解算出错误的位置、速度和时间信息，因此会危害用户的安全。为了更好地应对欺骗信号对接收机的干扰，使导航系统在遭遇欺骗信号干扰时能意识到欺骗信号的存在，进行欺骗干扰检测非常重要，对提升导航系统可用性、可信度具有重大意义。

1.GNSS信号欺骗技术综述

欺骗干扰按信号产生方式可以分为转发式欺骗干扰、生成式欺骗干扰和重构式欺骗干扰。

转发式欺骗干扰，顾名思义就是通过对真实卫星信号的延时转发，使得目标接收机跟踪上欺骗信号而得到错误的导航定位结果。由于转发式欺骗干扰只针对不同链路施加自然延时(非负)，而不修改导航电文等信息，其作用效果受到一定的限制。

生成式欺骗干扰是指将自身产生的虚假卫星信号直接发给接收机，最常见的产生式欺骗干扰如卫星导航信号模拟器，生成式欺骗干扰可调因素比较多，也就决定其可实现的目的比较多，它可以通过调整码相位、载波频率、载波相位，导航电文信息等以实现特定的欺骗目的。

重构式欺骗干扰生成技术首先需要对当前卫星导航信号进行捕获跟踪解调，获取当前的各卫星轨道参数、观测伪距、接收机自身位置速度、系统时间等信息，然后根据被攻击接收机的位置重新设计卫星发射时间、卫星星历、多普勒频率等参数，使得被攻击接收机计算出错误的位置时间信息。重构式欺骗干扰相当于融合了实时卫星导航接收机和卫星导航模拟器的功能，攻击效能强大，可以实施任意的位置、速度和时间组合的欺骗，但功能复杂、实现难度大、成本高。

2.欺骗检测技术综述

欺骗干扰检测技术主要分为三类：第一类，信号加密认证技术；第二类，信号特征检测技术；第三类，辅助信息检测技术。

(1)信号加密认证技术

基于信号加密认证技术的欺骗检测方法包括扩频码加密验证方法和导航信息验证(NMA)方法等。

扩频码加密验证方法类似于GPS P(Y)码加密，即在导航卫星信号的扩频码上调制一个加密的安全码，接收机通过加密算法验证信号的真实性。在导航信息验证方法中，卫星信号播发的数据码中包含使用控制段的私钥生成的不可预测的数字签名，接收机收集检验数字签名所需的数据码比特流，并使用已知的公钥进行验证。

扩频码加密验证方法和导航信息验证(NMA)方法可以有效检测和抵御欺骗信号的干扰，但其实施需要由国家层面对导航信号的体制进行更改，实施难度较大且成本高昂。

(2)信号特征检测技术

基于信号特征检测技术的欺骗检测方法包含信号质量检测(SQM)，自动增益控制(AGC)增益监测，多峰检测等。信号质量检测主要针对欺骗信号存在时相关函数出现畸变这一检测指标，技术复杂度低但受限于信号强度。自动增益控制增益监测主要针对欺骗信号功率较高时会导致接收机AGC增益降低这一检测指标，技术复杂度低但不适用于检测低功率欺骗信号。多峰检测主要针对欺骗信号存在时会使得互模糊函数中出现两个相关峰这一检测指标，但欺骗信号功率较高时会导致噪声基底的抬升，从而淹没真实相关峰，因此该方法不适用于检测高功率欺骗信号。

(3)辅助信息欺骗检测技术

在用户接收机遭到欺骗攻击的情况下，惯性/磁性传感器、多天线、高精度时钟等设备提供的辅助信息可以为欺骗检测提供很好的帮助。惯性模块能够不依赖外界信息自主导航(抗干扰能力强)，多天线可以提供GNSS信号的波达方向(DOA)信息，高精度时钟在一段时间内时间保持高稳定度，一旦接收机遭到欺骗攻击，这些辅助设备输出的信息与接收机本身输出的信息会有明显偏差，检测出这种异常将能够有效识别欺骗干扰的存在

综合上述分析，基于信号加密认证技术的欺骗检测方法实现难度较高；基于辅助信息欺骗检测技术的欺骗检测方法成本较高；基于信号特征检测技术的欺骗检测方法技术具有实现复杂度较低和成本较低的优点，但依赖于单一类型的基于信号特征检测技术的欺骗检测方法具有应用的局限性，因此需要多种类型结合才能互相弥补彼此在应用中的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法及系统。

根据本发明提供的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法，包括以下步骤：

步骤S1：设置信噪比捕获门限和AGC增益阈值；

步骤S2：接收GNSS信号与本地复制信号进行相关运算，获取各卫星信号的互模糊函数；

步骤S3：通过设置的信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数；

步骤S4：获取GNSS采样信号的AGC增益数据；

步骤S5：若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号。

优选地，所述多峰检测是通过设置信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数实现的，所述AGC增益监测是通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的。

优选地，所述步骤S2：

接收GNSS信号可表示为

式中，

s(t)表示接收GNSS信号；

t表示本地时间；

n(t)表示高斯白噪声；

i表示卫星编号；

A_i表示卫星i信号的振幅；

C_i(t-τ_i)表示卫星i信号的伪码；

D_i(t-τ_i)表示卫星i信号的数据码；

τ_i表示卫星i信号的码延迟；

ω_i表示卫星i信号的角频率；

表示卫星i信号的初相。

本地复制信号可表示为

I_loc(t)＝C_l(t-τ_l)cos(ω_lt) (2)

Q_loc(t)＝C_l(t-τ_l)sin(ω_lt) (3)

式中，

I_loc(t)表示本地复制伪码和同相支路(I支路)本地复制载波的乘积；

Q_loc(t)表示本地复制伪码和正交支路(Q支路)本地复制载波的乘积；

C_l(t-τ_l)表示本地复制伪码；

l表示本地复制信号卫星编号；

τ_l表示本地复制伪码的码延迟；

ω_l表示本地复制载波的角频率；

经过相干积分，同相支路I支路和正交支路Q支路的输出为

式中，

I表示同相支路(I支路)的输出值；

Q表示正交支路(Q支路)的输出值；

T_coh表示相干积分时间；

CAF＝I²+Q² (6)

式中，

CAF表示相关运算得到的互模糊函数。

优选地，所述步骤S3：

所述检测相关峰值个数是通过检测互模糊函数中峰值位置信噪比和次峰值位置信噪比是否大于信噪比捕获门限实现；

峰值位置的定义是互模糊函数中相关值最大的搜索单元，次峰值位置的定义是互模糊函数中除峰值区域外相关值最大的搜索单元；

峰值区域的划分依据是相关峰值的数学表达式，在码相位维度取峰值位置的±1个码片内，在载波多普勒维度取峰值位置的±3f_bin内，其中f_bin表示载波多普勒搜索步长；

式中，SNR_peak表示互模糊函数中峰值位置信噪比，SNR_{second peak}表示互模糊函数中次峰值位置信噪比，SNR Threshold表示设置的信噪比捕获门限，n表示互模糊函数中相关峰值的个数。

优选地，所述步骤S5：

若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号，即：

式中，n表示互模糊函数中相关峰值的个数，AGC Value表示GNSS信号的AGC增益值，AGC Threshold表示设置的AGC增益阈值。

根据本发明提供的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测系统，包括以下模块：

模块S1：设置信噪比捕获门限和AGC增益阈值；

模块S2：接收GNSS信号与本地复制信号进行相关运算，获取各卫星信号的互模糊函数；

模块S3：通过设置的信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数；

模块S4：获取GNSS采样信号的AGC增益数据；

模块S5：若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号。

优选地，所述多峰检测是通过设置信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数实现的，所述AGC增益监测是通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的。

优选地，所述模块S2：

接收GNSS信号可表示为

式中，

s(t)表示接收GNSS信号；

t表示本地时间；

n(t)表示高斯白噪声；

i表示卫星编号；

A_i表示卫星i信号的振幅；

C_i(t-τ_i)表示卫星i信号的伪码；

D_i(t-τ_i)表示卫星i信号的数据码；

τ_i表示卫星i信号的码延迟；

ω_i表示卫星i信号的角频率；

表示卫星i信号的初相。

本地复制信号可表示为

I_loc(t)＝C_l(t-τ_l)cos(ω_lt) (2)

Q_loc(t)＝C_l(t-τ_l)sin(ω_lt) (3)

式中，

I_loc(t)表示本地复制伪码和同相支路(I支路)本地复制载波的乘积；

Q_loc(t)表示本地复制伪码和正交支路(Q支路)本地复制载波的乘积；

C_l(t-τ_l)表示本地复制伪码；

l表示本地复制信号卫星编号；

τ_l表示本地复制伪码的码延迟；

ω_l表示本地复制载波的角频率；

经过相干积分，同相支路I支路和正交支路Q支路的输出为

式中，

I表示同相支路(I支路)的输出值；

Q表示正交支路(Q支路)的输出值；

T_coh表示相干积分时间；

CAF＝I²+Q² (6)

式中，

CAF表示相关运算得到的互模糊函数。

优选地，所述模块S3：

所述检测相关峰值个数是通过检测互模糊函数中峰值位置信噪比和次峰值位置信噪比是否大于信噪比捕获门限实现；

峰值位置的定义是互模糊函数中相关值最大的搜索单元，次峰值位置的定义是互模糊函数中除峰值区域外相关值最大的搜索单元；

峰值区域的划分依据是相关峰值的数学表达式，在码相位维度取峰值位置的±1个码片内，在载波多普勒维度取峰值位置的±3f_bin内，其中f_bin表示载波多普勒搜索步长；

式中，SNR_peak表示互模糊函数中峰值位置信噪比，SNR_{second peak}表示互模糊函数中次峰值位置信噪比，SNR Threshold表示设置的信噪比捕获门限，n表示互模糊函数中相关峰值的个数。

优选地，所述模块S5：

若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号，即：

式中，n表示互模糊函数中相关峰值的个数，AGC Value表示GNSS信号的AGC增益值，AGC Threshold表示设置的AGC增益阈值。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明检测方法能充分利用射频前端和软件接收机已有的功能，不依赖于额外硬件，成本低；

2、本发明方法充分结合射频前端和软件接收机输出的信息，技术复杂度低；

3、本发明方法对比于传统方法，该方法成本低、算法简单、结合多种因素，识别准确度和效率相对提高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的一个实施例的流程示意图；

图2是GNSS软件接收机相关器流程图。

图3是基于多峰检测的欺骗检测方法的仿真测试检测结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

下面通过实施例，对本发明进行更为具体地说明。

实施例：

为实现上述发明目的，本发明提供了一种多峰检测和AGC增益监测结合的GNSS欺骗检测算法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：设置信噪比捕获门限和AGC增益阈值；

步骤2：接收GNSS信号与本地复制信号进行相关运算，获取各卫星信号的互模糊函数；

步骤3：通过设置的信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数；

步骤4：获取GNSS采样信号的AGC增益数据；

步骤5：若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号。

本发明的目的是这样实现的。

本发明提供了一种多峰检测和AGC增益监测结合的GNSS欺骗检测算法。欺骗信号的存在会使得接收信号与本地复制信号相关运算得到的互模糊函数中同时出现真实相关峰和欺骗相关峰；此外，随着欺骗信号功率的增加，信号间的互相关干扰会导致噪声基底的抬升，甚至会导致真实信号引起的真实相关峰淹没在噪声基底中。本发明通过设置信噪比捕获门限来检测互模糊函数中相关峰值的个数，若相关运算得到的互模糊函数中出现两个相关峰值，则说明欺骗信号的存在；当未能检测到两个相关峰值时，再通过设置AGC增益阈值来监测信号的功率异常，若采样信号的AGC增益值小于设置的AGC增益阈值，则说明欺骗信号的存在.

步骤1：设置信噪比捕获门限和AGC增益阈值；

本发明所述多峰检测是通过设置信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数实现的，所述AGC增益监测是通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的。

采取多峰检测和AGC增益监测结合的主要依据是：欺骗信号的存在会使得接收信号与本地复制信号相关运算得到的互模糊函数中同时出现真实相关峰和欺骗相关峰；此外，随着欺骗信号功率的增加，信号间的互相关干扰会导致噪声基底的抬升，甚至会导致真实信号引起的真实相关峰淹没在噪声基底中。因此使用多峰检测可以有效检测功率较低的欺骗信号；当欺骗信号功率较高导致噪底抬升并淹没真实相关峰时，可以使用AGC增益监测来弥补多峰检测在欺骗信号功率较高时性能受限的缺陷。

步骤2：接收GNSS信号与本地复制信号进行相关运算，获取各卫星信号的互模糊函数。

接收GNSS信号可表示为

式中，

s(t)表示接收GNSS信号；

t表示本地时间；

n(t)表示高斯白噪声；

i表示卫星编号；

A_i表示卫星i信号的振幅；

C_i(t-τ_i)表示卫星i信号的伪码；

D_i(t-τ_i)表示卫星i信号的数据码；

τ_i表示卫星i信号的码延迟；

ω_i表示卫星i信号的角频率；

表示卫星i信号的初相。

本地复制信号可表示为

I_loc(t)＝C_l(t-τ_l)cos(ω_lt) (2)

Q_loc(t)＝C_l(t-τ_l)sin(ω_lt) (3)

式中，

I_loc(t)表示本地复制伪码和同相支路(I支路)本地复制载波的乘积；

Q_loc(t)表示本地复制伪码和正交支路(Q支路)本地复制载波的乘积；

C_l(t-τ_l)表示本地复制伪码；

l表示本地复制信号卫星编号；

τ_l表示本地复制伪码的码延迟；

ω_l表示本地复制载波的角频率；

经过相干积分，同相支路(I支路)和正交支路(Q支路)(接收机接收GNSS信号后会分别通过同相支路(I支路)和正交支路(Q支路)进行相干积分的操作(见附图2))的输出为

式中，

I表示同相支路(I支路)的输出值；

Q表示正交支路(Q支路)的输出值；

T_coh表示相干积分时间

CAF＝I²+Q² (6)

式中CAF表示相关运算得到的互模糊函数

步骤3：通过设置的信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数。

具体地，所述检测相关峰值个数是通过检测互模糊函数中峰值位置信噪比和次峰值位置信噪比是否大于信噪比捕获门限实现的。峰值位置的定义是互模糊函数中相关值最大的搜索单元，次峰值位置的定义是互模糊函数中除峰值区域外相关值最大的搜索单元。峰值区域的划分依据是相关峰值的数学表达式，在码相位维度取峰值位置的±1个码片内，在载波多普勒维度取峰值位置的±3f_bin内，其中f_bin表示载波多普勒搜索步长。

式中SNR_peak表示互模糊函数中峰值位置信噪比，SNR_{second peak}表示互模糊函数中次峰值位置信噪比，SNR Threshold表示设置的信噪比捕获门限，n表示互模糊函数中相关峰值的个数。无信号时相关峰个数为0，只有真实信号时相关峰个数为1，同时有真实信号和欺骗信号时相关峰个数为2。

步骤4：获取GNSS采样信号的AGC增益数据。

步骤5：若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号。即

式中n表示互模糊函数中相关峰值的个数，AGC Value表示GNSS信号的AGC增益值，AGC Threshold表示设置的AGC增益阈值。

实验结果：

针对多峰检测方法进行仿真测试，仿真测试中真实信号为10个功率均为-158dBW(GPS L1 C/A信号功率的典型值)的GPS L1 C/A信号。欺骗信号为10个等功率的GPS L1 C/A信号，单颗欺骗信号功率初始设置为-180dBW，并以5dB的步长依次递增到-110dBW。

通过检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数来实现的多峰检测方法仿真测试结果如下

表1：多峰检测方法仿真测试结果

表1中欺骗信号总功率(Total Spoofing Power)定义为：

式中TSP表示欺骗信号总功率(单位：dBW)，

表示第i颗欺骗信号功率(单位：W)。

由表1的仿真测试结果可知，当欺骗信号总功率很低时，模糊函数中只能检测到真实相关峰；当欺骗信号总功率很高时，信号间的互相关干扰会导致噪声基底的抬升，并导致了真实相关峰淹没在噪声基底中，模糊函数中只能检测到欺骗相关峰。由附图3可知，本发明所述的基于多峰检测的欺骗检测方法可以有效检测欺骗信号总功率在-154dBW～-136dBW范围内的欺骗信号的存在。

针对AGC增益监测进行实验测试，实验测试中真实信号为10个功率均为-158dBW(GPS L1 C/A信号功率的典型值)的GPS L1 C/A信号。欺骗信号为10个等功率的GPS L1 C/A信号，单颗欺骗信号功率初始设置为-180dBW，并以5dB的步长依次递增到-120dBW。

通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的AGC增益监测方法实验测试结果如下。

表2：AGC增益监测实验测试结果

表2中欺骗识别率的定义是

式中N_sp表示欺骗信号存在时接收机输出的AGC增益数据样本总数，N_D表示欺骗信号存在时接收机输出的AGC增益被成功判决为欺骗存在的样本总数。

由表2的测试结果可知，当欺骗信号功率小于等于-140dBW时，通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的AGC增益监测方法未能检测出欺骗信号；当欺骗信号大于-140dBW时，通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的AGC增益监测方法可以有效识别出欺骗信号的存在。

综上，本发明所述多峰检测和AGC增益监测结合的GNSS欺骗检测算法可以有效弥补单一类型技术应用受限的缺陷，在低功率欺骗场景和高功率欺骗场景均可以有效识别出欺骗信号的存在；同时不依赖于额外硬件，具有成本低、实现复杂度低和检测效率高等诸多优点。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：设置信噪比捕获门限和AGC增益阈值；

步骤S2：接收GNSS信号与本地复制信号进行相关运算，获取各卫星信号的互模糊函数；

步骤S3：通过设置的信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数；

步骤S4：获取GNSS采样信号的AGC增益数据；

步骤S5：若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号。

2.根据权利要求1所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法，其特征在于，所述多峰检测是通过设置信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数实现的，所述AGC增益监测是通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的。

3.根据权利要求1所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法，其特征在于，所述步骤S2：

接收GNSS信号可表示为

式中，

s(t)表示接收GNSS信号；

t表示本地时间；

n(t)表示高斯白噪声；

i表示卫星编号；

A_i表示卫星i信号的振幅；

C_i(t-τ_i)表示卫星i信号的伪码；

D_i(t-τ_i)表示卫星i信号的数据码；

τ_i表示卫星i信号的码延迟；

ω_i表示卫星i信号的角频率；

表示卫星i信号的初相。

本地复制信号可表示为

I_loc(t)＝C_l(t-τ_l)Cos(ω_lt) (2)

Q_loc(t)＝C_l(t-τ_l)sin(ω_lt) (3)

式中，

I_loc(t)表示本地复制伪码和同相支路(I支路)本地复制载波的乘积；

Q_loc(t)表示本地复制伪码和正交支路(Q支路)本地复制载波的乘积；

C_l(t-τ_l)表示本地复制伪码；

l表示本地复制信号卫星编号；

τ_l表示本地复制伪码的码延迟；

ω_l表示本地复制载波的角频率；

经过相干积分，同相支路I支路和正交支路Q支路的输出为

式中，

I表示同相支路(I支路)的输出值；

Q表示正交支路(Q支路)的输出值；

T_coh表示相干积分时间；

CAF＝I²+Q² (6)

式中，

CAF表示相关运算得到的互模糊函数。

4.根据权利要求1所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法，其特征在于，所述步骤S3：

所述检测相关峰值个数是通过检测互模糊函数中峰值位置信噪比和次峰值位置信噪比是否大于信噪比捕获门限实现；

峰值位置的定义是互模糊函数中相关值最大的搜索单元，次峰值位置的定义是互模糊函数中除峰值区域外相关值最大的搜索单元；

峰值区域的划分依据是相关峰值的数学表达式，在码相位维度取峰值位置的±1个码片内，在载波多普勒维度取峰值位置的±3f_bin内，其中f_bin表示载波多普勒搜索步长；

式中，SNR_peak表示互模糊函数中峰值位置信噪比，SNR_secondpeak表示互模糊函数中次峰值位置信噪比，SNR Threshold表示设置的信噪比捕获门限，n表示互模糊函数中相关峰值的个数。

5.根据权利要求1所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测方法，其特征在于，所述步骤S5：

若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号，即：

式中，n表示互模糊函数中相关峰值的个数，AGC Value表示GNSS信号的AGC增益值，AGCThreshold表示设置的AGC增益阈值。

6.一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测系统，其特征在于，包括以下模块：

模块S1：设置信噪比捕获门限和AGC增益阈值；

模块S2：接收GNSS信号与本地复制信号进行相关运算，获取各卫星信号的互模糊函数；

模块S3：通过设置的信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数；

模块S4：获取GNSS采样信号的AGC增益数据；

模块S5：若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号。

7.根据权利要求6所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测系统，其特征在于，所述多峰检测是通过设置信噪比捕获门限检测各卫星信号互模糊函数的相关峰值个数实现的，所述AGC增益监测是通过设置AGC增益阈值监测GNSS信号的功率异常实现的。

8.根据权利要求6所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测系统，其特征在于，所述模块S2：

接收GNSS信号可表示为

式中，

s(t)表示接收GNSS信号；

t表示本地时间；

n(t)表示高斯白噪声；

i表示卫星编号；

A_i表示卫星i信号的振幅；

C_i(t-τ_i)表示卫星i信号的伪码；

D_i(t-τ_i)表示卫星i信号的数据码；

τ_i表示卫星i信号的码延迟；

ω_i表示卫星i信号的角频率；

表示卫星i信号的初相。

本地复制信号可表示为

I_loc(t)＝C_l(t-τ_l)cos(ω_lt) (2)

Q_loc(t)＝C_l(t-τ_l)sin(ω_lt) (3)

式中，

I_loc(t)表示本地复制伪码和同相支路(I支路)本地复制载波的乘积；

Q_loc(t)表示本地复制伪码和正交支路(Q支路)本地复制载波的乘积；

C_l(t-τ_l)表示本地复制伪码；

l表示本地复制信号卫星编号；

τ_l表示本地复制伪码的码延迟；

ω_l表示本地复制载波的角频率；

经过相干积分，同相支路I支路和正交支路Q支路的输出为

式中，

I表示同相支路(I支路)的输出值；

Q表示正交支路(Q支路)的输出值；

T_coh表示相干积分时间；

CAF＝I²+Q² (6)

式中，

CAF表示相关运算得到的互模糊函数。

9.根据权利要求6所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测系统，其特征在于，所述模块S3：

所述检测相关峰值个数是通过检测互模糊函数中峰值位置信噪比和次峰值位置信噪比是否大于信噪比捕获门限实现；

峰值位置的定义是互模糊函数中相关值最大的搜索单元，次峰值位置的定义是互模糊函数中除峰值区域外相关值最大的搜索单元；

峰值区域的划分依据是相关峰值的数学表达式，在码相位维度取峰值位置的±1个码片内，在载波多普勒维度取峰值位置的±3f_bin内，其中f_bin表示载波多普勒搜索步长；

式中，SNR_peak表示互模糊函数中峰值位置信噪比，SNR_secondpeak表示互模糊函数中次峰值位置信噪比，SNR Threshold表示设置的信噪比捕获门限，n表示互模糊函数中相关峰值的个数。

10.根据权利要求6所述的一种多峰检测和增益监测结合的GNSS欺骗检测系统，其特征在于，所述模块S5：

若有卫星检测出两个相关峰值，或只检测出一个相关峰值而AGC增益数据小于设置的AGC增益阈值，则说明待检测信号中存在欺骗信号，即：

式中，n表示互模糊函数中相关峰值的个数，AGC Value表示GNSS信号的AGC增益值，AGCThreshold表示设置的AGC增益阈值。

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