CN112954586B - 一种欺骗干扰源定位方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种欺骗干扰源定位方法、电子设备及存储介质,所述方法包括:从目标干扰区域的多个接收机中筛选出多个接收终端,获取多个所述接收终端的接收信号信息与位置信息;根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置;设置验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率并获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击;若存在欺骗干扰攻击,将所述目标区域中的所述干扰源位置上报。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及通信安全技术领域,尤其涉及一种欺骗干扰源定位方法、电子设备及存储介质。
背景技术
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)中接收机能提供定位、导航和定时服务,已经成为人们日常生活中不可或缺的工具,广泛应用于军事装备及以人民日常生活中。对于安全性、可靠性要求严格的场合,值得信赖的定时定位尤为重要。而在GNSS系统中,由于达到地面时的卫星信号非常微弱,极易受到干扰,包括压制式干扰与欺骗性干扰。其中欺骗式干扰可以在接收机毫无察觉的情况下破坏甚至控制定时定位结果,因而欺骗式干扰比压制式干扰威胁更大。特别是随着电子战技术和集成电路技术的发展,使得欺骗式干扰更加频繁出现。
近年来抗欺骗技术成为GNSS领域的研究热点,现有的抗欺骗技术能够检测到并抑制欺骗式干扰的影响,但无法对欺骗干扰源进行定位,一些基于TDOA的无源定位方法的定位结果也只能获取欺骗干扰源的大致范围,无法实现精确定位。
发明内容
有鉴于此,本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种欺骗干扰源定位方法、电子设备及存储介质,以实现对欺骗干扰源的精确判断和定位。
基于上述目的,本说明书一个或多个实施例提供了一种欺骗干扰源定位方法,其特征在于,包括:
从目标干扰区域的多个接收机中筛选出多个接收终端,获取多个所述接收终端的接收信号信息与位置信息;
根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置;
设置验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率并获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击;
若存在欺骗干扰攻击,将所述目标区域中的所述干扰源位置上报。
可选的,所述从目标干扰区域的多个接收机中筛选出多个接收终端,获取多个接收终端的接收信号信息与位置信息,包括:
获取所述目标干扰区域中全部接收机上报的接收信号信息,所述接收信号信息包括受干扰前的第一信噪比与受干扰后的第二信噪比,计算每个接收机受干扰前后的信噪比差值以及多个所述信噪比差值的均值,选取信噪比差值大于所述均值的所述接收机作为所述接收终端;
在所述目标干扰区域内设定原点并基于所述原点建立坐标系,确定所述接收终端在所述坐标系中的坐标信息作为所述位置信息。
可选的,根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置,包括:
响应于所述目标干扰区域中存在一个干扰源,采用单干扰源定位算法确定所述干扰源的位置信息;
所述采用单干扰源定位算法确定所述干扰源的位置信息,包括:
计算多个所述接收终端的受干扰强度:
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度计算各所述接收终端的权重值:
其中,wi表示接收终端ai的权重值,e为自然数底数;
根据多个所述接收终端的所述权重值与所述坐标信息计算漂移向量:
其中,M表示所述漂移向量,(xi,yi)为接收终端ai的坐标信息,所述漂移向量M的终点坐标即所述干扰源的坐标。
可选的,根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置,包括:
响应于所述目标干扰区域中存在多个干扰源,采用多干扰源定位算法确定多个干扰源的位置信息;
所述采用多干扰源定位算法确定多个干扰源的位置信息,包括:
计算多个所述接收终端的受干扰强度:
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度计算各所述接收终端的权重值:
其中,wi表示接收终端ai的权重值,e为自然数底数;
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度、所述权重值在所述目标干扰区域内通过聚类处理得到多个簇类并确定多个簇类相应的簇类中心,簇类个数即为干扰源个数,簇类中心坐标即为干扰源的坐标。
可选的,所述根据多个所述接收终端的所述受干扰强度、所述权重值在所述目标干扰区域内通过聚类处理得到多个簇类并确定多个簇类相应的簇类中心,包括:
步骤1:进行算法参数设定与变量初始化,其中,所述参数设定包括:设定半径r、停止迭代阈值τ以及受干扰强度阈值vτ,所述变量初始化包括:初始化簇类个数C=0,簇类中心集合Center=[],以及为每个所述接收终端ai初始化计数器ci=0、标签fi=0;
步骤2:随机选取一个标签fm=0的接收终端am,m∈[1,n]作为当前中心点P0(xm,ym),计算中心点P0与所有接收终端之间的距离d0j,以及计算中心点P0的受干扰强度与所有接收终端的受干扰强度之差v0j,j=1,…,n;
步骤3:根据距离d0j与受干扰强度差v0j确定中心点P0的所属点集合A0,所述所属点集合A0:
A0={ak|d0k<r∩v0k<vτ,k∈[1,n]};
对所述所属点集合A0中的接收终端的计数器与标签进行更新:
步骤4:确定更新中心点Pn与当前中心点P0之间的距离ΔP=Pn-P0,若ΔP<τ,执行下一步骤,否则结束算法执行;
步骤5:若所述簇类中心集合Center为空,将当前中心点P0加入所述簇类中心集合Center,簇类个数C=C+1,返回执行步骤2;
若所述簇类中心集合Center非空,遍历所述簇类中心集合Center;
可选的,所述设置验证终端包括在干扰源位置处设定虚拟验证终端;
所述利用所述虚拟验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率包括:
计算所述目标区域中多个接收终端的受干扰强度vi(i=1,2,3,…,n)与权重值wi,根据所述受干扰强度vi与所述权重值wi确定所述虚拟验证终端的受干扰强度vmax:
CNR2=CNR1+vmax;
确定多个接收终端的信号功率Pi(i=1,2,3,…,n),根据所述信号功率Pi计算确定所述虚拟验证终端的受干扰后的信号功率Pmax:
计算所述虚拟验证终端的期望干扰功率PN:
PN=Pmax+CNR2.
可选的,所述设置验证终端包括选取所述干扰源位置特定半径范围内所有接收终端作为所述验证终端;
所述利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率包括:
计算所述干扰源位置处的终端功率Pz:
其中,l表示以所述干扰源为圆心特定半径R范围内所述验证终端的个数,Pq表示第q个所述验证终端受到干扰后的信号功率;
计算所述干扰源位置处的信噪比CNRz:
其中,CNRq表示第q个所述验证终端受到干扰后的信噪比;
所述期望干扰功率PN=Pz+CNRz。
可选的,所述获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,包括:
选取受干扰程度最强的三个所述接收终端,根据这三个所述接收终端受干扰前后的信噪比估计干扰源功率作为所述估计功率;
所述对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击,包括:
设定差异阈值,若所述估计干扰功率与所述期望干扰功率差值超过所述差异阈值,则所述目标干扰区域中存在欺骗干扰攻击。
基于上述目的,本说明书一个或多个实施例提供了一种欺骗干扰源定位电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如下的欺骗干扰源定位方法:
获取目标干扰区域中多个接收终端的接收信号信息与位置信息;
根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置;
设置验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率并获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击;
若存在欺骗干扰攻击,将所述目标区域中的所述干扰源位置上报。
基于上述目的,本说明书一个或多个实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如下的欺骗干扰源定位方法:
获取目标干扰区域中多个接收终端的接收信号信息与位置信息;
根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置;
设置验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率并获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击;
若存在欺骗干扰攻击,将所述目标区域中的所述干扰源位置上报。
从上面所述可以看出,本说明书一个或多个实施例提供的欺骗干扰源定位方法、电子设备及存储介质,根据目标干扰区域中多个接收终端接收信号信息的变化情况和坐标位置信息针对多个接收终端进行聚类分析确定可能存在的干扰源的位置信息,进一步的对可能存在的干扰源进行干扰功率预测,通过对比期望干扰功率与估计干扰功率以确定是否存在定位欺骗攻击,响应与存在欺骗干扰攻击,之前所确定的干扰源即欺骗干扰源,通过聚类分析所确定的亦即欺骗干扰源的精确位置信息。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书一个或多个实施例所提供的一种欺骗干扰源定位方法示意图;
图2为本说明书一个或多个实施例所提供的一种欺骗干扰源定位方法中单干扰源定位算法方法示意图;
图3为本说明书一个或多个实施例所提供的一种欺骗干扰源定位电子设备示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如背景技术部分所述,近年来抗欺骗技术成为GNSS领域的研究热点,现有的抗欺骗技术能够检测是否存在欺骗式的干扰影响,对于欺骗式干扰的影响进行一定的抑制,申请人在实现本公开的过程中发现,现有一些定位方法的也只能获取欺骗干扰源的大致范围,无法实现精确定位。
基于上述原因,申请人提出一种欺骗干扰源定位方法,基于聚类与功率变化对区域中多个接收终端进行分析,实现对欺骗干扰源的精确判断和定位。
以下,通过具体的实施例进一步详细说明本公开的技术方案。
在一方面,本申请的一些可选实施例提供了一种欺骗干扰源定位方法。
如图1所示,本申请的一个或多个可选实施例所提供的所述欺骗干扰源定位方法,包括:
S1:从目标干扰区域的多个接收机中筛选出多个接收终端,获取多个所述接收终端的接收信号信息与位置信息;
所述目标干扰区域中的处于两个干扰源中间位置处的接收机可能同时受到多个干扰源的影响,这部分接收机的接收信号组成复杂,为避免多干扰源定位时扰乱定位分析结果,首先多多个接收机进行分析筛选,具体的,可以获取所述目标干扰区域中全部接收机上报的接收信号信息,所述接收信号信息包括受干扰前的第一信噪比与受干扰后的第二信噪比,计算每个接收机受干扰前后的信噪比差值以及多个所述信噪比差值的均值,选取信噪比差值大于所述均值的所述接收机作为所述接收终端;
进一步的,包括获取所述接收终端在受干扰前的第一信噪比与受干扰后的第二信噪比,所述接收信号信息包括所述第一信噪比与所述第二信噪比;
以及,在所述目标干扰区域内设定原点并基于所述原点建立坐标系,确定所述接收终端在所述坐标系中的坐标信息作为所述位置信息;
例如,在一些实施例中,所述欺骗干扰源定位方法应用于10km*10km范围的目标干扰区域内,在此目标干扰区域中可能存在有500个接收终端在进行工作,可以在目标干扰区域的中心点设置原点,也可以任选左下角的区域顶端设置原点,或者在区域内任选一点作为原点,之后在原点基础上设置直角坐标系,由此目标干扰区域中的500个接收终端都确定了相应的坐标地址作为所述位置信息,分别获取这些接收终端在受到干扰前和受到干扰后的信噪比作为接受信号信息;
S2:根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置;
所述目标干扰区域中所存在的干扰源数量主要分为两种情况,即单个干扰源和多个干扰源,响应于存在单个干扰源,该干扰源对所述目标干扰区域中多个接收终端的影响易于分析,采用单干扰源定位算法进行聚类分析以确定该单个干扰源的位置信息;响应于存在多个干扰源,采用多干扰源定位算法进行聚类分析确定目标干扰区域中的所有簇类以及簇类中心位置信息即多个干扰源的位置信息;
S3:设置验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率并获取所述干扰源位置处的估计干扰功率;
S4:对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击;
确定干扰源位置信息后需要进一步确定是否为欺骗干扰攻击,所述欺骗干扰源定位方法通过功率预测确定期望干扰功率,并基于此进行判断;
S5:若存在欺骗干扰攻击,将所述目标区域中的所述干扰源位置上报。
所述欺骗干扰源定位方法,根据目标干扰区域中多个接收终端接收信号信息的变化情况和坐标位置信息针对多个接收终端进行聚类分析确定可能存在的干扰源的位置信息,进一步的对可能存在的干扰源进行干扰功率预测,通过对比期望干扰功率与估计干扰功率以确定是否存在定位欺骗攻击,响应与存在欺骗干扰攻击,之前所确定的干扰源即欺骗干扰源,通过聚类分析所确定的亦即欺骗干扰源的精确位置信息。
如图2所示,在本申请的一个或多个可选实施例所提供的欺骗干扰源定位方法中,采用单干扰源定位算法确定所述干扰源的位置信息,包括:
S201:计算多个所述接收终端的受干扰强度:
S202:根据多个所述接收终端的所述受干扰强度计算各所述接收终端的权重值:
其中,wi表示接收终端ai的权重值,e为自然数底数;
S203:根据多个所述接收终端的所述权重值与所述坐标信息计算漂移向量:
其中,M表示所述漂移向量,(xi,yi)为接收终端ai的坐标信息,所述漂移向量M的终点坐标即所述干扰源的坐标。
在本申请的一个或多个可选实施例所提供的欺骗干扰源定位方法中,所述采用多干扰源定位算法确定多个干扰源的位置信息,包括:
计算多个所述接收终端的受干扰强度:
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度计算各所述接收终端的权重值:
其中,wi表示接收终端ai的权重值,e为自然数底数;
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度、所述权重值在所述目标干扰区域内通过聚类处理得到多个簇类并确定多个簇类相应的簇类中心,簇类个数即为干扰源个数,簇类中心坐标即为干扰源的坐标。
进一步的,所述根据多个所述接收终端的所述受干扰强度、所述权重值在所述目标干扰区域内通过聚类处理得到多个簇类并确定多个簇类相应的簇类中心,包括:
步骤1:进行算法参数设定与变量初始化,其中,所述参数设定包括:设定半径r、停止迭代阈值τ以及受干扰强度阈值vτ,所述变量初始化包括:初始化簇类个数C=0,簇类中心集合Center=[],以及为每个所述接收终端ai初始化计数器ci=0、标签fi=0;
步骤2:随机选取一个标签fm=0的接收终端am,m∈[1,n]作为当前中心点P0(xm,ym),计算中心点P0与所有接收终端之间的距离d0j,以及计算中心点P0的受干扰强度与所有接收终端的受干扰强度之差v0j,j=1,…,n;
步骤3:根据距离d0j与受干扰强度差v0j确定中心点P0的所属点集合A0,所述所属点集合A0:
A0={ak|d0k<r∩v0k<vτ,k∈[1,n]};
对所述所属点集合A0中的接收终端的计数器与标签进行更新:
步骤4:确定更新中心点Pn与当前中心点P0之间的距离ΔP=Pn-P0,若ΔP<τ,执行下一步骤,否则结束算法执行;
步骤5:若所述簇类中心集合Center为空,将当前中心点P0加入所述簇类中心集合Center,簇类个数C=C+1,返回执行步骤2;
若所述簇类中心集合Center非空,遍历所述簇类中心集合Center;
所述多干扰源定位算法通过上述聚类处理能够在所述目标干扰区域中确定所有簇类,相应的也确定了所有簇类中心的坐标信息。
本申请的一个或多个可选实施例所提供的欺骗干扰源定位方法,还需要进一步确定是否为欺骗干扰攻击,通过功率预测确定期望干扰功率,将所述期望干扰功率与所述估计干扰功率二者进行对比以确定是否存在欺骗干扰攻击,在一些实施例中,对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击,包括:
设定差异阈值,若所述估计干扰功率与所述期望干扰功率差值超过所述差异阈值,则所述目标干扰区域中存在欺骗干扰攻击。
本领域人员可以理解的是,可以通过期望干扰功率与实际干扰功率的差值来判断是否存在欺骗干扰攻击,但是需要说明的是,方法实施操作的过程中实际干扰功率无法获取,因此在一些可选实施例中利用估计干扰功率来近似表征实际干扰功率。其中,所述获取所述干扰源位置处的估计干扰功率可以选取受干扰程度最强的三个所述接收终端,根据这三个所述接收终端受干扰前后的信噪比估计干扰源功率作为所述估计功率;所述期望干扰功率则可以通过设置验证终端利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的所述期望干扰功率。其中,所述验证终端可以是实际布置的接收终端,也可以是利用算法拟合得到的终端。
为了使功率预测更为准确,需要选择一个终端,其受到的欺骗干扰源干扰最大,远高于自然干扰和卫星干扰,以保证其他两种干扰对预测结果的影响较小。可以选用虚拟终端或者真实接收机作为终端,利用所述虚拟验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率包括:
计算所述目标区域中多个接收终端的受干扰强度vi(i=1,2,3,…,n)与权重值wi,根据所述受干扰强度vi与所述权重值wi确定所述虚拟验证终端的受干扰强度vmax:
CNR2=CNR1+vmax;
确定多个接收终端的信号功率Pi(i=1,2,3,…,n),根据所述信号功率Pi计算确定所述虚拟验证终端的受干扰后的信号功率Pmax:
计算所述虚拟验证终端的期望干扰功率PN:
PN=Pmax+CNR2.
在一些可选实施例中,所述利用实际设置的接收终端作为验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率包括:
计算所述干扰源位置处的终端功率Pz:
其中,l表示以所述干扰源为圆心特定半径R范围内所述验证终端的个数,Pq表示第q个所述验证终端受到干扰后的信号功率;
计算所述干扰源位置处的信噪比CNRz:
其中,CNRq表示第q个所述验证终端受到干扰后的信噪比;
所述期望干扰功率PN=Pz+CNRz。
可以理解,该方法可以通过任何具有计算、处理能力的装置、设备、平台、设备集群来执行。
需要说明的是,本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行,例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下,由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下,这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤,这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是,上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
在另一方面,本申请的一些可选实施例还提供了一种欺骗干扰源定位电子设备。所述电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中所述的欺骗干扰源定位方法。
图3示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图,该设备可以包括:处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的所述欺骗干扰源定位方法的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的所述欺骗干扰源定位方法的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1020中,并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例所述欺骗干扰源定位方法方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述实施例中相应的所述欺骗干扰源定位方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
在另一方面,本申请的一些可选实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行上述实施例中所述的欺骗干扰源定位方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种欺骗干扰源定位方法,其特征在于,包括:
从目标干扰区域的多个接收机中筛选出多个接收终端,获取多个所述接收终端的接收信号信息与位置信息;
根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置;
设置验证终端,利用所述验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率并获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击;
若存在欺骗干扰攻击,将所述目标干扰区域中的所述干扰源位置上报;
其中,所述从目标干扰区域的多个接收机中筛选出多个接收终端,获取多个所述接收终端的接收信号信息与位置信息,包括:
获取所述目标干扰区域中全部接收机上报的接收信号信息,所述接收信号信息包括受干扰前的第一信噪比与受干扰后的第二信噪比,计算每个接收机受干扰前后的信噪比差值以及多个所述信噪比差值的均值,选取信噪比差值大于所述均值的所述接收机作为所述接收终端;
在所述目标干扰区域内设定原点并基于所述原点建立坐标系,确定所述接收终端在所述坐标系中的坐标信息作为所述位置信息;
其中,根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置,包括:
响应于所述目标干扰区域中存在一个干扰源,采用单干扰源定位算法确定所述干扰源的位置信息;
所述采用单干扰源定位算法确定所述干扰源的位置信息,包括:
计算多个所述接收终端的受干扰强度:
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度计算各所述接收终端的权重值:
其中,wi表示接收终端ai的权重值,e为自然数底数;
根据多个所述接收终端的所述权重值与所述坐标信息计算漂移向量:
其中,M表示所述漂移向量,(xi,yi)为接收终端ai的坐标信息,所述漂移向量M的终点坐标即所述干扰源的坐标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据干扰源数量采用相应的干扰源定位算法,利用所述干扰源定位算法根据所述接收信号信息与所述位置信息确定干扰源位置,包括:
响应于所述目标干扰区域中存在多个干扰源,采用多干扰源定位算法确定多个干扰源的位置信息;
所述采用多干扰源定位算法确定多个干扰源的位置信息,包括:
计算多个所述接收终端的受干扰强度:
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度计算各所述接收终端的权重值:
其中,wi表示接收终端ai的权重值,e为自然数底数;
根据多个所述接收终端的所述受干扰强度、所述权重值在所述目标干扰区域内通过聚类处理得到多个簇类并确定多个簇类相应的簇类中心,簇类个数即为干扰源个数,簇类中心坐标即为干扰源的坐标。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述接收终端的所述受干扰强度、所述权重值在所述目标干扰区域内通过聚类处理得到多个簇类并确定多个簇类相应的簇类中心,包括:
步骤1:进行算法参数设定与变量初始化,其中,所述参数设定包括:设定半径r、停止迭代阈值τ以及受干扰强度阈值vτ,所述变量初始化包括:初始化簇类个数C=0,簇类中心集合Center=[],以及为每个所述接收终端ai初始化计数器ci=0、标签fi=0;
步骤2:随机选取一个标签fm=0的接收终端am,m∈[1,n]作为当前中心点P0(xm,ym),计算中心点P0与所有接收终端之间的距离d0j,以及计算中心点P0的受干扰强度与所有接收终端的受干扰强度之差v0j,j=1,…,n;
步骤3:根据距离d0j与受干扰强度差v0j确定中心点P0的所属点集合A0,所述所属点集合A0:
A0={ak|d0k<r∩v0k<vτ,k∈[1,n]};
对所述所属点集合A0中的接收终端的计数器与标签进行更新:
步骤4:确定更新中心点Pn与当前中心点P0之间的距离ΔP=Pn-P0,若ΔP<τ,执行下一步骤,否则结束算法执行;
步骤5:若所述簇类中心集合Center为空,将当前中心点P0加入所述簇类中心集合Center,簇类个数C=C+1,返回执行步骤2;
若所述簇类中心集合Center非空,遍历所述簇类中心集合Center;
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设置验证终端包括在干扰源位置处设定虚拟验证终端;
所述利用所述虚拟验证终端确定所述干扰源位置处的期望干扰功率包括:
计算所述目标区域中多个接收终端的受干扰强度vi(i=1,2,3,…,n)与权重值wi,根据所述受干扰强度vi与所述权重值wi确定所述虚拟验证终端的受干扰强度vmax:
CNR2=CNR1+vmax;
确定多个接收终端的信号功率P`i(i=1,2,3,…,n),根据所述信号功率P`i计算确定所述虚拟验证终端的受干扰后的信号功率P`max:
计算所述虚拟验证终端的期望干扰功率P`N:
P`N=P`max+CNR2。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述干扰源位置处的估计干扰功率,包括:
选取受干扰程度最强的三个所述接收终端,根据这三个所述接收终端受干扰前后的信噪比估计干扰源功率作为所述估计干扰功率;
所述对比所述期望干扰功率与所述估计干扰功率以确定所述目标干扰区域中是否存在欺骗干扰攻击,包括:
设定差异阈值,若所述估计干扰功率与所述期望干扰功率差值超过所述差异阈值,则所述目标干扰区域中存在欺骗干扰攻击。
7.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任意一项所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1至6任一所述方法。
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