CN116232377B - 一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，该方法包括：获取扩频卫星移动通信系统信号信息；所述扩频卫星移动通信系统信号信息包括工作频段下行链路信号和工作频段上行链路信号；对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息；对所述接入消息信道的参数信息进行解析，得到接入消息信道的参数因子；对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息；将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。本发明方法在干扰起效区域内所要求的发射干扰功率更小，实现了对扩频卫星移动通信系统通信终端的有效干扰。

Description

一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法

技术领域

本发明涉及通信与信息系统技术领域，尤其涉及一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法。

背景技术

卫星通信具有覆盖范围广、通信距离远、不受地理条件限制、组网灵活等优点，使得其成为地面网络的有效补充。在地面网络信号覆盖不佳的地方，卫星通信网络成为用户实现互联互通的最佳选择。随着卫星通信技术的迅速发展，对卫星移动通信有效监管和信息控制的需求日益迫切。

扩频卫星移动通信系统采用了点波束全球蜂窝覆盖、宽带码分多址和扩频处理等先进技术。针对该类新型扩频卫星移动通信系统的干扰技术，希望具备投入少、技术高、效果明显等特点，具有非对称和以弱胜强的潜力，与采用传统功率压制式干扰方法相比，希望新的干扰方法能在干扰起效区域内要求的干扰功率更小。因此，实现对扩频卫星移动通信系统的通信终端高效干扰是移动通信卫星系统信息控制迫切需要解决的问题之一。

扩频卫星移动通信系统采用WCDMA扩频通信体制，具有良好的保密性和抗干扰能力。使用常规方法，如采用信号压制方式对该卫星通信终端目标实施干扰，一般干扰载荷功率需求大、对抗手段单一、整体作战效能较低。

传统的功率压制式干扰设备采用在干扰频段内进行大功率锯齿波信号扫频或梳状谱信号拦阻等方法。这些方法不需要对通信信号分析处理、实现简单，但对采用WCDMA扩频通信体制的通信系统干扰效果较差，一般需要发射比通信信号功率大几十倍甚至上百倍才能起到效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，能够利用接入请求、接入消息信道的传输协议漏洞，在实现同步引导的前提下，发射自定义波形的干扰信号实现相关干扰的效果，阻止卫星正确接收通信终端发射的公共信道传输信息，从而达到提高干扰效率的目的。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，所述方法包括：

S1，获取扩频卫星移动通信系统信号信息；所述扩频卫星移动通信系统信号信息包括工作频段下行链路信号和工作频段上行链路信号；

S2，对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息；

S3，对所述接入消息信道的参数信息进行解析，得到接入消息信道的参数因子；所述参数因子包括接入消息信道扩频因子、接入消息信道扰码号、接入消息控制字段规格、接入消息导频比特模式；

S4，对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息；

S5，将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息，包括：

S21，对所述工作频段下行链路信号进行处理，得到工作频段上行链路信号的粗同步引导；

S22，利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导；

S23，利用所述精同步引导，对接入请求信道进行处理，得到接入消息信道的参数信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息，包括：

构建接入消息信道的信源比特数据；

对所述接入消息信道的信源比特数据、接入消息信道的接入消息信道扩频因子、接入消息信道扰码号、接入消息控制字段规格、接入消息导频比特模式进行处理，得到干扰波形数据信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰，包括：

将所述干扰波形数据信息延迟20480个码片，得到延迟干扰波形数据信息；

利用QPSK调制方式，将所述延迟干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述对所述工作频段下行链路信号进行处理，得到工作频段上行链路信号的粗同步引导，包括：

对所述工作频段下行链路信号进行时隙同步检测和帧同步检测，得到帧同步指示信息；

所述帧同步指示信息为工作频段上行链路信号的粗同步引导。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导，包括：

S221，利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，得到所述工作频段上行链路信号的同步指示点；

S222，以所述同步指示点为中心，在其前后各1024个码片的范围内，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述利用所述精同步引导，对接入消息信道进行处理，得到接入消息信道的参数信息，包括：

利用所述精同步引导，对接入消息信道进行数据提取和参数估计，得到接入消息信道的参数信息。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明通过对扩频卫星移动通信系统上行链路的公共信道信号侦察分析，获得公共信道精确同步指示以及关键参数信息，在同步指示点上发射接入消息信道相关干扰信号，实现相关干扰的效果，阻止卫星正确接收通信终端发射的公共信道传输信息，从而达到提高干扰效率的目的。本发明方法设计的干扰波形剥离了上行链路公共信道信号的扩频增益保护，与采用传统大功率压制式干扰方法相比，本发明方法在干扰起效区域内所要求的发射干扰功率更小，实现了对扩频卫星移动通信系统通信终端的有效干扰，填补了扩频卫星移动通信系统对抗领域的技术空白。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明实施例公开的一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法的流程示意图；

图2本发明接入请求信道、接入消息信道的时序关系图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明公开了一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，该方法包括：获取扩频卫星移动通信系统信号信息；所述扩频卫星移动通信系统信号信息包括工作频段下行链路信号和工作频段上行链路信号；对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息；对所述接入消息信道的参数信息进行解析，得到接入消息信道的参数因子；对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息；将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。本发明方法在干扰起效区域内所要求的发射干扰功率更小，实现了对扩频卫星移动通信系统通信终端的有效干扰。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法的流程示意图。其中，图1所描述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法应用于扩频卫星移动通信系统中，或抗干扰通信系统中，本发明实施例不做限定。如图1所示，该基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法可以包括以下操作：

S1，获取扩频卫星移动通信系统信号信息；所述扩频卫星移动通信系统信号信息包括工作频段下行链路信号和工作频段上行链路信号；

S2，对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息；

S3，对所述接入消息信道的参数信息进行解析，得到接入消息信道的参数因子；所述参数因子包括接入消息信道扩频因子、接入消息信道扰码号、接入消息控制字段规格、接入消息导频比特模式；

S4，对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息；

S5，将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。

扩频卫星移动通信系统上行链路的公共信道包括接入请求信道、接入消息信道、公共分组信道等，这些公共信道是实现通信终端与卫星之间初始同步、控制信令交互的关键传输通道。接入请求信道、接入消息信道的时序关系见图2所示。

可选的，所述对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息，包括：

S21，对所述工作频段下行链路信号进行处理，得到工作频段上行链路信号的粗同步引导；

其中，对所述工作频段下行链路信号进行处理包括时隙同步检测、帧同步检测。扩频卫星移动通信系统下行信号把一个10ms的无线帧分为15个时隙。通过已知的主同步码序列进行滑动搜索来确定时隙的起始位置；

可选的，主同步码序列由格雷序列构成，长度为256，通过主同步检测可以获得波束时隙同步指示信息；

具体为：指利用已知的主同步码序列C_z，长度为M＝256，对下行链路信号数据进行滑动搜索，以确定数据中时隙的起始位置，主要步骤包括：

1.在下行链路信号中提取2个时隙长度的数据段S₁(长度为L＝5120)，以其第一个数S₁(1)开始截取数据S₁(1:M)，然后进行abs(sum(S₁(1:M).*C_z))计算得到T₁(1)，其中abs()表示求绝对值、sum()表示求和、.*表示向量逐点相乘；

2.以第二个数S₁(2)开始截取数据S₁(2:M+1)，进行abs(sum(S₁(2:M+1).*C_z))计算得到T₁(2)；

3.重复1、2过程，直到滑动到S₁(L-M+1:L),计算得到T₁(L-M+1)；

4.求向量T₁(1:L-M+1)的最大值，该最大值对应数据位置即为时隙起始位置,时隙同步检测信息即指时隙起始位置。

在时隙同步检测的基础上，通过已知的辅同步码序列完成帧同步处理。

可选的，辅同步码序列由a组长度为b的序列组成，它们在一帧的15个时隙中有规则的组合，形成不同组合方式，组合号与波束主扰码组的编号是一一对应的，a、b为整数；

具体为：利用已知的辅同步码序列C_i(长度为N＝3840，i＝1,2,...,512,表示第i组辅同步码序列)对下行信号数据进行滑动搜索，以确定数据的帧同步指示信息和主扰码序列，主要步骤包括：

1.在下行信号中以时隙起始位置开始，提取2帧长度的数据段S₂(长度为P＝76800)，以其第一个数S₂(1)开始截取数据S₂(1:N)，然后与辅同步码序列C₁进行abs(sum(S₂(1:N).*C₁))计算得到T_2,1(1)，其中abs()表示求绝对值、sum()表示求和、.*表示向量逐点相乘；

2.以其第二个数S₂(2)开始截取数据S₂(2:N+1)，进行abs(sum(S₂(2:N+1).*C₁))计算得到T_2,1(2)，

3.直到滑动到S₂(P-N+1:P)计算得到T_2,1(P-N+1)；

4.求向量T_2,1(1:P-N+1)的最大值T_2,max(1)；

5.以其第一个数S₂(1)截取数据S₂(1:N)，然后与辅同步码序列C₂进行abs(sum(S₂(1:N).*C₂))计算得到T_2,2(1)；

6.以其第二个数S₂(2)开始直到滑动到S₂(P-N+1:P)，计算得到T_2,2(1:P-N+1))，求向量T_2,2(1:P-N+1)的最大值T_2,max(2)；

7.重复上述过程，直到遍历到i＝512，获得T_2,max(1:512)；

8.对T_2,max(1:512)求最大值T_2,max(j),j∈(1,2,...,512)，那么T_2,max(j)对应的信号数据位置为帧同步起始位置(即帧同步检测信息))。

得到的帧同步指示信息(即帧同步处理后得到的信号一帧数据的起始位置)就可以作为工作频段上行链路信号的粗同步引导。

S22，利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导；所述精同步引导即为确定信号的起始位置；

S23，利用所述精同步引导，对接入消息信道进行处理，得到接入消息信道的参数信息。

可选的，所述对所述接入请求信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息，包括：

构建接入消息信道的信源比特数据；

对所述接入消息信道的信源比特数据、接入消息信道的接入消息信道扩频因子、接入消息信道扰码号、接入消息控制字段规格、接入消息导频比特模式进行处理，得到干扰波形数据信息。

其中，信源比特数据由以下字段组成：接入消息信道扩频因子参数段、信道扰码号参数段、控制字段规格参数段、导频比特模式参数段。设置上述字段的参数，构建接入消息信道的信源比特数据，作为干扰波形数据。该干扰波形数据的关键参数都符合扩频卫星移动通信系统的接入消息信道的通信规则，但是其接入消息的信源比特数据是本发明自定义的。

可选的，所述将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰，包括：

在精同步指示下，将所述干扰波形数据信息延迟20480个码片，得到延迟干扰波形数据信息；

利用QPSK调制(正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)是一种经典的数字通信调制方式，这里是指将干扰波形数据按照QPSK调制原理进行调制处理)方式，将所述延迟干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。

可选的，所述对所述工作频段下行链路信号进行处理，得到工作频段上行链路信号的粗同步引导，包括：

对所述工作频段下行链路信号进行时隙同步检测和帧同步检测，得到帧同步指示信息；

所述帧同步指示信息为工作频段上行链路信号的粗同步引导。

可选的，所述利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导，包括：

S221，利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，得到所述工作频段上行链路信号的同步指示点；

S222，以所述同步指示点为中心，在其前后各1024个码片的范围内，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导。

可选的，所述利用所述精同步引导，对接入消息信道进行处理，得到接入消息信道的参数信息，包括：

利用所述精同步引导，对接入消息信道进行数据提取和参数估计，得到接入消息信道的参数信息。

可见，实施本发明实施例所述方法，实现了对扩频卫星移动通信系统通信终端的有效干扰。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，获取扩频卫星移动通信系统信号信息；所述扩频卫星移动通信系统信号信息包括工作频段下行链路信号和工作频段上行链路信号；

S2，对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息；

S3，对所述接入消息信道的参数信息进行解析，得到接入消息信道的参数因子；所述参数因子包括接入消息信道扩频因子、接入消息信道扰码号、接入消息控制字段规格、接入消息导频比特模式；

S4，对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息；

S5，将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。

2.根据权利要求1所述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述对所述扩频卫星移动通信系统信号信息进行处理，得到接入消息信道的参数信息，包括：

S21，对所述工作频段下行链路信号进行处理，得到工作频段上行链路信号的粗同步引导；

S22，利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导；

S23，利用所述精同步引导，对接入请求信道进行处理，得到接入消息信道的参数信息。

3.根据权利要求1所述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述对所述接入消息信道的参数因子进行处理，得到干扰波形数据信息，包括：

构建接入消息信道的信源比特数据；

对所述接入消息信道的信源比特数据、接入消息信道的接入消息信道扩频因子、接入消息信道扰码号、接入消息控制字段规格、接入消息导频比特模式进行处理，得到干扰波形数据信息。

4.根据权利要求1所述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述将所述干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰，包括：

将所述干扰波形数据信息延迟20480个码片，得到延迟干扰波形数据信息；

利用QPSK调制方式，将所述延迟干扰波形数据信息进行调制和发射，实现对扩频卫星移动通信系统的干扰。

5.根据权利要求2所述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述对所述工作频段下行链路信号进行处理，得到工作频段上行链路信号的粗同步引导，包括：

对所述工作频段下行链路信号进行时隙同步检测和帧同步检测，得到帧同步指示信息；

所述帧同步指示信息为工作频段上行链路信号的粗同步引导。

6.根据权利要求2所述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导，包括：

S221，利用所述工作频段上行链路信号的粗同步引导，得到所述工作频段上行链路信号的同步指示点；

S222，以所述同步指示点为中心，在其前后各1024个码片的范围内，对所述工作频段上行链路信号进行处理，得到精同步引导。

7.根据权利要求2所述的基于公共信道的扩频卫星移动通信系统扰乱方法，其特征在于，所述利用所述精同步引导，对接入消息信道进行处理，得到接入消息信道的参数信息，包括：

利用所述精同步引导，对接入消息信道进行数据提取和参数估计，得到接入消息信道的参数信息。