基于模型参数辨识的欺骗干扰识别

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1、硕士学位论文题目:基于模型参数辨识的欺骗干扰识别研究生邵章义专业通信与信息系统指导教师孙闽红副教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文基于模型参数辨识的欺骗干扰识别研究生：邵章义指导教师：孙闽红副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityFortheDegreeofMasterSpoofingDetectionBasedonModelParameterIdentificationCandidate:ZhangyiShaoSupervisor:AssociateProf.MinhongSunMarch，

2、2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体？，均已在文中明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切相关责任。论文作者签名：日期／：以月日Ｊ續丈，４年＾学位论文使用授权说明，本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定即：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保

3、证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，、允许查阅和借綺论文；学校可公布论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：之日期：年月日＾Ｉ指导教师签名：日期：年巧户日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要卫星导航定位系统极易受到多种形式的干扰，其中欺骗干扰是最主要的干扰样式之一。该类干扰具有与真实信号相类似的增益，并在时、频、空等多域与真实信号完全或部分重叠，因此成为雷达、通信和卫星导航等系统面临的重要威胁。本文分析了欺骗干扰机的结构，并将

4、欺骗干扰机/发射机以及无线信道整体建模为一个Hammerstein模型，从系统辨识的角度对欺骗干扰识别进行研究。本文的主要研究工作如下：1、系统的阐述了欺骗干扰、系统辨识以及群体智能算法的研究现状等。对欺骗干扰机的原理及结构进行分析，分别将干扰机/发射机和无线信道建模为非线性多项式模型和线性FIR滤波器，从而将整个通信系统或干扰系统建模为Hammerstein模型。在MATLAB/Simulink平台上搭建了仿真实验模型，为后续的仿真实验提供信号数据。2、对于上述系统模型，分别采用最小二乘法、最小二乘/奇异值分解法以及迭代法进行系统参数的估计，以参数估计值作为特征参数，采用欧氏距离比

5、较法进行欺骗干扰识别。为了对比这三种算法的性能，分别从算法时间复杂度、平均相对误差以及识别率三个角度作出比较。实验结果表明：迭代法虽然时间复杂度较高，但是其性能远远优于最小二乘法和最小二乘/奇异值分解法，但是迭代法在较低信噪比时性能也不理想。3、针对传统系统辨识方法易受噪声影响，在低信噪比下性能较差的缺点，引入蝙蝠算法、狼群算法进行系统参数的估计，并根据估计参数值进行欺骗干扰识别。针对狼群算法存在收敛速度慢且易陷入局部最优的问题，本文提出一种改进的狼群算法——差分进化狼群算法。为比较算法性能，分别从算法时间复杂度、平均相对误差、识别率以及适应度函数值曲线四个指标进行了比较。实验结果表

6、明：虽然差分进化狼群算法有较高的时间复杂度，但是它有更快的寻优速度和更高的寻优精度，因此能得到更为准确的参数估计值，可以有效地识别欺骗干扰。此外，狼群算法的平均相对误差和识别率均优于蝙蝠算法。关键词：卫星导航，欺骗干扰识别，Hammerstein模型，系统辨识，群体智能算法I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTSpoofinginterferenceisaseriousthreattotheglobalpositioningsystem(GPS)receiver.Thiskindofinterferenceandthesatellitesignalcanbeoverlappe

7、dintime,frequencyandspatialdomain.Sothespoofingcanobtainthesameprocessinggainaswellastherealsignalanditishardtobedetected.Inthispaper,aHammersteinmodelisappliedtomodelthespooferortheGPStransmitterandthewirelesschannel.Thisdisserta