基于SQM相关性的GNSS诱导式欺骗检测

来源：信号处理杂志 2024年第9期北京时间：

作者：王文益, 侯迎龙, 史文浩

摘要：最初设计用于多径检测的信号质量监测（Signal Quality Monitoring，SQM）技术已被证明可用于识别欺骗攻击，具有简单结构和良好可行性，但是它容易受到噪声的影响，检测性能会明显下降。改进后的SQM的移动方差（Moving Variance，MV）和移动均值（Moving Average， MA）技术可以减少噪声的影响，增强SQM技术的欺骗检测能力，但是它们未考虑多颗卫星之间的联系。因此，本文利用多颗卫星之间的关联提出了一种新的增强 SQM技术来检测欺骗，可适用于更多的欺骗环境。众所周知，诱导式欺骗干扰同时攻击多颗卫星，而各颗卫星受到的诱导过程具有相似的特性，导致各颗卫星的跟踪环路中自相关函数（autocorrelation function， ACF）有着相似的畸变趋势，进而不同卫星间SQM幅值的变化是相似的。由于度量的相关性可以更好地反映这种相似性，本文将多颗卫星间SQM度量的相关性（correlation，Corr）作为检测欺骗发生的新度量。最后，推导了新算法的基本原理，证明了新度量服从高斯分布，然后，根据推导出的概率密度函数，给出了新算法的最优检测阈值。它的欺骗检测能力已经使用美国德州大学的欺骗数据集（Texas Spoofing Test Battery，TEXBAT）进行了验证，并与SQM的MV和MA进行了比较。结果表明，所提出的基于Corr的SQM方法在检测诱导式欺骗攻击方面是更有效的。

关键词：‍‍GNSS欺骗检测, 诱导式欺骗, 信号质量监测, 相关性, 诱导过程