14092

14092

طراحي يك فيلتر FIR هوشمند به‌ منظور حذف سيگنال تداخلي GPS در حمله فريب تأخيري

كارشناسي ارشد

الكترونيك

آذر ‌‌ماه 1393

آذر ‌‌ماه 1393

دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلايي

دكتر ستار ميرزاكوچكي

برق

چكيده كاربردهاي وسيع سيستم¬ موقعيت¬يابي جهاني به صورت مستقيم و غيرمستقيم، نفوذ عميق اين سامانه را در زيرساخت¬هاي زندگي امروزه در پي داشته است. اين امر انگيزه¬ سوءاستفاده و يا انحصاري نمودن اين سيستم توسط برخي افراد يا گروه¬ها ازطريق حملاتي چون بلاكينگ، جمينگ و فريب را افزايش داده است. پيش¬بيني¬پذير بودن سيگنال¬هاي GPS غيرنظامي، ضعيف بودن دامنه سيگنال¬ها به علت طي نمودن مسافت طولاني از ماهواره¬ها تا گيرنده، پيشرفت روزافزون تكنولوژي نرم¬افزاري راديويي و غيره تحقق اين امر را تسهيل بخشيده است. از ميان حمله‌هاي ذكر شده فريب خطرناك¬ترين حمله بوده و به همين علت موضوع بسياري از تحقيقات را به خود اختصاص داده است. اين حمله‌ها توسط متداخل نمودن سيگنال-هاي اصلي GPS صورت مي¬پذيرد. سيگنال¬هاي فريب از نوع تداخل¬هاي عمدي مي¬باشند كه در دو نوع هم¬زمان و غيرهم¬زمان به‌منظور گمراه نمودن گيرنده¬ هدف در توليد اطلاعات موقعيت مكاني و زماني به سمت آن ارسال مي¬شوند. روش¬هاي متفاوتي به‌منظور مقابله با فريب(شناسايي و كاهش) در سطوح مختلف عملكرد گيرنده وجود دارد كه برخي از مهم¬ترين آن¬ها در فصل دوم به تفصيل توضيح داده شده است. در اين پايان¬نامه مقابله بافريب در سطح شبه¬فاصله و با استفاده از فيلترهاي تطبيقي صورت پذيرفته است. كاربرد فيلترهاي تطبيقي در حذف تداخل به‌نحوي است كه فيلتر هسته جزء تداخل سيگنال تداخل¬يافته را تخمين زده و با حذف آن از سيگنال تداخل¬يافته آن¬چه در خروجي فيلتر كلي باقي خواهد ماند، سيگنال اصلي مي¬باشد. در اين¬جا الگوريتم تطبيقي به كاررفته در فيلتر در سه نوع آماري، قطعي و در حوزه¬ تبديل¬يافته پياده¬سازي شده است. در مورد الگوريتم¬هاي آماري از LMS به عنوان تخميني از الگوريتم MSE، به‌منظور استفاده در كاربردهاي بلادرنگ، بهره گرفته شده است. سپس انواع بهبوديافته اين الگوريتم از جمله الگوريتم علامت، APLMS، NLMS، VSLMS بر روي فيلتر تطبيقي پياده‌ساز‌ي شده است. در مورد الگوريتم¬هاي قطعي از RLS بهره گرفته شده است. در نهايت از فيلتر تطبيقي در حوزه¬ تبديل¬يافته به‌منظور كاهش فريب استفاده شده است. نتايج نشان¬دهنده¬ اين است كه الگوريتم LMSبه دليل داشتن گام پيشرفت ثابت مي¬تواند سريع¬ترين و به تبع كم¬دقت-ترينالگوريتم ¬باشد كه قادر است فريب سيگنال¬هاياندازه‌گيري شدهGPS را به¬طور ميانگين تا 6/71 درصد كاهش دهد. در مقابل الگوريتم VSLMSبه دليل بهره‌گيري از گام پيشرفت تطبيقي كم¬سرعت¬ترين ودر عين حال دقيق¬ترين الگوريتم مي‌باشدو قادر است فريب سيگنال¬هاي GPS را تا 89 درصد كاهش دهد. واژه‌هاي كليدي:شبه¬فاصله، سيگنال GPS، ضدفريب، تداخل عمدي، فيلتر، گام پيشرفت