• شماره ركورد
    34403
  • پديد آورنده

    محمدجواد جهان تاب

  • عنوان
    تشخيص اختلال فريب سامانه GPS داراي تأخير كوچك به كمك الگوريتم كاهش ابعاد و شبكههاي عصبي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق - سيستم هاي الكترونيك ديجيتال
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/07/21
  • استاد راهنما
    سيد محمدرضا موسوي ميركلايي
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    برق
  • چكيده
    ناوبري براساس سامانه موقعيت‌يابي جهاني (GPS) جزء جدايي¬ناپذيري از زندگي روزمره شده است. يك گيرنده GPSبا اندازه¬گيري تأخير دريافت سيگنال، فاصله خود را با آن ماهواره محاسبه مي¬كند. سپس، اين گيرنده پس از اينكه موقعيت خود را نسبت به چهار ماهواره تعيين نمود، مكان دقيق خود را در سه بعد به دست مي¬آورد. در اين سيستم موقعيت¬يابي يك ايراد اساسي وجود دارد و آن اين است كه سيگنال¬ ماهواره¬ها در سطح زمين بسيار ضعيف است و در برابر تداخل در باند، آسيب¬پذير مي¬باشد؛ بنابراين يك تداخل كم¬توان مي¬تواند باعث اختلال در گيرنده GPSشود. در اين پايان¬نامه از آشكارسازي فريب مبتني بر تابع ابهام متقابل (CAF) استفاده شده است. در ابتدا در فصول مقدماتي پايان¬نامه به بيان مقدماتي از GPS، فريب و تشخيص فريب ميپردازيم و نمونههاي از روشهاي مدرن و كلاسيك در تشخيص فريب را بررسي ميكنيم. سپس، در فصل چهارم مباني پردازش سيگنال و روشهاي هوشمصنوعي مورد نياز جهت شبيهسازي تشخيص فريب ميپردازيم. از طرفي مسئله ديگر در تشخيص فريب به كمك CAF، بزرگي ابعاد آن است كه به جهت نيازمندي به محاسبات بيشتر، زمان تشخيص را بسيار كند ميكند. همچنين، تشخيص فريبهايي كه تأخير آنها نسبت به سيگنال اصلي كمتر از 0.5 چيپ است دشوار ميشود. به همين دليل، جهت مقابله با اين مشكل در ادامه فصل چهارم، الگوريتم كاهش ابعاد نگاشت پيكها (PMR) مبتني بر جايگاه قلهها و الگوريتمSVD_Var مبتني بر پراكندگي دادههاي CAF بر پايه روش تجريه مقادير منفرد (SVD) براي بهبود سرعت و عملكرد فرآيند تشخيص پيشنهاد شده است. اين تصاوير پس از كاهش ابعاد توسط يك شبكه عصبي پايه كانولوشني (CNN) آموزش داده مي¬شوند. همچنين، مدل CNN تغيير يافته (TCNN) و شبكه عصبي كانولوشني مبتني بر شبكه عصبي بازگشتي واحد بارگشتي دروازهاي (GRU) پيشنهادي كانولوشني مبتني بر شبكه بازگشتي GRU (FCG) نيز براي بهبود دقت در اين پايان¬نامه ارائه شده است. سپس، در ادامه به بررسي نتايج شبيهسازي پرداخته خواهد شد كه نتايج حاصل از شبيه¬سازي بهبود 98 الي 99 درصدي در سرعت آموزش شبكه ابعاد كاهش يافته نسبت به تصاوير با ابعاد اصلي و بهبود 95-100 درصدي دقت تشخيص نسبت به ابعاد اصلي و بهبود 0.2 الي 6 درصدي در دقت تشخيص نسبت به مدل پايه و كارهاي مشابه در تشخيص فريب را با بكارگيري از الگوريتم و مدل پيشنهادي نشان مي¬دهد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/10/14
  • عنوان به انگليسي
    GPS Spoofing Detection of Small Delay Signals Using Neural Networks an‎d Dimensionality Reduction Algorithms
  • تاريخ بهره برداري
    10/13/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمدجواد جهان تاب

  • چكيده به لاتين
    GPS-based positioning has become an integral part of daily life. A GPS receiver calculates its distance from a satellite by measuring the signal reception delay. After determining its position relative to four satellites, the receiver obtains its precise three-dimensional location. However, a major drawback of this positioning system is that satellite signals are very weak at the Earthʹs surface an‎d are vulnerable to interference in the ban‎d. As a result, even low-power interference can disrupt the GPS receiver. This dissertation employs spoofing detection based on the Cross Ambiguity Function (CAF). Initially, the introductory chapters of the dissertation provide an overview of GPS, spoofing, an‎d spoofing detection, an‎d review examples of modern an‎d classical methods for spoofing detection. Subsequently, in Chapter 4, the fundamentals of signal processing an‎d artificial intelligence methods required for simulating spoofing detection are discussed. Another challenge in spoofing detection using CAF is the high dimensionality of CAF data, which necessitates powerful hardware an‎d significantly slows down detection time. Additionally, detecting spoofing signals with delays of less than 0.5 chips compared to the main signal becomes difficult. To address this issue, Chapter 4 introduces the Peak Mapping Reduction (PMR) algorithm, based on peak positions, an‎d the SVD_Var algorithm, based on the dispersion of CAF data using singular value decomposition (SVD), to improve the speed an‎d performance of the detection process. These reduced-dimension images are then trained using a base Convolutional Neural Network (CNN). Furthermore, a modified CNN model (TCNN) an‎d a Convolutional Neural Network based on the GRU Recurrent Neural Network, referred to as FCG, are proposed in this dissertation to enhance accuracy. The subsequent chapters analyze simulation results, demonstrating a 98% to 99% improvement in network training speed with reduced dimensions compared to images with original dimensions, a 95% to 100% improvement in detection accuracy compared to the original dimensions, an‎d a 0.2% to 6% improvement in detection accuracy compared to the baseline model an‎d similar works using the proposed algorithms an‎d models.
  • كليدواژه هاي فارسي
    سامانه موقعيت يابي جهاني , تشخيص فريب , تابع ابهام متقابل , شبكه TCNN , شبكه FCG , الگوريتمهاي كاهش ابعاد
  • كليدواژه هاي لاتين
    GPS , Spoofing Detection , CAF , TCNN , FCG , Dimensionality Reduction Algorithms.
  • Author
    Mohammad Javad Jahantab
  • SuperVisor
    Dr. Mohammad Reza Mosavi