一种基于相关器并使用 LASSO 的 GPS 欺骗检测与分类技术
信号处理
2020-04-30 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本工作提出了一种面向单天线接收机的全球导航卫星系统 (global navigation satellite system, GNSS) 欺骗检测与分类技术。我们利用最小绝对收缩与选择算子 (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, LASSO) 在基带相关器域构造一个优化问题。我们对接收信号的相关器抽头输出建模以形成三角形函数字典，并利用稀疏信号处理从该字典中选择偏移匹配三角形的分解。此最小化问题的最优解通过观察稀疏向量输出中两个不同码相位值（真实与欺骗）的分解来判别潜在欺骗攻击峰的存在。我们使用阈值以降低虚警。此外，我们通过将字典增强为更高分辨率的偏移三角形，给出了该最小化问题的一个变体。所提技术可作为先进的精细捕获监测工具，辅助跟踪环路进行欺骗抑制。在我们的实验中，我们能够从合成数据仿真和真实数据集（即 Texas Spoofing Test Battery (TEXBAT)）中区分真实峰与欺骗者峰。所提方法在真实信号高于欺骗信号功率 3 dB 的标称信噪比 (signal-to-noise ratio, SNR) 条件下，对欺骗攻击实现了 0.3% 的检测错误率 (detection error rate, DER)。
引用
@article{arxiv.2004.13900,
title = {A GPS spoofing detection and classification correlator-based technique using the LASSO},
author = {Erick Schmidt and Nikolaos Gatsis and David Akopian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13900},
year = {2020}
}
备注
IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, [Early Access], Apr. 2020