کاهش خطای فریب GPS با استفاده از تخمین‎گر تطبیقی در حلقه ردیابی

Abstract

یکی از عوامل ایجاد خطا در ردیابی گیرنده‌های GPS حملاتی نظیر فریب است. هدف از این حملات محاسبه نادرست مکان و زمان می باشد. فریبنده از طریق ایجاد تداخل در سیگنال اصلی باعث ایجاد فریب می‎شود که این تداخل شکل‎های مختلفی دارد. تداخل بررسی‎شده در این مقاله فریب از نوع تأخیری است. در واقع هدف، ارائه روشی جدید در قسمت ردیابی سیگنال GPS است که به‎واسطه آن بتوان تأثیر فریب ایجاد شده را کاهش داد. الگوریتم پیشنهادی دو بخش اصلی دارد. بخش نخست شامل تخمین میزان تأخیر فریب است. پس از آن با یک روش ابتکاری تأثیر سیگنال فریب در بخش همبسته ساز حلقه ردیابی استخراج و از کل سیگنال ورودی کاسته می‌گردد. بدین ترتیب که ابتدا میزان تأثیر فریب، تخمین زده شود و سیگنال فریب تخمینی به‎دست آید. برای این منظور دو تخمین‌گر برپایه چندهمبسته‌ساز و تطبیقی ارائه شده است. همبستگی این سیگنال و سیگنال دیجیتالی IF محاسبه شده و وارد بخش کاهش فریب می‌گردند. در بخش کاهش فریب همبستگی سیگنال بدست آمده با خودهمبستگی سیگنال دریافتی جمع شده و همبستگی سیگنال GPS معتبر استخراج می گردد. پس از اعمال الگوریتم پیشنهادی، خطای ردیابی سیگنال به‎طور میانگین حدود 88 درصد کاهش می‎یابد.