一种LTE欺骗干扰信号构造系统及方法、计算机存储介质

技术领域

本申请涉及通信对抗技术，具体涉及一种LTE欺骗干扰信号构造系统及方法、计算机存储介质。

背景技术

移动通信是当今通信领域内发展最迅速，市场前景最广阔的热点技术之一。LTE项目是3GPP组织提出的3G长期演进计划，它改进且增强了3G的空中接入技术，它将OFDM技术和MIMO技术作为其无线网络演进目标的唯一标准。它改善了小区边缘的性能，提高了系统容量，降低了系统的延迟，因此在军事通信和民用通信的各个方面得到了广泛应用。

欺骗干扰信号主要通过欺骗信号迷惑敌方侦察设备，达到保护真实设备目的。欺骗干扰信号包括转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰两类。转发式欺骗干扰是对接收信号附加一定的延时再重新转发到通信系统中，总是会滞后于真实的信号。生成式欺骗干扰与之不同的是无固定时延，它可能比真实信号延后到达也可能在真实信号之前到达。更难将其与真实信号区分开来。因此生成式欺骗干扰相对于转发式欺骗干扰隐蔽性更好，威胁性更大。

生成式欺骗干扰只能在已知信号基本特征之后才能被构造出来，跟真实信号有很强的相关性。对于LTE系统而言，生成参数较多，基站与终端之间时间同步要求较高，提高了生成式欺骗干扰的实现难度。现有的LTE系统生成式欺骗干扰基本都是直接采用真实设备作为伪装欺骗，需要大量终端进行模拟完成实际通信，功耗较大，成本太高导致其应用范围受限。

发明内容

本申请实施例提供了一种LTE欺骗干扰信号构造系统及方法、计算机存储介质，以解决现有的生成式欺骗干扰需要计算量大以及构造成本太高导致其难以应用的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种LTE欺骗干扰信号构造系统，包括：

终端模拟模块，终端模拟模块用于发起接入流程；

基站模拟模块，基站模拟模块用于在接收到接入流程后，抓取实际基站在相同子帧配比下，多个终端业务处理过程的基站数据，在无线帧起始时间，进行业务数据的循环回放；

终端模拟模块在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息；

北斗模块，北斗模块用于获取北斗时间信息，对基站模拟模块和终端模拟模块进行同步信息交互。

在其中一些实施例中，基站模拟模块生成下行信号，下行信号包括模拟广播信息、业务信息，下行信号控制信息中的一种或多种；终端模拟模块生成上行信号，上行信号包括随机接入信息、上行业务信息、上行信号控制信息中的一种或多种。

在其中一些实施例中，LTE欺骗干扰信号构造系统还包括信号处理模块，信号处理模块用于对基站模拟模块和终端模拟模块的时隙载波信号进行控制处理、模拟基站和终端接入过程和业务处理过程中的一种或多种。

在其中一些实施例中，北斗模块用于获取北斗定位信息、1PPS信息上报和终端标识信息传输。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种LTE欺骗干扰信号构造方法，包括以下步骤：

对基站模拟模块和终端模拟模块进行同步信息交互；

终端模拟模块在最近的无线帧发起接入流程；

基站模拟模块在接收到接入流程后，抓取实际基站在相同子帧配比下，多个终端业务处理过程的基站数据，在无线帧起始时间，进行业务数据的循环回放。

终端模拟模块在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息。

在其中一些实施例中，对基站模拟模块和终端模拟模块进行同步信息交互包括：

基站模拟模块下发广播信息，其中，广播信息包括模拟终端个数、终端各个标识和基站位置信息；

终端模拟模块接收到广播信息后，获取与基站端的距离，基于二者之间的距离，确定传输时间T；基于基站模拟模块下发的模拟终端个数和终端各个标识，向基站模拟模块发送接入顺序；

基站模拟模块接收到计入顺序，向终端模拟模块发送无线帧起始时间信息；

终端模拟模块接收到无线帧起始信息后，以同样的时间作为无线帧起始时间，并回复相应信息至基站模拟模块。

在其中一些实施例中，终端模拟模块在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息包括：

分别抓取实际基站和终端在相同子帧配比下，各个终端接入信道的数据和业务数据，业务数据分别保存1024个子帧，保存到终端上行处理单元中；

终端上行处理单元进行终端模拟模块接入信道数据回放。

在其中一些实施例中，终端上行处理单元进行终端模拟模块接入信道数据回放包括：

终端上行处理单元在无线帧2的第一个上行子帧，根据基站模拟模块和终端模拟模块之间的传输时间T，滞后时间T进行终端模拟模块接入信道数据回放，在无线帧2的第二个上行子帧，提前时间T进行终端模拟模块业务信道子帧0数据回放；在无线帧3所有的上行子帧中，提前时间T进行终端模拟模块业务信道子帧1和子帧2数据回放；在无线帧4的第一个上行子帧中，滞后时间T进行终端1接入信道子帧0数据回放，在无线帧4的第二上行子帧中，提前时间T进行终端1业务信道子帧0数据回放，在无线帧5的两个上行子帧中，提前时间T进行终端1业务信道子帧1和子帧2数据回放；在无线帧6第一个上行子帧中，滞后时间T进行终端2的接入信道数据回放，在无线帧6的第二上行子帧中，提前时间T进行终端6业务信道子帧0数据回放，在无线帧7的两个上行子帧中，提前时间T进行终端2业务信道子帧1和子帧2数据回放；在无线帧8的两个上行子帧中，提前时间T进行终端模拟模块业务信道子帧3和子帧4数据回放；在无线帧9的两个上行子帧中，提前时间T进行终端1业务信道子帧3和子帧4数据回放。

在其中一些实施例中，终端上行处理单元进行终端模拟模块接入信道数据回放之后，还包括：

重复终端上行处理单元进行终端模拟模块接入信道数据回放步骤，当业务信道回放到1024帧之后，再进行重复回放。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种计算机存储介质，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序，以实现上述实施例中任一项的LTE欺骗干扰信号构造方法。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

(1)本申请提供的LTE欺骗干扰信号构造系统在没有接收信号情况下，完成了时间同步，模拟了LTE系统接入过程，解决了计算量大以及构造成本高导致生成式欺骗干扰难以应用的问题。具有易于实现，构造成本低等优点。

(2)本申请提供的LTE欺骗干扰信号构造系统在没有接收信号情况下，模拟了LTE控制信息和业务信息的传输过程，支持多个终端信息传输模拟，解决了多路终端构造成本太高问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请提供的LTE欺骗干扰信号构造系统模拟的基站和终端发送和接收链路框架示意图；

图2为本申请基站模拟模块和终端模拟模块接入过程的流程示意图；

图3为本申请模拟多终端接入过程和业务过程时序图；

图4为本申请基站下行处理框图；

图5为本申请单个无线帧模拟接入过程和业务过程时序图；

图6为本申请终端上行处理框图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本申请实施例的一种LTE欺骗干扰信号构造系统，请参阅图1，包括终端模拟模块、基站模拟模块和北斗模块。其中，终端模拟模块用于发起接入流程。基站模拟模块用于在收到接入流程后，抓取实际基站在相同子帧配比下，多个终端业务处理过程的基站数据，并在无线帧起始时间，进行业务数据的循环回放。终端模拟模块在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息。北斗模块用于获取北斗时间信息，对基站模拟模块和终端模拟模块进行同步信息交互。

在上述实施例中，终端模拟块和基站模拟模块共同构成LET欺骗干扰信号生成器。LTE基带信号生成，用于时隙载波信号的生成。北斗模块用于基站模拟模块和终端模拟模块对齐时间，以实现对基站模拟模块和终端模拟模块进行时间同步，进而实现基站模拟模块和终端模拟模块都能够以整点时间作为帧的开始时间。在进行基站模拟模块和终端模拟模块同步的过程中，可通过北斗模块提供终端模拟模块方位，计算终端模拟模块和基站模拟模块的距离，确定终端模拟模块时间提前量，进而实现基站模拟模块和终端模拟模块同步。在信号发送的过程中，可通过射频模块辅助进行信号发送的接收。

通过上述实施例的设置，在没有接收信号情况下，生成对抗网络的生成式欺骗干扰信号，通过引入北斗通信模块，完成模拟基站和模拟终端控制信息传输，减少LTE接收收信号处理流程，降低信号模拟成本。另一方面，北斗模块能够直接通过北斗完成基站模拟模块和终端模拟模块的同步，不需要解调模块。通过配置多终端参数，可以模拟大量终端通信，能够解决现有的生成式欺骗干扰需要计算量大以及构造成本太高导致其难以应用的问题。

在其中一些实施例中，基站模拟模块生成下行信号，其中，生成的下行信号根据实际基站的情况，包括有模拟广播信息、业务信息，下行信号控制信息中的一种或多种。终端模拟模块生成上行信号，其中，生成的上行信号根据实际情况，包括有随机接入信息、上行业务信息、上行控制信息中的一种或多种。当然，还包括基站模拟模块和终端模拟模块的时隙控制处理，模拟基站和终端接入过程以及业务处理过程。通过该设置，能够使得生成的欺骗干扰信号更加接近真实的信号，进而实现欺骗干扰的目的。

在其中一些实施例中，LTE欺骗干扰信号构造系统还包括信号处理模块，信号处理模块用于对基站模拟模块和终端模拟模块的时隙载波信号进行控制处理、模拟基站和终端接入过程和业务处理过程中的一种或多种。通过信号处理模块的设置，以辅助完成信号的收发，以及相应的处理过程。

在其中一些实施例中，北斗模块用于获取北斗定位信息、1PPS信息上报和终端标识信息传输。通过该设置，以实现对基站模拟模块和终端模拟模块的信息同步。

实施例二

在实施例一的基础上，本申请实施例还具有以下特点。

本申请实施例提供一种LTE欺骗干扰信号构造方法，基于上述实施例中任一项的LTE欺骗干扰信号构造系统，包括以下步骤：

S10、对基站模拟模块和终端模拟模块进行同步信息交互。

在S10中，可通过北斗信息，基站模拟模块所在设备和终端模拟模块所在设备的信息，分别获取北斗时间信息和1PPS信息，以实现二者进行同步信息交互的目的。

S20、终端模拟模块在最近的无线帧发起接入流程。

在S20中，示例性的，请参阅图3，完成基站模拟模块和终端模拟模块同步信息交互之后，终端模拟模块在最近的无线帧发起接入流程。当前实例是在无线帧2，开始终端0发起的接入流程，在下一个无线帧3继续终端0的业务流程；在无线帧4发起终端1的接入流程，在无线帧5继续终端1的业务流程；在无线帧6发起终端2的接入流程，在无线帧7继续终端2的业务流程；在无线帧8进行终端0的业务流程，在无线帧9进行终端1的业务流程，在无线帧10进行终端2的业务流程，对以后的无线帧都是如此，在无线帧N进行终端0业务流程，在无线帧N+1进行终端1业务流程，在无线帧N+2进行终端2的业务流程，依次进行3个终端的业务重复发送即可。

S30、基站模拟模块在接收到接入流程后，抓取实际基站在相同子帧配比下，多个终端业务处理过程的基站数据，在无线帧起始时间，进行业务数据的循环回放。

在S30中，基站模拟模块可以整点作为无线帧起始，开始进行下行任务调度，进行周期性广播信息发送，以无线帧起始时间开始，根据终端个数和标识信息进行业务信道和控制信道信息模拟。在S30中，请参阅图4，基站模拟模块所在侧的处理流程始终保持广播信道以及终端个数业务信道常规调度，针对多终端对于基站可以是频分也可以是时分进行业务信息发送，所有的处理流程都可按照3GPP协议处理，假设已经有多个终端在进行通信。为了能够更加贴近实际，抓取实际基站在相同子帧配比下，多个终端业务处理过程的基站数据，在无线帧起始时间，无线帧0开始，通过设备直接进行业务数据的循环回放。

S40、终端模拟模块在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息。

在S40中，终端模拟模块收到基站模拟模块的无线帧起始时间信息之后，开始进行上行任务调度，模拟随机接入信道，根据控制信道传输时间提前量，滞后一个提前量，发送随机接入信息，然后根据传输时间提前量，提前发送业务和控制信息。

基于上述实施例中，在没有接收信号情况下，生成对抗网络的生成式欺骗干扰信号，通过引入北斗通信模块，完成模拟基站和模拟终端控制信息传输，减少LTE接收收信号处理流程，降低信号模拟成本。另一方面，北斗模块能够直接通过北斗完成基站模拟模块和终端模拟模块的同步，不需要解调模块。通过配置多终端参数，可以模拟大量终端通信，能够解决现有的生成式欺骗干扰需要计算量大以及构造成本太高导致其难以应用的问题。

在其中一些实施例中，请参阅图2，对基站模拟模块和终端模拟模块进行同步信息交互包括：

S101、基站模拟模块下发广播信息，其中，广播信息包括模拟终端个数、终端各个标识和基站位置信息。

在S101中，基站模拟模块所在设备向北斗设备发送多路终端模拟个数，标识以及位置信息之后，终端模拟模块所在设备可通过北斗设备根据终端模拟模块所在设备的位置信息计算时延，以确定上行业务以及控制信道传输时间的提前量。

S102、终端模拟模块接收到广播信息后，获取与基站模拟模块所在设备的距离，基于二者之间的距离，确定传输时间T；基于基站模拟模块下发的模拟终端个数和终端各个标识，向基站模拟模块发送接入顺序；

S103、基站模拟模块接收到计入顺序，向终端模拟模块发送无线帧起始时间信息。

在S103中，可以最近的整点时刻，示例性的，可以秒作为整点，作为无线帧起始时间，基于该无线帧起始时间，向终端模拟模块发送无线帧起始时间信息。

S104、终端模拟模块接收到无线帧起始信息后，以同样的时间作为无线帧起始时间，并回复相应信息至基站模拟模块。

通过上述实施例的设置，能够实现终端模拟模块和基站模拟模块之间能够进行同步信息交互。

在其中一些实施例中，请参阅图5和图6，由于上行信道需要保证整体时序，因此终端在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息，终端模拟模块在每个无线帧的起始上行子帧发送随机接入信道信息包括：

S401、分别抓取实际基站和终端在相同子帧配比下，各个终端接入信道的数据和业务数据，业务数据分别保存1024个子帧，保存到终端上行处理单元中；

S402、终端上行处理单元进行终端模拟模块接入信道数据回放。

在其中一些实施例中，S402具体包括以下步骤：

终端上行处理单元在无线帧2的第一个上行子帧，根据基站模拟模块和终端模拟模块之间的传输时间T，滞后时间T进行终端模拟模块接入信道数据回放，在无线帧2的第二个上行子帧，提前时间T进行终端模拟模块业务信道子帧0数据回放；在无线帧3所有的上行子帧中，提前时间T进行终端模拟模块业务信道子帧1和子帧2数据回放；在无线帧4的第一个上行子帧中，滞后时间T进行终端1接入信道子帧0数据回放，在无线帧4的第二上行子帧中，提前时间T进行终端1业务信道子帧0数据回放，在无线帧5的两个上行子帧中，提前时间T进行终端1业务信道子帧1和子帧2数据回放；在无线帧6第一个上行子帧中，滞后时间T进行终端2的接入信道数据回放，在无线帧6的第二上行子帧中，提前时间T进行终端6业务信道子帧0数据回放，在无线帧7的两个上行子帧中，提前时间T进行终端2业务信道子帧1和子帧2数据回放；在无线帧8的两个上行子帧中，提前时间T进行终端模拟模块业务信道子帧3和子帧4数据回放；在无线帧9的两个上行子帧中，提前时间T进行终端1业务信道子帧3和子帧4数据回放。

在其中一些实施例中，在S402步骤之后，还包括：

S403、重复S402步骤，当业务信道回放到1024帧之后，再进行重复回放。

实施例三

在实施例二的基础上，本申请实施例还具有以下特点

本申请实施例提供了一种计算机存储介质，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序，以实现上述实施例中任一项的LTE欺骗干扰信号构造方法。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。