Performance Analysis of the Anti-Spoofing Array Antenna with Eigenvector Nulling Algorithm

Kihoon Lee; Min Kyu Song; Jang Yong Lee

doi:10.11003/JPNT.2022.11.3.181

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저자정보: Kihoon Lee (Satellite Navigation Team Agency for Defense Development Daejeon 34186 Korea) Min Kyu Song (Satellite Navigation Team Agency for Defense Development Daejeon 34186 Korea) Jang Yong Lee (Satellite Navigation Team Agency for Defense Development Daejeon 34186 Korea)

저널정보: 사단법인 항법시스템학회 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Journal of Positioning, Navigation, and Timing 제11권 제3호

발행연도: 2022.9

수록면: 181 - 189 (9page)

DOI: 10.11003/JPNT.2022.11.3.181

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The public open signals from Global Navigation Satellite System (GNSS) including Global positioning system (GPS) are used widely by many peoples in the world except for the public regulated restriction signals which are encrypted. Nowadays there are growing concerns about GNSS signal spoofing which can deceive the GNSS receivers by abusing these open services. To counter these spoofing threats, many researches have been studied including array antenna techniques which can detect the direction of arrival by means of Multiple Signal Classification (MUSIC) algorithm. Originally the array antenna techniques were developed to countermeasure the jamming signal in electronic warfare by using the nulling or beamforming algorithm toward a certain direction. In this paper, we study the anti-spoofing techniques using array antenna to overcome the jamming and spoofing issues simultaneously. First, we will present the theoretical analysis results of spoofing signal response of Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) algorithm in array antenna. Then the eigenvector algorithm of covariance matrix is suggested and verified to work with the existing anti-jamming method. The modeling and simulation are used to verify the effectiveness of the anti-spoofing algorithm. Also, the field test results show that the array antenna system with the proposed algorithms can perform the anti-spoofing function. This anti-spoofing method using array antenna is very effective in the view point of solving both the jamming and spoofing problems using the same array antenna hardware.

#GNSS #spoofing #anti-spoofing #jamming #eigenvector #array antenna

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소속기관 Satellite Navigation Team Agency for Defense Development Daejeon 34186 Korea

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Jang Yong Lee

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