[发明专利]一种基于幅度统计的脉冲无线电信号的截获方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信信息安全技术领域，特别涉及脉冲无线电信号的截获方法。

背景技术

美国《国际电子与电气工程师协会快报》(IEEE Communication Letter)1998第2期第36-38页首先提出了脉冲无线电的概念。脉冲无线电信号具有典型的低功率谱密度的特点，脉冲无线电通信是当前超宽带通信的重要技术手段，在短距离通信中有着广泛的应用。

对脉冲无线电信号的截获方法研究是信息安全领域的重要问题。目前尚未见到公开文献讨论对脉冲无线电通信信号的截获问题，对脉冲无线电截获问题的研究尚处于空白状态。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于幅度统计的脉冲无线电信号的截获方法，以解决低占空比条件下传统截获方法无法对脉冲无线电信号进行截获的问题。

本发明提出的基于幅度统计的脉冲无线电信号的截获方法，其特征在于：

对从来自天线的接收信号r(t)所获得的平方后取样序列r_e(n)＝r²(nT)进行幅度统计，式中的n是取样点序号，T是取样间隔；并将平方后取样序列r_e(n)按照幅度将其从小到大排列成增序排序序列A_q(n)；根据噪声点删除因子P和增序排序序列A_q(n)选择对应的删除门限A_th＝A_q([PN])，式中的N是取样点总数，[□]表示与变量最接近的整数；将平方后取样序列r_e(n)与删除门限A_th进行比较得到去噪声序列r_q(n)为：当r_e(n)＞A_th时，去噪声序列r_q(n)＝r_e(n)；当r_e(n)≤A_th时，去噪声序列r_q(n)＝0；对去噪声序列r_q(n)进行离散傅立叶变换(DFT)得到变换序列d_r(k)＝DFT(r_q(n))，k是变换序列的标号；进一步对变换序列d_r(k)取模并去除直流分量后，选择M个极大值点，将M个极大点的位置记录为初始位置序列s(m)，这里m是极大值点的序号；对初始位置序列s(m)进行增序排序得到位置序列p(m)，若位置序列p(m)的相邻位置差δ(m)＝p(m+1)-p(m)为某一常数C_δ的整数倍，对于不同的极大值点序号m，δ(m)是C_δ的不同整倍数，则相邻位置差δ(m)与常数C_δ的比值δ(m)/C_δ与其最接近整数[δ(m)/C_δ]之间的偏离绝对值|δ(m)/C_δ-[δ(m)/C_δ]|小于允许误差C_err时，判决为截获；若偏离绝对值大于等于允许误差C_err则判定为未截获。

所述对从来自天线的接收信号r(t)，可以采用以下两种方式之一来获得平方后取样序列r_e(n)：一种是先将来自天线的接收信号r(t)进行平方操作后得到平方信号r²(t)，再对平方信号r²(t)进行取样得到平方后取样序列r_e(n)＝r²(nT)；或，另一种是，先将来自天线的接收信号r(t)进行模拟数字转换得到取样序列r_ne(n)＝r(nT)，再对r_ne(n)进行平方得到平方后取样序列这里T是取样间隔。

本发明的上述处理方法由于利用了脉冲无线电信号占空比低、瞬时幅度大的特点，对接收信号的取样序列进行幅度统计，利用小幅度点中信号有效成分低，取出后对信号能量收集影响小，但却可以有效去除大部分噪声能量的进入，从而提高了频谱分析的信噪比，改善了脉冲无线电信号由于极低的功率谱密度所引起的无法截获的问题。

附图说明

图1是基于噪声点去除的脉冲无线电信号的截获设备框图1。

图2是基于噪声点取出的脉冲无线电信号的截获设备框图2。

图3是不采用噪声点去除的脉冲无线电信号频谱。

图4是采用噪声点去除截获方法得到的频谱。

图5是采用噪声点去除截获方法的漏警概率曲线。

具体实施方式：