[发明专利]一种基于相参积累消噪的射频指纹特征提取和识别方法

说明书

本发明公开了一种基于相参积累消噪的射频指纹特征提取和识别方法。它包括一个用于射频指纹识别技术中的相参积累消噪步骤S4和一个在射频指纹识别技术中对波形进行多分辨率分析的步骤S6；所述的步骤S4，将同一设备的多个开机瞬态信号样本点幅值函数进行相参积累，信号强度变为原来的多倍，得到相参积累消噪信号；所述的步骤S6，对步骤A中得到的所述相参积累消噪信号，进行多分辨率分析。本发明在射频指纹识别技术中使用相参积累方法，通过提高波形的信噪比，从而提高了射频识别的准确率；并且，本发明在基于相参积累提高射频识别的准确率的基础上，利用多分辨率分析，降低了基于支持向量机的射频指纹识别技术的计算复杂度。

技术领域

本发明涉及无线设备物理层接入认证领域，尤其涉及一种基于相参积累消噪的射频指纹特征提取和识别方法。

背景技术

特征提取源于图像处理，在信号检测和处理中，它是一种对于预处理后的信号，进行分析和变换，以突出该信号具有代表性(具有明显的物理意义或统计意义)的特征并提取保存的方法。特征提取的目的是在于减少数据存储，降低输入数据冗余，以便于发现更有意义的潜在变量，帮助对大量相似信号地深入了解与分析。射频指纹特征提取是射频指纹识别的关键步骤，对于接收到的无线信号，接收方必须对信号进行预处理，如某些必要的检测、截取和变换，接着提取射频指纹的特征。

在射频指纹特征提取技术中，信道噪声会对射频识别的准确率产生较大影响。此外，虽然使用支持向量机可以提高射频指纹识别的准确率，但是，由于支持向量机学习的样本点数量需求十分巨大，导致计算复杂度高，计算资源开销大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于相参积累消噪的射频指纹特征提取和识别方法，提高了波形的信噪比，从而提高射频识别的准确率；同时，本发明还利用多分辨率分析，降低了基于支持向量机的射频指纹识别技术的计算复杂度，降低了计算资源开销。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于相参积累消噪的射频指纹特征提取和识别方法，包括一个用于射频指纹识别技术中的相参积累消噪步骤S4；

进一步地，所述的步骤S4，将同一设备的多个开机瞬态信号样本点幅值函数进行相参积累，信号强度变为原来的多倍，得到相参积累消噪信号。

进一步地，所述的方法，包括一个在射频指纹识别技术中对波形进行多分辨率分析的步骤S6；

进一步地，所述的步骤S6，对步骤S4中得到的所述相参积累消噪信号，进行多分辨率分析。

进一步地，在所述的步骤S4中，相参积累消噪信号采用如下算法计算：

(1)设接收到的第m个脉冲是p_m(t)：

p_m(t)＝s(t)+n_m(t)

其中s(t)是信号，n_m(t)是不相关的高斯白噪声，经过n_k个脉冲的相参积累后：

(2)在积累后的信号z(t)中，噪声的功率等于它的方差：

其中是一个脉冲噪声的功率，δ_ml为累加判定，当m＝l时，δ_ml＝1；当m≠l时，δ_ml＝0；n_l(t)为高斯白噪声，n_k为相参积累的脉冲个数，为噪声功率，l和m为相参积累计数单位。

在对n_k个脉冲进行相参积累后，信噪比提高为原来的n_k倍。若按照分贝(dB)计算为：