[发明专利]一种噪声增强射频指纹识别方法及装置

权利要求书

1.一种噪声增强射频指纹识别方法，其特征在于该方法包括：

(1)采集高信噪比环境中若干已知设备型号的无线设备的输出信号；

(2)对每一无线设备的输出信号进行预处理

(3)从每一无线设备的预处理后信号中选取若干目标符号进行周期叠加和展开，得到每一无线设备的特征向量；其中，所述目标符号为预处理后信号中重复发送的符号0；具体包括：

(3.1)从每一无线设备的预处理后信号中选取若干目标符号，所述目标符号为预处理后信号中重复发送的符号0；

(3.2)将选取的目标符号按符号周期进行叠加，其具体公式为：

式中，y_k()表示从无线设备k的预处理后信号中选取的目标符号，y′_k(t)表示叠加后的信号，T表示符号周期，N是叠加的数量，k＝1,…,K，K表示无线设备的个数；

(3.3)对叠加后的信号按I/Q进行展开，堆叠成特征向量：

F_k＝[real(y′_k(T_S)),imag(y′_k(T_S)),real(y′_k(2T_S)),imag(y_k′(2T_S)),

...,real(y_k′(T)),imag(y′_k(T))]

式中，F_k表示无线设备k的特征向量，T_S为采样时间，real()表示取实部，imag()表示取虚部，k＝1,…,K；

(4)计算每一无线设备的特征向量的均值，作为对应的无线设备型号的模板，并计算所有无线设备特征向量的协方差均值，作为马氏距离基础参数；

(5)采集待识别无线设备的输出信号，对该输出信号进行信噪比估计，并按照步骤(2)和步骤(3)处理得到待识别无线设备的特征向量；

(6)根据估计的信噪比和所述马氏距离基础参数计算得到马氏距离参数；

(7)根据所述马氏距离参数计算待识别无线设备的特征向量与所有无线设备型号的模板的马氏距离，选择最小马氏距离对应的无线设备型号作为待识别无线设备的设备型号。

2.根据权利要求1所述的噪声增强射频指纹识别方法，其特征在于：步骤(2)中所述预处理包括：依次进行的下变频、过采样、信号检测和截取、能量归一化、信号频偏和相偏的估计与补偿和I/Q路信号提取。

3.根据权利要求1所述的噪声增强射频指纹识别方法，其特征在于：步骤(6)具体包括：

(6.1)根据估计的信噪比按照下式计算噪声方差：

式中，SNR_a表示估计的信噪比，表示噪声方差；

(6.2)根据噪声方差更新所述马氏距离基础参数，得到马氏距离参数：

式中，Σ^*表示马氏距离参数，Σ表示马氏距离基础参数，I表示单位矩阵，N表示叠加的数量。

4.根据权利要求3所述的噪声增强射频指纹识别方法，其特征在于：步骤(7)具体包括：

(7.1)根据所述马氏距离参数按照下式计算待识别无线设备的特征向量与所有无线设备型号的模板的马氏距离：

式中，Mah(F_test,μ_k)表示待识别无线设备的特征向量F_test与无线设备型号k的模板μ_k的马氏距离，

(7.2)选择最小马氏距离对应的无线设备型号作为待识别无线设备的设备型号。