[发明专利]一种基于超宽带的窃听设备定位系统

权利要求书

1.一种基于超宽带的窃听设备定位系统，其特征在于，包括M个频谱分析模块，各所述频谱分析模块均包括超宽带天线、无线信号接收天线、射频前端和处理器，各所述频谱分析模块分别放置在待探测空间的不同位置；

各所述处理器均包括自适应滤波器，所述自适应滤波器用于滤除超宽带信号；通过预先进行超宽带通信学习，为各所述频谱分析模块确定其他M-1个频谱分析模块的自适应滤波器系数，当确认当前超宽带信号来源为频谱分析模块m时，自适应滤波器选择与频谱分析模块m对应的自适应滤波器系数；

所述超宽带天线用于各所述频谱分析模块之间的超宽带通信；所述无线信号接收天线用于接收环境中的无线信号，所述无线信号包括超宽带信号和窃听设备发送的无线通信信号；所述射频前端用于对接收到的所述无线信号进行射频处理，并将射频处理后的信号发送到所述处理器；所述处理器用于对接收到的所述射频处理后的信号进行滤波，获得无线通信信号的信号强度，根据所述无线通信信号的信号强度确定所述处理器所在所述频谱分析模块与所述窃听设备的距离，并通过超宽带通信获得各所述频谱分析模块与所述窃听设备的距离，根据各所述频谱分析模块与所述窃听设备的距离确定所述窃听设备的位置；

所述处理器获得的所述无线通信信号的信号强度表示为：

；

其中，RSS表示所述无线通信信号的信号强度，N表示采样个数，E()表示求期望，sum()表示求和，e(k)表示第k次迭代后自适应滤波器的输出信号强度；

所述根据所述无线通信信号的信号强度确定所述处理器所在所述频谱分析模块与所述窃听设备的距离的公式表示为：

P_r(d)=P_r(d₀)+10λlg(d₀/d)+X；

其中，P_r(d)表示距离为d时的无线通信信号的信号强度值，λ为路径损耗因子，X表示正态分布随机变量，d₀表示参考量。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带的窃听设备定位系统，其特征在于，所述处理器还用于通过所述自适应滤波器的代价函数确定自适应滤波器系数；所述自适应滤波器的代价函数表示为：

;

其中，J(k)表示代价函数值，k表示迭代次数，d(i)表示第i时刻频谱分析模块接收到的窃听设备的无线通信信号，y(i)表示第i时刻自适应滤波器的输出信号，L表示自适应滤波器系数向量的长度，σ表示自适应滤波器输出信号的方差；

通过求所述代价函数的随机梯度，可得自适应滤波器系数向量的更新公式为：W_m(k+1)=W_m(k)+μ▽J(k)；

其中，W_m(k)表示频谱分析模块m中第k次迭代后的自适应滤波器系数向量，μ表示步长控制参数。

3.根据权利要求1所述的基于超宽带的窃听设备定位系统，其特征在于，所述射频处理具体包括对信号的放大、滤波和模数转换。

4.根据权利要求1所述的基于超宽带的窃听设备定位系统，其特征在于，所述频谱分析模块的数量为4，4个所述频谱分析模块分别放置在所述待探测空间的四个角落。