[发明专利]基于菱形积分双谱的通信电台个体识别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及现代通信系统安全和通信信号处理技术领域，特别涉及一种基于菱形积分双谱的通信电台个体识别方法及装置。

背景技术

通信电台个体识别技术是现代通信系统安全技术领域的一大热点，新的通信电台个体特征分析方法逐渐引起了人们的关注，尤其是在利用高阶谱进行通信电台个体特征提取方面取得了良好的效果。由于实际经过编码和调制后的通信电台信号都是非平稳或非高斯信号，而且通信电台的个体特征更多地表现为不规则的非平稳、非线性和非高斯性，传统意义上的一阶、二阶矩或者功率谱分析等通信信号处理方法难以更深入揭示电台个体特征的本质，而高阶谱是一种非平稳信号分析工具，理论上可以完全抑制高斯有色噪声的影响。因此，采用高阶谱分析方法提取通信电台个体特征的技术得到了较为广泛的应用。

目前，研究人员大多采用高阶谱中的双谱进行通信信号个体特征提取，但是直接双谱需要应用匹配滤波器组进行二维匹配，计算量极大，这限制了直接双谱在通信电台个体识别领域的应用。为了克服这一困难，研究人员引入了积分双谱的方法将二维双谱变换为计算简单的一维函数。目前主要有三种积分双谱，即径向积分双谱(RIB)、轴向积分双谱(AIB)、圆周积分双谱(CIB)，以及较为常用的选择双谱方法，上述四种双谱可统称为局部双谱。

径向积分双谱是指沿过原点的双频平面的第一象限对直接双谱进行积分，轴向积分双谱是指沿着双频平面上平行于某一个频率的直线进行积分，圆周积分双谱是指沿双频平面以原点为圆心的一组同心圆对直接双谱进行积分，而选择双谱则是采用类可分离度来判断一个双谱值在信号特征识别中作用大小，然后选择其中一部分具有最强类间分离度的双谱作为信号特征参数。在上述局部双谱中，轴向积分双谱丢失了信号个体的相位特征，对于电台个体识别极为不利，径向积分双谱和圆周积分双谱存在非均匀采样问题，分类特征的准确度不高，而选择双谱对噪声的免疫性弱于上述三种积分双谱。因此，采用上述四种局部双谱特征对通信电台进行个体识别有很大的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效的用于对通信电台个体进行识别的基于菱形积分双谱(RHIB)的通信电台个体识别方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供一种基于菱形积分双谱的通信电台个体识别方法包括：

对通信电台个体信号进行双谱特征分析得到菱形积分双谱RHIB；

对所述菱形积分双谱RHIB的特征按照Fisher可分离度准则进行优化，并进行通信电台个体特征融合；

采用一对一的支撑矢量机作为模式分类器对通信电台个体进行识别。

进一步地，对通信电台个体信号进行双谱特征分析得到菱形积分双谱RHIB包括：

计算通信电台个体信号{x⁽ⁱ⁾(n)}的傅立叶变换矢量X⁽ⁱ⁾(ω)，其中，所述频率ω∈Ω，所述T为信号长度，所述Z表示整数域；

计算通信电台个体信号{x⁽ⁱ⁾(n)}的直接双谱B⁽ⁱ⁾(ω)，所述B⁽ⁱ⁾(ω)＝B⁽ⁱ⁾(ω₁，ω₂)＝X⁽ⁱ⁾(ω₁)X⁽ⁱ⁾(ω₂)X⁽ⁱ⁾(ω₁+ω₂)，所述ω＝(ω₁，ω₂)；

计算通信电台个体信号{x⁽ⁱ⁾(n)}的菱形积分双谱RHIB⁽ⁱ⁾(ω)，所述，所述B(ω₁，ω₂)表示菱形路径P_r上通信信号的双谱数值，所述RHIB⁽ⁱ⁾(ω)是第i类通信电台信号样本在频率ω处的菱形积分双谱。

进一步地，所述对所述菱形积分双谱RHIB的特征按照Fisher可分离度准则进行优化，并进行通信电台个体特征融合包括：