[发明专利]一种基于信道冲激响应的入侵检测方法

说明书

本发明是一种基于信道冲激响应的入侵检测方法，包括入侵检测系统和入侵检测方法，入侵检测系统包括UWB基站、UWB标签和后台计算机，UWB标签和UWB基站之间通过UWB信号单向通信连接，UWB基站和后台计算机通信连接，所述的UWB基站、UWB标签之间的空间形成监控区域；入侵检测方法则为通过UWB基站在接收到标签发出的UWB信号后，会得到其信道冲激响应数据。入侵检测算法利用目标入侵时造成的UWB的CIR特征突变，实现对其目标入侵的检测。该种入侵检测方法只需在监控区域布置少量UWB通信节点即可，安装简便，效果明显，表现稳定良好。

技术领域

本发明是涉及安防监控技术领域，具体的说是一种基于信道冲激响应的入侵检测方法。

背景技术

在管廊、银行、军工等重点监管领域中，入侵检测技术被广泛大量应用。同时随着物联网技术的高速发展和大量应用，入侵检测、安防监控已经越来越多被更多的行业所了解和认识。目前传统的防入侵的技术有红外对射、视频监控等。

红外对射主要由发射端、接收端两部分组成，发射端发射不可见的红外线光束，接收端接收，形成光路。当有非法物体入侵，光路被遮挡则判定为非法入侵，触发警报。但由于其光线较细，通常实际需求中部署量较大，同时其容易受到温度、光线、空气流动的影响，发生误报。而视频监控则是通过摄像头完成监控区域的信息采集，直观、准确、及时。但是对于部分涉及隐私的区域，其适用性大大降低。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于信道冲激响应的入侵检测方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于信道冲激响应的入侵检测方法，其特征在于：包括入侵检测系统和入侵检测方法，入侵检测系统包括UWB基站、UWB标签和后台计算机，UWB标签和UWB基站之间通过UWB信号单向通信连接，UWB基站和后台计算机通信连接，所述的UWB基站、UWB标签之间的空间形成监控区域；

所述的入侵检测方法为通过设定UWB标签使其向周边附近UWB基站周期性发送UWB报文，通过检测目标入侵时造成的UWB的CIR特征突变，实现对其目标入侵的检测，具体步骤如下：

步骤1，根据监控区域空间结构，布置多个UWB基站和多个UWB标签，每个UWB标签均定向的向周边的UWB标签周期性的发送UWB报文；

步骤2，UWB基站j在收到UWB标签i发出的UWB报文后，得到通信过程的CIR原始数据，记为序列S_ij＝{(a₁,b₁),(a₂,b₂),...,(a_n,b_n)}，其中，a_n为实部，b_n为虚部；

步骤3，每个UWB基站接收到UWB标签的UWB报文后均将该次通信过程的CIR原始数据传送到后台计算机中；

步骤4，后台计算机连续接收t-1和t时刻相同UWB通信链路内的CIR原始数据序列；

步骤5，后台计算机获取任一UWB基站连续两次的CIR数据序列后，对数据序列进行标准化处理，并计算其Bhattacharyya系数；

步骤6，通过对Bhattacharyya系数与设定阈值对比，当Bhattacharyya系数小于设定阈值时，判定该通信链路区域附近发生了入侵。

所述的步骤5中后台计算机获取任一UWB基站t-1和t时刻两次的CIR数据序列后，数据处理方法具体如下：

分别使用S_ij′、S_ij表示t-1和t时刻下UWB标签i和UWB基站j通信过程中的UWB基站提供CIR原始数据，对S序列的CIR数据分别进行求模运算，可得C序列：

其中