[发明专利]基于Sinc卷积降噪自编码器的能量迹预处理方法

权利要求书

1.一种基于Sinc卷积降噪自编码器的能量迹预处理方法，其特征在于，包括：

使用Sinc函数设计Sinc滤波器，并将Sinc滤波器作为卷积层的过滤器，获得Sinc卷积层；

基于Sinc卷积层，构造Sinc卷积降噪自编码器；

利用含噪能量迹和干净能量迹样本对构成的数据集训练所述Sinc卷积降噪自编码器；

将待处理的能量迹输入至训练后的Sinc卷积降噪自编码器中，得到预处理后的能量迹。

2.根据权利要求1所述的一种基于Sinc卷积降噪自编码器的能量迹预处理方法，其特征在于，所述使用Sinc函数设计Sinc滤波器，并将Sinc滤波器作为卷积层的过滤器，获得Sinc卷积层包括：

定义低截止频率和带宽两个变量，将两者设置为可学习的参数，定义高截止频率为低截止频率和带宽之和；

使用两个Sinc函数各自实现对应于高截止频率的滤波器和低截止频率的滤波器，两个滤波器之差即为可学习截止频率的带通滤波器；

对所述带通滤波器按照分段长度对其应用窗函数，得到卷积层的过滤器；

将过滤器和输入数据作为卷积层的输入参数，构成Sinc卷积层；所述Sinc卷积层，用于提取能量迹的频域特征。

3.根据权利要求1所述的一种基于Sinc卷积降噪自编码器的能量迹预处理方法，其特征在于，所述Sinc卷积降噪自编码器，用于提取能量迹的频域特征与时域特征，包括，编码器部分与解码器部分；其中：

编码器部分包括依次设置的输入层、Sinc卷积层、第一最大池化层、第一卷积层、第二最大池化层、第二经典Conv1D层、以及第三最大池化层；

解码器部分包括依次设置的第三卷积层、第一上采样层、第四卷积层、第二上采样层、第五卷积层、第三上采样层、以及第六卷积层。

4.根据权利要求1所述的一种基于Sinc卷积降噪自编码器的能量迹预处理方法，其特征在于，所述利用含噪能量迹和干净能量迹样本对构成的数据集训练所述Sinc卷积降噪自编码器包括：

获取已有的含噪能量迹数据集合；

对含噪能量迹数据计算平均值得到干净能量迹的训练样本；

构造含噪能量迹和干净能量迹训练样本对构成的数据集；

按照比例将数据集划分为训练集合与验证集合；

利用训练集合与验证集合，采用随机梯度下降的方法对所述卷积降噪自编码器进行训练，使用最小均方误差损失函数；当训练过程中验证集合的损失函数值不再收敛时，获得训练好的Sinc卷积降噪自编码器。

5.根据权利要求1所述的一种基于Sinc卷积降噪自编码器的能量迹预处理方法，其特征在于，该方法还包括：

对预处理后的能量迹进行质量评测，即计算依赖于密码算法密钥的中间值和能量迹的信噪比和相关性，以及将预处理后的能量迹应用到侧信道攻击，统计攻击成功需要的能量迹条数。