[发明专利]窃听源3D定位方法及相关设备

权利要求书

1.一种窃听源3D定位方法，包括：

获取用户向无人机发送的导频信号；

基于所述导频信号和预先部署在所述无人机的三维天线的阵列参数，得到阵列输出信号频谱；

基于所述阵列输出信号频谱检测主峰个数，若所述主峰个数超过合法用户个数，则确定存在窃听源；

基于所述输出信号频谱构建三维谱峰函数，其中，所述三维谱峰函数

N_z为z轴的阵元个数，U_n为噪声子空间，U_n是通过对协方差矩阵R_z进行特征值分解得到的，R_z是基于z轴方向上的天线阵列响应A_z计算得到的；基于所述三维谱峰函数通过计算得到所述导频信号到达所述无人机天线阵列的到达角；

基于所述到达角和所述导频信号强度，通过计算得到所述用户的位置信息；

将所述用户的位置信息在预知合法用户的位置信息中进行搜索比对，以得到所述窃听源的位置信息。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其中，所述基于所述导频信号和预先部署在所述无人机的三维天线的阵列参数，得到阵列输出信号频谱，包括：

计算所述无人机天线阵列三维方向的阵列响应；

基于三维方向的所述阵列响应计算得到阵列总响应；

基于所述阵列总响应和所述导频信号计算得到阵列输出信号；

基于所述阵列输出信号，通过离散傅里叶变换方法得到阵列输出信号频谱。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其中，所述基于所述输出信号频谱构建三维谱峰函数，基于所述三维谱峰函数通过计算得到所述导频信号到达所述无人机天线阵列的到达角，包括：

采用root-MUSIC算法对所述三维谱峰函数进行计算求解，得到计算结果，基于所述计算结果采用波达方向定位技术DOA得到所述到达角，所述到达角包括俯仰角和方位角。

4.根据权利要求1所述的定位方法，其中，所述基于所述到达角通过计算得到所述用户的位置信息，包括：

基于所述导频信号强度采用统计平方公差RSS算法得到所述用户到所述无人机信号接收端的距离，基于所述距离和所述到达角得到所述用户的位置信息。

5.根据权利要求1所述的定位方法，其中，所述将所述用户的位置信息在预知合法用户的位置信息中进行搜索比对，以得到所述窃听源的位置信息，包括：

响应于确定所述合法用户的位置信息中不存在所述用户的位置信息，则该用户的位置信息为所述窃听源的位置信息。

6.一种窃听源3D定位装置，包括：

获取模块，被配置为获取用户向无人机发送的导频信号；

计算模块，被配置为基于所述导频信号和预先部署在所述无人机的三维天线的阵列参数，得到阵列输出信号频谱；

判定模块，被配置为基于所述阵列输出信号频谱检测主峰个数，若所述主峰个数超过合法用户个数，则确定存在窃听源；

位置确定模块，被配置为基于所述输出信号频谱构建三维谱峰函数，其中，所述三维谱峰函数N_z为z轴的阵元个数，U_n为噪声子空间，U_n是通过对协方差矩阵R_z进行特征值分解得到的，R_z是基于z轴方向上的天线阵列响应A_z计算得到的；基于所述三维谱峰函数通过计算得到所述导频信号到达所述无人机天线阵列的到达角；基于所述到达角和所述导频信号强度，通过计算得到所述用户的位置信息；

窃听源位置确定模块，将所述用户的位置信息在预知合法用户的位置信息中进行搜索比对，以得到所述窃听源的位置信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述计算模块，具体被配置为：

计算所述无人机天线阵列三维方向的阵列响应；

基于三维方向的所述阵列响应计算得到阵列总响应；

基于所述阵列总响应和所述导频信号计算得到阵列输出信号；

基于所述阵列输出信号，通过离散傅里叶变换方法得到阵列输出信号频谱。