[发明专利]一种无线通信物理层认证方法

摘要

本发明揭示了一种无线通信物理层认证方法，该方法包括以下步骤：S1：数据获取步骤；通过接收端对来自发送端的信号进行信道估计得到多径时延信息，发送端属于合法用户或非法用户，接收端属于认证方，对其进行身份认证；S2：SVM认证模型步骤；S3：多径时延特征训练步骤；S4：多径时延特征检测步骤。本发明采用支持向量机能够对不断变化的信道多径时延特性进行良好的跟踪学习，对新估出来的多径时延信息进行判决检测。利用信道多径时延特性，采用SVM模型对用户的多径时延特征进行分类学习，提高了在无线通信环境中的认证效率。

主权项

1.一种无线通信物理层认证方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：数据获取步骤；通过接收端对来自发送端的信号进行信道估计得到多径时延信息，发送端属于合法用户或非法用户，接收端属于认证方，对多径时延信息进行身份认证，τA为来自合法用户的多径时延特征信息，τt为t时刻对收到的的信号进行时域估计得到的多径时延信息，基于多径时延信息提出如下假设，当τt＝τA时定义为T0，当τt≠τA时定义为T1，T0表示信息来自合法发送端，T1表示信息不来自合法发送端，表达式为：T0：τt＝τAT1：τt≠τA  (1)S2：SVM认证模型步骤；通过SVM算法对S1步骤中的多径时延信息进行多径时延特征训练，SVM算法将多径时延信息分为两类以得到训练数据，第一类特征的标签记为+1类，第二类特征的标签记为‑1类；S3：多径时延特征训练步骤；将多径时延信息的训练样本分为两部分得到测试数据，通过SVM算法找到最优划分超平面来区别+1类与‑1类数据，超平面可以用多径时延特征表示为：ωTτi+b＝0(2)其中ω＝(ω1；ω2；…；ωn)为法向量，决定了超平面的方向，b∈R为位移，决定了超平面到原点的距离，用超平面(ω，b)对样本(τi，yi)数据特征分类，若ωTτi+b＞0为合法用户；则有yi＝+1，代表分类正确，检测通过；否则ωTτi+b＜0为非法用户，则有yi＝‑1，代表分类不正确，检测不通过；S4：多径时延特征检测步骤；通过SVM算法对合法用户信道多径时延特征的样本进行训练得到最优划分超平面，对新收到的多径时延特征通过最优超平面进行检测，如果特征标签检测为+1，T0将会被接受，即表示多径时延特征和训练时的特征相似，认为是来自合法用户，认证成功，如果特征标签检测为‑1，T1将会被接受，即表示多径时延特征和训练时的特征不相似，认为是来自非法用户，认证失败。