[發明專利]防入侵系統傳感網絡非均勻靈敏度節點的入侵檢測與定位方法

無效

• 申請號: 201010181996.2
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101860866A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 吳慧娟;饒云江
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W12/12
• 分類號: H04W12/12;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及安防技術及傳感網絡信號處理方法領域，具體涉及防入侵系統傳感網絡非均勻靈敏度節點入侵檢測與定位方法。

背景技術

在防入侵系統傳感網絡中，準分布式的陣列傳感節點無論采用傳統電學傳感器，還是采用具有抗強電磁干擾、無源的光纖傳感器，由于網絡各傳感器節點自身硬件條件的差別以及安裝條件、安裝環境、圍欄材質的差異，導致各節點傳感器靈敏度不一致，或相同的入侵信號在各節點處的輸出響應不同，影響真實入侵信號的準確檢測和定位，因此需要對各個傳感節點進行硬件和軟件的一致性標定。于2008年10月22日公開的中國申請專利：200810059962.9就是為解決這一問題提出的針對一種震動電學傳感器的一致性標定方法。然而隨著防入侵監測周界的增加或傳感網絡規模的擴大，傳感器節點數目會大大增加，一致性標定方法不僅麻煩且成本較高，而且標定后隨著監測時間的增長，各節點傳感器自身條件發生變化，或安裝環境的差異導致傳感網絡中各節點的一致性仍會逐漸變差，系統需要每隔一段時間重新進行一致性標定，否則同樣會影響防入侵系統檢測的準確性。特別對于光學傳感器來說，傳感器靈敏度高，進行一致性標定比較困難，成本較高，而靈敏度不均勻的傳感節點噪聲能量差別較大，而且隨時間有變化，如果某節點處的噪聲能量與微弱入侵信號能量相當或大于入侵信號能量，會造成漏檢或誤檢情況。對于多點入侵情況由于靈敏度的不均勻更加難以進行判斷和識別。

發明內容

本發明所要解決的問題是：如何提供一種防入侵系統傳感網絡非均勻靈敏度節點的入侵檢測與定位方法，該方法能克服現有技術中所存在的缺陷，無需進行一致性軟件或硬件標定，檢測的準確率高，誤警率低。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供一種防入侵系統傳感網絡非均勻靈敏度節點的入侵檢測與定位方法，其特征在于，利用信號自身的相關特性，即有入侵的信號自相關時間長度大于無入侵的信號自相關時間長度，通過計算信號的自相關函數，比較非零時延抽頭處的信號相關系數值，來辨別入侵信號的有無。無入侵的信號主要由系統、環境等各種噪聲構成，無論其幅值強度和能量有多大，信號相關性弱，信號自相關函數曲線下降趨勢較快，除了時延為0處的信號自相關系數值為1外，其他時延抽頭處的自相關系數值均接近為0；而有入侵的信號，無論信號的強弱，信號自身的相關性較強，信號自相關函數曲線下降趨勢緩慢，在非0的時延抽頭處的自相關系數值遠大于0，且在接近0時延抽頭處自相關系數之接近于1。

設接收到的傳感信號陣列為X＝x_i(n)，i＝1，2，...，N；n＝1，2，...，M}，N為傳感網絡的節點數，M為每個節點信號的分析長度，各節點信號的歸一化自相關函數為C_i＝{E_i(x(n)，x(n-l))，l＝0，1，...，M}，l為時間延遲量，單位為采樣點，|C_i|≤1；設第I節點為無入侵的節點，無入侵時信號時間自相關長度為l₁，第J節點為有入侵的節點，有入侵時信號時間自相關長度為l₂，二者相關時間長度關系總有0≤l₁＜l₂。

選擇一個確定的時間延遲量l₁＜L＜l₂，必有歸一化相關系數E₁(x(n)，x(n-L))＜E_J(x(n)，x(n-L))，且有或E_J(x(n)，x(n-L))＞＞0。設定一個歸一化自相關系數閾值η_c，0.5＜η_c＜1，可以根據以下公式判斷入侵信號是否存在：