[發(fā)明專利]復(fù)雜環(huán)境下一種新的通信電臺個體識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110347523.X
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102394711A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李一兵;李靖超;林云;葉方;葛娟;康健;李一晨;田雪宜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04L25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.復(fù)雜環(huán)境下一種新的通信電臺個體識別方法，其特征是：

(1)對不同通信電臺發(fā)射的通信信號進行重采樣，接收到得通信電臺信號為x，重采樣信號的采樣間隔為Δx，通信信號被轉(zhuǎn)化為離散時間信號序列{x(i)}，i表示信號的采樣點數(shù)；

(2)對重采樣得到的離散通信信號時間序列進行相空間重構(gòu)，將信號轉(zhuǎn)化到不同的重構(gòu)相空間下用以捕獲不同重構(gòu)相空間特征：

設(shè)離散信號序列{x(i)}為歐式空間Rⁿ上的閉集，離散數(shù)據(jù)點之間的距離即為采樣間隔Δx，則重構(gòu)信號向量空間x₀可以表示為：

x₀＝x_k(j-1)+1，x_k(j-1)+2，·x_k(j-1)+k+1

j＝1，2，·，N₀/k，k＝1，2·K，j、k為重構(gòu)空間時所設(shè)定的值，K為k的最大值，N₀為采樣點數(shù)，且K＜N₀；當k＝K時，向量空間中每一個向量為K+1維向量，即離散信號序列{x(i)}被重構(gòu)為N₀-K+1個K+1維向量；

(3)利用一種新的分形盒維數(shù)算法計算不同重構(gòu)相空間下通信電臺離散信號序列的分形盒維數(shù)，得到一個關(guān)于分形盒維數(shù)特征向量：

設(shè)F為Rⁿ上的非空有界子集，表示待計算變量，令N(F，ε)表示覆蓋F的邊長為ε的最少盒子的數(shù)目，則盒維數(shù)D的計算公式可以表示為：

D=limϵ→0InN(F,ϵ)In(1/ϵ)]]>

由于采樣頻率f的存在，其采樣間隔Δx即為信號的最高分辨率，在計算盒維數(shù)時，令最小盒子的邊長ε＝Δx，

對于離散信號序列{x(i)}，采用近似算法令覆蓋信號盒子的最小邊長等于采樣間隔Δx，依次計算邊長為kΔx的盒子在離散信號{x(i)}上的計數(shù)N_kΔx，則定義：

p₁＝max{x₀}

p₂＝min{x₀}

p(kΔx)=Σj=1N0/k|p1-p2|]]>

j＝1，2，·，N₀/k，表示處理后信號的離散點數(shù)，即重構(gòu)空間時所設(shè)定的值，k＝1，2·K，表示所取盒子邊長是采樣間隔Δx的倍數(shù)，K表示采樣間隔Δx的最大倍數(shù)；N₀為采樣點數(shù)，且K＜N₀；p(kΔx)為信號縱向坐標的尺度范圍，則定義N_kΔx可以表示為：

N_kΔx＝p(kΔx)/kΔx+1，

選擇擬合曲線lgkΔx～lgN_kΔx中線性度好的一段作為無標度區(qū)，則：

lgN_kΔx＝-DlgkΔx+b，

k₁≤k≤k₂，k₁，k₂分別為無標度區(qū)的起點和終點，b表示擬合曲線的常數(shù)項，利用最小二乘法計算出該段直線的斜率，即離散信號的分形盒維數(shù)D：

D=-(k2-k1+1)Σ(lgk)·lgNkΔx-Σ(lgk)·ΣlgNkΔx(k2-k1+1)Σlg2k-(Σlgk)2,]]>

對其進行改進，即一種新的分形盒維數(shù)算法：

由于對離散信號序列進行了K次相空間重構(gòu)，每一次相空間重構(gòu)對應(yīng)著擬合曲線lgkΔx～lgN_kΔ中的一個點，因此對每一個重構(gòu)相空間點求導(dǎo)，即：

D(K)=d(lgkΔx)d(lgNkΔx)]]>

得到一個盒維數(shù)特征向量空間D＝(D(1)，D(2)，·，D(K))，將此向量空間作為各個電臺識別的特征；

(4)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對得到的電臺特征向量空間進行分類，進而達到對不同的通信電臺進行識別的目的：

D_i為通信電臺特征數(shù)據(jù)庫中的不同電臺的分形盒維數(shù)特征向量：

D₁＝(D₁(1)，D₁(2)，·，D₁(K))

·

D_i＝(D_i(1)，D_i(2)，·，D_i(K))

·

D_m＝(D_m(1)，D_m(2)，·，D_m(K))

其中，k＝1，2·K代表第k個重構(gòu)空間的分形盒維數(shù)。