[發明專利]一種基于無線電特征提取的無人機識別方法

在審

• 申請號: 201911242523.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110958200A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 何小勇;韓兵;張笑語;漆騏
• 申請（專利權）人: 成都華日通訊技術有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 張秀敏

本發明公開了一種基于無線電特征提取的無人機識別方法，包括：建立無人機信號特征庫；選擇工作頻點，對頻點內信號進行寬帶采樣，并將帶內信號劃分成多路窄帶信號；將其通過正交解調轉換為基帶信號，對獲得多路基帶信號進行捕獲，并將有效信號信息送入特征識別模塊；特征識別模塊首先對其調制方式進行大類劃分，在特征庫中剔除明顯不匹配的信號；再在特征庫中選擇匹配的無人機信號，采用對應的無人機信號特征識別算法對信號進行識別、提取特征和輸出特征編號。本發明采用無人機特征提取、與特征庫進行比對、篩選后，采用信號特征識別算法進行識別、提取特征和輸出特征編號，不僅可以判斷是否有無人機，還可以得到無人機的具體型號和指紋特征。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，具體的說，是一種基于無線電特征提取的無人機識別方法。

背景技術

隨著無人機技術的飛速發展，機場、核電站、油庫、軍事等保密單位不斷收到無人機入侵的報告，包括用于專業攝影的無人機、業余愛好者自娛自樂的無人機以及其他用途的無人機，給這些單位帶來了嚴重的安全隱患，探測無人機入侵成為當務之急。目前，探測無人機入侵的方法主要有三種：(1)利用雷達來探測無人機的雷達探測法；(2)利用無線信號檢測手段來探測無人機的無線電探測法；(3)利用攝像頭來獲取無人機畫面、利用麥克風來獲取無人機發出的聲音的視頻+音頻探測法。雷達是探測飛機最成熟的方案，任何進入雷達掃描范圍內的飛行物都能被雷達探測到，雷達探測具有探測距離遠、探測方位準確的優點，其缺點是：系統昂貴，對大目標有效，對于低空無人機目標探測效能不足；無線電信號探測法是通過射頻傳感器來捕捉無人機和遙控器之間的通訊信號，通過捕捉這種通訊信號來判斷是否有無人機入侵。如果無人機與遙控器之間通信制式相對固定，一般采樣頻譜檢測的手段進行無人機信號探測，該探測法的優點是成本低，缺點是對于空域內無人機，系統只能探測到有無人機入侵，但不能獲得其無人機型號，也不能確定哪些是友方無人機，哪些是敵方無人機。對有己方無人機和監控無人機同在一個空域下的情況，無法實現對敵方無人機的精準監測等。利用攝像頭來獲取無人機畫面、利用麥克風來獲取無人機發出的聲音的視頻+音頻探測法，同樣只能檢測到是否有無人機，并不能識別無人機的型號。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于無線電特征提取的無人機識別方法，用于解決現有技術中無法識別無人機型號的問題。

本發明通過下述技術方案解決上述問題：

一種基于無線電特征提取的無人機識別方法，包括：

步驟S100：首先針對各無人機廠家建立無人機信號特征庫：收集信號的工作頻率范圍，調制方式，工作帶寬，傳輸時長，傳輸幀結構，傳輸幀中特征固定碼比特位等多種信息，建立無人機本地特征庫；

步驟S200：根據無人機信號特征庫信息，選擇工作頻點，對頻點內信號進行寬帶采樣，采樣過程可以是輪詢方式，并根據無人機信號特征庫信息，將帶內信號劃分成多路的窄帶信號；

步驟S300：將窄帶信號通過正交解調，轉換為基帶信號，根據預設無人機信號特征對獲得多路基帶信號進行捕獲，并將有效信號信息送入特征識別模塊；其中，無人機信號特征的提取基于對信號的提前分析，如指定某款無人機，則它的信號帶寬，調制方式，幀結構，幀長度，信息不變量等信息均可以提前分析獲得，則將此類信息作為該款無人機的無人機信號特征。

步驟S400：特征識別模塊首先進行第1次判決模塊，對其調制方式進行大類劃分，所述大類包括OFDM調制和FSK調制，目前無人機信號僅適用了OFDM調制、FSK調制和WiFi信號，而WiFi信號為一種特殊的OFDM調制，因此將類別按OFDM調制和FSK調制劃分，在特征庫中剔除明顯不匹配的信號；再根據信號的細分特征進行第2次識別，包括頻率特征，時域特征，二次判定時依賴信號當前存在的頻點，頻率帶寬，信號時域長度等特征信息，在特征庫中選擇匹配的無人機信號，采用對應的無人機信號特征識別算法對信號進行識別、提取特征和輸出特征編號作為指紋特征，所述細分特征包括信號當前存在的頻點、頻率帶寬和信號時域長度。