[發明專利]基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法及電子設備

有效

• 申請號: 202110408422.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113437949B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 胡愛群;俞佳寶
• 申請（專利權）人: 網絡通信與安全紫金山實驗室;東南大學
• 主分類號: H03H21/00
• 分類號: H03H21/00
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

1.一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)接收機以采樣率f_s接收射頻信號r(t)，得到離散信號r(n)，通過下變頻得到全部基帶信號y_r(n)；

(2)進行信號同步、載波頻偏和相偏估計，去除基帶信號y_r(n)中的殘留頻偏和相偏，得到包含射頻指紋的基帶信號y(n)；

(3)對包含射頻指紋的基帶信號y(n)進行符號解調和重新調制，得到不含射頻指紋的理想基帶信號x(n)；

(4)將射頻指紋統一表達為z域的N階濾波器RFF(z)，N階濾波器RFF(z)的輸入信號為所述理想基帶信號x(n)，通過自適應算法對N階濾波器RFF(z)的系數進行調整，收斂為時使得濾波器輸出信號y_f(n)和基帶信號y(n)的誤差信號e(n)最小，表示N階濾波器RFF(z)收斂后的自適應濾波器；

(5)提取收斂后的自適應濾波器的N+1個系數作為最終的射頻指紋。

2.根據權利要求1所述的一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于，所述步驟(4)中，N階濾波器RFF(z)的表達式為：

誤差信號e(n)具體表達為：

步驟(5)提取到的收斂后的自適應濾波器的N+1個系數，作為最終的射頻指紋表達式為：

其中，N表示N階濾波器的階數，n表示離散時間，k表示N階濾波器的系數索引。

3.根據權利要求1所述的一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于：所述步驟(1)中的射頻信號為無線信號，且接收機采樣率f_s大于奈奎斯特采樣率，即要求過采樣。

4.根據權利要求1所述的一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于，所述步驟(2)中的載波頻偏和相偏估計方法包括但不限于前導復相關法或差分法。

5.根據權利要求1所述的一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于，所述步驟(3)中對包含射頻指紋的基帶信號y(n)進行符號解調和重新調制，是對完整的一幀信號進行處理，包括前導序列和隨機數據序列。

6.根據權利要求1所述的一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于，所述步驟(4)中，對RFF(z)的系數進行調整時采用的自適應算法為迫零算法、最速下降法、LMS算法、RLS算法中的任一種。

7.根據權利要求6所述的一種基于自適應濾波器系數的射頻指紋統一表達方法，其特征在于，所述步驟(4)中，使用LMS算法對RFF(z)的系數進行調整時，使得e(n)的均方誤差最小，得到自適應濾波器的最終系數為：

是使e(n)e^*(n)具有最小值的RFF(z)的值的集合，e^*(n)表示誤差信號e(n)的復共軛。

8.一種電子設備，其特征在于，包括：

信號接收模塊，用于接收射頻信號并進行采樣和下變頻處理，獲得基帶信號；

第一處理模塊，用于對基帶信號進行信號同步、載波頻偏和相偏估計，得到包含射頻指紋的基帶信號；

第二處理模塊，用于對包含射頻指紋的基帶信號進行符號解調和重新調制，得到不含射頻指紋的理想基帶信號；

自適應計算模塊，將射頻指紋統一表達為z域的N階濾波器，采用自適應算法對用于表達射頻指紋的N階濾波器的系數進行調整，調整結果收斂使得N階濾波器的輸出信號和包含射頻指紋的基帶信號的誤差信號最小，N階濾波器的輸入信號為理想基帶信號；

射頻指紋提取模塊，用于提取出收斂后的自適應濾波器的N+1個系數作為最終的射頻指紋。