收藏本站
《华中科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于信号指纹的通信辐射源个体识别技术研究

徐书华  
【摘要】: 通信辐射源个体识别是近来通信对抗领域一个重要的研究课题,它主要根据各通信设备硬件差异在发射信号上所表现出来的区别于其它个体的特征,判别信号来自哪部通信设备,实现设备追踪,进而有针对性的对敌重要通信装备及其载体进行监视、电子干扰或者军事打击。不同于传统通信信号侦察中的调制模式识别研究,通信辐射源个体识别主要研究体现同类辐射源之间个体差异的信号指纹的分析提取技术。 目前,国内外相关研究主要针对暂态通信信号中的开机信号、利用特征提取的分析方法实现辐射源个体识别。然而,利用暂态信号特征进行辐射源识别面临在非协作通信条件下对信号的捕捉、因暂态信号与噪声相似性带来的特征提取难度等诸多挑战;而且,这些方法大多通过仿真手段在较高信噪比和样本充足的条件下研究不同型号的通信辐射源识别问题。实际上,通信对抗环境中截获信号的信噪比往往较低,信号持续时间较短、样本数据不足,现有方法直接用于外场同类通信辐射源个体辨识时往往识别率较低。基于此,本文针对相同型号和工作模式不同通信辐射源的个体识别问题,对稳态通信信号的个体细微特征,即信号指纹的分析提取技术难点展开研究。 本文研究了信号指纹的基本理论,从其产生机理出发,研究了通信设备在稳定工作状态下频率特性、调制参数特性以及杂散特性的个体差异,并从时域、频域、时频域和高阶谱等不同角度采用多种通信信号处理手段探索信号指纹特征的提取方法,建立了通信辐射源个体识别基本框架。文中提出了一系列具有理论及实用价值的算法,并全部通过外场实测电台数据验证了所提算法的优良性能。 本文所做的工作主要包括以下几个方面: (1)研究了基于载频和码速率的信号指纹提取技术。给出了一种改进的相位拟合载频估计方法;并给出了一种基于STFT时频能量分布和小波变换的码速率估计方法,解决了非协作通信条件下调制信号的码速率估计精度问题。实验表明:载频和码速率估计结果可以作为信号指纹特征之一,并配合其它特征对电台个体进行识别。 (2)研究了基于辐射源个体杂散输出成分的信号指纹提取技术。首先提出了一种基于正交分量重构的包络提取算法,并利用分形维数和Lempel-Ziv等复杂度特征提取个体信号的包络寄生调制特征;然后给出了利用个体信号Hilbert边缘谱对称性特征和HHT时频分布灰度图像抽取特征的细微差异进行辐射源识别的方法。实验表明:较低信噪比下信号个体的包络寄生调制特征和时频分布灰度图像抽取特征作为信号指纹参量对电台个体具有较好的聚类性能,而受载频估计精度影响,谱对称性特征对电台个体的可分离性不高。 (3)研究了基于高阶谱的信号指纹提取方法。提出了一种矩形积分双谱(SIB)信号指纹特征分析方法,并利用局部线性嵌入(LLE)流形约简方法对高维SIB特征进行降维分析。实验表明:SIB较其它局部双谱特征用于个体信号的指纹分析具有一定的优越性,而且SIB约简特征具有较好的聚类性能和抗噪能力。 (4)针对辐射源个体识别实际应用环境,设计了一种基于核距离测度的多类别SVM分类器(KDM-SVM)和一种基于D-S证据理论的组合分类器,并采用上述分类器,以不同角度提取的信号指纹特征参量集为分类依据进行了通信电台个体识别实验。实验结果表明:利用稳定工作状态下提取的信号指纹特征集进行电台个体识别可以获得良好的识别效果。 本文的研究工作在一定程度上解决了在小样本、较低信噪比和变化信噪比条件下对实际同型号通信电台的个体识别问题,具有一定的理论意义和实际应用前景。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 汤博;许士敏;闻年成;;通信电台个体识别技术研究[J];舰船电子工程;2011年04期
2 赵国庆;彭华;王彬;滕波;;一种新的通信辐射源个体识别方法[J];计算机应用;2012年05期
3 陶旺林;卢选民;刘李娟;;基于局部围线积分双谱的通信辐射源个体识别[J];计算机工程与应用;2013年01期
4 梁江海;黄知涛;袁英俊;黄光泉;;一种基于经验模态分解的通信辐射源个体识别方法[J];中国电子科学研究院学报;2013年04期
5 陈志伟;徐志军;王金明;徐玉龙;孔磊;;一种基于循环谱切片的通信辐射源识别方法[J];数据采集与处理;2013年03期
6 彭健航;;通信辐射源个体特征提取技术[J];电子测试;2012年07期
7 刘勇勇;郑林华;刘海滨;雷紫微;;基于信号包络新特征参数的电台个体识别[J];无线电通信技术;2014年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈有华;余志勇;;基于DFT系数修正的正弦波频率估计算法[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙娜;通信电台细微特征研究[D];北京邮电大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 宋家瑸;基于邻域粗糙集的信号指纹属性约简[D];北京邮电大学;2011年
2 兰铂;FSK和PSK信号特征研究[D];北京邮电大学;2011年
3 郭瑞;通信电台个体特征的研究[D];山东科技大学;2011年
4 王健;电台个体识别中杂散特征提取及分类方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
5 曾珍;通信电台个体杂散特征提取算法研究[D];西安电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王伦文,钟子发;2FSK信号“指纹”特征的研究[J];电讯技术;2003年03期
2 张玉兴,彭清泉;DDS的背景杂散信号分析[J];电子科技大学学报;1997年04期
3 张骏凌,张玉兴;直接数字频率合成器中的相位噪声分析[J];电子科技大学学报;1999年01期
4 马章勇,赵春明,尤肖虎;CDMA系统中载频频偏估计的新方法[J];电路与系统学报;2002年04期
5 纪勇,徐佩霞;基于小波变换的数字信号符号率估计[J];电路与系统学报;2003年01期
6 王心福;从局部战争看电子战的作用[J];电子对抗技术;1999年04期
7 杨景曙,竺小松,张巨泉,祁建清;通信对抗装备的发展及关键技术[J];电子对抗技术;2003年01期
8 韩春久;通信对抗战术的发展趋势[J];电子对抗技术;2003年01期
9 罗明,杨绍全,郑文秀,魏青;一种用于信号侦测的码元速率估计方法[J];电子对抗技术;2005年05期
10 刘渝;快速高精度正弦波频率估计综合算法[J];电子学报;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
2 张国柱;雷达辐射源识别技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 蔡权伟;多分量信号的信号分量分离技术研究[D];电子科技大学;2006年
4 任春辉;通信电台个体特征分析[D];电子科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶;谷彩连;;小电流接地系统单相接地故障选线的算法研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年01期
2 朱哲;钟伟红;;非平稳随机信号分析处理方法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
3 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
4 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
5 高清维,程玉林,明军;信号子带分解和重构的小波滤波器系统及边界处理[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
6 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
7 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
8 李淑华;徐良培;陶建平;;基于支持向量机的我国水产品出口贸易风险预警研究[J];安徽农业科学;2008年30期
9 许高程;张文君;王卫红;;支持向量机技术在遥感影像滑坡体提取中的应用[J];安徽农业科学;2009年06期
10 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 ;Fault Pattern Recognition of Rolling Bearings Based on Wavelet Packet and Support Vector Machine[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 康传会;汪晓东;汪轲;常健丽;;基于最小二乘支持向量机的迟滞建模方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;State Estimation Model of Ferment Process Based on PSO[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 常俊林;魏巍;梁君燕;;基于支持向量机的SURF改进算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 黄湘松;基于混淆网络的汉语语音检索技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
2 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
4 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
5 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
6 梁育雷;基于单片机与FPGA的单相程控功率源研究[D];山东科技大学;2010年
7 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
9 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
10 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田盛丰;基于核函数的学习算法[J];北方交通大学学报;2003年02期
2 张吉先,钟秋海,戴亚平;一种基于小波变换的去噪新算法[J];北京理工大学学报;2003年06期
3 王斌;陈秋华;王翠柏;;基于聚类的跳频信号分选[J];北京邮电大学学报;2009年02期
4 秦雪霏;韩立国;李巍;;地震波多次散射波场的高阶谱统计分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期
5 王伦文,钟子发;2FSK信号“指纹”特征的研究[J];电讯技术;2003年03期
6 张昌菊,唐斌;单频信号快速频率估计算法比较及改进[J];电讯技术;2005年01期
7 尹健;基于回归神经网络的雷达辐射源识别算法[J];电讯技术;2005年04期
8 南建设;;信号细微特征分析技术研究[J];电讯技术;2007年02期
9 周斌;王秀敏;果然;李绍滨;毛兴鹏;;辐射源个体特征提取技术综述[J];电讯技术;2011年06期
10 朱云芳,戴朝华,陈维荣;小波消噪阈值选取的一种改进方法[J];电测与仪表;2005年07期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
3 姜园;通信对抗中的现代信号处理技术应用研究[D];浙江大学;2004年
4 谢平;故障诊断中信息熵特征提取及融合方法研究[D];燕山大学;2006年
5 蔡权伟;多分量信号的信号分量分离技术研究[D];电子科技大学;2006年
6 任春辉;通信电台个体特征分析[D];电子科技大学;2006年
7 许丹;辐射源指纹机理及识别方法研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 黄玉春;基于极致学习机的通信信号辐射源个体识别技术研究[D];华中科技大学;2007年
9 李勇智;图像特征提取方法及其在人脸识别中的应用[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 周斌;信号细微特征提取及识别技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 陈洄;基于循环谱相关的调制方式识别的研究[D];北京交通大学;2006年
3 李林峰;通信信号个体识别[D];西安电子科技大学;2007年
4 芦岩;电台信号细微特征分析与提取[D];电子科技大学;2008年
5 张晓川;扩频通信系统中跳频技术的研究[D];山东大学;2008年
6 岳文卿;基于包络高阶特性的OFDM电台识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 吴启军;电台指纹识别算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 钱祖平;许渊;邵尉;陈金;;基于高阶谱和时域分析的电台稳态特征提取算法[J];电子与信息学报;2013年07期
2 李楠;王春雷;胡锦涛;解传军;刘宝华;;变权灰关联分布式传感器信息融合的辐射源识别[J];中国电子科学研究院学报;2013年03期
3 马立新;季阳阳;范丽君;;电力负控系统无线信道智能滤波FSK的研究[J];信息技术;2013年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 毛清华;煤矿钢丝绳芯输送带缺陷弱磁信号智能识别研究[D];西安科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈进熹;基于电力载波的可寻址继电器和开关的设计[D];浙江工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘红春,刘鸿运;放大器的相位噪声与噪声系数关系式理论推导[J];半导体情报;1999年03期
2 卢学源;随机振幅过程在雷达干扰分析中的应用[J];北京广播学院学报(自然科学版);2000年01期
3 王祖林,周荫清;多重分形谱及其计算[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
4 张文明,李莉,申焱华,王英,王卫刚;滚动轴承故障诊断中的分形[J];北京科技大学学报;1996年03期
5 田杰,陈杰,张宇河;基于小波变换及分形特征的目标检测与识别[J];北京理工大学学报;2003年01期
6 林梓,李魁俊,王丽,张晓婷;混沌吸引子的重构[J];长春邮电学院学报;1999年03期
7 马彦,石要武,孙文涛;高分辨率谐波恢复的互四阶累积量ESPRIT-SVD方法1[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年01期
8 谢洪森,朱全忠,陈坤;一种频率稳定度解算测试方法[J];传感器技术;2002年02期
9 李智,陈祥初,刘政波;包络分析及其在设备故障诊断中的应用[J];测试技术学报;2002年02期
10 王伦文,钟子发;2FSK信号“指纹”特征的研究[J];电讯技术;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
2 易正俊;多源信息智能融合算法[D];重庆大学;2002年
3 夏建涛;基于机器学习的高维多光谱数据分类[D];西北工业大学;2002年
4 詹亚锋;通信信号自动制式识别及参数估计[D];清华大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孟伟;雷达辐射源识别算法研究[D];西安电子科技大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘松;裘祖荣;;指纹自动考勤系统设计[J];电子测量技术;2007年07期
2 张竞;;Internet上销售软件的用户身份认证[J];职业时空;2007年13期
3 赵慧民;丁晓艳;郭一缜;;一种多小波树结构实现指纹信息隐藏的方法研究[J];电路与系统学报;2010年06期
4 尹忠海;简剑锋;韩毅娜;王国正;周利华;;以影像逼真度为约束条件的变换域指纹嵌入强度[J];光子学报;2007年08期
5 张红云;苗夺谦;傅文杰;;基于改进的GPL主曲线算法的指纹特征分析与提取[J];模式识别与人工智能;2007年06期
6 陈亚爱;童钧;叶胜木;丁宝利;;考试指纹识别系统[J];北京教育学院学报(自然科学版);2006年06期
7 孙建国;门朝光;马春光;曹刘娟;;具有身份识别功能的矢量地图数字水印研究[J];电子与信息学报;2010年05期
8 ;国内信息[J];中国自动识别技术;2006年03期
9 ;佰通软件“金刚指-指纹信息防泄漏系统”[J];计算机安全;2003年07期
10 刘培顺,王建波,何大可;结合指纹信息的PKI认证系统[J];计算机工程;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程元斌;;基于指纹信息的身份认证系统的研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
2 杨世标;;网络主机指纹伪装技术[A];广东省通信学会2008年度学术论文集[C];2009年
3 朱巨军;陈顺子;;用指纹身份认证方式提高银证对接系统的安全性[A];第十九次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2004年
4 刘国荣;李井怀;李静;王林博;李安利;;铀钚微粒的寻找、定位和转移[A];第七届全国核化学与放射化学学术讨论会论文摘要集[C];2005年
5 花拉;王青虎;海金虎;;小茴香GC指纹图谱的初步研究[A];第五届全国民族医药学术交流大会论文集[C];2006年
6 邵晨光;王苗苗;李波;代永兴;;基于FCD4B14指纹传感器的嵌入式指纹识别系统[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
7 朱巨军;;用指纹身份认证方式提高银证对接系统的安全性[A];第二届浙江中西部科技论坛论文集(第一卷)[C];2005年
8 史胜青;张守攻;李春秀;汪阳东;齐力旺;;运用cDNA-AFLP技术鉴定不同方法合成的cDNA指纹图谱[A];中国细胞生物学学会2005年学术大会、青年学术研讨会论文摘要集[C];2005年
9 林晓珊;吴惠勤;黄晓兰;黄芳;;GC-MS法分析胡椒挥发油化学成分[A];中国有机质谱学第十三届全国学术大会论文集[C];2005年
10 朱巨军;陈顺子;;用指纹身份认证方式提高银证对接系统的安全性[A];衢州市自然科学优秀论文选编(2001-2004)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 庄永廉;一代身份证拟停用 二代证拟登记指纹信息[N];检察日报;2011年
2 记者 殷泓 王逸吟;二代身份证拟加入指纹信息[N];光明日报;2011年
3 记者 徐硙 崔清新;我国拟修法:在身份证中加入指纹信息[N];新华每日电讯;2011年
4 记者 殷泓 王逸吟;2012年起领取身份证须登记指纹信息[N];光明日报;2011年
5 本报记者 仇海琼;刘德营:通过指纹查询破案450余起[N];人民公安报;2011年
6 李丽静;河南:复查高校新生入学用上指纹信息[N];新华每日电讯;2008年
7 王晖;我省在新生复查中引入“指纹信息”[N];河南日报;2007年
8 记者 王晖实习生 陈镭;指纹信息将作为重要依据[N];河南日报;2008年
9 肖海员;五年破刑案1.1万余起[N];人民公安报;2007年
10 赵宏伟记者 刘丽丽;指纹支付夙愿难偿[N];计算机世界;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 赵海燕;小麦产地矿物元素指纹信息特征研究[D];中国农业科学院;2013年
2 张技术;光谱指纹纤维防伪原理与特性研究[D];江南大学;2012年
3 袁鑫攀;基于minwise哈希的文档复制检测的研究及应用[D];中南大学;2012年
4 张前前;东海典型赤潮藻检测的荧光光谱特征研究[D];中国海洋大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李小康;高校学生指纹考勤评教终端设计与实现[D];青岛大学;2014年
2 田一添;基于空时指纹的视频内容主动认证方法研究[D];上海交通大学;2013年
3 郭慈;全国指纹信息协查系统的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
4 付启众;指纹信息处理及其在网络身份认证中的应用研究[D];合肥工业大学;2002年
5 郑鹏;搜索引擎中的相似网页探测算法研究[D];华中科技大学;2008年
6 孙延鹏;纸张残留指纹信息成像系统的研究[D];吉林大学;2004年
7 官凌青;蜜罐Honeyd的扩展设计与实现[D];西安电子科技大学;2007年
8 何晓媛;南海区平台石油指纹信息系统建立的初步研究[D];中国海洋大学;2005年
9 李泳;基于ZigBee技术的室内定位系统设计[D];上海师范大学;2008年
10 王树成;基于指纹特征的Windows操作系统登录与文件加密系统的设计与实现[D];天津大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026