專利名稱：一種從bpsk信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)射頻指紋(Radio Frequency fingerprint,簡稱RFF)識別無線電設(shè)備屬于基于物理不可克隆函數(shù)的身份認(rèn)證范疇，這使得RFF在軍事及民用上具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。例如無線網(wǎng)絡(luò)的物理層接入控制、無線電設(shè)備的電子取證、無線電臺站管理、通信電臺的個體識別與特定輻射源識別、基于物理特征的防克隆型RFID、感知無線電中的用戶檢測以及商品供應(yīng)鏈的所有權(quán)轉(zhuǎn)移等。RFF是攜帶無線設(shè)備發(fā)射機(jī)部分硬件信息的接收無線電模擬信號的變換，這種變換體現(xiàn)無線設(shè)備發(fā)射機(jī)部分的硬件性質(zhì)并具有可比性。典型的RFF包括經(jīng)典的由開機(jī)瞬態(tài)信號變換得到的Turn-on RFF與最近出現(xiàn)的由無線網(wǎng)絡(luò)物理層幀前導(dǎo)符信號等變換得到的steady-state RFF0隨著無線網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展與安全威脅的與日劇增，無線網(wǎng)絡(luò)安全正向物理層發(fā)展。根據(jù)RFF識別無線設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)其接入控制是潛在的無線網(wǎng)絡(luò)物理層安全方法之一。RFF是因無線電設(shè)備的構(gòu)件存在制造容差與漂移容差而產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象。制造容差指構(gòu)件(例如分立電子元件、PCB走線、集成電路的內(nèi)部元件與走線等)在生產(chǎn)及組裝(例如焊接等)過程中引起的構(gòu)件參數(shù)實(shí)際值改變；而漂移容差是構(gòu)件生命周期中的老化現(xiàn)象與外部光照、溫度、濕度及灰塵等引起的構(gòu)件參數(shù)實(shí)際值改變。構(gòu)件容差導(dǎo)致即使無線設(shè)備發(fā)射部分的結(jié)構(gòu)與構(gòu)件標(biāo)稱值都一樣，但其系統(tǒng)性質(zhì)卻不完全一樣。而對于射頻帶，構(gòu)件的微小差異會導(dǎo)致發(fā)射信號的很大差異，因此接收無線電信號及據(jù)其變換得到的RFF具備哲學(xué)意義上的唯一性。對于RFF而言，在進(jìn)行后續(xù)的特征提取與分類識別時，RFF的穩(wěn)健性是前提條件，即同一個待識別無線電設(shè)備的RFF樣本具備一致性，然而存在時變無線多徑信道等因素導(dǎo)致射頻指紋缺乏穩(wěn)健性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，該目的由下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。所述方法包括
對接收的BPSK射頻信號KO進(jìn)行解調(diào)與歸一化處理，得到相應(yīng)的BPSK接收基帶信號； 對所述BPSK接收基帶信號進(jìn)行基于能量門限的起始點(diǎn)檢測，并截取頭部一定時長的
信號;
對截取后的信號進(jìn)行去噪和加窗處理，對加窗后信號進(jìn)行實(shí)倒譜變換，并對所得的實(shí)倒譜信號進(jìn)行低通濾波與加窗處理，從而得到穩(wěn)健的倒譜射頻指紋。所述方法的特征還在于，對截取后的信號的加窗處理為衰減指數(shù)函數(shù)加窗處理。所述方法的特征還在于，對實(shí)倒譜信號進(jìn)行加窗處理為加“低時”窗處理。所述方法的特征還在于，對所述加窗后的信號x(n)，進(jìn)行如下定義的實(shí)倒譜變換
權(quán)利要求
1.一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于包括對接收的BPSK射頻信號「 進(jìn)行解調(diào)與歸一化處理，得到相應(yīng)的BPSK接收基帶信號； 對所述BPSK接收基帶信號進(jìn)行基于能量門限的起始點(diǎn)檢測，并截取頭部一定時長的信號;對截取后的信號進(jìn)行去噪和加窗處理，對加窗后信號進(jìn)行實(shí)倒譜變換，并對所得的實(shí)倒譜信號進(jìn)行低通濾波與加窗處理，從而得到穩(wěn)健的倒譜射頻指紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于對截取后的信號的加窗處理為衰減指數(shù)函數(shù)加窗處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于對實(shí)倒譜信號進(jìn)行加窗處理為加“低時”窗處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于對所述加窗后的信號，進(jìn)行如下定義的實(shí)倒譜變換
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于所述識別系統(tǒng)當(dāng)建模為時不變系統(tǒng)時，該識別系統(tǒng)所接收到的射頻信號KO為
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于所述無線設(shè)備采用W1-Fi 802. llb/g無線設(shè)備時，則基帶發(fā)送信號《( )為
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于所述識別系統(tǒng)接收的射頻信號Ki)所對應(yīng)的數(shù)字版本信號為κ )
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于所述數(shù)字序列的實(shí)倒譜版本為
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法，其特征在于所述實(shí)倒譜信號;進(jìn)行下述低通濾波
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從BPSK信號中獲取穩(wěn)健射頻指紋的方法。所述方法包括對接收的BPSK射頻信號進(jìn)行解調(diào)與歸一化處理，得到相應(yīng)的BPSK接收基帶信號；對所述BPSK接收基帶信號進(jìn)行基于能量門限的起始點(diǎn)檢測，并截取頭部一定時長的信號，對截取后信號進(jìn)行去噪處理；對所述去噪后信號進(jìn)行加窗處理，對加窗后信號進(jìn)行實(shí)倒譜變換，并對所得的實(shí)倒譜信號進(jìn)行低通濾波與加窗處理，從而得到穩(wěn)健的倒譜射頻指紋。本發(fā)明得到的倒譜射頻指紋具備時間平移不變性與較好的穩(wěn)健性。
文檔編號H04L9/32GK103051458SQ20121057784
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者袁紅林, 包志華 申請人:南通大學(xué)