一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法及系统

文档序号:29574499发布日期:2022-04-09 05:24阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:步骤s1、在发送端,跳频通信辐射源要发射的信息数据经过信道编码后,再对编码结果进行数字调制生成调制信号;频率合成器受跳频序列发生器控制合成本振信号;调制信号与本振信号进行混频得到频率随时间跳变的发射信号s
t
(t),再对发射信号进行滤波,并将滤波后的信号s
t

(t)发射至信道;信号通过信道的传输到达接收端;在接收端,接收机对接收到的信号s

r
(t)进行带通滤波,获得带通滤波后的信号s
r
(t);带通滤波后的信号与接收机本振信号进行混频处理,获得解跳后的中频信号s
p
(t);再对s
p
(t)进行带通滤波,得到带通滤波结果;对带通滤波结果进行解调,获得解调结果;步骤s2、基于步骤s1获得的解调结果对解跳后中频信号进行信令识别;所述步骤s2的具体过程为:步骤s21、根据解调结果对解跳后中频信号进行帧结构解析,根据信令序列在时帧中的位置,对解跳后中频信号中的信令信号进行定位和截取;步骤s22、基于卷积神经网络对截取得到的信令信号进行识别;步骤s3、根据步骤s2的信令识别结果对跳频通信辐射源行为进行辨识。2.根据权利要求1所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述接收机接收到的信号为:其中,j(t)为其他频率的干扰,n(t)为噪声,s
j
(t)为跳频通信系统中其他网台发射的跳频通信信号,t为时间,j代表第j个网台。3.根据权利要求2所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述步骤s21的具体过程为:步骤s211、基于解调结果和循环自相关,对解跳后的中频信号s
p
(t)所对应的帧长进行估计;步骤s212、将解调结果以帧长为单位进行累积,实现帧结构的解析。4.根据权利要求3所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述步骤s211的具体过程为:步骤a、根据循环移位函数,对解调结果数据x(k)进行m点循环移位后,获得循环移位后的解调结果数据x
m
(k),k=0,1,

,n-1,n为x(k)的长度;将x
m
(k)与x(k)做自相关,得到m点循环移位情况下的自相关结果;步骤b、重复步骤a的过程,直至m的取值遍历到m=0,1,

,n-1,分别记录每个m值对应的自相关结果;步骤c、以m值作为横坐标,以m值对应的自相关结果作为纵坐标,绘制曲线r
m
(k);步骤d、设置门限值h对曲线r
m
(k)中的相关峰进行判定,分别统计每两个相邻的相关峰
之间的间距,取得到的全部间距的平均值作为解跳后的中频信号所对应的帧长。5.根据权利要求4所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述步骤s212的具体过程为:步骤(a)、将帧长记为l,则以l为单位长度对步骤s1获得的解调结果进行帧划分;步骤(b)、将划分好的每一帧数据分别作为矩阵的一行,各帧数据逐行排列后组成一个矩阵,再对该矩阵进行归一化处理,获得归一化处理后的矩阵;对归一化处理后的矩阵的每一列元素进行累加,分别得到每列对应的累加结果;将各列对应的累加结果表示为一行,记为f;步骤(c)、将f绘制成曲线,根据曲线绘制结果观测解析帧结构信息。6.根据权利要求5所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述卷积神经网络的结构具体为:从卷积神经网络的输入端开始,卷积神经网络依次包括:第一卷积层、第一池化层、第二卷积层、第二池化层、第三卷积层、第三池化层、第四卷积层、第四池化层、全局池化层、第一全连接层、第二全连接层和判别层。7.根据权利要求6所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述步骤s3的具体过程为:步骤s31、数据传输起止及传输类型的判定;步骤s32、数据传输中主站、呼叫方和被呼方的确定;步骤s33、数据传输中多节点间时隙信令的划分和截取;步骤s34、基于步骤s31至步骤s33的结果进行跳频通信辐射源行为辨识。8.根据权利要求7所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述步骤s32的具体过程为:将soa信令的发送方作为主站,将sor信令出现的时隙位置所对应的节点作为呼叫方,并在呼叫方节点接下来的时隙中寻找ucl信令,并查找发送ucl信令的时隙,将发送ucl信令的时隙所在的节点确定为被呼节点。9.根据权利要求8所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法,其特征在于,所述步骤s33的具体过程为:步骤s331、将呼叫方、被呼方、主站对应的三个节点划分出来,作为一次传输的三个研究对象;步骤s332、根据呼叫方sor信令和sof信令出现的时隙位置,对三个研究对象的全部时隙信令进行截取,得到呼叫方、被呼方和主站在一次传输中的所有时隙信令。10.一种面向跳频通信辐射源的行为辨识系统,其特征在于,所述系统用于执行权利要求1至权利要求9之一所述的一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法。

技术总结
一种面向跳频通信辐射源的行为辨识方法及系统,它属于电磁辐射源信号处理技术领域。本发明解决了现有技术不能实现跳频通信辐射源信令信号识别与行为辨识的问题。本发明对典型通信辐射源的信令信号类别、时隙规律、数据传输类型进行分析统计,最终具备对典型电磁辐射源行为识别的能力。研究行为模型的建立方法,以电磁辐射源的状态、信源序列特性、解跳后的信令信号的波形特性信息为基础,分析抽取其中的逻辑规则、相关联系与时序特征,构建行为表征模型。最后根据行为表征模型的信令识别结果进行辐射源行为辨识,来解决复杂电磁环境下基于辐射源信号的辐射源行为推理问题。本发明可以应用于电磁辐射源信号处理技术领域。可以应用于电磁辐射源信号处理技术领域。可以应用于电磁辐射源信号处理技术领域。


技术研发人员:杨勇 谭梦天 杨柱天
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学
技术研发日:2021.12.30
技术公布日:2022/4/8
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