一种基于多通道卷积神经网络的射频指纹提取与识别方法

    公开(公告)号:CN114417914A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202111624298.X

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及信息安全技术领域,具体的说是设计一种基于多通道卷积神经网络的射频指纹提取与识别方法。包括:(1)采集无线设备的发送信号,并进行预处理;(2)对于每个信号,将信号划分为前瞬态、稳态、尾瞬态部分,分别生成差分星座轨迹图(DifferentialConstellationTraceFigure,DCTF);(3)将得到的DCTF数据集分为训练集和测试集,利用训练集训练一个多通道卷积神经网络分类器;(4)对于接收到的无线设备发送的信号,利用训练好的多通道卷积神经网络对其进行分类识别。本发明利用信号不同部分的DCTF构建多通道卷积神经网络进行射频指纹提取与识别,避免部分信号特征在DCTF中被淹没并且平衡信号不同部分特征权重,使得识别效果更好,尤其在低信噪比场景下。

    一种基于循环移位特性的扩频信号射频指纹特征提取方法

    公开(公告)号:CN114125853A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111303757.4

    申请日:2021-11-05

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种基于循环移位特性的扩频信号射频指纹特征提取方法,包括如下步骤:通过计算信号前导码中相邻重复符号的差分结果来估计信号的载波频偏;通过计算接收信号前导码和本地理想信号前导码的共轭乘积结果求出载波相偏,实现载波同步;将信号帧按单个符号进行分割,并让IQ两路信号对齐;将每个符号能量归一化;利用循环移位特性分别计算每个符号与本地基准符号的循环相关函数;将循环相关函数整合,利用傅里叶变换求出互功率谱;将一帧信号所有符号的互功率谱结果求和取平均得到射频指纹。本发明提出的射频指纹提取方法受环境噪声影响较小,适用于低信噪比条件,且射频指纹与发送数据无关,可适用于多种扩频信号。

    基于混合输入信息的无线设备识别分类器的预处理方法

    公开(公告)号:CN108234044B

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN201810104288.5

    申请日:2018-02-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于混合输入信息的无线设备识别分类器的预处理方法,包括:(1)获取在无环境参数影响情况下无线设备的输出信号;(2)在无线设备中加入不同的环境参数,进行不同环境参数下的仿真,获取不同环境参数下的无线设备输出信号,并从中提取出指纹特征,计算指纹特征的类内方差以及类间方差;(3)根据所述指纹特征类内方差以及类间方差,推出不同指纹特征在不同环境参数下用于设备识别分类器的参数权重,形成设备识别特征的先验信息;(4)针对实际接收的无线设备输出信号,估计其环境参数,并基于设备特征先验信息中选取合适的参数权重,在分类器特征预处理中对不同的无线设备的指纹特征进行融合,作为无线设备识别分类器的输入。本发明可以极大的提高设备识别分类器的识别性能。

    一种基于共轭预编码的多用户MIMO对称信道特征获取方法

    公开(公告)号:CN111404587A

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN202010168990.5

    申请日:2020-03-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于共轭预编码的多用户MIMO对称信道特征获取方法,用户终端选择一根天线发送一段具有高随机性的私有信息给基站设备,基站设备将接收到的信号进行共轭预编码,再叠加上自己的私有信息,发送给用户终端。通过本发明方法,通信双方可以得到对称的、融合了双方私有信息的无线信道特征,从而生成具有高随机性的、对称的密钥。将私有信息作为信道探测信号可以避免导频攻击,同时提高所生成密钥的随机性和更新速率;通过共轭预编码,基站设备不需要估计信道状态信息也能获得多天线阵列的聚焦效果,用户终端可以检验整个信号交互过程是否受到攻击或干扰。本发明可以提高用无线信道特征生成密钥技术的安全性和可靠性。

    一种用于MIMO系统的自适应对称无线信道特征获取方法

    公开(公告)号:CN110418341A

    公开(公告)日:2019-11-05

    申请号:CN201910695714.1

    申请日:2019-07-30

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于MIMO系统的自适应对称无线信道特征获取方法,包括步骤:首先,用户终端U选择自身N根天线中的S根并发送信道探测信号P。基站B用M根天线接收U发来的探测信号X;其次,基站B以不同的策略选择R根天线并发送其设计的信道探测信号Q;用户终端U再接收到基站B发来的N路信道探测信号Y;最后,基站B合并信道探测信号X中的R路信号和信道探测信号Q,得到用户终端U到基站B的信道特征;用户终端U根据所选的S根天线,合并信道探测信号Y中的S路信号和信道探测信号P,得到基站B到用户终端U的信道特征。本发明所获得的多维度信道特征可提高所生成密钥的随机性,并降低被窃听的风险,增强了基于无线信道特征的物理层密钥生成技术的安全性。

    一种基于OFDM前导码的抗多径干扰射频指纹提取方法

    公开(公告)号:CN110061947A

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201910242977.7

    申请日:2019-03-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于OFDM前导码的抗多径干扰射频指纹提取方法。首先通信系统接收端将采集的信号进行能量归一化后,选取两个相邻的前导码。将相邻的前导码进行OFDM解调后,得到频域响应结果。对频域响应结果进行取绝对值后,在进行取对数值,得到倒谱值。对相邻前导码频域响应之间的每一个相对应的子载波进行相除操作,得到相除后的频域响应。对相邻前导码倒谱值之间的每一个相对应的子载波进行相除操作,得到相减后的倒谱响应。相除后的频域响应和相减后的倒谱响应即为去除无线信道多径干扰后的包含射频指纹特征的结果。本发明实用性好,且能够抗多径干扰。

    一种基于星座轨迹图的无线设备身份识别方法

    公开(公告)号:CN105631472B

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201510981545.X

    申请日:2015-12-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于星座轨迹图的无线设备身份识别方法。无线设备接收端在获得了接入设备的星座轨迹图后,将其统计特征进行归一化并判决,得到无线设备射频指纹特征的二维矩阵。通过将二维矩阵元素坐标进行聚类,得到不同聚类的中心点,再将得到的聚类中心点作为设备的身份识别特征向量。无线设备接收端将设备身份识别特征向量存储在样本库中。当有需要判决的设备接入时,无线设备接收端通过计算身份识别特征向量和样本库中特征向量的欧式距离之和,对接入设备的身份进行识别。通过本发明方法,可以快速的实现基于无线设备射频指纹特征的身份识别及认证。实验结果表明该发明方法具有较好的实用性和鲁棒性。

    一种利用信道特性的安全传输消息方法

    公开(公告)号:CN106102049B

    公开(公告)日:2019-02-05

    申请号:CN201610395892.9

    申请日:2016-06-06

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 彭林宁 胡爱群

    Abstract: 本发明公开了一种利用信道特性的安全传输消息方法,包括如下步骤:首先,通信双方各自生成一个仅自己知道的私有密钥,通信双方使用私有密钥对传输的信号进行加密,将加密后的信号传递给对方;然后,通信双方收到对方传递的信号后,加入要传递的消息后再使用自己的私有密钥对要传递的信息进行二次加密,通信双方将二次加密后的信息传递给对方;最后,通信双方依靠两次接收的信息和各自的私有密钥信息解出对方传递过来的消息。本发明可以在通信双方没有预先共享信息的情况下,依靠信道的特性以及各自的私有密钥对传递的消息进行保护,从而实现消息的安全传递,适用于基于物理层安全的相关技术。

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