基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法，该方法包括：获得观测信号的功率谱，并将所述功率谱分为多个子带；获得每个子带的谱质心，并获取各子带的谱质心间隔；根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号。本发明专利技术提供了一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测系统，该系统包括分段模块、计算模块及判断模块。本发明专利技术在存在噪声和干扰信号的情况下，能够自动地检测到视频泄漏信号的存在。

【技术实现步骤摘要】
基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法及系统
本专利技术涉及通信
，具体涉及基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法及系统。
技术介绍
信息设备会在工作过程中产生不同程度的电磁泄漏，这种电磁泄漏信号中可能含有信息设备处理的敏感信息，通过特定的设备和信号处理手段可实现对电磁泄漏信号的截获并还原出其中的敏感信息，威胁信息安全。因此，作为该问题的关键技术，电磁泄漏信号检测已经成为各国研究的热点和重点，如何有效实现电磁泄漏信号的检测已经成为迫切需要研究的课题。目前用来提取电磁泄漏信号的检测技术主要是相关检测技术。相关检测技术是应用信号的周期性和噪声的随机性的特点，通过相关运算达到去除噪声的一种技术。当随机函数包括周期性分量时，自相关函数也包含相同的周期分量，自相关检测就应用了这一点。混有随机噪声的信号自相关函数为：R(τ)＝Rss(τ)+Rsn(τ)+Rns(τ)+Rnn(τ)式中Rss(τ)和Rnn(τ)分别为信号和噪声的自相关函数，而Rsn(τ)与Rns(τ)分别是信号和噪声的互相关函数。由于信号与噪声是互不相关的随机过程，如果设信号和噪声的平均值为0，那么Rsn(τ)与Rns(τ)亦均为0，随着τ的增大，噪声的自相关函数Rnn(τ)将接近于0，而信号成分的自相关函数Rss(τ)却始终保持着周期性的变化，随着τ的增大，其结果是使信号的相关函数Rss(τ)显示出来。但是依据相关检测的原理，利用相关检测的方法提取同步信息，有以下几个缺陷：要求延迟要足够长，否则Rnn(τ)的值大，造成误差；积分时间T应该足够长，才能保证Rsn(τ)＝Rns(τ)＝0，当T有限时，造成检测误差；当信号中除随机噪声外，还叠加有周期性干扰时，Rsn(τ)、Rns(τ)、Rnn(τ)的值均不为0，若周期性干扰混入信号，将无法检测到视频泄漏信号。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法及系统，在存在噪声和干扰信号的情况下，能够自动地检测到视频泄漏信号的存在。第一方面，本专利技术提供一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法，所述方法包括：获得观测信号的功率谱，并将所述功率谱分为多个子带；获得每个子带的谱质心，并获取各子带的谱质心间隔；根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号。优选地，所述将所述功率谱分为多个子带，包括：选取计算机显示器的行同步频率或场同步频率作为子带宽度；根据所述子带宽度，将所述功率谱分为多个子带。优选地，所述获得每个子带的谱质心，包括：根据下式计算得到每个子带的谱质心fSC：其中，n表示子带宽度N上的每个点，f(n)为每点的频率，E(n)为信号的功率谱，N为子带宽度，P(E(n))为各点功率谱在总功率谱上的概率。优选地，所述获取各子带的谱质心间隔，包括：根据下式计算得到各子带的谱质心间隔fSCD(m)：fSCD(m)＝fSC(m+1)-fSC(m),m＝1,2,…,M其中，m为各子带的编号，fSC(m)为第m个子带的谱质心，fSC(m+1)为第m+1个子带的谱质心，M表示子带的个数。优选地，所述根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号，包括：根据下式求出所述信号谱质心间隔分布的均匀程度：SCDT＝SD(fSCD)/MEAN(fSCD)其中，SCDT表示谱质心间隔分布的均匀程度，SD(fSCD)为谱质心间隔fSCD的方差，MEAN(fSCD)为谱质心间隔fSCD的均值；根据所述信号SCDT的值，求出视频泄漏信号是观测信号的概率fr，及杂波信号是观测信号的概率fc；判断fr是否大于fc，若是，则判断所述信号为视频泄漏信号。第二方面，本专利技术提供了一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测系统，所述系统包括：分段模块，用于获得观测信号的功率谱，并将所述功率谱分为多个子带；计算模块，用于获得每个子带的谱质心，并获取各子带的谱质心间隔；判断模块，用于根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号。优选地，所述分段模块，具体用于：选取计算机显示器的行同步频率或场同步频率作为子带宽度；根据所述子带宽度，将所述功率谱分为多个子带。优选地，所述计算模块，具体用于：根据下式计算得到每个子带的谱质心fSC：其中，n表示子带宽度N上的每个点，f(n)为每点的频率，E(n)为信号的功率谱，N为子带宽度，P(E(n))为各点功率谱在总功率谱上的概率；根据下式计算得到各子带的谱质心间隔fSCD(m)：fSCD(m)＝fSC(m+1)-fSC(m),m＝1,2,…,M其中，m为各子带的编号，fSC(m)为第m个子带的谱质心，fSC(m+1)为第m+1个子带的谱质心，M表示子带的个数。优选地，所述判断模块，具体用于：根据下式求出所述信号谱质心间隔分布的均匀程度：SCDT＝SD(fSCD)/MEAN(fSCD)其中，SCDT表示谱质心间隔分布的均匀程度，SD(fSCD)为谱质心间隔fSCD的方差，MEAN(fSCD)为谱质心间隔fSCD的均值；根据所述信号SCDT的值，求出视频泄漏信号是观测信号的概率fr，及杂波信号是观测信号的概率fc；判断fr是否大于fc，若是，则判断所述信号为视频泄漏信号。由上述技术方案可知，本专利技术提供本专利技术提供一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法及系统，通过对信号的谱质心进行检测，在存在噪声和干扰信号的情况下，能够自动地检测到视频泄漏信号的存在。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法的流程示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的信号分段示意图；图3是本专利技术另一实施例提供的电磁泄漏信号功率谱图；图4是本专利技术另一实施例提供的视频信号和杂波信号的SCDT条件概率密度图；图5是本专利技术另一实施例提供的基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法与相关算法运行时间的对比图；图6是本专利技术另一实施例提供的基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法与相关算法抗干扰性的对比图；图7是本专利技术一实施例提供的基于谱质心的视频泄漏信号自动检测系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，为本专利技术一实施例提供的基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：101、获得观测信号的功率谱，并将所述功率谱分为多个子带。102、获得每个子带的谱质心，并获取各子带的谱质心间隔。103、根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号。本实施例中，步骤101中，根据下式获得视频泄漏信号的功率谱：其中，P(ω)表示信号的功率谱，T表示时间，f(t)在时间段t∈[-T/2,T/2]上表示为fT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法，其特征在于，所述方法包括：获得观测信号的功率谱，并将所述功率谱分为多个子带；获得每个子带的谱质心，并获取各子带的谱质心间隔；根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于谱质心的视频泄漏信号自动检测方法，其特征在于，所述方法包括：获得观测信号的功率谱，并将所述功率谱分为多个子带；获得每个子带的谱质心，并获取各子带的谱质心间隔；根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号；其中，所述根据所述信号的谱质心间隔分布的均匀程度，判断所述信号是否为视频泄漏信号，包括：根据下式求出所述信号谱质心间隔分布的均匀程度：SCDT＝SD(fSCD)/MEAN(fSCD)其中，SCDT表示谱质心间隔分布的均匀程度，SD(fSCD)为谱质心间隔fSCD的方差，MEAN(fSCD)为谱质心间隔fSCD的均值；根据所述信号SCDT的值，求出视频泄漏信号是观测信号的概率fr，及杂波信号是观测信号的概率fc；判断fr是否大于fc，若是，则判断所述信号为视频泄漏信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述功率谱分为多个子带，包括：选取计算机显示器的行同步频率或场同步频率作为子带宽度；根据所述子带宽度，将所述功率谱分为多个子带。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得每个子带的谱质心，包括：根据下式计算得到每个子带的谱质心fSC：其中，n表示子带宽度N上的每个点，f(n)为每点的频率，E(n)为信号的功率谱，N为子带宽度，P(E(n))为各点功率谱在总功率谱上的概率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取各子带的谱质心间隔，包括：根据下式计算得到各子带的谱质心间隔fSCD(m)：fSCD(m)＝fSC(m+1)-fSC(m),m＝1,2,…,M其中，m为各子带的编号，fSC(m)为第m个子带的谱质心，fSC(m+1)为第m+1个子带的谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德刚，石珺，魏冬，张萌，黄伟庆，
申请(专利权)人：中国科学院信息工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11