【技术实现步骤摘要】
基于软件定义无线电技术的异常电磁信号分析系统及方法
一种基于软件定义无线电技术的异常电磁信号分析系统及方法，用于监管无线信号，属于信号检测、信号识别以及大数据分析等领域。
技术介绍
随着移动设备的普及，无线信号已经覆盖到人们工作生活中的各个角落，但因为缺少对无线信号的监管技术，伪基站、伪电台等无线信号的滥用对人们的经济财产，甚至是社会的稳定都造成了很大的影响，软件定义无线电技术的提出就为电磁信号的监管提供了很好的方法。软件无线电(softwareradio)的概念最早是从20世纪90年代初开始流行起来，它要求将2MHz-2000MHz的无线信号全部接收下来进行量化，转化为数字信号用软件来处理。软件定义的无线电(SDR)则是基于软件无线电的概念提出的，它并不要求将2MHz-2000MHz的无线信号全部捕获下来，而是根据需要自定义捕获频率及范围。在2001年，软件定义无线电被提名为今后无线通信发展极有可能的方向。现有方法大多依赖于人工对信号进行分析，这会消耗大量的人工资源，且准确率依赖于分析人员的经验，分析效率也有所不足，对一些恶意信号无法做到及时的反应。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于软件定义无线电技术的异常信号分析系统，其特征在于，包括：信号捕获模块：在某一区域设置三个以上的电磁信号采集点，采集同一频段范围内的电磁信号，即多个采集点采集同一范围的电磁信号；预处理模块：将采集的电磁信号进行傅里叶变换，得到频域数据，再将频域数据按时间轴与信道带宽进行双向切割，即横轴上按信道进行分段后，再在纵轴上按时间序列分块，得到多段信道，每段信号内有对应的多个时间序列，将每段信道内的各时间序列转换为矩阵，得到每段信道内的多个矩阵；分析模块：依次分析各矩阵，判断信道有无电磁信号，若有，提取该电磁信号的特征进行分析，判断该电磁信号是否为异常信号；定位模块：若分析...
【技术特征摘要】
1.一种基于软件定义无线电技术的异常信号分析系统，其特征在于，包括：信号捕获模块：在某一区域设置三个以上的电磁信号采集点，采集同一频段范围内的电磁信号，即多个采集点采集同一范围的电磁信号；预处理模块：将采集的电磁信号进行傅里叶变换，得到频域数据，再将频域数据按时间轴与信道带宽进行双向切割，即横轴上按信道进行分段后，再在纵轴上按时间序列分块，得到多段信道，每段信号内有对应的多个时间序列，将每段信道内的各时间序列转换为矩阵，得到每段信道内的多个矩阵；分析模块：依次分析各矩阵，判断信道有无电磁信号，若有，提取该电磁信号的特征进行分析，判断该电磁信号是否为异常信号；定位模块：若分析模块分析到某电磁信号为异常信号，采用三点定位方法或四点定位方法来计算异常信号的信号源的坐标信息。2.根据权利要求1所述的一种基于软件定义无线电技术的异常信号分析系统，其特征在于，所述预处理模中的矩阵由信号负载和信号持续时间生成，其中信号负载为横轴上按信道进行分段后的功率，信号持续时间为各时间序列。3.根据权利要求1或2所述的一种基于软件定义无线电技术的异常信号分析系统，其特征在于，所述分析模块的实现方式包括如下步骤：计算各矩阵的每一行的方差，将方差与给定的阈值进行比较后来度量电磁信号的变化率，判断信道有无电磁信号；若有电磁信号，计算电磁信号在不同采集点的功率差值变化，通过功率差值变化来度量该电磁信号的衰减率大小；若有电磁信号，对有电磁信号的信道进行特征提取，特征包括信道内电磁信号最长持续时间、电磁信号最大间隔、数据块中有电磁信号的部分占比、电磁信号载荷量和电磁信号衰减量；利用提取的电磁信号特征和衰减率大小，基于时间序列对电磁信号进行分析，即通过衰减率大小，并通过提取的特征分析电磁信号是否属于突发性信号或周期性信号，得到电磁信号为突发性信号或周期性信号后，通过机器学习算法对信号进行分类预测，判断该电磁信号是否属于异常信号。4.根据权利要求1所述的一种基于软件定义无线电技术的异常信号分析系统，其特征在于，所述定位模块中的三点定位方法通过三个采集点上的单个电磁信号距离衰减比来判断信号源距离的平面定位方法；四点定位方法通过四个采集点上的单个电磁信号距离衰减比来判断...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小松，牛伟纳，刘宪，蓝皓月，赵艺宾，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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