【技术实现步骤摘要】
一种基于PYNQ的无人机识别系统及识别方法
[0001]本专利技术涉及无线通信物理层安全技术,具体是一种基于PYNQ的无人机识别系统及识别方法。
技术介绍
[0002]随着无人机产业逐渐变得廉价化、玩具化及大众化,这使得在很多大型活动中我们经常会看到并未备案或受到许可的无人机飞行。这些无人机一旦失控坠毁,会造成很大的人员伤亡和财产损失,对于民航班机正常飞行也会造成极大干扰,还可能产生一些恶意事件。
[0003]为消除黑飞无人机带来的安全隐患,需要强大高效的方法识别管理这些黑飞无人机。由于无线介质的开放性,传统的基于安全协议的无人机识别方式存在隐患。基于物理层的射频指纹识别,具有特征难以伪造的优点,能有效正确识别无人机的身份。
[0004]射频指纹是指信号发送设备其内部电子元器件生产过程的容差导致设备之间存在硬件上的细微差异,这些硬件差异致使发射信号相较于理想信号有某些细微变化,这些细微变化不影响设备间正常通信,但却赋予了每个信号独一无二的指纹特征。
[0005]三阶累积量是一种对信号时域上的统计量描述。在一个非高斯性的待观测信号,与加性有色噪声相叠加时,叠加信号的三阶累积量等于待观测信号的三阶累积量。所以三阶累积量作为射频指纹特征时,可以有效消除噪声带来的影响。
[0006]目前基于深度学习技术的射频指纹识别方法主要是使用卷积神经网络或者其变体。大多数卷积神经网络基本上都是在GPU环境下运行的。GPU虽然可以实现实时处理,但其高功耗和高成本使其难以满足一些低功耗和低成本的嵌入式场景的应 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于PYNQ的无人机识别系统,其特征在于,包括PYNQ
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Z2和与PYNQ
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Z2连接的信号接收装置、液晶显示器LCD及SD卡,PYNQ
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Z2与信号接收装置采用双绞线连接,所述PYNQ
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Z2为基于双核Cortex
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A9处理器的FPGA开发板,FPGA开发板设有APSoC芯片、AXI数据传输总线、DDR3内存控制器、RJ45接口、HDMI Out接口、SD Card接口,DDR3内存控制器与ASPSoC芯片和SD Card接口连接、ASPSoC芯片与RJ45接口和HDMI Out接口连接、RJ45接口与双绞线连接、HDMI Out接口和HDMI线连接、SD Card接口和SD卡连接,其中,APSoC芯片设有可编程逻辑PL端和处理系统PS端,处理系统PS端与DDR3内存控制器连接,AXI数据传输总线连接可编程逻辑PL端和处理系统PS端,所述可编程逻辑PL端设有数据传输模块、预处理IP核、神经网络加速IP核和HDMI高清显示模块,数据传输模块和AXI数据传输总线连接;预处理IP核和AXI数据传输总线连接;神经网络加速IP核和AXI数据传输总线连接;HDMI高清显示模块和HDMI Out接口连接,所述处理系统PS端设有无人机信号预处理模块和无人机信号识别模块。2.一种基于PYNQ的无人机识别方法,其特征在于,包括权利要求1所述的基于PYNQ的无人机识别系统,所述方法包括如下步骤:1)信号的接收和预处理:采用信号接收装置接收无人机的控制信号,信号接收装置通过RJ45接口将信号传输至PYNQ的DDR里,再经过AXI数据传输总线传送至PYNQ的可编程逻辑PL端,在可编程逻辑PL端内采用预处理IP核,通过自适应阈值法,计算只包含噪声信号的无效区域信号的平均功率,和计算有效区域信号的平均功率,其中有效区域信号包含了噪声信号及无人机的信号;再通过将有效区域信号的平均功率值作为功率阈值,低于该阈值的信号视为无效区域信号而去除,留下有效区域信号;2)信号的射频指纹特征提取:采...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢跃雷,曾浩南,王胜,谢星丽,梁文斌,邓涵方,许强,肖潇,蒋俊正,欧阳缮,廖桂生,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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