一种基于波导窗的电磁信号加扰方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于波导窗的电磁信号加扰方法及系统，属于电磁信号加扰技术领域。该方法包括：构建无线电识别网络模型；通过频谱采集组件采集波导窗外的电磁信号；基于所述波导窗外的电磁信号，通过训练好的无线电识别网络模型判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露；当判断所述波导窗出现电磁信号泄露后，采用接收信号强度算法对泄露电磁信号进行源定位，得到所述泄露电磁信号的发射方向；基于所述泄露电磁信号的发射方向，对所述泄露电磁信号进行加扰。通过本发明专利技术提供的方法和系统能快速精准地识别出波导窗的屏蔽缺口，并获取对应电磁信号的定位信息和频率信息，进行瞄准式加扰，从而防止信号泄露，有效避免由电磁泄漏引发的失泄密事故。发的失泄密事故。发的失泄密事故。

【技术实现步骤摘要】
一种基于波导窗的电磁信号加扰方法及系统


[0001]本专利技术涉及电磁信号加扰
，特别是涉及一种基于波导窗的电磁信号加扰方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会信息化互动频繁，电子信息设备和系统使用频次激增，由电磁泄漏引发的失泄密隐患大幅增加。电磁屏蔽技术是防止电磁信息泄露的主要手段之一，其通过对两个空间区域之间进行金属隔离，来控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。为了保持空间内部的空气流通，一般需在金属屏蔽体上安装波导窗，波导窗的功能是保证空气流通的同时阻止电磁信号的泄漏。
[0003]然而，任何类型的波导窗只能对一定频率和功率的信号进行屏蔽，当机房内的电子设备发生变化或者无线信号的频率超出波导窗的屏蔽范围，波导窗就会成为信息泄露的缺口。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于波导窗的电磁信号加扰方法及系统，用以智能识别波导窗的屏蔽缺口，获取对应信号的定位信息和频率信息，并进行加扰，从而防止信号泄露。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于波导窗的电磁信号加扰方法，包括：构建无线电识别网络模型；所述无线电识别网络模型包括轻量化网络模块、信号融合区、区域建议网络模块、ROI Pooling层、全连接层以及频率回归层；通过频谱采集组件采集波导窗外的电磁信号；基于所述波导窗外的电磁信号，通过训练好的无线电识别网络模型判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露；当判断所述波导窗出现电磁信号泄露后，采用接收信号强度算法对泄露电磁信号进行源定位，得到所述泄露电磁信号的发射方向；基于所述泄露电磁信号的发射方向，对所述泄露电磁信号进行加扰。
[0006]可选地，所述无线电识别网络模型的训练过程如下：通过所述频谱采集组件对不同类型无线电进行信号采集，得到原始信号数据；对所述原始信号数据进行预处理，得到原始谱阵图；通过矩形框对所述原始谱阵图进行标注，构建训练集；通过所述训练集对所述无线电识别网络模型进行训练；在训练过程中采用平衡损失函数对所述无线电识别网络模型的参数进行更新。
[0007]可选地，所述基于所述波导窗外的电磁信号，通过训练好的无线电识别网络模型判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露，具体包括：
对所述波导窗外的电磁信号进行预处理，得到谱阵图；基于所述轻量化网络模块对所述谱阵图进行特征提取，得到多个特征图；多个所述特征图包括第一特征图、第二特征图、第三特征图以及第四特征图；基于所述信号融合区对多个所述特征图进行融合，得到融合后的特征图；所述融合后的特征图包括第一融合特征图和第二融合特征图；将所述融合后的特征图输入至所述区域建议网络模块，得到多个候选信号区域；将多个所述候选信号区域输入至所述ROI Pooling层，得到多个候选信号区域特征；基于所述全连接层对多个所述候选信号区域特征进行特征提取；将提取得到的特征输入至所述频率回归层，得到所述波导窗外的电磁信号的频率范围；基于所述频率范围判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露。
[0008]可选地，所述基于所述信号融合区对多个所述特征图进行融合，得到融合后的特征图，具体包括：对所述第一特征图进行池化操作；对所述第三特征图进行上采样操作；将池化操作后的第一特征图、所述第二特征图以及上采样操作后的第三特征图进行拼接，得到第一拼接特征图；将所述第一拼接特征图输入至Inception模块，得到第一融合特征图；对所述第二特征图进行池化操作；对所述第四特征图进行上采样操作；将池化操作后的第二特征图、所述第三特征图以及上采样操作后的第四特征图进行拼接，得到第二拼接特征图；将所述第二拼接特征图输入至Inception模块，得到第二融合特征图。
[0009]可选地，所述采用接收信号强度算法对泄露电磁信号进行源定位，具体包括：根据所述泄露电磁信号的接收点的接收功率计算所述泄露电磁信号的发射源与所述接收点之间的距离；基于所述发射源与所述接收点之间的距离以及所述接收点的空间位置坐标，计算所述发射源的空间位置坐标，确定为所述泄露电磁信号的发射方向。
[0010]本专利技术还提供了一种基于波导窗的电磁信号加扰系统，包括：模型构建模块，用于构建无线电识别网络模型；所述无线电识别网络模型包括轻量化网络模块、信号融合区、区域建议网络模块、ROI Pooling层、全连接层以及频率回归层；电磁信号采集模块，用于通过频谱采集组件采集波导窗外的电磁信号；判断模块，用于基于所述波导窗外的电磁信号，通过训练好的无线电识别网络模型判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露；源定位模块，用于当判断所述波导窗出现电磁信号泄露后，采用接收信号强度算法对泄露电磁信号进行源定位，得到所述泄露电磁信号的发射方向；加扰模块，用于基于所述泄露电磁信号的发射方向，对所述泄露电磁信号进行加
扰。
[0011]可选地，所述电磁加扰系统还包括训练模块，所述训练模块包括：第一信号采集单元，用于通过所述频谱采集组件对不同类型无线电进行信号采集，得到原始信号数据；第一预处理单元，用于对所述原始信号数据进行预处理，得到原始谱阵图；标注单元，用于通过矩形框对所述原始谱阵图进行标注，构建训练集；训练单元，用于通过所述训练集对所述无线电识别网络模型进行训练；在训练过程中采用平衡损失函数对所述无线电识别网络模型的参数进行更新。
[0012]可选地，所述判断模块，具体包括：第二预处理单元，用于对所述波导窗外的电磁信号进行预处理，得到谱阵图；第一特征提取单元，用于基于所述轻量化网络模块对所述谱阵图进行特征提取，得到多个特征图；多个所述特征图包括第一特征图、第二特征图、第三特征图以及第四特征图；融合单元，用于基于所述信号融合区对多个所述特征图进行融合，得到融合后的特征图；所述融合后的特征图包括第一融合特征图和第二融合特征图；候选信号区域确定单元，用于将所述融合后的特征图输入至所述区域建议网络模块，得到多个候选信号区域；候选信号区域特征确定单元，用于将多个所述候选信号区域输入至所述ROI Pooling层，得到多个候选信号区域特征；第二特征提取单元，用于基于所述全连接层对多个所述候选信号区域特征进行特征提取；频率范围确定单元，用于将提取得到的特征输入至所述频率回归层，得到所述波导窗外的电磁信号的频率范围；判断单元，用于基于所述频率范围判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露。
[0013]可选地，所述融合单元具体包括：第一池化子单元，用于对所述第一特征图进行池化操作；第一上采样子单元，用于对所述第三特征图进行上采样操作；第一拼接子单元，用于将池化操作后的第一特征图、所述第二特征图以及上采样操作后的第三特征图进行拼接，得到第一拼接特征图；第一融合子单元，用于将所述第一拼接特征图输入至Inception模块，得到第一融合特征图；第二池化子单元，用于对所述第二特征图进行池化操作；第二上采样子单元，用于对所述第四特征图进行上采样操作；第二拼接子单元，用于将池化操作后的第二特征图、所述第三特征图以及上采样操作后的第四特征图进行拼接，得到第二拼接特征图；第二融合子单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波导窗的电磁信号加扰方法，其特征在于，包括：构建无线电识别网络模型；所述无线电识别网络模型包括轻量化网络模块、信号融合区、区域建议网络模块、ROI Pooling层、全连接层以及频率回归层；通过频谱采集组件采集波导窗外的电磁信号；基于所述波导窗外的电磁信号，通过训练好的无线电识别网络模型判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露；当判断所述波导窗出现电磁信号泄露后，采用接收信号强度算法对泄露电磁信号进行源定位，得到所述泄露电磁信号的发射方向；基于所述泄露电磁信号的发射方向，对所述泄露电磁信号进行加扰。2.根据权利要求1所述的基于波导窗的电磁信号加扰方法，其特征在于，所述无线电识别网络模型的训练过程如下：通过所述频谱采集组件对不同类型无线电进行信号采集，得到原始信号数据；对所述原始信号数据进行预处理，得到原始谱阵图；通过矩形框对所述原始谱阵图进行标注，构建训练集；通过所述训练集对所述无线电识别网络模型进行训练；在训练过程中采用平衡损失函数对所述无线电识别网络模型的参数进行更新。3.根据权利要求1所述的基于波导窗的电磁信号加扰方法，其特征在于，所述基于所述波导窗外的电磁信号，通过训练好的无线电识别网络模型判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露，具体包括：对所述波导窗外的电磁信号进行预处理，得到谱阵图；基于所述轻量化网络模块对所述谱阵图进行特征提取，得到多个特征图；多个所述特征图包括第一特征图、第二特征图、第三特征图以及第四特征图；基于所述信号融合区对多个所述特征图进行融合，得到融合后的特征图；所述融合后的特征图包括第一融合特征图和第二融合特征图；将所述融合后的特征图输入至所述区域建议网络模块，得到多个候选信号区域；将多个所述候选信号区域输入至所述ROI Pooling层，得到多个候选信号区域特征；基于所述全连接层对多个所述候选信号区域特征进行特征提取；将提取得到的特征输入至所述频率回归层，得到所述波导窗外的电磁信号的频率范围；基于所述频率范围判断所述波导窗是否出现电磁信号泄露。4.根据权利要求3所述的基于波导窗的电磁信号加扰方法，其特征在于，所述基于所述信号融合区对多个所述特征图进行融合，得到融合后的特征图，具体包括：对所述第一特征图进行池化操作；对所述第三特征图进行上采样操作；将池化操作后的第一特征图、所述第二特征图以及上采样操作后的第三特征图进行拼接，得到第一拼接特征图；将所述第一拼接特征图输入至Inception模块，得到第一融合特征图；对所述第二特征图进行池化操作；对所述第四特征图进行上采样操作；
将池化操作后的第二特征图、所述第三特征图以及上采样操作后的第四特征图进行拼接，得到第二拼接特征图；将所述第二拼接特征图输入至Inception模块，得到第二融合特征图。5.根据权利要求1所述的基于波导窗的电磁信号加扰方法，其特征在于，所述采用接收信号强度算法对泄露电磁信号进行源定位，具体包括：根据所述泄露电磁信号的接收点的接收功率计算所述泄露电磁信号的发射源与所述接收点之间的距离；基于所述发射源与所述接收点之间的距离以及所述接收点的空间位置坐标，计算所述发射源的空间位置坐标，确定为所述泄露电磁信号的发射方向。6.一种基于波导窗的电磁信号加扰系统，其特征在于，包括：模型构建模块，用于构建无线电识别网络模型；所述无线电识别网络模型包括轻量化网络模块、信号融合区、区域建议网络模块、ROI Poolin...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗远哲，刘瑞景，任德旺，薛瑞亭，王军亮，赵爱民，陈先义，陈思杰，李虎，
申请(专利权)人：北京中超伟业信息安全技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：