一种认知无线电中对抗模仿主用户攻击的方法技术

一种认知无线电中对抗模仿主用户攻击的方法，属于无线通信技术领域，特别涉及认知无线电系统中信号的感知和处理，以及对信号源身份的识别。包括对频谱感知过程接收到的混合信号进行降噪处理、对混合信号中信源的数目进行估计、采用Ｃａｐｏｎ波束形成器重构各个信号，将不同电台的信号分离、将各电台的信号进行聚焦分离瞬态信号和调制信号、利用小波变换对瞬态信号进行分析，提取特征参数、实现对信号源身份的识别等步骤。本发明专利技术提出的对抗模仿主用户攻击的方法实现了对信号源身份的有效识别，能够有效地对抗模仿主用户攻击，而且其适用范围较广，不改变现有主用户网络的工作模式，符合ＦＣＣ对认知网络的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

认知无线电中一种对抗模仿主用户攻击的方法，属于无线通信
，特别涉 及认知无线电系统中信号的感知和处理，以及对信号源身份的识别。
技术介绍
认知无线电网络作为一种智能无线通信系统，它能够感知、学习周围环境，调整 自己的通信参数来适应周围的环境变化。认知用户在不影响授权用户正常通信的基础 上，以机会方式动态利用空闲的授权频段，可以很好的解决目前频谱资源短缺的 问题。认知用户具有在大多数频带的各个频率上进行传输的能力，能够使用同一网络中 多通信信道，这使得它比传统无线网络的物理层更加复杂，也面临着更多的攻击。其 中针对动态频谱接入的主要是模仿主用户和伪造频谱感知数据攻击。认知网络中模仿 主用户攻击会严重影响频谱感知过程，并会明显减少合法认识用户的可用信道资源。 为了避免因频谱感知错误而对主用户产生干扰或者使认知用户错失接入机会，认知用 户必须有识别主用户身份的能力从而对抗模仿主用户攻击。即频谱感知的主要技术挑 战之一就是如何准确的区分主用户信号和认知用户信号。目前检测主用户传输的方法主要有非合作检测、合作检测和干扰检测。其中非合 作检测(也称发射源检测)包含基于能量检测(Ener本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种认知无线电中对抗模仿主用户攻击的方法，假设一个认知无线电系统由Ｍ个主用户和Ｎ个认识用户组成，频谱感知过程接收的混合信号数目为随机数ｑ，其特征在于，由以下几个步骤实现：　步骤１：对频谱感知过程接收到的混合信号进行降噪处理　只考虑信号中的白噪声，利用小波分析的软阈值方法对混合信号进行降噪，在小波的选取上根据原始混合信号波形选定小波，达到消噪效果；　步骤２：对混合信号中信源的数目进行估计　设天线有ｐ个阵元，接收来自ｑ个信源的信号ｓ↓［ｉ］（ｔ）（ｉ＝１，２…，ｑ），信号各态历经平稳复高斯随机过程，Ｎ个快拍Ｘ（ｔ）为：　ｘ（ｔ）＝＊Ａ（Φ↓［ｉ］）ｓ↓［ｉ］（ｔ）＋ｎ（ｔ）　其中ｓ↓［ｉ］（ｔ）为...

【技术特征摘要】
1、一种认知无线电中对抗模仿主用户攻击的方法，假设一个认知无线电系统由M个主用户和N个认识用户组成，频谱感知过程接收的混合信号数目为随机数q，其特征在于，由以下几个步骤实现步骤1对频谱感知过程接收到的混合信号进行降噪处理只考虑信号中的白噪声，利用小波分析的软阈值方法对混合信号进行降噪，在小波的选取上根据原始混合信号波形选定小波，达到消噪效果；步骤2对混合信号中信源的数目进行估计设天线有p个阵元，接收来自q个信源的信号si(t)(i＝1，2...，q)，信号各态历经平稳复高斯随机过程，N个快拍X(t)为其中si(t)为t时刻第i个信号，p×1复矢量A(Φi)是第i个信号到各个阵元的入射角度；p×1复矢量n(t)代表t时刻的加性白噪声，是各态历经平稳的复高斯随机过程，均值为零，协方差为σ2I(σ2未知，I为单位阵)，信号与噪声相互独立，要求从N样本中估计信号源的数目q，考虑X＝{x(1)，Λ，x(N)}是独立同分布的情况，其中每个值都是零均值复高斯随机矢量，各协方差矩阵R(k)＝Ψ(k)+σ2I其中Ψ(k)代表秩为k∈{0，1，A，p-1}的半正定矩阵，σ2代表未知的噪声功率；Ψ＝ASAH，AH表示A的服共轭，S代表信号的协方差矩阵，有A为p×q的矩阵假设A是满秩的，S是非奇异的，则Ψ的秩为q，说明Ψ的p-q个最小特征值为零，R的特征值表示为λ1≥λ2≥Λ≥λP，其最小的p-q个特征值等于σ2，AIC准则为MDL准则为信源数目等于使得AIC或MDL准则最小的k值，k∈{0，1，Λ，p-1}；步骤3采用Capon波束形成器重构各个信号，将不同电台的信号分离其中w＝[w1，K，wM]T为权向量，x(n)为各阵元接收信号向量，采用不同的权向量上式对不同方向电波有不同的响应，形成不同方向的空间波束；步骤4将各电台的信号进行聚焦分离瞬态信号和调制信号利用小波变换找出瞬态信号和调制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贤伟，杜利平，王建萍，李丹，杨桢，王超，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]