【正文】 偏差； （ 2）由于部件在生產(chǎn)制作過程中出現(xiàn)加工技藝缺陷所造成其的制作目標(biāo)和標(biāo)稱值的誤差； （ 3）由于發(fā)射機的設(shè)計的缺陷使之生產(chǎn)過程中導(dǎo)致不同發(fā)射機的差異性； （ 4）發(fā)射機在工作歷程中會隨著時間而發(fā)生衰退現(xiàn)象導(dǎo)致設(shè)備性質(zhì)與效用也隨之回差等原因的作用效果； 信號的獲取 預(yù)處理 特征的選擇和提取 分類判決 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 （ 5）基帶信號：在信源中有消息 特點 與消息的特點以及因為數(shù)學(xué)模版的誤差、相仿、電子元件的不連續(xù)性所造成的消息 特點 與消息的特點的偏離； （ 6）射頻信號：信號在合成和經(jīng)過功率放大器放大信號準(zhǔn)備發(fā)送要傳播的過程中，必然要遭到射頻以及無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的非線性與內(nèi)部電子元件的不平穩(wěn)、不連續(xù)的作用，結(jié)果造成了混淆和誤差。怎樣才能獲得再分析這些寄生于無線網(wǎng)絡(luò)射頻信號上的又不會破壞正常傳輸、檢驗性、再顯現(xiàn)、不易改變的細(xì)小特性來識別多個無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備個體，這就是無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機識別。 編寫 MATLAB 程序產(chǎn)生三個同一調(diào)制方式但它們的頻率差小的 2ASK 的仿真同一型號不同無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機發(fā)出的信號。 第三章主要分析 WignerVille 原理、性質(zhì)、優(yōu)缺點以及它的 運用。用 WignerVille 分布對多個無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機發(fā)射的信號采用時頻分析得到時頻矩陣，再采用 PCA 降維技術(shù)的根據(jù)特征向量對時頻矩陣提取主成分，進(jìn)而得到由高貢獻(xiàn)率組成成分形成的降維矩陣，這就是要提取的特征。許多提取技術(shù)只能體現(xiàn)信號的一些能夠顯而易見的參數(shù)，至于潛藏在信號內(nèi)部的微弱的又符合作為指紋特征標(biāo)準(zhǔn)的特質(zhì)在等待大家去挖掘出來，因此特征提取這一領(lǐng)域仍然需要有識之士對它進(jìn)一步的研究。蔡先生的團隊在對多個發(fā)射端提取雙譜特征進(jìn)行鑒別的研究上獲得了非常好的成效。而 本文就是研究指紋特征的提取，因為發(fā)射的信號發(fā)射前要被調(diào)制，通常無法直接觀察到產(chǎn)生于無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機內(nèi)部個體的細(xì)微差異，所以為了排除調(diào)制信號的的影響，從而能夠獲得其指紋特征。人們在不斷地得到重視和挖掘特定輻射源識別的軍用價值與民用價值，然而由于國家的保密，國外公開的特定輻射源識別的技術(shù)相關(guān)資料非常稀缺。 Northrop Gram man公司研究員 DnTalbot 定義了 SEI(Specific Emitter Identification)即“特定輻射源識別”，是指通過測量信號特性，然后和特性數(shù)據(jù)庫對比監(jiān)測出匹配出它的特征，達(dá)到能夠辨識獨一的發(fā)射端設(shè)備。如果指 紋信息顯現(xiàn)出一定的波動，就認(rèn)為確定該元件可能在生產(chǎn)過程中精確度，去掉不合格的產(chǎn)品，從而達(dá)到讓產(chǎn)品保持非常穩(wěn)定的質(zhì)量水平。再比如，當(dāng)前由于所采用的網(wǎng)絡(luò)安全策略均都只是基于應(yīng)用層的范疇中，假如有用戶有要盜取密碼等信息的不良意圖，很明顯要侵犯就是輕而易取之事。然而網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機的信號不與雷達(dá)的信號相同，它可以傳播一大批話音與數(shù)據(jù)，通過不同的調(diào)制方法，發(fā)射信號就擁有了對應(yīng)帶寬，重要參數(shù)的差別不大。利用雷達(dá)設(shè)備具有的獨特又細(xì)微的指紋特征，可以對雷達(dá)信號進(jìn)行分類識別，現(xiàn)已有了一系列相關(guān)的理論體系與算法方案，同時也獲得了大量有意義又有效的研究成就。 隨著無線網(wǎng)絡(luò)通訊科學(xué)技術(shù)的快速飛躍，無線電頻譜的監(jiān)測手段與無線信號頻譜管理技術(shù)還需要再不斷突破一輪又一輪的挑戰(zhàn)，不法分子的干擾與監(jiān)聽行為、冒充成合法用戶并且進(jìn)行非法入侵等都需要對無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機設(shè)備進(jìn)行個體身份的驗證和鑒別。在信號偵察過程中，偵察到的無線網(wǎng)絡(luò)信號是要在無線網(wǎng)絡(luò)接收機事先沒有獲得目標(biāo)無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機的相關(guān)參數(shù)的情況下，對該無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機發(fā)射的無線網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行接收用于處理與分析，從而達(dá)到截取目標(biāo)發(fā)射機的特征以及相關(guān)參數(shù)（頻率、帶寬、產(chǎn)生模式、信號幅度、定位坐標(biāo)方向以及它所承載的主要信息）的目的。無線通信具有開放性與無界性，一方面給人類帶來信息交流的快捷與方便，另一方面敵人或不法之人有了竊取情報與干擾正常通信的可趁之機。s modern high wireless work transmitter device integration and consistency of the modulation parameter setting software, the carrier frequency and other characteristics of high signal bandwidth brings greater challenges and needs more indepth study to the wireless transmitter individual identification technology. This paper studies the timefrequency analysis method based on the WignerVille distribution, we map the onedimensional timedomain signal to the position of the time and frequency joint matrix to analyze the signal, and then use PCA dimensionality reduction technology to reduce the timefrequency dimension of data matrix , save key information, thereby extracting a signal feature. Keywords: Fingerprint。然而如今的現(xiàn)代無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機設(shè)備集成度和一致性極高、調(diào)制參數(shù)設(shè)置軟件化、載波頻率高信號帶寬大等特點給無線發(fā)射機的個體識別技術(shù)帶來了更大的挑戰(zhàn)和更加深入研究的需要。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 2020 屆） 題 目 基于 WignerVille分布與 PCA 降維的射頻指紋特征提取仿真 學(xué) 院 通信工程學(xué)院 專 業(yè) 信息對抗技術(shù) 班 級 10083511 學(xué) 號 10083122 學(xué)生姓名 梁 思 指導(dǎo)教師 孫閩紅 完成日期 2020 年 6 月 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 摘 要 指紋的概念源于人類指紋特征，憑借指紋特征可以對人進(jìn)行個體識別。隨著當(dāng)今復(fù)雜電磁環(huán)境下的信息安全問題隨時涌現(xiàn)， 該技術(shù)在通信對抗偵察系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)安全、通信資源管理等諸多領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景。s plex electromagic environment information security problems emerge at any time, the technology in the munication against reconnaissance systems, wireless work security, munications resource management and many other fields has a very broad application prospects. today39。 PCA dimension reduction 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 目 錄 1. 引言 .............................................................................................................................. 1 . 研究的背景和意義 .......................................................................................... 1 . 國內(nèi)外研究動態(tài) .............................................................................................. 2 . 章節(jié)安排 .......................................................................................................... 4 2. 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機識別原理 .......................................................................................... 5 . 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機識別的概念 .......................................................................... 5 . 無線網(wǎng) 絡(luò)發(fā)射機識別的原理 .......................................................................... 5 3. WignerVille 分布原理 ................................................................................................. 7 . WignerVille(WVD)分布原理 .......................................................................... 7 4. PCA 原理 .................................................................................................................... 11 . PCA 概念 ........................................................................................................ 11 . 主成分的計算 ................................................................................................ 12 . 樣本主成分 .................................................................................................... 14 . 主成分的選取 ................................................................................................ 14 . 主成分分析的性質(zhì) ........................................................................................ 15 5. 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機射頻指紋特征提取與仿真 ............................................................ 17 . 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機射頻指紋特征提取與仿真 ................................................ 17 6. 結(jié)論 ............................................................................................................................ 23 致謝 ................................................................................................................................. 24 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 25 附錄一 ............................................................................................................................. 26 附錄二 ............................................................................................................................. 30 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 1. 引言 . 研究的背景和意義 隨著人類運用無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機進(jìn)行通信，電子戰(zhàn)應(yīng)運而 生，并伴隨無線通信的發(fā)展而發(fā)展。通信電子偵察作為軍隊的“千里眼”和“順風(fēng)耳”，是獲得主要諜報、在 背后援助戰(zhàn)場和獲得訊息交流的主導(dǎo)權(quán)的主要方式。可是在無線網(wǎng)絡(luò)信號偵查當(dāng)中， 人們不但要掌握無線發(fā)射機產(chǎn)生的信號所包含信息內(nèi)容，而且還得擁有無線發(fā)射機個體與