1.一种数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，包括：步骤1，在发送端构造包含射频指纹神经增强单元的射频增强模块，在接收端构造包含接收端解调网络的解调模块；步骤2，构建用于训练射频指纹神经增强单元的识别数据集，构建接收端识别网络；步骤3，对射频指纹神经增强单元进行训练：射频指纹神经增强单元构建为一个长度为M的一维卷积层，当长度为N的信号x经过一维卷积，内部运算表示为：其中，卷积层长度M大于信号每比特的采样数D；步骤4，构建用于训练接收端解调网络的接收数据集、匹配滤波器、下采样层和信号的解调和判决；通过利用时延神经网络TDNN构建匹配滤波器，构建一个一维卷积层作为神经网络结构中匹配滤波的部分，步长设置为1，卷积核大小即匹配滤波器阶数设置为L，L大于信号每比特的采样数D，通过卷积层后信号长度由N变成N-L，为使处理后的数据与标签对齐，进入卷积层前在每条数据末尾补L-1个0使其长度为N+L，经过卷积层后得到长度为N的数据；步骤5，对接收端解调网络进行训练。
2.根据权利要求1所述的数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，步骤2中，构建适用于训练射频指纹神经增强单元的识别数据集包括：采集辐射源经过调制、发送滤波整形后的发送信号，将发送信号经过一个高斯信道，再通过滑动窗口截取接收数据，使每一条数据的长度为N，归一化数据，并对数据打上标签，标记数据所属的发端设备，将数据划分为验证集和测试集。
3.根据权利要求1所述的数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，步骤2中，构建接收端识别网络包括：根据构建的识别数据集在接收端训练一个用于信号识别的神经网络，其中，识别数据集包含待分辨的多个信号源的发送数据，在训练时将识别数据集打乱送入识别网络，训练好识别网络后固定网络参数。
4.根据权利要求1所述的数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，步骤4中，接收数据集为发送信号经过射频指纹神经增强单元调整波形、经过信道加入信道噪声后到达接收端的数据；利用滑动窗口截取收集到的接收数据，使其长度为N；划分训练集验证集和测试集。
5.根据权利要求1所述的数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，步骤4中利用时延神经网络TDNN构建下采样层，构造为一个一维卷积层，卷积核的步长设置为每比特的采样数D以保证对齐条件，卷积核长度L大于采样数D，在进入该卷积层之前在每条数据末尾补L-D个0，从而保证经过该卷积层后数据长度为N/D，与对应标签数一致。
6.根据权利要求1所述的数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，步骤4中利用非线性全连接层和softmax激活函数构建信号的解调和判决。
7.根据权利要求1所述的数字通信系统的射频指纹增强与接收方法，其特征在于，步骤5中，损失函数设置为一个二分类的交叉熵损失函数，网络参数通过随机梯度下降的方式训练获得。
8.一种数字通信系统的射频指纹增强与接收系统，用于执行权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，包括：发射端，用于发射数据；射频指纹神经增强单元，用于训练射频指纹神经增强单元的权重，以达到增强射频信号内生特征在噪声信道下可辨识度；接收端，用于接收数据；解调网络，用于匹配射频指纹神经增强单元，对接收信号进行解调。
转果果小程序
转果果公众号