一种基于无线网信号频谱非平稳特性的非法入侵检测方法与流程

技术特征：

1.一种基于无线网信号频谱非平稳特性的非法入侵检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，原始信号预处理：

设采集到的原始数据样本为{s(i)}(i＝1,2,K,N)，按照下式对原始数据样本进行归一化、去直流操作，得到新的信号序列{x₀(i)}(i＝1,2,K,N)

x₀(i)＝s₀(i)-E (公式二)

其中max,min,E分别表示信号序列s(i),(i＝1,2,...,N)的最大值、最小值、均值；

第二步，获取预处理后信号的不同频谱成分：

对预处理后的信号{x₀(i)}(i＝1,2,K,N)进行经验模态分解，具备步骤为：

第一、搜索信号的所有局部极大值和局部极小值点；

第二、对信号的所有局部极大值进行三次样条插值，拟合形成信号的上包络u_max(i)；对信号所有局部极小值进行三次样条插值，拟合形成信号的下包络u_min(i)；

第三、根据下式计算信号上包络和下包络的均值

m₁(i)＝(u_max(i)+u_min(i))/2 (公式三)

第四、计算原始信号和包络均值的差，得s₁(i)＝x₀(i)-m₁(i)；

第五、用差值s₁(i)代替原始信号，重复上述第一到第四的过程，直至满足下式为止

ε取值在0.2和0.3之间，此时得到的s_1k(t)是第一个模态函数，记为c₁(t)；

第六、将{x₀(i)}(i＝1,2,K,N)与c₁(t)相减，得到r₁(t)＝x(t)-c₁(t)；

第七、用剩余分量r₁(t)代替{x₀(i)}(i＝1,2,K,N)，继续重复第一到第五的过程，直至剩余分量小于给定的一个门限值，设得到M个模态函数c_j(i),(i＝1,2,3...,N；j＝1,2,...,M)，M为经验模态分解的层数；

第三步，获取信号的杂散成分：

去除第二步分解得到的信号模态函数中的主要成分和噪声成分c₁(i)、c_M(i)，i＝1,2...,N，将余下的各模态分量求和组成信号的低频成分序列x_l(i),(i＝1,2,....,N)，如下式所示：

第四步，计算信号杂散成分的频谱：

根据下式计算信号低频成分x_l(i),(i＝1,2,....,N)的FFT运算，得到频谱X_l(ω)；

第五步，完成非法目标识别：

根据下式计算第四步得到的频谱与模板的欧式距离；

将距离d与异常值门限进行比较，如果小于门限，则认为是合法目标；如果超过门限，则判断为新目标，新目标即非法目标。