限1\，当在第（P1-I)个采样点时，信号包络 的值小于起始门限，即Envel〇pn_(Pl-l)〈I\，且在第P1个采样点时，信号包络的值第1次 大于等于起始门限，即Envelopnmi(P1)多时，贝>1第pi个采样点对应的时刻为第1个脉冲 的包络起始时刻，也为前沿起始时刻；当在第Q1个采样点时，信号包络的值大于等于起始门 限，即Envelop^ (qi)彡1\，且在第（qi+l)个采样点时，信号包络的值从P1点后第1次小 于起始门限，即Envel〇pn_ (qi+l)〈1\时，则第qi个采样点对应的时刻为第1个脉冲的包络 终止时刻；其中，pJPqi分别表示满足如上条件的采样点n的取值，即n=pJPn=q:的 两个采样点，且满足l〈Pi〈qi〈Q; 步骤22 :将第P1个采样点到第q:个采样点对应的时间范围内的信号包络提取出来作 为第1个脉冲包络，即 Enveloppulsei(In1)= [Envelopnorm(P1)，Envelopnorni (pdl)，…EnvelopnorniCq1)]，其中mi =1, 2,......，（qfPi+1)，!!^表不第1个脉冲包络中的米样点，总的米样点数为（qfPi+1)，然 后存储信号包络分离后的脉冲包络； 步骤23:重复步骤21和22,对存储的多个信号包络进行包络分离，直至将所有 信号包络完全分离为多个脉冲包络、......、，并将所有脉 冲包络存储起来，其中Enveloppulsek(mk) = [Envelopncirm(Pk)，Envelopncirm(pk+l)，…，Envel〇pn_ (qk)]，其中N1为信号包络中脉冲包络的个数，1彡k彡Ni表示第k个脉冲 包络，mk= 1，2,......，qk_pk+l，mk表示第k个脉冲包络中的采样点数，p$q及别表 示第k个脉冲包络的包络起始时刻mk=pk和包络终止时刻mk=q，寸应的采样点， I?，，?：<Pm<Pk <：g.k< - -<：gM<Qa4. 根据权利要求I所述的一种基于前沿特征的Wi-Fi设备识别方法，其特征在于所述 步骤3包括： 步骤31 :设定信号持续门限Thlen，对第一个脉冲包络EnveIoppulsel的持续时间 (qi-Pl+l) /fs进行判断，如果脉冲包络持续时间小于Thlen，则判定该脉冲包络无效，舍弃该 脉冲包络；如果脉冲包络持续时间大于或等于Thlen，则该脉冲包络有效，继续存储并进行处 理； 步骤32 :重复步骤31，对全部N1个脉冲包络进行有效性判定，判定的有效脉冲包络 个数为N个，N<N1;此时，将N个有效的脉冲包络重新排序，这些有效脉冲包络表示为 Envelopvalidj,Envelopvalid-2, ???，Envelopvalid-N，其统一表达式为Envelopvalidjil，其中kl =1，2,. ..，N;有效脉冲包络EnveIopvalldkl的总点数Nkl和排序前与其对应的脉冲包络 Enveloppulsek的总点数（qk_pk+l)相等。5. 根据权利要求1所述的一种基于前沿特征的Wi-Fi设备识别方法，其特征在于所述 步骤4包括： 步骤41 :判定为有效的脉冲包络进行前沿特征提取，设定前沿结束门限为ThH，一般 经验性选取ThH> 0. 8。当第1个脉冲包络中第ri个采样点对应的值小于前沿结束门 限，即EnVel〇pvalldl(ri)〈ThH;且第（r彳1)个采样点对应的值大于等于前沿结束门限，即 EnveIopvalldl (rfl)彡1\时，则第ri个采样点对应的时刻为前沿特征结束时刻，ri的值小 于有效脉冲包络的总点数；将第一个有效脉冲包络中脉冲包络前沿起始时刻到前沿特征结 束时刻的包络值提取出来作为第一个前沿特征Rising+edgei，前沿特征Rising+edgei= [Envelopvalidj (I)，Envelopvalidj (2)，…，EnvelopvalidjCr1)]，则该前沿特征总的采样点数 为r1; 步骤42 :重复步骤41，提取所有N个有效脉冲包络中的前沿特征，N个有效脉冲包 络前沿特征分别为Rising-edgei、…、Rising_edgeN，Rising_edgeN=[Envelopvalid- N(l),Envelopvalid_N(2),…，EnvelopvalidJCr1)]，其中所有N个脉冲包络的前沿特征的采样 点总数均为6。6. 根据权利要求1所述的一种基于前沿特征的Wi-Fi设备识别方法，其特征在于所 述步骤5包括：将同一个Wi-Fi信号的N个前沿特征分别与前沿特征库中的前沿特征模 板Model1、…、ModelM进行比对，M为前沿特征库中存储的前沿特征模板数量，求取N个 前沿特征Rising+edgei、…、M个前沿特征模板Model丨、…、ModelM的 方差s其中分别表示第一个前沿特征到第N个前沿 特征分别与第一个前沿特征模板的方差，…分别表示第一个前沿特征到第N个 前沿特征分别与第M个前沿特征模板的方差；如果前沿特征与前沿特征模板的方差小 于方差门限Th_，则认定该前沿特征与该前沿特征模板符合，将该Wi-Fi信号的N个有 效包络对应的前沿特征与M个前沿特征模板的方差依次与方差门限进行比较，最终得出 该Wi-Fi信号分别与每个前沿特征模板符合的前沿特征数，依次为Nnic^11……Nnmd^1,其中7. 根据权利要求1所述的一种基于前沿特征的Wi-Fi设备识别方法，其特征在于所述 步骤6包括： 步骤61 :将该Wi-Fi信号得出的Nnic^y\。_分别除以前沿特征总数N，得出的比 值分别为对应不同前沿特征模板的相似度Th_> 0. 8,将Wi-Fi信号与M个前沿特征模板的相似度分别与相似度门限进行比较，如果Wi-Fi信号与某一前沿特征模板的相似度高于相似度门限，则该Wi-Fi信号与该前沿特征 模板符合，即Wi-Fi设备为该前沿特征模板所储存的Wi-Fi设备；否则，则该Wi-Fi信号与 该前沿特征模板不符合； 步骤62 :如果该Wi-Fi信号的前沿特征与多个前沿特征模板相符合，则取相似度最大 的一个前沿特征模板，进而该Wi-Fi设备的Wi-Fi信号能被识别，该Wi-Fi设备为相似度最 大的前沿特征模板对应存储的Wi-Fi设备，显示该Wi-Fi设备信息；如果该Wi-Fi信号仅 与一个前沿特征模板相符合，则该Wi-Fi设备的Wi-Fi信号能被识别，该Wi-Fi设备为该前 沿特征模板对应存储的Wi-Fi设备，显示该Wi-Fi设备信息；如果该Wi-Fi信号不与任何 前沿特征模板符合，则该Wi-Fi设备不能被识别，显示无设备被识别。8. 根据权利要求1所述的一种基于前沿特征的Wi-Fi设备识别方法，其特征在于所述 对Wi-Fi信号复采样时，采样频率fs>200MHz，方差门限TK0. 2,起始门限IV彡0. 2,持 续门限Thlen〈150ns，结束门限ThH> 0. 8。
【专利摘要】本发明涉及Wi-Fi设备识别技术，特别是涉及一种基于前沿特征的Wi-Fi设备识别方法。本发明针对当前Wi-Fi接入点对Wi-Fi设备的识别存在局限性的问题，本发明提出利用前沿特征对Wi-Fi设备进行识别的方法，只要Wi-Fi设备发送Wi-Fi信号，无论其是否更改MAC地址或IP地址，本方法均能对Wi-Fi设备进行识别。本发明对Wi-Fi设备发射的Wi-Fi信号进行复采样，并将存储的信号包络分离为多个脉冲包络；然后对分离出的脉冲包络进行有效性判定，并提取该Wi-Fi信号的前沿特征；然后通过比对结果可知，该Wi-Fi设备是否被识别。
【IPC分类】H04W12/08, H04W12/12
【公开号】CN105142145
【申请号】CN201510516292
【发明人】吕东泽, 陈俊霖, 刘晓伟, 于旭洋, 蔡义红
【申请人】中国电子科技集团公司第二十九研究所
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月21日