【摘要】：高速數(shù)字化電子設(shè)備工作時(shí)會(huì)發(fā)生電磁泄漏,泄漏的電磁波信號(hào)被接收后通過技術(shù)手段能提取出數(shù)字設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,導(dǎo)致信息失密,因此研究數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波的檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)保護(hù)個(gè)人、企業(yè)及國家信息的安全具有重大意義。隨著電磁屏蔽技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波信號(hào)通常幅值微弱且淹沒在強(qiáng)背景噪聲中,傳統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測(cè)方法一般需要知道信號(hào)的先驗(yàn)知識(shí),而本文研究的泄漏電磁波信號(hào)分布在寬帶內(nèi)且頻率、幅值未知,因此需要研究一種新的方法來解決這些問題。本文針對(duì)泄漏電磁波頻點(diǎn)未知以及相對(duì)于背景噪聲幅值較弱等問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套新型的數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波檢測(cè)系統(tǒng):硬件部分通過本振信號(hào)發(fā)生器、混頻器、中頻濾波器將待測(cè)高頻模擬信號(hào)變換到固定的中頻窄帶,再通過ADC轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號(hào)發(fā)送到FPGA進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)處理;系統(tǒng)軟件部分實(shí)現(xiàn)了PC上位機(jī)程序,并針對(duì)數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波的特點(diǎn),提出了一種基于自編碼器的電磁泄漏信號(hào)頻點(diǎn)搜索算法,算法利用自編碼器實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲頻點(diǎn)幅值的抑制,然后根據(jù)各頻點(diǎn)幅值的保留比確定異常泄漏電磁波信號(hào)的頻率。之后基于TensorFlow機(jī)器學(xué)習(xí)框架將該算法移植部署到PC上位機(jī)程序中。最后對(duì)搜索算法的效果和魯棒性進(jìn)行了仿真測(cè)試。并使用檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)兩種未知信息的數(shù)字設(shè)備進(jìn)行了實(shí)測(cè),實(shí)測(cè)結(jié)果表明,通過全頻(35MHz-3GHz)自動(dòng)搜索,系統(tǒng)能準(zhǔn)確地檢測(cè)出數(shù)字設(shè)備是否存在電磁泄漏以及泄漏電磁波的頻率和強(qiáng)度,證明了本系統(tǒng)的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O441;TP309
【圖文】：

圖 3-2 Sigmoid 函數(shù)曲線圖函數(shù)能夠把在較大范圍內(nèi)變化的輸入值轉(zhuǎn)變到(0,1)的輸出地方為神經(jīng)元的敏感區(qū)，兩邊斜率平緩的地方是神經(jīng)元的點(diǎn)時(shí)，函數(shù)的梯度就變得很小了，幾乎為零，在進(jìn)行反向重 w 對(duì)損失函數(shù)幾乎沒有影響，不利于權(quán)重的優(yōu)化，因此(Gradient Vanishing)的問題;函數(shù)的輸出不以零為中心，會(huì)時(shí)，Sigmoid 函數(shù)需要進(jìn)行指數(shù)運(yùn)算，使收斂速度變慢。 函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為(3-14)，其函數(shù)圖形如圖 3-3 所示。曲正切函數(shù)，從函數(shù)圖形上來看，它與 Sigmoid 函數(shù)比較(-1,1)，解決了 Sigmoid 函數(shù)輸出不以零為中心的缺點(diǎn)，然和需要進(jìn)行指數(shù)運(yùn)算的問題。

圖 3-3 Tanh 函數(shù)曲線圖 函數(shù)tified Linear Unit，線性修正單元)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和函數(shù)Relu(x) max (0,x) 圖 3-4 Relu 函數(shù)曲線圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2735849