發(fā)布時間：2020-06-30 21:35

【摘要】：高速數(shù)字化電子設(shè)備工作時會發(fā)生電磁泄漏,泄漏的電磁波信號被接收后通過技術(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系統(tǒng)對保護(hù)個人、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)的微弱信號檢測方法一般需要知道信號的先驗知識,而本文研究的泄漏電磁波信號分布在寬帶內(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。本文針對泄漏電磁波頻點未知以及相對于背景噪聲幅值較弱等問題,設(shè)計實現(xiàn)了一套新型的數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波檢測系統(tǒng):硬件部分通過本振信號發(fā)生器、混頻器、中頻濾波器將待測高頻模擬信號變換到固定的中頻窄帶,再通過ADC轉(zhuǎn)換為中頻數(shù)字信號發(fā)送到FPGA進(jìn)行實時預(yù)處理;系統(tǒng)軟件部分實現(xiàn)了PC上位機(jī)程序,并針對數(shù)字設(shè)備泄漏電磁波的特點,提出了一種基于自編碼器的電磁泄漏信號頻點搜索算法,算法利用自編碼器實現(xiàn)對噪聲頻點幅值的抑制,然后根據(jù)各頻點幅值的保留比確定異常泄漏電磁波信號的頻率。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。最后對搜索算法的效果和魯棒性進(jìn)行了仿真測試。并使用檢測系統(tǒng)對兩種未知信息的數(shù)字設(shè)備進(jìn)行了實測,實測結(jié)果表明,通過全頻(35MHz-3GHz)自動搜索,系統(tǒng)能準(zhǔn)確地檢測出數(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：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)元的點時，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，會時，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，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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1 曲建嶺;杜辰飛;邸亞洲;高峰;郭超然;;深度自動編碼器的研究與展望[J];計算機(jī)與現(xiàn)代化;2014年08期

2 樊養(yǎng)余;李利品;黨瑞榮;;基于隨機(jī)共振的任意大頻率微弱信號檢測方法研究[J];儀器儀表學(xué)報;2013年03期

3 孟憲超;劉純武;劉曄;;基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水聲微弱信號檢測[J];魚雷技術(shù);2011年05期

4 王威;徐抒巖;楊絮;;抑制電磁干擾屏蔽技術(shù)的研究[J];制造業(yè)自動化;2011年10期

5 張洪欣;呂英華;賀鵬飛;王海俠;;計算機(jī)電磁信息泄漏文字再現(xiàn)[J];西南交通大學(xué)學(xué)報;2007年06期

6 行鴻彥;徐偉;;混沌背景中微弱信號檢測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J];物理學(xué)報;2007年07期

7 陶文真，楊金祥;多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微弱信號檢測[J];宇航計測技術(shù);1996年03期

本文編號：2735849