發(fā)布時間：2020-09-16 08:54

　　 GSM偽基站利用GSM只對手機用戶單向認證的缺陷,可任意偽造短信來源與內(nèi)容,成為犯罪分子實施詐騙的工具。為了擴大詐騙短信覆蓋范圍和逃避警察追查,犯罪分子通常會利用交通工具攜帶偽基站移動作案。現(xiàn)有偽基站追蹤通常基于偽基站信號進行分析定位,不僅需要專業(yè)設(shè)備,而且由于城市環(huán)境中嚴重的多徑效應(yīng),導(dǎo)致定位誤差和時延大,無法實時追蹤移動的偽基站。針對以上問題,本文提出一種基于群智感知的移動偽基站跟蹤方案,利用用戶自身的移動智能終端設(shè)備對偽基站信號進行多點采集并匯聚綜合分析。其主要創(chuàng)新點在于考慮犯罪分子通常在人口密集處移動作案,其移動軌跡與城市地圖上的道路重疊。因此將估算的偽基站軌跡與地圖道路進行匹配擬合,可以克服信號分析所帶來的定位誤差,提高移動偽基站的定位精度。本文的主要工作內(nèi)容如下:1.針對現(xiàn)有偽基站跟蹤系統(tǒng)定位精度低、實時性差的特點,提出一種基于群智感知的移動偽基站跟蹤方案。該方案首先利用群智感知思想,由移動智能終端負責(zé)監(jiān)測、采集手機接收到的偽基站信號強度(RSSI),并連同終端的IMSI、位置和系統(tǒng)時間發(fā)送給服務(wù)器進行偽基站位置估算;接著將估算的偽基站位置序列與地圖道路進行擬合,進而得到最近似偽基站真實運動路線的軌跡。2.基于群智感知的偽基站定位方法,其實質(zhì)是通過多個位置已知的錨節(jié)點去推斷位置未知的盲節(jié)點。定位方法通�？煞譃榛跍y距和基于非測距兩類:前者依賴無線信號物理參數(shù)推算距離,而無線信號的不穩(wěn)定性會帶來嚴重誤差;后者算法精度則跟錨節(jié)點的選擇有很大關(guān)系。本文在結(jié)合這兩類方法優(yōu)點的基礎(chǔ)上,提出一種基于質(zhì)心估算和高斯分布似然估計的定位算法。該方法分為兩步:1)根據(jù)RSSI大小篩選高質(zhì)量的錨節(jié)點,再用質(zhì)心算法初步計算得到偽基站的預(yù)估坐標;2)選取錨節(jié)點周邊m個節(jié)點,求到預(yù)估位置的歐幾里得平均距離和方差,以減輕RSSI不穩(wěn)定性帶來的誤差,進一步通過該平均距離和方差進行高斯分布概率最大似然估計計算求得最終偽基站的位置,具體地將地圖柵格化,計算每一個柵格的概率,認為概率最大的柵格就是最終偽基站的位置。經(jīng)仿真測試表明,在柵格寬度為3米時,該算法定位平均誤差僅為6.51米,時延為1.61秒。3.真實環(huán)境下,由于測量誤差和定位誤差的存在,由上述定位算法得到的偽基站的位置序列與其真實軌跡仍然存在較大偏差�？紤]到偽基站軌跡應(yīng)與城市道路擬合,本文提出一種新型的基于隱馬爾科夫鏈的路徑擬合算法來生成偽基站移動軌跡。該算法采用隱馬爾可夫鏈,在觀測概率、轉(zhuǎn)移概率中添加從地圖中提取的空間拓撲信息和類如道路限速的非空間屬性,將偽基站位置序列與城市道路進行路徑匹配。經(jīng)仿真測試表明,即使誤差為本文所提定位算法誤差上限時(偽基站估算坐標與真實坐標之間誤差為16.51米),其匹配精確度仍可以達到90.71%,有較好的魯棒性。4.為了驗證本文所提方案的有效性,實現(xiàn)了基于群智感知的移動偽基站跟蹤的原型驗證系統(tǒng)。該系統(tǒng)由移動端應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析服務(wù)器構(gòu)成,前者部署在用戶終端上實現(xiàn)偽基站監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集,后者計算偽基站位置并生成其運動軌跡并顯示。經(jīng)測試表明,該系統(tǒng)具有系統(tǒng)開銷小、對偽基站軌跡計算的準確率高、實時性滿足系統(tǒng)需求的特點,實用價值較強。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文儲在本地，待手機能連接互聯(lián)網(wǎng)后，將異常數(shù)據(jù)從本地取出上傳服務(wù)器常數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，同時調(diào)用定位算法和軌跡生成算法得到移動偽偽基站軌跡保存到數(shù)據(jù)庫中，軌跡數(shù)據(jù)輸入 js 函數(shù)可以顯示到網(wǎng)頁地圖站的軌跡關(guān)聯(lián)存儲�；谌褐歉兄囊苿觽位靖櫹到y(tǒng)的框架圖，跟蹤系統(tǒng)由 3 個相互關(guān)聯(lián)站檢測、偽基站定位和軌跡生成。

第二章 移動偽基站跟蹤方案務(wù)器協(xié)同合作才能夠?qū)崿F(xiàn)對移動偽基站的跟蹤。因此，需要具體分析在手機 APP什么樣的功能，除此之外，需要考慮非功能性模塊，如用戶體驗，以提高移動偽體性能。體架構(gòu)群智感知的移動偽基站跟蹤系統(tǒng)的構(gòu)成如圖 2-2 所示，該系統(tǒng)由移動偽基站、手數(shù)據(jù)庫、管理中心組成。手機 APP 在偽基站的移動網(wǎng)絡(luò)中，可以檢測連接的偽基機 APP 通過互聯(lián)網(wǎng)，向服務(wù)器上傳/獲取數(shù)據(jù)；服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、控制中心部署在

手機APP的功能

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