[发明专利]一种伪基站取证设备及基于射频指纹的伪基站远程取证方法

权利要求书

1.一种伪基站取证设备，其特征在于，该设备包括如下模块：

现场无线电信号采集模块，该模块用于采集远距离伪基站发射的原始信号；

证据数据库模块，该模块用于存储伪基站原始信号、解调和存储伪基站短信，并统计伪基站短信条数，标记采集时间与地点；

信号处理模块，该模块用于对采集的伪基站原始信号进行预处理，提取伪基站原始短消息信号中的训练序列比特信号；

射频指纹生成模块，该模块用于提取训练序列比特信号的波形域与调制域的信号特征，所述的波形域包括时域、频域和小波域；

校验对比模块，该模块用于构建分类器，所述的分类器对提取的信号特征进行分类训练，建立伪基站设备与信号特征的对应关系；匹配被抓获的伪基站与数据库中的射频指纹；将分类器给出的相似度大于阈值的伪基站原始信号进行合并。

2.根据权利要求1所述的伪基站取证设备，其特征在于，所述的现场无线电信号采集模块为固定式或车载移动式。

3.根据权利要求1所述的伪基站取证设备，其特征在于，所述的现场无线电信号采集模块包括射频天线和射频信号采样组件，所述的射频天线包括GSM900天线与GSM1800天线，所述的射频信号采样组件包括放大器、混频器、滤波器和晶振，且所述的射频信号采样组件的信号采样速度为每秒大于等于50M采样点，量化精度大于14比特，频率覆盖范围大于850MHz到2GHz。

4.根据权利要求1所述的伪基站取证设备，其特征在于，所述校验对比模块选用支持向量机模型作为伪基站分类算法模型。

5.一种基于射频指纹的伪基站远程取证方法，该方法基于权利要求1-4任一项所述的伪基站取证设备实现，该方法包括以下步骤：

S1，检测附近存在的伪基站，确定伪基站工作频点，远距离采集和存储伪基站发射的原始信号，并标记采集时间与地点；

S2，解调伪基站原始信号，获得伪基站短信，并计算短信条数；

S3，提取伪基站原始信号中的训练序列比特信号，进行去噪声、去平均值与归一化处理；

S4，提取伪基站原始信号中的训练序列比特信号在波形域与调制域上的特征，并将提取的稳定与唯一的特征构建为伪基站射频指纹；

S5，将伪基站射频指纹输入分类器中进行分类训练，将当前的伪基站设备及其射频指纹添加入数据库，通过分类训练建立当前伪基站设备与射频指纹的对应关系，并存储在数据库中；

S6，当抓获到某个伪基站设备后，提取该伪基站设备的原始信号，重复步骤S3-S4，得到所抓获的伪基站设备的射频指纹，将射频指纹输入S5中训练的分类器对其进行匹配，若匹配成功，则将与该伪基站相关联的伪基站短信、伪基站被采集信号的时间和地点作为作案证据。

6.根据权利要求5所述的基于射频指纹的伪基站远程取证方法，其特征在于，所述的S4中的提取的稳定与唯一的特征包括信号的波形域特征和调制域特征，所述的波形域特征包括信号瞬时频率特征与瞬时相位特征，所述的瞬时频率特征包括瞬时频率时域、频域与小波域上的平均值、标准差值、偏斜度值、峰度值、中位数值、最大值、标准差值、香浓熵值；所述的瞬时相位特征包括瞬时相位时域值、频域值与小波域上的平均值、标准差值、偏斜度值、峰度值、中位数值、最大值、标准差值、香浓熵值；

所述的信号的调制域特征包括信号频率调制误差值、相位调制误差值和信号正交偏置值。

7.根据权利要求5所述的基于射频指纹的伪基站远程取证方法，其特征在于，当当前获取的S5中的射频指纹与数据库中存储的某个伪基站的射频指纹的相似度大于设定的阈值时，认为两者为同一伪基站，将两者的伪基站原始信号、射频指纹以及伪基站短信统计信息进行合并，作为同一个伪基站的原始信号、射频指纹和伪基站短信。