认知无线电中抗漂移的漏电检测技术：最大似然建模与实际应用验证

《IEEE Communications Letters》：Drift-Resilient LO Leakage Detection in Cognitive Radio: Maximum Likelihood Modeling and Real-World Validation

　　认知无线电中LO泄漏检测在频率漂移下的性能退化问题，提出基于最大似然统计建模的漂移鲁棒检测方法。实验验证在±0.5 kHz频偏下检测概率提升且误报率低于10%，计算复杂度低，适用于动态频谱环境。

　　

摘要：

本地振荡器（LO）泄漏检测对于识别认知无线电网络中的隐蔽接收器至关重要，然而现有方法在频率漂移（由温度变化、老化和制造公差引起）的情况下性能会下降。为了解决这一挑战，我们提出了一种基于最大似然（ML）统计建模的耐漂移LO泄漏检测器。与假设LO频率固定的传统能量检测方法不同，我们的方法明确地将时变LO泄漏建模为在频率漂移下的非中心卡方分布过程，从而能够在动态频谱环境中实现稳健的检测。实验验证在商用射频系统级芯片（SoCs）和软件定义无线电（SDR）平台上进行，模拟了现实世界的频率漂移场景。结果显示，在± kHz的频率漂移下，检测概率更高，性能优于现有最先进方法，同时误报率保持在10%以下。由于计算复杂度低，这种实用的射频损伤缓解技术为下一代频谱灵活网络提供了一种可部署的解决方案。

引言

信号检测和处理的快速发展加剧了对电子设备无意产生的低功率电磁（EM）辐射的关注。这些辐射存在安全风险，因为它们可能被用于侧信道攻击，使对手能够通过分析EM信号来提取敏感信息[1]、[2]、[3]。研究人员已经开发了减少此类辐射相关漏洞的对策[4]、[5]、[6]、[7]、[8]。这些EM辐射的主要来源是通过设备天线产生的射频（RF）泄漏。由于LO是现代RF系统的基本组成部分，其泄漏可以被用来检测附近的RF接收器。在认知无线电应用中，LO辐射检测对于最小化对主要用户的干扰以及确保遵守许可频谱规定至关重要[9]。此外，在无线安全领域，LO泄漏检测是识别试图拦截合法节点之间通信的隐蔽接收器的有效工具[7]、[8]。