(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210891786.5 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 兰州交通大 学 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西 路118号 (72)发明人 郑礼　伍忠东　严天峰　 (74)专利代理 机构 深圳博敖专利代理事务所 (普通合伙) 44884 专利代理师 祝美娟 (51)Int.Cl. G01S 13/58(2006.01) G01S 3/46(2006.01) G01S 3/48(2006.01) G01S 5/02(2010.01) G06F 16/23(2019.01)G06V 40/12(2022.01) (54)发明名称 一种联合无线电测向与射频指纹识别的电 台移动路线监测系统 (57)摘要 本发明提供一种联合无线电测向与射频指 纹识别的电台移动路线监测系统， 包括系统承 载 主体， 系统承 载主体的输出端与输入端和操作界 面的输出端和输入端相连接， 系统承 载主体由无 线电测向系统和射频指纹识别系统组成， 无线电 测向系统包括有无线电发出模块、 无线电接收反 馈模块和校对模块， 射频指纹识别系统由指纹图 像处理模块、 指纹信息处理模块、 数据库、 信息匹 配定位模块和 信息确认反馈模块组成。 本发明可 以实现指纹信息处理模块和数据库之间的相互 对比确认以及补充扩展的功能， 同时从两个方向 对数据库进行补充， 有效丰富了整个数据库的储 备量， 增大数据库的覆盖范围， 提高指纹信息定 位的对照效果和准确性。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115436928 A 2022.12.06 CN 115436928 A 1.一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系统， 包括系统承载主体 (1)， 其特征在于： 所述系统承载主体(1)的输出端与输入端和操作界面(2)的输出端和输入 端相连接， 所述系统承 载主体(1)由无线电测向系统(3)和射频指纹识别系统(4)组成， 所述 无线电测向系统(3)包括有无线电发出模块(5)、 无线电接收反馈模块(6)和校对模块(7)， 所述射频指纹识别系统(4)由指纹图像处理模块(13)、 指纹信息处理模块(14)、 数据库(9)、 信息匹配定位模块(15)和信息确认反馈模块(16)组成， 其中信息匹配定位模块(15)的输入 端与数据库(9)输出端相连， 所述信息确认反馈模块(16)的输出端与输入端和射频指纹识 别系统(4)的输出端与输入端相连接， 而所述无线电测向系统(3)和射频指纹识别系统(4) 的输出端均与 移动路线监测模块(8)的输入端相连接， 所述移动路线监测模块(8)的输出端 与输入端和显示界面(17)的输出端与输入端相连接 。 2.根据权利要求1所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述无线电测向系统(3)的输出端与无线电发出模块(5)的输入端相连接， 所述无线电发出模块(5)的输出端与输入端和无线电接收反馈模块(6)的输出端与输入端 相连接， 所述无线电发出模块(5)在无线电测向场景中采用多个阵元的测向天线形成多通 道捕获目标来波辐射信号的测向天线阵列， 所述无线电发出模块(5)把空中传播的电磁波 能量感应连同幅度、 相位、 到达时间信息转换为交流电信号， 馈送给无线电接收反馈模块 (6)。 3.根据权利要求1所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述无线电发出模块(5)通过其内部 设置的无线电控制开关调整 无线电信 号， 并选择输入的无线电信号 或者校对信号， 通过无线电接收反馈模块(6)对信号进 行模拟 变频、 滤波、 放大并输出到校对模块(7)， 校对模块(7)将 接收到的模拟信号进 行AD采样和数 字变频， 对来波信号进行频谱计算和相位差计算， AD采样后， 得到 幅度和相位差； 根据提供 的各路信号的幅度信息和相位差信息和信号源发射的校对信号， 获取需要测向频率集上的 幅度和相位差信息并保存， 然后通过无线电发出模块(5)内部设置的无线电控制开关切换 至多通道测向天线接收天线辐射信号， 将获取 空间来波的幅度和相位差信息对比校对信息 进行校对， 无线电发出模块(5)将无线电控制开关切换至校对模块(7)的校对通道， 以测向 天线第一路通道为参考通道， 对每一路通道接 收的幅度信息与参考通道相比对， 得到校对 相位差和校对 幅度， 去除前端信道带入的幅度和相位不一致性， 将校对后的信号按照幅度 最大值对应的通道为参考对 幅度和相位差进行关联， 获取来波特征向量， 利用来波标校后 的幅度信息A， 相位差信息 ψ， 按照Vr＝A*cos( ψ )， VI＝A*sin( ψ )的方法进行幅度和相位差关 联， 按照信号频率选择样本库样本数据与之进行欧式距离计算， 确定距离 极值， 根据 距离极 值应用内插算法对来波 方位进行精密测量， 获取来波信号方位， 所述校对模块(7)在校对完 成后将信号坐标以及相关数据发送至无线电测向系统(3)内， 所述无线电测向系统(3)再将 相关数据传输 至系统承载主体(1)内部， 进 而显示在显示界面(17)上。 4.根据权利要求1所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述射频指纹识别系统(4)的输出端与指纹图像处理模块(13)的输入端相 连接， 所述射频指纹识别系统(4)在接收到 路线检测任务后， 将目标的指纹图像传输至指纹 图像处理模块(13)， 所述指纹图像处理模块(13)首先需要对目标的指纹信息进 行清晰化处 理和数据转换， 在转换时首先需要对指纹图像进行切割， 其 目的在于指纹前景区域和背景权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115436928 A 2区域分割开来， 因前景区域和背景区域在灰度和梯度上存在差异， 故均采用阈值分割 方法 处理， 然后对指纹图像进行均衡化处理， 使得图像在各种 灰度场强上均匀分布相等的点数 通过均衡化使得图像对比度得到增强， 而后对指纹图像进行平滑和增强处理， 一是为了消 除图像噪声点， 相当于低通滤波， 只是让指纹信号的低频部分通过， 而阻止指纹信号的高频 部分， 实现滤去指纹图像中噪声的目的， 二是在使指纹不清晰的地方得到改善的同时尽量 保留指纹原有的特 征信息， 确保后续图像处 理的准确性和可靠性。 5.根据权利要求1所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述指纹图像处理模块(13)在 对目标的指纹图像进 行处理、 增强和清晰化 处理后， 将清晰化的图像传输给指纹信息处理模块(14)， 所述指纹信息处理模块(14)会对 指纹图像进一步的细化， 即减少要处理的信息量， 把指纹的脊线部 分对称减薄， 使指纹纹线 由原来的多个像素宽度变为单个像素 的线形图， 因指纹图像在进行二值化处理时， 其像素 为0或255， 故把指纹 图像中某个目标点(要处理黑色点)的8个邻域的所有要删除的所有可 能情况排列后列入一张表中， 再根据图像中某点的8 个相邻的点的情况查表， 如果满足表中 的情况则 删除该点， 否则保留， 最后对指纹信息的特 征点进行提取。 6.根据权利要求1所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述信息匹配定位模块(15)在收到指纹信息处理模块(14)处理后的要素 特征点后， 将这些特征点与数据库(9)内的相关数据 做进一步的匹配工作， 该系统采用基于 指纹特殊点的匹配方法， 匹配过程中为减少拒判时间， 把匹配分成 “初匹配”和“全局匹配 ” 两个方面， 在提高了指纹识别的效率的同时， 也大大提高了识别成功 率， 因为两幅指纹图像 不可能所有的特征点都匹配， 本系统设定一个阈值， 如果匹配的特征点数大于该阈值则认 为这两幅指纹图像匹配成功， 否则匹配失败， 在匹配完成后将结果反馈到信息确认反馈模 块(16)中， 并进 而传输回射频指纹识别系统(4)中。 7.根据权利要求1所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述数据库(9)的输出端与输入端和数据收集模块(10)的输出端和输入端 相连接， 所述数据收集模块(10)有线 上信息共享互通模块(11)和线下指纹录入模块(12)两 个部分组成， 一方面所述数据收集模块(10)可以从数据库(9)内部获取对比信息， 保证正常 路径监测 工作的完成， 而另一方面所述数据收集模块(10)可以为数据库(9)不 断地汇集指 纹信息， 丰富整个数据库(9)的储备量， 增大所述数据库(9)的覆盖范围， 提高指纹信息识别 的对照效果和准确性。 8.根据权利要求7所述的一种联合无线电测向与射频指纹识别的电台移动路线监测系 统， 其特征在于： 所述线 上信息共享互通模块(11)是数据收集模块(10)的来源之一， 数据收 集模块(10)在汇聚信息时， 可以与政府 申请报备并申请同步指纹库， 我国政府目前在用的 有NEC、 Cogent、 金指、 清 华、 北大等 五个指纹系统， 共有两千万人的指纹库， 大部分省份都实 现了具有三级远程工作 站的全省指纹系统， 极大地方便了基层办案单位利用指纹系统积累 案件信息和侦破案件， 在比对算法方面也从原来的有中心比对逐步过渡到无中心比对， 在 公民捺印指纹采集方面， 现在活体采集 技术已经趋 于成熟， 捺印质量 好， 可直接建库。 9.根据权利