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计算机设备及外设在运行时经常会伴随着一些电磁辐射,这些电磁辐射,特别是具有视频信息的伴随电磁发射,有可能被利用来窃听机密并引发信息泄露等安全问题,由此产生的安全问题近年来逐渐引起各国政府和科学技术界的高度关注。本研究在国家自然科学基金,编号61072136的支持下,分析研究了数字信号在电子设备间传输过程中的伴随发射原理(第二章),基于基本传输信号波形及其辐射波形研究了用于模式识别的模板波形的建立方法(第三章),并以实测数据为例讨论了在对辐射波形进行识别时识别目标数据的特征提取方法(第四章),针对计算机视频信号的截获和还原过程比较了不同还原方法的优点和不足,并提出了模式识别方法在提高信息还原质量方面的应用(第五章)。论文的主要研究工作和创新点包括以下五个部分:1.分析了信息截获研究的发展概况,介绍了国内外在该领域的研究进展。重点介绍了电磁泄漏信息还原方面的研究现状及在该领域中常用的分析和计算方法,列举了国内外在电磁信息截获还原方面的公开发表的成果。2.针对不同电子信息设备结构研究了伴随发射电磁波的规律,并以计算机为例,分析研究了计算机I/O接口、单根任意形状导线以及导线捆的辐射、串扰情况,并着重针对不同结构的I/O端口、导线形状分析了不同结构下的辐射过程。分析中引用张量法建立了分析模型、计算了相应结构的电磁场分布。基于时域和频域分析方法,研究、提取了辐射波形的时域/频域特征,并将这些特征用于下一步模式识别机器训练的输入数据。3.为了得到用于目标识别的模板数据以建立匹配数据库,着重研究设备信号的伴随发射波形的特征。将实际情况中的周期信号波形简化为不同情况的基本波形的叠加。在这个基础之上,分析研究了由辐射源在不同条件及电路结构时传输信号与辐射发射波形的异同,并提出了以此为基础作为模式识别训练的模板的技术。为了支持研究结果,在普通的环境中进行了实测,并得到了与计算结果较好吻合的测量结果。4.提出了利用模式识别技术对测试辐射波形进行认知与还原的方法。本论文利用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)算法,在室内普通环境下以不同品牌的液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)为例作为目标,对其辐射的频谱信息进行采集,将采集数据的特征进行提取作为模式识别机器的训练输入。在机器识别过程中,得到良好的判别结果。5.为了提高截获信号的信息还原质量,通过实际测试数据比较了CRT显示器及VGA数据线辐射在不同接收条件、处理方法下的还原效果,提出了通过提高截获信号采样精度并引入识别算法来提高信息还原的方法。利用实际测试的脉冲辐射波形模拟真实时序波形,比较了传统还原方法和引用识别算法后的还原方法的准确率,并证明了后者的可行性。论文得到国家自然基金项目“泄漏电磁波认知及视频信息挖掘技术研究”的资助,基金编号:61072136。