基于心电信号特征与信道量化参数的体域网安全技术研究
发布时间：2020-11-12 09:00
人体局域网(Body Area Network,BAN),就是通过体表或者体内的传输媒介,进行生理体征信号采集的一种方式,并将采集到的信号传输到智能终端、医院、以及社区医疗中心,以缓解近年来医疗物资匮乏的现象。虽然BAN技术的迅速发展带给人们生活极大的便利,但同时也产生了一系列未知的安全隐患。本文针对体域网安全方面所存在的隐患,提出了一种新型的基于心电信号特征与信道量化参数的体域网安全技术加密方案。首先,运用QRS特征波群识别,提取心电信号特征值。在提取心电信号特征值之前,设计基于形态学和双树复小波变换的心电信号预处理方案,来增强信号的时域特征,进而可以有效地提取心电信号的特征值。然后,对比分析了一系列R波提取方法,提出一种基于双阈值粗细模板匹配的R波识别方案,通过不断地更新幅度阈值来进行心电信号波形中R波的定位。通过实验分析表明,R波的识别率在98.32%以上。并通过斜率突变法成功地识别Q、S波,完成心电信号特征值的计算。该算法的运算量小于窗口搜索法的Q、S波识别,且易于实现。其次,分析BAN信道的特性和影响BAN信道的因素。分析超短信道的信道估计系统模型,详细分析了在该信道模型下,最小二乘法和最小均方误差信道估计算法的原理,并总结出最小均方误差法为最小二乘法的后置滤波。运用最小均方误差算法仿真得到信道相位和幅度信息,通过自适应的双门限量化方法将得到的信道相位和幅度信息进行量化处理,来完成联合加密技术参数的设定。最后,根据所研究的心电信道特征值、信道相位和幅度信息,设计出基于心电信号特征与信道量化参数的密钥生成方案。对该算法进行仿真,并采用统计学指标,对加密结果进行定量分析。实验结果显示该算法的二维图像相关性和相邻像素点相关性等指标均趋于理想值,表明本文提出算法有较强的加密效果。
【学位单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R540.41;TN911.7
【部分图文】：
1.1 研究背景与意义1.1.1 研究背景在这个电子产品风起云涌的时代，互联网与设备和软件之间的交互成为当代学者研究的主要方向，人体局域网也正是在这样的环境下应运而生。联合生物、医疗，还有互联网，这种新兴产业早就成为了当今社会的热门话题。例如：现在炙手可热的手环，它可以通过传感器节点采集脉搏等心率信息，并将信息传送到手机里进行分析，这也是一种人们检测自身健康状态的良好途径。这是一个集齐多门学科的领域，不仅可以将生理参数传送到智能终端，还可以传送到后台完成后台数据库的比对，这种产业的实行将会是惠民的大事[1-4]。图 1.1 描述了基于 BAN的远程医疗的概念图。
进行有规律的收缩和舒张运动。由心肌产生的电液，传导到人体体表，相继可以使身体表面产生一搏等现象。这些有规律的电势差变化，会形成特不同的波段。征波形的定位和特征值的提取不仅在医学上对分析也对应运而生的生理器械的发展有着不可估量的以被分解成若干个特征波组成，这些特征波具有过分析这些特征波的变化来研究心脏的是否病变有一条基线，是连接两个周期信号之间的部分。的就是 QRS 波群，它的波形代表了心电信号的起医学分析的重要依据。图 2.1 所示为正常的心电信个波段做一个详细的说明。
图 4.6 基于 N 级的 LFSR 的密钥生成方案 可以看出，N 个 LFSR 线性排列，LFSR 的集合为 , n nr r R 签名 S 时，每个 LFSR 的输出依次向后移动，同时将输出比行逻辑运算，再次进入到 LFSR 中去。这种形式的生成方案成效率，也因为这种往复的生成方式，使密钥生成的特异性性排列的 LFSR 本身就可以完成更为复杂的结构，所以这种路就可完成高强度的加密。但即使这样，这种方式也不是窃听方得到一些对应的原始序列和密文序列的话，就可以系，来破解加密。所以，若要使加密更加安全可靠，还需。其中，最为直观有效的方法就是增加 LFSR 的时间间隔，能超过2n，如果采用合理的级数，则大大增强了周期特性用多少级数的 LFSR，在量化的初始参数的作用下，进入到
【参考文献】
本文编号：2880547
【学位单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R540.41;TN911.7
【部分图文】：
1.1 研究背景与意义1.1.1 研究背景在这个电子产品风起云涌的时代，互联网与设备和软件之间的交互成为当代学者研究的主要方向，人体局域网也正是在这样的环境下应运而生。联合生物、医疗，还有互联网，这种新兴产业早就成为了当今社会的热门话题。例如：现在炙手可热的手环，它可以通过传感器节点采集脉搏等心率信息，并将信息传送到手机里进行分析，这也是一种人们检测自身健康状态的良好途径。这是一个集齐多门学科的领域，不仅可以将生理参数传送到智能终端，还可以传送到后台完成后台数据库的比对，这种产业的实行将会是惠民的大事[1-4]。图 1.1 描述了基于 BAN的远程医疗的概念图。
进行有规律的收缩和舒张运动。由心肌产生的电液，传导到人体体表，相继可以使身体表面产生一搏等现象。这些有规律的电势差变化，会形成特不同的波段。征波形的定位和特征值的提取不仅在医学上对分析也对应运而生的生理器械的发展有着不可估量的以被分解成若干个特征波组成，这些特征波具有过分析这些特征波的变化来研究心脏的是否病变有一条基线，是连接两个周期信号之间的部分。的就是 QRS 波群，它的波形代表了心电信号的起医学分析的重要依据。图 2.1 所示为正常的心电信个波段做一个详细的说明。
图 4.6 基于 N 级的 LFSR 的密钥生成方案 可以看出，N 个 LFSR 线性排列，LFSR 的集合为 , n nr r R 签名 S 时，每个 LFSR 的输出依次向后移动，同时将输出比行逻辑运算，再次进入到 LFSR 中去。这种形式的生成方案成效率，也因为这种往复的生成方式，使密钥生成的特异性性排列的 LFSR 本身就可以完成更为复杂的结构，所以这种路就可完成高强度的加密。但即使这样，这种方式也不是窃听方得到一些对应的原始序列和密文序列的话，就可以系，来破解加密。所以，若要使加密更加安全可靠，还需。其中，最为直观有效的方法就是增加 LFSR 的时间间隔，能超过2n，如果采用合理的级数，则大大增强了周期特性用多少级数的 LFSR，在量化的初始参数的作用下，进入到
【参考文献】
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本文编号：2880547
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