为了保障认知无线电网络(cognitive radio networks, CRNs)中次用户之间的安全通信,提出一种基于物理层无线信道特征接收信号强度(received signal strength, RSS)的组密钥提取方案。在网络中并非所有次用户都在彼此通信范围内的情况下...为了保障认知无线电网络(cognitive radio networks, CRNs)中次用户之间的安全通信,提出一种基于物理层无线信道特征接收信号强度(received signal strength, RSS)的组密钥提取方案。在网络中并非所有次用户都在彼此通信范围内的情况下,该方案利用中继节点实现组密钥的提取,即在链式通信拓扑结构下,组内所有节点将链上除头节点和尾节点以外的其他节点作为辅助中继节点,提取链上所有相邻节点间的RSS测量值。之后,提出一种新的量化方法对提取到的RSS测量值进行量化。首先,给所有RSS测量值找到相应的量化区间;其次,为每个RSS测量值找到相配对的值,使得生成的密钥与多位RSS测量值相关,保证最终密钥生成的随机性;最后,利用格雷码编码对量化后的RSS测量值进行编码。使用MATLAB仿真软件模拟用户在高斯信道中建立组密钥的过程,信噪比在0~30 dB变化,实验结果表明,密钥建立过程中比特不一致率随着组内节点个数增加而增加,随着信噪比的增大而减小。此外,数值计算分析了该方案在不同条件下能够达到的组密钥率,结果表明,该方案的组密钥率随着组内节点个数和信噪比变化所呈现的变化趋势与比特不一致率相反。与现有方案相比,本方案能够大幅地降低用户建立组密钥的通信代价。综上所述,本方案在提高组密钥提取效率和降低用户通信代价方面都具有较明显的优势。展开更多
针对室内定位系统中现有的行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)方法存在加速度计适用性较差,以及基于惯性和磁传感器的航向估计易受器件误差和磁场环境的影响,导致精度较低的问题,在不增加基础设施成本和现场勘察工作的前提下...针对室内定位系统中现有的行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)方法存在加速度计适用性较差,以及基于惯性和磁传感器的航向估计易受器件误差和磁场环境的影响,导致精度较低的问题,在不增加基础设施成本和现场勘察工作的前提下,提出一种调频(frequencymodulation,FM)广播信号辅助PDR的室内行人定位技术:在传播模型理论基础上探究FM信号接收信号强度指数(RSSI)与步长的关系,将其与加速度组合以提升步长估计的适用性;然后通过分析FM信号在直线/转弯运动模式下的变化,将其与角速度组合以提升模式识别准确率,并使用模式识别结果约束航向漂移误差;最后,综合步长与航向估计结果实现定位。实验结果表明,引入FM信号后定位误差均值可分别减小36.1%、78.9%。展开更多
针对当前资产定位系统定位精度、建设成本和部署灵活性难以有效平衡的问题,基于BLE Mesh采用多维标度分析(MultiDimensional Scaling-Map,MDS-MAP)定位算法设计了一种资产定位系统。系统首先对原始接收信号强度(Received Signal Strengt...针对当前资产定位系统定位精度、建设成本和部署灵活性难以有效平衡的问题,基于BLE Mesh采用多维标度分析(MultiDimensional Scaling-Map,MDS-MAP)定位算法设计了一种资产定位系统。系统首先对原始接收信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)进行高斯-卡尔曼融合滤波,提高了RSSI值的准确性;然后利用生存时间(Time To Live,TTL)对中继节点进行约束,提高了数据传输的有效性;最后利用半径弥补法与Bellman-Ford融合迭代方案对生成的距离矩阵进行修正,减小了测距误差。实验结果表明,所设计的系统可有效完成蓝牙标签信息更新以及位置展示,平均定位精度达到了0.94 m。本系统具有成本低、工程实施方便的优点,有一定的应用价值和发展前景。展开更多
文摘为了保障认知无线电网络(cognitive radio networks, CRNs)中次用户之间的安全通信,提出一种基于物理层无线信道特征接收信号强度(received signal strength, RSS)的组密钥提取方案。在网络中并非所有次用户都在彼此通信范围内的情况下,该方案利用中继节点实现组密钥的提取,即在链式通信拓扑结构下,组内所有节点将链上除头节点和尾节点以外的其他节点作为辅助中继节点,提取链上所有相邻节点间的RSS测量值。之后,提出一种新的量化方法对提取到的RSS测量值进行量化。首先,给所有RSS测量值找到相应的量化区间;其次,为每个RSS测量值找到相配对的值,使得生成的密钥与多位RSS测量值相关,保证最终密钥生成的随机性;最后,利用格雷码编码对量化后的RSS测量值进行编码。使用MATLAB仿真软件模拟用户在高斯信道中建立组密钥的过程,信噪比在0~30 dB变化,实验结果表明,密钥建立过程中比特不一致率随着组内节点个数增加而增加,随着信噪比的增大而减小。此外,数值计算分析了该方案在不同条件下能够达到的组密钥率,结果表明,该方案的组密钥率随着组内节点个数和信噪比变化所呈现的变化趋势与比特不一致率相反。与现有方案相比,本方案能够大幅地降低用户建立组密钥的通信代价。综上所述,本方案在提高组密钥提取效率和降低用户通信代价方面都具有较明显的优势。
文摘针对室内定位系统中现有的行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)方法存在加速度计适用性较差,以及基于惯性和磁传感器的航向估计易受器件误差和磁场环境的影响,导致精度较低的问题,在不增加基础设施成本和现场勘察工作的前提下,提出一种调频(frequencymodulation,FM)广播信号辅助PDR的室内行人定位技术:在传播模型理论基础上探究FM信号接收信号强度指数(RSSI)与步长的关系,将其与加速度组合以提升步长估计的适用性;然后通过分析FM信号在直线/转弯运动模式下的变化,将其与角速度组合以提升模式识别准确率,并使用模式识别结果约束航向漂移误差;最后,综合步长与航向估计结果实现定位。实验结果表明,引入FM信号后定位误差均值可分别减小36.1%、78.9%。
文摘针对当前资产定位系统定位精度、建设成本和部署灵活性难以有效平衡的问题,基于BLE Mesh采用多维标度分析(MultiDimensional Scaling-Map,MDS-MAP)定位算法设计了一种资产定位系统。系统首先对原始接收信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)进行高斯-卡尔曼融合滤波,提高了RSSI值的准确性;然后利用生存时间(Time To Live,TTL)对中继节点进行约束,提高了数据传输的有效性;最后利用半径弥补法与Bellman-Ford融合迭代方案对生成的距离矩阵进行修正,减小了测距误差。实验结果表明,所设计的系统可有效完成蓝牙标签信息更新以及位置展示,平均定位精度达到了0.94 m。本系统具有成本低、工程实施方便的优点,有一定的应用价值和发展前景。
