[发明专利]自适应动态量化的生物密钥生成方法

权利要求书

1.自适应动态量化的生物密钥生成方法，包括如下步骤：

(1)用无线体域网WBAN中的传感器节点和协调器节点分别采集人体心电信号，获得采集到的人体心电信号X^d，对该信号X^d进行小波变换去噪及归一化处理，得到去噪归一化心电信号d＝1或者2，1表示传感器节点，2表示协调器节点；

(2)对去噪归一化心电信号进行R波检测，提取R波的波峰位置，构建R波的波峰索引序列Ind^d：

其中，表示去噪归一化心电信号第m个R波的波峰位置，m∈[1,M]，M表示去噪归一化心电信号中R波的总个数；

(3)根据R波的波峰索引序列Ind^d，得到脉冲间距序列F^d：

其中，表示脉冲间距序列F^d的第j个元素，j∈[1,M-1]，M-1为脉冲间距序列F^d的长度；

(4)根据脉冲间距序列F^d动态地确定脉冲间距IPI的量化位数：

4a)计算脉冲间距序列F^d的所有元素的平均值C^d：

4b)计算脉冲间距序列F^d的方差D^d：

4c)利用脉冲间距序列F^d的方差D^d计算脉冲间距序列F^d的信息熵H^d：

4d)根据脉冲间距序列F^d的信息熵H^d确定脉冲间距序列F^d元素的量化位数B^d：

其中，round(x)表示将实数x四舍五入到最接近它的整数；

(5)分别依次对传感器节点脉冲间距序列F¹中的每个元素和协调器节点脉冲间距序列F²中的每个元素进行B¹比特和B²比特量化编码，构建传感器节点生物特征序列W₁和协调器节点生物特征序列W₂；

(6)对传感器节点生物特征序列W₁和协调器节点生物特征序列W₂进行密钥协商，两节点得到相同的生物特征序列W₁，即为它们共享的生物密钥。

2.根据权利要求1所述的自适应动态量化的生物密钥生成方法，其中步骤(1)中对无线体域网WBAN中传感器节点和协调器节点采集的人体心电信号进行小波变换去噪和归一化处理，通过如下步骤进行：

(1a)对采集到的人体心电信号X^d进行小波分解：

[c,l]＝wt(X^d,8,sym8)，

其中，c表示各层小波系数组成的向量，l表示各层小波系数长度组成的向量，wt表示多尺度小波分解函数，X^d表示采集到的人体心电信号，d＝1或者2，1表示传感器节点，2表示协调器节点，8表示小波分解的层数，sym8表示采用的小波基；

(1b)将各层小波系数组成的向量c中的第1层、第2层、第8层高频系数以及第8层低频系数置为0，得到处理后的小波系数c1；

(1c)对处理后的小波系数c1进行小波重构，得到去噪后的心电信号：

Y^d＝wt^-1(c1,l,sym8)，

其中Y^d表示去噪后的心电信号，wt^-1表示多尺度小波重构函数，c1表示处理后的小波系数；

(1d)对去噪后的心电信号Y^d进行归一化处理，得到去噪归一化心电信号

其中，表示去噪归一化心电信号的第i个采样点，i∈[1,N]，N为心电信号总采样点数，Y^d(i)表示去噪后的心电信号Y^d的第i个采样点。