本发明涉及无线感知技术，尤其涉及一种基于csi混淆的隐私保护无线感知方法及系统。
背景技术：
1、无线感知是一种基于无线信号的感知技术，主要通过分析无线信号在经过人体时产生的变化特征，从而感知所遇到人体的行为状态，例如位置，姿态等。人们不需要穿戴任何设备，可以在毫无意识的情况下实现非入侵式的检测。wi-fi是一个创建于ieee 802.11标准的无线局域网技术。无线网络在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，过去网线承担着联网的职责，而wi-fi则是通过无线电波来连网。在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围内，都可以采用无线电波方式进行联网。因此，随着wi-fi技术的快速发展与成熟，使用wi-fi信号进行无线感知，不仅无需部署额外的设备，而且无线感知还可以与网络通信同时进行，提升了无线资源的利用率。
2、基于无线信号的人体行为感知技术利用了无线信号在传播过程中存在衰弱、反射、衍射和多径效应的影响，而人体特定的行为会对无线信号路径产生特定规律的干扰，因此该技术主要通过分析信号的这种规律性变化来完成行为识别。信道状态信息(channelstate information,csi)描述了信号在每条传输路径上的衰弱因子，即信道增益矩阵h中每个元素的值，如信号散射、环境衰弱、距离衰减等信息，能够呈现不同干扰程度下信号的波动趋势，从而扩大感知范围，提高感知灵敏度，并增加感知的鲁棒性，因此很多研究学者们都基于wi-fi信号的csi来进行无线感知。
3、但是wi-fi具有开放性特点，如果采用wi-fi信号的原始csi直接进行无线感知，很容易遭受第三者攻击，被第三者窃听到csi后解析到目标的隐私数据，无法同时兼顾合法无线感知和隐私保护的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种可以同时兼顾合法无线感知和隐私保护的基于csi混淆的隐私保护无线感知方法及系统。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于csi混淆的隐私保护无线感知方法，包括如下步骤：
4、(1)发射端和接收端通过密钥共享技术，分别获得密钥kt＝[1,b1t,...,bnt]t，b1t,...,bnt分别表示密钥kt中第2,…,n个系数，n为大于等于2的正整数；
5、(2)发射端将密钥kt作为混淆器的混淆系数，将导频信号经混淆器混淆后生成混淆导频信号，并在感知目标所在的wifi环境中发送至接收端；
6、(3)接收端根据接收到的混淆导频信号进行信道估计，得到混淆csi；
7、(4)接收端根据密钥kt计算得到混淆系数向量f＝f(kthkt)，其中，f()表示将矩阵转换为向量的映射函数；
8、(5)接收端将混淆系数向量f输入训练好的响应预测网络，得到混淆器的混淆响应估计值其中，所述响应预测网络用于根据混淆系数向量预测混淆器的混淆响应估计值；
9、(6)接收端将混淆csi除以混淆响应估计值得到没有混淆器时的原始csi；
10、(7)接收端根据原始csi进行感知目标的无线感知。
11、进一步的，所述混淆器具体为时变滤波器fir。
12、进一步的，所述响应预测网络具体为rpnet。
13、进一步的，所述响应预测网络采用若干样本对进行训练，所述样本对通过如下步骤得到：
14、a、发射端和接收端通过密钥共享技术，分别获得若干不同的测试密钥kt,i，i＝1,2,…,m，m为测试密钥数量；
15、b、在安全wifi环境中，发射端关闭混淆器，将导频信号直接发射至接收端；
16、c、接收端根据接收到的导频信号通过信号估计，得到原始csi c0；
17、d、发射端依次将每个测试密钥kt,i作为混淆器的混淆系数，并将导频信号经不同混淆系数的混淆器混淆后生成测试混淆导频信号di，i＝1,2,…,m，在安全wifi环境中发送至接收端；
18、e、接收端根据接收到的测试混淆导频信号di进行信道估计，得到对应的测试混淆csi cxi，i＝1,2,…,m；
19、f、接收端根据每个测试密钥kt,i计算得到对应的测试混淆系数向量fi＝f(kt,ihkt,i),i＝1,2,…,m；
20、g、将测试混淆csi cxi除以原始csi c0，得到对应测试混淆响应估计值
21、h、将每个测试混淆系数向量fi作为一个样本，将对应测试混淆响应估计值作为标签，生成若干样本对。
22、进一步的，步骤(7)中，接收端根据原始csi采用神经网络模型进行感知目标的无线感知。
23、一种基于csi混淆的隐私保护无线感知系统，包括发射端和接收端，其中：
24、所述发射端包括：
25、密钥共享模块，用于和接收端通过密钥共享技术获得密钥kt＝[1,b1t,...,bnt]t，b1t,...,bnt分别表示密钥kt中第2,…,n个系数，n为大于等于2的正整数；
26、混淆器，用于将密钥kt作为混淆系数，将导频信号混淆后生成混淆导频信号；
27、信号发送模块，用于在感知目标所在的wifi环境中将混淆导频信号发送至接收端；
28、所述接收端包括：
29、密钥共享模块，用于和发射端通过密钥共享技术获得密钥kt＝[1,b1t,...,bnt]t；
30、信道估计模块，用于根据接收到的混淆导频信号进行信道估计，得到混淆csi；
31、混淆系数向量计算模块，用于根据密钥kt计算得到混淆系数向量f＝f(kthkt)，其中，f()表示将矩阵转换为向量的映射函数；
32、响应预测模块，用于将混淆系数向量f输入训练好的响应预测网络，得到混淆器的混淆响应估计值其中，所述响应预测网络用于根据混淆系数向量预测混淆器的混淆响应估计值；
33、原始csi估计模块，用于将混淆csi除以混淆响应估计值得到没有混淆器时的原始csi；
34、无线感知模块，用于根据原始csi进行感知目标的无线感知。
35、进一步的，所述混淆器具体为时变滤波器fir。
36、进一步的，所述响应预测网络具体为rpnet。
37、进一步的，所述响应预测网络采用若干样本对进行训练，所述样本对通过如下步骤得到：
38、a、发射端和接收端通过密钥共享技术，分别获得若干不同的测试密钥kt,i，i＝1,2,…,m，m为测试密钥数量；
39、b、在安全wifi环境中，发射端关闭混淆器，将导频信号直接发射至接收端；
40、c、接收端根据接收到的导频信号通过信号估计，得到原始csi c0；
41、d、发射端依次将每个测试密钥kt,i作为混淆器的混淆系数，并将导频信号经不同混淆系数的混淆器混淆后生成测试混淆导频信号di，i＝1,2,…,m，在安全wifi环境中发送至接收端；
42、e、接收端根据接收到的测试混淆导频信号di进行信道估计，得到对应的测试混淆csi cxi，i＝1,2,…,m；
43、f、接收端根据每个测试密钥kt,i计算得到对应的测试混淆系数向量fi＝f(kt,ihkt,i),i＝1,2,…,m；
44、g、将测试混淆csi cxi除以原始csi c0，得到对应测试混淆响应估计值
45、h、将每个测试混淆系数向量fi作为一个样本，将对应测试混淆响应估计值作为标签，生成若干样本对。
46、进一步的，所述无线感知模块根据原始csi采用神经网络模型进行感知目标的无线感知。
47、本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提出了一种基于csi混淆的隐私保护无线感知方法及系统，在发送端采用动态通道混淆技术，在合法接收端恢复感知能力，相比现有技术，本发明同时兼顾了合法传感并且能够防止非法攻击从而实现隐私保护。仿真结果表明，本发明能够将窃听者的传感性能降低至50％以下，同时将合法的传感性能保持在90％以上。
1.一种基于csi混淆的隐私保护无线感知方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知方法，其特征在于，所述混淆器具体为时变滤波器fir。
3.根据权利要求1所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知方法，其特征在于，所述响应预测网络具体为rpnet。
4.根据权利要求1所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知方法，其特征在于，所述响应预测网络采用若干样本对进行训练，所述样本对通过如下步骤得到：
5.根据权利要求1所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知方法，其特征在于，步骤(7)中，接收端根据原始csi采用神经网络模型进行感知目标的无线感知。
6.一种基于csi混淆的隐私保护无线感知系统，其特征在于，包括发射端和接收端，其中：
7.根据权利要求6所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知系统，其特征在于，所述混淆器具体为时变滤波器fir。
8.根据权利要求6所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知系统，其特征在于，所述响应预测网络具体为rpnet。
9.根据权利要求6所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知系统，其特征在于，所述响应预测网络采用若干样本对进行训练，所述样本对通过如下步骤得到：
10.根据权利要求6所述的基于csi混淆的隐私保护无线感知系统，其特征在于，所述无线感知模块根据原始csi采用神经网络模型进行感知目标的无线感知。
