基于脉搏波信号相空间重构与时间序列预测的身份认证系统构建
Construction of identity authentication system based on phase space reconstruction of pulse wave signals and time series prediction
1. 浙江长征职业技术学院 计算机与信息技术学院, 杭州 310023
2. 浙江大学 电气工程学院, 杭州 310058
摘要
本研究旨在探讨光电容积脉搏波(Photoplethysmography，PPG)信号的动力学特征对身份识别系统准确率的影响，并提出一种新的身份认证方法，以填补该领域对脉搏波信号动力学特征研究的空白。通过对脉搏波信号进行非线性混沌特性分析，重构其动力学系统的等价拓扑空间，并结合相空间重构技术与长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)模型，构建脉搏波信号的建模、预测和身份认证框架。研究成功实现了基于PPG信号的身份认证，对采集数据和公开数据集进行分析，评估了所提方法的性能和泛化能力，结果表明该方法在身份识别准确率上优于既有方法。最后，本研究证明了PPG信号的动力学特征在身份识别中的重要性，并展示了结合相空间重构和LSTM模型的有效性，进一步探讨了远程光电容积脉搏波描记法(remote Photoplethysmography，rPPG)作为生物识别特征的应用潜力。
基金项目
浙江省基础公益研究计划项目(LGF21F030003)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.08.0307
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第3期
发布历史
[2024-12-11] 优先出版
引用本文
傅幼萍, 张航, 厉梦菡, 等. 基于脉搏波信号相空间重构与时间序列预测的身份认证系统构建 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (3). (2024-12-16). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.08.0307. (Fu Youping, Zhang Hang, Li Menghan, et al. Construction of identity authentication system based on phase space reconstruction of pulse wave signals and time series prediction [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (3). (2024-12-16). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.08.0307. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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