[发明专利]一种骨传导耳道控制系统及控制方法

摘要

本发明属于信号处理技术领域，公开了一种骨传导耳道控制系统及控制方法，控制系统包括耳麦机外壳、液晶面板、音频管理单元、音频检测单元、控制中心；音频检测单元包括内置检测模块；与控制中心无线连接的数据读取模块；控制方法包括建立图像的显著性模型和网络数据认证方法。本发明解决了现有数字声控骨传导耳机系统功能单一，不能根据客户需求进行自动更换所要的内容问题；并且解决了现有技术并没有真正起到解放双手，对使用人员的作业活动带来不便并带来安全隐患。

主权项

一种骨传导耳道控制系统，其特征在于，所述骨传导耳道控制系统包括：耳麦机外壳，所述耳麦机外壳环绕于头的上部，左右两侧有挂耳；液晶面板，铰接在耳麦机外壳上，用于显示控制中心传输的指令信息；音频管理单元，用于耳麦机传输的音频信号的拾音、放大和处理；音频检测单元，与音频管理单元连接，用于对音频管理单元传输的信号进行处理；将处理的信号无线发射给控制中心；控制中心，包括一个或多个信号采集传感器，采集实时音频信息，生成相应电信号并输出，并对采集的实时音频信息进行分析和储存；所述控制中心的无线局域网中多网关终端快速漫游方法包括一个新的对应表和三个数据包劫持机制；对应表终端mac地址00:11:22:33:44:55，DNS服务器地址192.168.1.1；mac地址是STA的mac地址，DNS服务器地址是STA的DNS服务器地址，即STA所选MPP节点的IP地址；三个数据包劫持机制包括：普通数据包的劫持转发机制、ARP请求包的劫持与应答机制和DNS查询应答包的劫持转发机制；普通数据包的劫持转发机制，Mesh节点收到STA的普通数据包后，截获该数据包，提取数据包源mac地址，根据源mac地址判断是否是接入本Mesh节点的STA，只对接入本Mesh节点的STA的数据包进行劫持处理，然后判断数据包是发往外网还是内网，数据包是发往内网某个节点，则不作处理；数据包是发往外网，则将数据包目的mac地址修改为Mesh网络中一个最佳的MPP节点的mac地址；ARP请求包的劫持与应答机制，L存储网络中传播的所有ARP响应内容在特定的节点组中，给定一个IP地址，客户端发起一个ARP请求，Mesh节点进行拦截并直接将它转发到存储有相应条目的节点组中的节点，请求被作为单播分组发送，对于使用DAT机制仍无法获得相应条目的ARP请求，协议将按普通ARP请求包广播出去；当STA的默认网关MPP1故障或掉电时，由于STA发往外网的数据包是使用默认网关mac地址作为数据包目的mac地址，会发起ARP请求去获取默认网关的mac地址，在STA接入的Mesh节点处截获STA对默认网关的ARP请求包，查找本地DAT表中是否有相应条目，有，则直接生成一个ARP应答包进行应答；否则使用一个最佳MPP节点的mac地址进行响应，STA收到ARP应答后，就将发往外网的数据包发出；DNS查询应答包的劫持转发机制，STA会先发送一个DNS查询包给DNS服务器，查找该域名对应的IP地址，得到应答之后才能访问该网址，STA的DNS服务器地址和IP地址是自动获取的，通常STA的DNS服务器地址即是默认网关的IP地址，STA的默认网关故障或掉电，相当于STA的DNS服务器故障了，无法给STA提供域名解析服务，从而无法通过访问域名的方式上网，在STA接入的Mesh节点将STA的DNS查询包进行劫持并将DNS查询包中的目的IP地址由STA的默认网关IP地址修改为一个公网DNS服务器地址，然后将DNS查询包转发到最佳MPP节点，由该MPP节点发送出去，对于DNS应答包，将数据包中源IP地址由公网服务器地址修改回STA的默认网关的IP地址；所述无线局域网中无线定位方法具体包括以下步骤：待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai(xi,yi)，其中i＝0,1,…,n(n≥4)；步骤一，待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,…,N‑1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai；步骤二，根据采样信号r(n)，计算互相关值E：第一步，构建由连续t个OFDM符号中相同采样位置上长度为s连续采样序列所组成的相关窗，则与该相关窗对应的对数似然函数Λ(τ)表示为：Λ(τ)=Σm=0m-1Σi=0τ+l-1r(i+t(N+L))r(i+N+m(N+L))Σm=0m-1Σi=0τ+l-1[|r(i+t(N+L))|2+|r(i+N+t(N+L))|2];]]>第二步，将相关窗滑动N+L个采样点长度，获取对数似然函数Λ(τ)的最大值，该值所对应的采样时刻即为OFDM符号的起始位置τ^=argmaxτ{Λ(τ)}=argmaxτ{Σm=0m-1Σi=0τ+l-1r(i+t(N+L))r(i+N+m(N+L))Σm=0m-1Σi=0τ+l-1[|r(i+t(N+L))|2+|r(i+N+t(N+L))|2]};]]>其中，表示函数取得最大值时自变量τ的取值，Λ(τ)表示对数似然函数，m表示连续的OFDM符号的数目，l表示相同采样位置上连续采样序列的长度，r(n)表示采样信号，N表示OFDM符号包含的子载波个数，L表示OFDM符号中循环前缀部分采样点的数目，|·|是求模运算符；第三步，根据OFDM符号的起始位置计算互相关值E：E=Σm=0m-1Σi=0τ+l-1r(i+t(N+L))r(i+N+m(N+L));]]>其中，(·)*表示共轭运算；步骤三：根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：Pr(d′i)＝Pr(d0)‑10·γlg(d′i)+Xσ；其中，Pr(d′i)表示距离发送端距离为d′i时获取的互相关值，Pr(d0)表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg(·)表示底为10的对数运算Xσ，服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为d′i，对应的锚节点的坐标分别为Ai(xi,yi)，其中i＝0,1,2,…,n；步骤四：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；所述的音频检测单元包括内置检测模块、与控制中心无线连接的数据读取模块；所述的内置检测模块包括电源模块、微控制器、显示模块、音频报警模块和报警器；所述的微控制器与所述的音频管理单元连接；所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器；所述显示模块和音频报警模块分别通过导线连接所述微控制器，所述报警器通过导线连接音频报警模块；所述微控制器根据音频管理单元传输的信号控制显示模块显示所检测到的音频并在检测到的音频较差时控制音频报警模块及报警器进行报警；所述的数据读取模块包括：网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中。