Distribución de la estimación de fusión en sistemas de red sujetos a retardos aleatorios y ataques de engaño
Autores: García-Ligero, María Jesús; Hermoso-Carazo, Aurora; Linares-Pérez, Josefa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Distribución de la estimación de fusión en sistemas de red sujetos a retardos aleatorios y ataques de engaño
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estimación de fusión distribuida
Redes de sensores inalámbricos
Ataques de engaño
Retrasos aleatorios
Variables aleatorias de Bernoulli
Algoritmo de estimación de fusión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en el problema de estimación de fusión distribuida en el que una señal transmitida a través de redes de sensores inalámbricos está sujeta a ataques de engaño y retrasos aleatorios. Asumimos que cada sensor puede sufrir ataques que pueden corromper y/o modificar las mediciones de salida. Además, las fallas de comunicación entre los sensores y sus procesadores locales pueden retrasar la recepción de las mediciones procesadas. La aleatoriedad de los ataques y los retrasos de transmisión se modela mediante diferentes variables aleatorias de Bernoulli con probabilidades de éxito conocidas. De acuerdo con estas características de las redes de sensores y asumiendo que los ruidos de medición están correlacionados cruzadamente en el mismo paso de tiempo entre sensores y también están correlacionados con la señal en los mismos pasos de tiempo y posteriores, derivamos un algoritmo de estimación de fusión, incluyendo predicción y filtrado, utilizando el método de fusión distribuida. Primero, para cada sensor, se deriva el algoritmo de predicción y filtrado lineal de mínimos cuadrados locales, utilizando un enfoque basado en covarianza. Luego, el predictor de fusión distribuida y el filtro correspondiente se obtienen como la combinación lineal ponderada por matriz de estimadores locales correspondientes, verificando que el error cuadrático medio se minimice. A continuación, se presenta un ejemplo de simulación para ilustrar la efectividad de los algoritmos propuestos.
Descripción
Este documento se centra en el problema de estimación de fusión distribuida en el que una señal transmitida a través de redes de sensores inalámbricos está sujeta a ataques de engaño y retrasos aleatorios. Asumimos que cada sensor puede sufrir ataques que pueden corromper y/o modificar las mediciones de salida. Además, las fallas de comunicación entre los sensores y sus procesadores locales pueden retrasar la recepción de las mediciones procesadas. La aleatoriedad de los ataques y los retrasos de transmisión se modela mediante diferentes variables aleatorias de Bernoulli con probabilidades de éxito conocidas. De acuerdo con estas características de las redes de sensores y asumiendo que los ruidos de medición están correlacionados cruzadamente en el mismo paso de tiempo entre sensores y también están correlacionados con la señal en los mismos pasos de tiempo y posteriores, derivamos un algoritmo de estimación de fusión, incluyendo predicción y filtrado, utilizando el método de fusión distribuida. Primero, para cada sensor, se deriva el algoritmo de predicción y filtrado lineal de mínimos cuadrados locales, utilizando un enfoque basado en covarianza. Luego, el predictor de fusión distribuida y el filtro correspondiente se obtienen como la combinación lineal ponderada por matriz de estimadores locales correspondientes, verificando que el error cuadrático medio se minimice. A continuación, se presenta un ejemplo de simulación para ilustrar la efectividad de los algoritmos propuestos.