[发明专利]一种建筑模块

摘要

本发明属于建筑技术领域，公开了一种建筑模块，所述建筑模块包括建筑基板、卧室模块、卫生间模块、厨房模块、客厅模块、书房模块、健身室模块、娱乐室模块、连接固定板。建筑基板上方左边通过连接固定板固定卧室模块；建筑基板上方中央通过连接固定板固定卫生间模块；建筑基板上方右边通过连接固定板固定厨房模块；建筑基板中央通过连接固定板固定有客厅模块；建筑基板下方右边通过连接固定板固定书房模块。本发明通过连接固定板固定连接各个居室结构，连接固定板可以拆卸，从而改变居室位置，用户可以根据自己的喜好进行随意设计居室位置，更加方便的调整生活环境，大大提高生活质量和起居方便。

主权项

一种建筑模块，其特征在于，所述建筑模块包括：建筑基板；所述建筑基板上方左边通过连接固定板固定卧室模块；所述建筑基板上方中央通过连接固定板固定卫生间模块；所述建筑基板上方右边通过连接固定板固定厨房模块；所述建筑基板中央通过连接固定板固定有客厅模块；所述客厅模块安装有智能家居，智能家居采用物联网与计算机时限控制器连接；计算机时限控制器包括：显示屏、指纹锁、数据线、主机、时限控制模块、游戏控制模块、网购控制模块、信号处理装置、无线信号接收器、无线信号发射器；显示屏下端安装有指纹锁，显示屏通过数据线与主机相连接，主机内部安装有时限控制模块、游戏控制模块、网购控制模块、信号处理装置和无线信号接收器，时限控制模块分别与游戏控制模块、网购控制模块相连接，信号处理装置与时限控制模块相连接，无线信号接收器与信号处理装置相连接，无线信号发射器与无线信号接收器无线连接；所述时限控制模块包括：电源模块、时间计时器、继电器；电源模块通过时间计时器与继电器相连接；所述信号处理装置包括：测量放大器、控制芯片、校正器；测量放大器与控制芯片相连接，控制芯片与校正器相连接；所述显示屏采用LED显示屏，包括电路基板及连接于该电路基板上的若干发光单元，所述LED显示屏还包括混光装置，该混光装置可拆卸地装设于所述电路基板，所述发光单元位于该电路基板和混光装置之间，该混光装置折射所述发光单元发出的光线；所述混光装置包括下表面、上表面及开设于该下表面的若干容置腔，该下表面与所述上表面为相互平行的光滑平面，所述容置腔在下表面的排列位置对应于所述发光单元的排列位置，所述发光单元容置于对应的容置腔内；所述容置腔的表面为球形面，所述发光单元容置于对应的容置腔内，所述发光单元发出的光线经过所述容置腔的球形面和上表面折射之后，在该上表面射出；所述电路基板上开设两个相互平行的卡槽，所述混光装置还包括两个卡扣，该卡扣卡扣相互平行地设置于所述下表面，并与所述卡槽的位置对应，该卡扣容置于对应的卡槽内，以将所述混光装置装设于所述电路基板上；所述混光装置包括下表面及上表面，该下表面与所述上表面之间相互平行，所述下表面为经过磨砂处理而形成的磨砂面；所述混光装置的下表面开设若干容置腔，所述容置腔在下表面的排列位置对应于所述发光单元的排列位置，所述发光单元容置于对应的容置腔内，该发光单元发出的光线经过所述容置腔的磨砂面和上表面折射之后，在该上表面射出；所述混光装置由透明塑料制成；所述混光装置由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成；所述发光单元为单色LED模块，包括单色LED，每个单色LED作为一个像素点，所述单色LED排列形成单色LED阵列，该单色LED阵列设置于所述电路基板上，并与该电路基板电性连接，所述混光装置罩设于该单色LED阵列上；所述LED显示屏为全彩LED显示屏，包括设置于所述电路基板上并与该电路基板电性连接的三色LED阵列，所述混光装置罩设于该全彩LED阵列上，所述三色LED阵列包括若干发光组，每个发光组作为一个像素点，并发出不同颜色的光线，所述发光组包括红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元，该红色发光单元、绿色发光单元及蓝色发光单元固定于所述电路基板上，并与该电路基板电性连接；所述无线信号接收器包括：接收器主体；波导管，该波导管包括开口端以及连接端，该连接端连接该接收器主体；传输单元，该传输单元设于该波导管之中，并靠近该连接端；以及介质片，该介质片设于该波导管之中，其中，该介质片包括第一段部以及第二段部，该第一段部靠近该传输单元，该第二段部靠近该开口端，该第一段部具有第一介电常数，该第二段部具有第二介电常数，该第一介电常数低于该第二介电常数；该传输单元包括传输针，该介质片与该传输针之间形成有夹角，该夹角为45度；该第一段部包括聚丙烯，该第二段部包括丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物；该第二段部包括丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物以及聚丙烯；该第一段部与该第二段部的长度比介于1∶0.8～1∶1之间；该介质片包括第一端以及第二端，该第一端朝向该传输单元，该第二端朝向该波导管的该开口端，该第一端与该传输单元间形成有第一间距，该第二端与该波导管的该开口端之间形成有第二间距；该第一间距为6.5～6.9mm，该第二间距为9.5～9.8mm；该第一端上形成有第一缺口，该第二端上形成有第二缺口；该波导管包括导槽，该介质片沿该导槽滑动而插入于该波导管之中；所述无线信号发射器包括：数字基带模块，被设置为产生多个单模式调制信号，其中该多个单模式调制信号包含WiFi信号和蓝牙信号；以及射频发射器，被设置为依据多模式调制信号来产生多标准射频信号，其中该多模式调制信号由信号组合器依据该多个单模式调制信号来产生；该信号组合器为数字信号组合器；该数字基带模块包含：多个基带信号发生器，被设置为分别产生多个单模式调制信号；多个数字合成器，被设置为应用不同的频率偏移至该多个单模式调制信号，以产生多个频移调制信号；以及该信号组合器，被设置为将该多个频移调制信号组合以产生该多模式调制信号；该不同的频率偏移包含正频率偏移和负频率偏移；该多个频移调制信号具有非重叠的频带；该射频发射器包含：频率合成器，被设置为产生具有射频载波频率的振荡信号；以及数字功率放大器，被设置为依据该多模式调制信号和该振荡信号来产生多标准射频信号；该信号组合器为模拟信号组合器；该数字基带模块包含：多个基带信号发生器，被设置为分别产生多个单模式调制信号；以及多个数字合成器，被设置为应用不同的频率偏移至该多个单模式调制信号，以产生多个频移调制信号；该不同的频率偏移包含正频率偏移和负频率偏移；该多个频移调制信号具有非重叠的频带；该射频发射器包含：多个数模转换器，被设置为将该多个频移调制信号转换为多个模拟基带信号；该信号组合器，被设置为将该多个模拟基带信号组合以产生该多模式调制信号；频率合成器，被设置为产生具有射频载波频率的振荡信号；以及上变频电路，被设置为依据该多模式调制信号和该振荡信号来产生该多标准射频信号；所述建筑基板下方右边通过连接固定板固定书房模块；所述建筑基板下方中央通过连接固定板固定健身室模块；所述建筑基板下方左边通过连接固定板固定娱乐室模块；所述无线信号接收器的数据融合中心对收集到的感知信息进行数据融合，并依据恶意节点的恶意攻击模式计算全局的虚警概率；第一步，根据各个节点的信噪比γi为每一个参与合作感知的次级用户CRi,i＝1…k设计一个权重然后对收集得到的信号能量统计量Ui进行线性加权得到最终的信号能量的统计量第二步，分析虚警恶意攻击模式对频谱感知造成的影响，得到全局虚警概率Pf和攻击概率pa、攻击阈值η、攻击强度Δ之间的函数表达式如下：Pf=Q(Σi=1kωi2(1+2γi)Q(Pd)+τsfs(Σi=1kωiγi+C1-C0σu2))]]>其中：基于用户的位置信息以及当前时间段内统计到的视频请求信息，所述主机对用户进行聚类处理包括用户的位置信息用当前的位置坐标来描述：li＝(xi,yi)；其中xi，yi分别表示用户i的横纵坐标值，对于用户i，构建一个内容请求频率向量：ni＝(ni,1,ni,2,...,ni,c)；其中ni,c表示用户i请求内容c的次数，每个用户对应一个内容请求向量，该向量反映了用户的内容请求偏好；基于用户的位置信息和内容请求偏好信息对用户进行聚类，具有相似内容请求偏好且位置相近的用户分到一个多播组，使用余弦相似度准则来计算两个用户间的相似度，用如下公式计算：s(i,j)=βli·lj||li||·||lj||+(1-β)ni·nj||ni||·||nj||;]]>其中β是一个0‑1之间的权重系数；使用K‑Means聚类方法，对小区内所有的用户D进行聚类，ui＝{li,ni}表示用户i的聚类信息，聚类的目的是将原始用户分成C类D＝{D1,…,DC}，数学模型上是对下式求最小值：Σk=1CΣui∈Dk||ui-γk||;]]>其中γk为用户群的中心；所述基于用户的位置信息以及当前时间段内统计到的视频请求信息，对用户进行聚类处理具体步骤如下：步骤一，从D中随机取C个用户，作为C个用户群的中心；步骤二，根据相似度的计算公式，计算剩下的用户到C个用户群中心的相似度，将用户划分到相似度最高的用户群；步骤三，根据聚类结果，更新C个用户群的中心γk＝{lk,nk}，用如下公式：lk=(Σi∈DkmixiΣi∈Dkmi,Σi∈DkmiyiΣi∈Dkmi);]]>nk=(Σi∈Dkmini,1Σi∈Dkmi,...,Σi∈Dkmini,cΣi∈Dkmi);]]>其中mi是一个0‑1之间的权重系数，重复步骤二和步骤三，直到聚类中心不再发生变化；所述根据用户聚类结果，根据每个用户群的位置信息，计算出每个用户群中心位置的水平方位角和垂直仰角具体包括：采用有源天线波束赋形模型，基站对每个用户群有一个特定波束，即对每个用户群设置一个特定的电子下倾角和垂直半功率带宽的波束，基站坐标为原点O(0,0,HBS)，用户群k的质心为γk，位置坐标为(xk,yk,zk)，垂直仰角和水平方位角为基于聚类后的用户群位置信息，用户群质心的水平方向角和垂直仰角通过下面的公式求出：θk=actan(HBS-zk(xk2+yk2))+π/2;]]>显然，垂直仰角和水平方位角的取值范围为θ1∈(0,π),所述基站天线波束实现对用户群的精确对准具体包括：步骤一，将调整波束的电子下倾角、电子水平角和半功率带宽，使波束的辐射方向对准用户群的中心位置，使半功率带宽范围覆盖用户群中的所有用户，基站到用户的下倾角和水平角将调整为：其中，和θk为基站基于用户聚类结果，利用用户群的中心位置计算出来的用户群中心的水平方位角和垂直仰角；步骤二，确定波束宽度，用户群的覆盖区域为一个圆点在用户群中心的圆形，则该圆形区域的半径为该用户群中离中心位置最远的用户与中心的距离，即：rk=maxi∈Dk(xi-xk)2+(yi-yk)2;]]>其中(xk,yk)为用户群k的中心γk的坐标，则第k个波束的垂直半功率带宽为：θ3dBk=arctan(xk2+yk2)+rkHBS-arctan(xk2+yk2)-rkHBS;]]>所述采用有源天线阵列的天线模型，并确定基站到用户的信道增益模型具体包括：步骤一，根据每个用户的位置信息以及所属的用户群波束，计算出每个用户位置的实际水平方位角和垂直仰角，计算出用户i相对于基站的水平方位角和垂直仰角θi'，若用户i属于多播组k，则用户i的实际水平方位角和垂直仰角等于：步骤二，有源天线阵列的天线模型：3D天线增益模型采用3GPP标准中提出的有源天线阵列辐射模型，天线增益模型表示如下：其中，为下倾角为0时的有源天线单阵元的天线增益模型，和θ为用户实际位置上的方位角和垂直仰角，ρ为阵列天线的相关系数，wm,n和vm,n分别为权值因子和用户偏移相位，分别表示如下：其中，θetilt表示天线波束的下倾角，表示天线的水平转向角，针对不同的用户群，天线的θetilt和的配置不同；步骤三，基站到用户的信道增益模型，采用多播信道增益模型，在一个多播组中的用户以相同的速率接受数据，基站的传输速率超过了该群中的某个用户的最大承受速率，则这个用户将不能正常解码该数据，基站以用户群中最小的速率传输数据，因此用户群k中基站到用户的等效信道增益等于该用户群中用户的最差信道增益，即：其中表示用户i(i∈Dk)在载波n上的信道增益，由3部分组成：快衰落、基站到用户的路径损耗和用户的3D天线增益，如下表达式：其中，F和PL分别表示快衰落和路径损耗，表示第k个波束到用户i的3D天线增益；所述提出用户群分簇算法，根据用户群的位置信息，对用户群进行分簇处理具体包括：基于图论的知识对用户群进行分簇，定义波束间的干扰图G＝(V,E)，其中V表示波束的集合，作为干扰图的顶点，E表示波束间的干扰系数，作为干扰图的边，定义指示函数e(vk,vm)(k≠m)指示波束k和波束m间的干扰：e(vk,vm)=1,|Ok-Om|<rk+rm+rth0,|Ok-Om|≥rk+rm+rth;]]>其中Ok和Om分别表示用户群k和用户群m的半径，rth表示两个波束间干扰忽悠不计的门限距离，另外，定义e(vk,vk)＝0，表示波束自身不存在干扰，根据指示函数，构建一个二值干扰矩阵：定义波束的干扰度：dG(vk)=Σm=1,m≠kCe(vk,vm);]]>当dG(vk)＝0时，称vk为零度节点；分簇的具体步骤如下：步骤一，用顶点集合V构建干扰矩阵AG，初始化迭代因子h＝1，孤立节点集合分簇集合节点集合步骤二，找到所有的零度节点vk，更新S＝S∪vk；剩余节点集合记为Φ1＝V‑S；步骤三，分簇：a)找节点k＝argmax(dG(vk))，令干扰矩阵的第k行、第k列为0，更新节点集合Bh＝Bh∩vk；b)循环执行a)直到AG＝0；c)更新Φh＝Φh‑Bh，则Φh为第h个簇；步骤四，用节点集合Bh重新构建AG≠0，更新节点集合Φh+1＝Bh，更新迭代因子h＝h+1，执行步骤(3)；如果AG＝0或者|Bh|＝1，如果|Bh|＝1，则Φh+1＝Bh；步骤五，将孤立节点集合S分配到最少节点的一簇中；经过用户群的分簇处理后，用户群D＝{D1,…,Dk,…,DC}经过分簇算法被划分为Φ＝{Φ1,…,Φh,…}，Φh表示第h个用户群簇，每个簇中的总的用户传输速率为：RnΦh=ΣDk∈ΦhRnk;]]>系统总的吞吐量为所有用户群簇的传输速率之和：U=ΣΦh∈ΦΣn∈Fαn,ΦhRnΦh;]]>其中为用户群簇Φh使用载波n的指示因子，相应的，满足的条件为：αn,Φh={0,1},Φh∈Φ,n∈F---(1)]]>ΣΦh∈Φαn,Φh=1,n∈F---(2)]]>条件(2)表示一个载波只能分配给一个用户群簇，同一簇中的用户群共享一个载波资源，不同簇中的用户群不可以复用；所述基于最大化吞吐量的载波分配算法具体步骤如下：步骤一，根据公式：RnΦh=ΣDk∈ΦhRnk,n∈F,Φh∈Φ;]]>计算每个簇中的用户在载波n上的总传输速率；步骤二，为了最大化系统的吞吐量，找到获得最大速率的载波和用户群簇，首先分配该载波给该用户群簇，根据公式：(n,Φh)=argmaxn∈F,Φh∈ΦRnΦh;]]>将载波n分配给用户群簇Φh获得最大的传输速率，载波n分配给簇Φh的频谱利用率最高，所以将载波n分配给用户群簇Φh；步骤三，将载波n从载波集合F中移除，同时，将用户群簇Φh从集合Φ中移除；步骤四，重复执行步骤二和步骤三，直到载波集合或者用户群簇集合成为空集。