[发明专利]一种智能建筑特征元素数据库控制系统

摘要

本发明属于建筑元素数据库技术领域，公开了一种智能建筑特征元素数据库控制系统，所述智能建筑特征元素数据库控制系统设置有：激光扫描仪内置有无线发射器；激光扫描仪通过无线发射器连接无线接收站；无线接收站通过无线发射器连接后期处理室；后期处理室包括数据处理器，导线和数据库存储器；数据处理器通过导线连接数据库存储器。本发明为智能建筑特征元素数据库控制系统，使用该系统，可以做到一边扫描一边将扫描的数据实时通过无线网进行传输，后期处理室可以快速的进行处理；大大提高扫描数据处理及存储的效率；而且保证数据快速的存储，缩短处理时间，提高工作效率。

主权项

一种智能建筑特征元素数据库控制系统，其特征在于，所述智能建筑特征元素数据库控制系统设置有：激光扫描仪；所述激光扫描仪内置有无线发射器；所述无线发射器的回波自干扰自适应抑制方法具体步骤如下：步骤一：近端通信节点的接收信号为：tR(n)＝HFE(n)tFE(n)+HNE(n)tNE(n)+w(n)；其中，为来自远端节点的有用目标接收信号；而为近端节点自身发射信号，即回波自干扰信号；分别表示近端和远端第j(j＝N1,…,NT)条天线上的发送信号；与分别为远端和近端发射信号的信道转移函数；w(n)为信道加性高斯白噪声；其中，NT表示通信节点发射天线数目，NR是接收天线数目，Nf是信号每帧长度，(·)T表示对矩阵或矢量的转置运算符号；步骤二：在接收端通过利用归一化最小均方误差NLMS算法对混有自干扰、信道噪声的接收信号进行自干扰抑制，定义算法的代价函数为:Min{E[(eNE(n))2]}=Min{E[[tNE(n)-t^NE(n)]2]},]]>其中，Min表示取最小值，n表示第n时刻，E(eNE(n))2表示近端误差信号的平均功率，E[·]表示期望运算符，tNE(n)表示近端发送天线的实际发送信号，表示对近端总接收信号滤波后，获得的对近端发送信号tNE(n)的估计值；步骤三：设置采用归一化最小均方误差NLMS算法进行自干扰抑制的相关初始值：令初始迭代次数k＝1，并设置最大迭代次数K及根据近端输入信号的自相关矩阵设置收敛步长因子μNE，自适应滤波器的初始化权值矢量αNE(0)以及滤波器的长度M，开始迭代过程，分别设置K＝25、M＝11、μNE＝1；步骤四：根据公式按照以下公式求出近端的估计信号具体过程如下：t^jNE(n)=(αNE(n))TtjR(n)=(α1NE(n),...,αiNE(n),...,αMNE(n)T)T·tjR(n),...,tjR(n-i+1),...,tjR(n-M+1)T=α1NE(n),...,αiNE(n),...,αMNE(n)·tjR(n),...,tjR(n-i+1),...,tjR(n-M+1)T=Σi=1MαiNE(n)tjR(n-i+1),]]>其中j＝N1,…,NT，NT表示发送天线总数目，M为自适应滤波器的长度，αNE(n)在表示n时刻的权值矢量，为n时刻第j条接收天线经自适应滤波后获得的近端误差信号，为第j条近端接收天线上的接收信号；j<NT，则令j＝j+1，估计下一接收天线上的估计信号j＝NT，则前进至步骤五；步骤五：根据下式，更新n时刻的权值矢量并根据迭代结果输出近端发送信号tNE(n)的估计信号具体过程如下：如下式更新下一时刻的权值矢量：αNE(n+1)=αNE(n)+μNE(tjR(n))T(tjR(n))+ϵejNE(n)tjNE(n),]]>其中，j＝1,…,NT，NT表示发送天线总数目，ε表示的是权值矢量αNE(n)在迭代过程中的调整因数，仿真中设置的大小为0.001，为第j条近端接收天线上的接收信号，为n时刻第j条接收天线经NLMS自适应滤波后获得的近端误差信号，μNE表示收敛步长因子，(·)T表示对矩阵或矢量的转置运算符；步骤六：根据最佳权值矢量αNE(n)以及公式：t^jNE(n)=(αNE(n))TtjR(n)=Σi=1MαiNE(n)tjR(n-i+1),]]>由下式得近端估计信号的最终表达式：t^NE(n)=[t^N1NE(n),...,t^jNE(n),...,t^NTNE(n)]T,]]>其中，j＝1,…,NT，NT表示发送天线总数目，αNE(n)表示n时刻权值矢量，表示n时刻的权值，其中i＝1,…,M，M表示滤波器的长度，表示第j条接收天线上的接收信号；步骤七：从总体接收信号tR(n)中滤除估计出的回波自干扰信号，以获得来自远端节点的有用传输信号，将该信号送入后续的MIMO译码检测单元，以获得对远端发送信号的准确估计，具体包括：第一步，从接收信号tR(n)中减去回波自干扰估计信号得到来自远端节点的有用传输信号tES(n)，即：tES(n)=HFE(n)tFE(n)=tR(n)-t^NE(n),]]>第二步，将信号tES(n)送入后续的MIMO译码检测单元，以获得对远端发送信号tFE(n)的估计；所述激光扫描仪通过无线发射器连接无线接收站；所述无线接收站中多网关终端快速漫游方法的ARP请求包劫持与应答机制的具体步骤如下：步骤一，MAP节点收到ARP请求包后，提取出源mac地址，然后查询本地转换表判断源mac地址是否在表中，在本地转换表中，则说明是本节点连接的客户端发送的数据包，进入步骤二；否则，不进行处理；步骤二，根据源mac地址查找到对应的本地转换表条目后，提取出本地转换表中的标志域flags，与L2P_NCL_CLIENT_WIFI进行按位&运算，结果为1，则说明数据包由wifi客户端发出，进入步骤三；否则，不进行处理；步骤三，提取ARP请求包目的IP地址，判断是否为MPP节点IP地址，是MPP节点IP，则进入步骤四；否则，不进行处理；步骤四，查找本地DAT表中是否有响应条目，有，则直接生成一个ARP应答包进行应答；否则进入步骤五；步骤五，获取MAP节点所选MPP节点的mac地址，并使用该mac地址作为应答构造ARP应答包发给ARP请求者；所述无线接收站通过无线发射器连接后期处理室；所述后期处理室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(di)＝Pr(d0)‑10·γlg(di)+Xσ其中，Pr(di′)表示距离发送端距离为di′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di′，对应的锚节点的坐标分别为Ai(xi,yi)，其中i＝0,1,2,…,n；所述后期处理室包括数据处理器，导线和数据库存储器；所述数据处理器通过导线连接数据库存储器。