[發(fā)明專利]一種智能分叉式寰樞椎鉤固定系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610848487.8
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107865686A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西永明
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)附屬醫(yī)院
• 主分類號: A61B17/70
• 分類號: A61B17/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能分叉式寰樞椎鉤固定系統(tǒng)，包括定型柱(1)、V型固定板(4)、豎直主板(8)、供電裝置(13)和控制中心(16)，其特征在于：所述V型固定板(4)與與鈦制掛鉤(2)之間通過攻絲螺釘(6)固定連接，且V型固定板(4)上設(shè)置有長式螺栓孔(3)和攻絲螺釘孔(5)，所述豎直主板(8)與輔助板(9)之間為固定連接，且輔助板(9)上安裝有傳感器(10)，所述豎直主板(8)與V型板(4)之間為固定連接，且豎直主板(8)安裝在V型板(4)的下端，所述定型柱(1)與外伸柱(11)之間通過螺栓(7)固定連接，且外伸柱(11)固定在V型固定板(4)上，所述供電裝置(13)與輸入模塊(14)之間通過傳感器(10)連接，且輸入模塊(14)的輸出端與處理中心(15)的輸入端電性連接，所述控制中心(16)與無線接收模塊(18)之間通過無線射頻模塊(17)連接，且控制中心(16)的輸出端與輔助板(9)的輸入端電性連接，所述無線接收模塊(18)的輸出端與終端設(shè)備(19)的輸入端電性連接；

所述攻絲螺釘孔(5)設(shè)置在長式螺栓孔(3)與長式螺栓孔(3)之間；

所述螺栓(7)上設(shè)置有螺紋(12)；

所述輔助板(9)安裝在定型柱(1)與豎直主板(8)之間；

所述處理中心(15)的輸出端與控制中心(16)的輸入端電性連接。

2.如權(quán)利要求1所述的智能分叉式寰樞椎鉤固定系統(tǒng)，其特征在于，所述無線接收模塊的自適應(yīng)模式切換方法具體包括以下步驟：

(1)查看接口名稱是否為ppp0、eth0；

(2)用system函數(shù)執(zhí)行ping命令，并查看相關(guān)的ping文件確定ping命令執(zhí)行結(jié)果；

(3)根據(jù)ping通與否，并根據(jù)查看當前gw_mode文件確定當前節(jié)點工作模式，通過修改gw_mode文件修改節(jié)點工作模式；

(4)由MP模式切換為MPP模式，調(diào)用函數(shù)添加網(wǎng)橋默認網(wǎng)關(guān)中的路由條目；由MPP模式切換為MP模式，刪除網(wǎng)橋默認網(wǎng)關(guān)中的路由條目；由MP模式切換為MP模式，獲得協(xié)議網(wǎng)關(guān)列表中默認網(wǎng)關(guān)ip，獲得路由中默認網(wǎng)關(guān)網(wǎng)橋的ip，協(xié)議網(wǎng)關(guān)列表中默認網(wǎng)關(guān)ip與路由中默認網(wǎng)關(guān)網(wǎng)橋的ip不同，則刪除通過網(wǎng)橋的默認網(wǎng)關(guān)，再根據(jù)網(wǎng)關(guān)列表中默認網(wǎng)關(guān)增加一個新的通過網(wǎng)橋的默認網(wǎng)關(guān)。

3.如權(quán)利要求1所述的智能分叉式寰樞椎鉤固定系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心設(shè)置有認知無線電網(wǎng)絡(luò)合作頻譜感知模塊，所述認知無線電網(wǎng)絡(luò)合作頻譜感知模塊的認知無線電網(wǎng)絡(luò)合作頻譜感知方法包括；

步驟一，參與合作感知的節(jié)點確定每條鏈路上多個服務(wù)質(zhì)量度量參數(shù)的變化區(qū)間和分布函數(shù)，按如下過程進行；根據(jù)主用戶信號的特征和信道衰減系數(shù)，計算各本地感知節(jié)點CR_i接受到的信號y_i(n)；根據(jù)能量檢測原理，得到感知節(jié)點CR_i處的信號能量的統(tǒng)計量V_i，當采樣量足夠大時，V_i近似服從高斯分布；

步驟二，正常感知節(jié)點和惡意感知節(jié)點通過正交的公共控制信道向數(shù)據(jù)融合中心進行感知信息的匯報，正常感知節(jié)點將如實地匯報自己的感知信息，惡意節(jié)點則采用虛警攻擊模式進行匯報：當信號能量統(tǒng)計量V_i大于攻擊閾值η，則如實地報告自己的感知結(jié)果；否則將以概率p_a發(fā)動攻擊，向數(shù)據(jù)融合中心發(fā)送一個較高的能量值以達到惡意攻擊的目的；

步驟三，根據(jù)各個節(jié)點的信噪比γ_i為每一個參與合作感知的次級用戶CR_i，i＝1…k設(shè)計一個權(quán)重然后對收集得到的信號能量統(tǒng)計量U_i進行線性加權(quán)得到最終的信號能量的統(tǒng)計量分析虛警惡意攻擊模式對頻譜感知造成的影響，得到全局虛警概率P_f和攻擊概率p_a、攻擊閾值η、攻擊強度Δ之間的函數(shù)表達式如下：

Pf=Q(Σi=1kωi2(1+2γi)Q(Pd)+τsfs(Σi=1kωiγi+C1-C0σu2))]]>

其中：

步驟四，次級用戶發(fā)射機SU-Tx依據(jù)數(shù)據(jù)融合中心的決策結(jié)果調(diào)整自己的信號發(fā)射功率，如果檢測到主用戶PU處于閑狀態(tài)，則將以大功率P₀發(fā)射信號；如果主用戶PU是處于忙狀態(tài)即主用戶PU以功率P_p發(fā)射信號，次級用戶發(fā)射機SU-Tx將以小功率P₁發(fā)射信號；故在一個時間幀內(nèi)次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量寫成如下形式：

R=E{T-τsT[(1-Pf)P(H0)log2(1+gssP0σu2)+PfP(H0)log2(1+gssP1σu2)+(1-Pd)P(H1)log2(1+gssP0gkPp+σu2)+PdP(H1)log2(1+gssP1hkPp+σu2)]}---(1)]]>

其中：h_k，g_ss分別是主用戶發(fā)射機PU-Tx到次級用戶發(fā)射機SU-Tx次級用戶發(fā)射機SU-Tx、次級用戶發(fā)射機SU-Tx到次級用戶接收機SU-Rx之間的信道衰減系數(shù)，P(H₀)和P(H₁)分別表示主用戶PU實際處于閑狀態(tài)與忙狀態(tài)的概率；

步驟五，確定有關(guān)發(fā)射功率和感知時間的約束條件及對非凸優(yōu)化問題的求解，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)能長時間工作，需對次級用戶的發(fā)射功率進行限制，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)射功率低于限定值：

E{α₀P₀+α₁P₁+β₀P₀+β₁P₁}≤P_av(2)

式中P_av是次級用戶發(fā)射機SU-Tx的最大平均發(fā)射功率，這的平均是指信道衰減系數(shù)h_i，g_ss，g_sp隨機變量的期望；認知無線電網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)是保護主用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，故對網(wǎng)絡(luò)的干擾功率進行了限制；根據(jù)基于合作感知的頻譜共享網(wǎng)絡(luò)模型，知道干擾只在主用戶PU處于忙狀態(tài)時發(fā)生，所以平均干擾功率約束寫成如下形式：

E{g_sp(β₀P₀+β₁P₁)}≤Q_av(3)

確保各個節(jié)點處的檢測概率和網(wǎng)絡(luò)的整體檢測概率分別不低于各自的目標檢測概率，關(guān)于檢測概率的限制條件如下：

P_d≥P_th，P_di≥p_th，i＝1，2…k(4)

根據(jù)上述限制條件下，建立以最大化次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量為目標函數(shù)的最優(yōu)化問題：

max{τs,ϵ,{ϵi},P0,P1}Rsubject to(2),(3),(4),P0≥0,P1≥00≤τs≤T---(Problem1)]]>

求解所建立的最優(yōu)化問題，選擇使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率作為該頻譜感知模型的感知參數(shù)；

1)，對不等式約束條件組(4)取等號，簡化Problem 1為Problem 2；

max{τs,P0,P1}Rsubject to(2),(3),P0≥0,P1≥00≤τs≤T---(Problem2)]]>

2)，弱化對感知周期τ_s的求解，重點求解使平均吞吐量最大化的信號發(fā)射功率P₀，P₁；關(guān)于發(fā)射功率P₀和P₁的拉格朗日函數(shù)如下：

L(P0,P1,λ,μ)=E{T-τ‾sT[α0r00+α1r01+β0r10+β1r11]}-λ[E{α0P0+α1P1+β0P0+β1P1}-Pav]-μ[E{gsp(β0P0+β1P1)}-Qav].]]>

所以Problem 2的拉格朗日對偶優(yōu)化問題為：

minimizeλ≥0,μ≥0g(λ,μ)---(problem3)]]>

其中表示拉格朗日對偶函數(shù)；證明優(yōu)化問題Problem 2與Problem 3的最優(yōu)值差值為零，說明優(yōu)化問題Problem 2與其拉格朗日對偶優(yōu)化問題Problem 3之間是等價的，故只需求Problem 3的最優(yōu)解即可；該問題是一個關(guān)于雙變量P₀P₁的聯(lián)合規(guī)劃問題，為此將分解成兩個子優(yōu)化問題：

SP1:maximizeP0≥0E{T-τ‾sT(α0r00+β0r10)-λ(α0P0+β0P0)-μgspβ0P0}]]>

SP2:maximizeP1≥0E{T-τ‾sT(α1r11+β1r01)-λ(α1P1+β1P1)-μgspβ1P1}]]>

看出SP1和SP2分別是關(guān)于P₀P₁的無約束凸優(yōu)化問題，此時運用拉格朗日函數(shù)以及KKT條件，便得到當檢測到主用戶PU處于閑狀態(tài)時次級用戶發(fā)射機SU-Tx的最優(yōu)發(fā)射功率：

P0=[A0+Λ02]+---(5)]]>

其中：

Λ0=A02-4gss{σu4+σu2hkPpgss-log2(e)[α0(σu2+hkPp)+β0σu2]λ(α0+β0)+μβ0gsp}]]>

當檢測到主用戶PU處于忙狀態(tài)時，次級用戶發(fā)射機SU-Tx的最優(yōu)發(fā)射功率為：

P1=[A1+Λ12]+---(6)]]>

其中：

Λ1=A12-4gss{σu4+σu2hkPpgss-log2(e)[α1(σu2+hkPp)+β1σu2]λ(α1+β1)+μβ1gsp}]]>

式中[x]⁺＝max{0，x}；λ≥0，μ≥0是式(2)(3)的拉格朗日乘子。