1.一种远海岛礁环境监测系统,其特征在于,系统采用物理层、网络层和感知层三层结构;
所述物理层配置有:接入节点、海岸发信台以及远海岛礁电台,所述远海岛礁电台接收环境监测传感器上传的数据,然后通过接入节点或海岸发信台上传至网络层中;
所述网络层包括:IP承载网和信息融合系统,所述IP承载网用于获取物理层上传的上行数据,经过所述信息融合系统处理后形成完整可靠的各岛礁环境监测态势数据并上传至感知层;
所述感知层包括:频率管理系统以及各个业务单元,所述频率管理系统用于动态规划远海岛礁电台工作频率并调度相应的海岸发信台,所述各个业务单元用于获取各岛礁环境监测态势数据。
2.根据权利要求1所述的远海岛礁环境监测系统,其特征在于,所述物理层采用差分多频键控波形调制,并通过相领符号单音信号的频率差携带信息。
3.根据权利要求2所述的远海岛礁环境监测系统,其特征在于,所述差分多频键控波形调制表示为:sDMFSK(t)=∑ng(t-nTb)cos(ωc+anΔω)t;
其中g(t)是高度为1、宽度为Tb的门函数,ωc是最小主载频,Δω是频率间隔,有M种取值,可以表示为:an=(an-1+xn)mod M
其中xn为传输的bit信息,有M种取值,可以表示为:xn=1,2,...,M。
4.根据权利要求3所述的远海岛礁环境监测系统,其特征在于,在差分多频键控波形调制前,对原始信息进行Walsh正交编码;在差分多频键控波形解调后,进行Walsh正交解码。
5.根据权利要求1-4任一所述的远海岛礁环境监测系统,其特征在于,所述网路层采用广域多点协作接收技术,依托移动通信铁塔构建广域互联的短波接收台站,将多个短波接收台站组合成为一个虚拟接入节点,虚拟接入节点内,指配多个物理台站对机动用户上行信号并行接收,并将接收信息传递到信息融合系统进行多通道信息融合。
6.根据权利要求5所述的远海岛礁环境监测系统,其特征在于,所述多通道信息融合包含检测级融合与决策级融合,检测级融合时,各接收站点不进行判决译码,直接将接收的基带信息传递到融合中心,由中心站点进行融合判决;决策级融合时,各站点先进行接收译码,再将数据信息传递到融合中心进行融合判决。
7.一种远海岛礁环境监测系统的决策级融合方法,其特征在于包括如下步骤:S1:获取接入点基带信号;
S2:针对接入点基带信号,进行预处理、比特软值提取;
S3:进行阈值判决;
S4:进行多通道信息融合,并进行判决。
8.根据权利要求7所述的远海岛礁环境监测系统的决策级融合方法,其特征在于:从Walsh正交译码入手,对DMFSK的译码结果进行软值提取,其中DMFSK按帧输出的数据为64×5的矩阵,在经历了解交织过程后,其中,每一行64个数据对应一个ASCII码,针对单行64个数据,将其与哈德曼矩阵的每一列进行相关运算,可以获得长度为128的相关结果,其中最大的相关峰则意味着最可能的结果,选择最大的三个相关峰,其相关结果的取值分别为ξ1,ξ2,ξ3,对应位置的二进制值可以表征为向量v1,v2,v3,其中任意一个元素取值0或1;
对应的软值表示为:
其中λi=[λi,1 λi,2 ... λi,7],i=0,1;
假设特定单个信息位的软值为(λ0,λ1),分别表示该位为0和1的软信息,通过归一化,构建该信息位的基本信任分配函数:其中k=1,2,...,s表示当前BBA来自于第k个接入点或通道,总共有s个接入点同时接收到该信息并参与融合;
引入DSmT不确定性信息柔性融合方法和第六号按比例冲突重分配准则,根据基本信任分配函数获取重分配系数,表示为:
其中A=0,1,B=0,1且A≠B;
当参与的基站数k>2时,最小可分配信质的数量从22=4增加到2k,其过程可以描述如下:其中m12...s(X)=m1(X)m2(X)...ms(X)并且当最终mPCR6(0)>mPCR6(1),则认为判决结果为0,反之,则认为输出判决结果为1。