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申请/专利权人：山东炎黄工业设计有限公司

摘要：本发明提供了一种户外气象监测信号传输信道衰落对抗方法，分析气象要素数据的多维度空间性质，在各个气象要素传感器对气象数据传输前进行基于空间属性的表决化处理；采用户外气象自动监测系统中的气象数据采集器对经过基于空间属性的表决化处理气象数据进行实时采集，之后根据应用领域进行按需处理；构建星型气象监测信号接收器位置结构阵，对信号进行降低冗杂度的处理并求得各个信号接收器间的时间差系数；利用信号接收处理器A对接收到的信号进行合并运算，进而进行抗失衡算法处理。本发明解决了户外气象自动监测信号在传输过程中产生的信道衰落的问题，提高信号的传输速率和接收到的信号质量。

主权项：1.一种户外气象监测信号传输信道衰落对抗方法，其特征在于，包括以下步骤：S1分析气象要素数据的多维度空间性质，在各个气象要素传感器对气象数据传输前进行基于空间属性的表决化处理；基于空间属性的表决化处理具体过程如下：设定气象传感器网络中的各个节点与卫星时钟同步，在每一轮气象信号采集开始前进行各气象要素传感器的数据采集设定；针对气象要素设计数据采集设定表达式其中B表示选择条件，且B＝{b1,b2,b3,b4,…,bS},S表示选择条件的数量；设s＝{1,2,3,4,...,S},则任意选择条件都可用bs进行表示；Z表示决定条件,且Z＝{z}，{z}表示决定条件的集合；B∪Z构成空间性选择决定性质集合；DB表示条件值，且FZ表示表决值，且FZ＝z；H表示空间表决域，且H＝{h1,h2,h3,h4,…,hR},R表示空间表决域的子区域的数量；其中设r1∈r＝{1,2,3,4,...,R}、r2∈{1,2,3,4,...,R}，且r1≠r2；为特征可融合度；对任意的属于空间表决域H的和任意一个属于选择条件B的bs，分别求出表决域和与bs相乘的取值区间，记为皆为常数，且通过下列公式计算并表达与的可融合度 由上述各个表达式得到气象要素设计数据采集设定表达式： 根据对各个气象要素数据的需求设定可融合度的阈值区间，从而设定空间表决域，进而从各个气象传感器中筛选要采集的数据，对满足条件的数据进行采集，送入气象数据采集器；S2采用户外气象自动监测系统中的气象数据采集器对经过基于空间属性的表决化处理气象数据进行实时采集，之后根据应用领域进行按需处理；对户外气象自动监测系统中的气象数据采集器实时采集到的数据进行筛选：将数据采集器实时采集到的各气象元素的数据集合在一起构建的气象信号记为xt，t表示采样时间；用xta表示根据需求设定的标准气象信号，对xta和xt两个气象信号进行相似性度量处理，具体处理方式如下所示： Similarity{xt}表示气象信号xt与标准信号的相似性系数；根据户外气象监测系统的实际应用领域的需求设定筛选阈值θ，当Similarity{xt}θ时，将此处的xt去除，不作为待传输的气象信号；当Similarity{xt}≥θ，xt作为选定的气象信号，作为待传输的气象信号进行信号的传输，用于之后的气象分析中；S3构建星型气象监测信号接收器位置结构阵，对信号进行降低冗杂度的处理并求得各个信号接收器间的时间差系数；通过由接收器a1、接收器a2、接收器a3、接收器a4、接收器a5、接收器a6组成的星型气象监测信号接收阵进行信号的接收；再通过信号接收处理器A接收a1～a6接收器的信号并计算各个信号接收器间的时间延迟，对信号进行进一步的处理:设定n＝{1,2,3,4,5,6}，用分别表示接收器a1～a6接收到的气象信号，其中a1～a6中任意一个接收器接收到的信号可以用表示；对进行数据转换,得到转换后的信号数据用Man表示，转换公式如下所示： 用Man进行两个接收器之间的时间差值系数计算，时间差值系数用я表示，具体计算方式如下所示： i∈n、j∈n且i≠j,mod表示取模运算，用яMAX表示本次数据接收的最大时间差值系数；对Man进行数据逆转换，具体计算方式如下所示： Yan表示对Man进行数据逆转换后的气象信号；S4利用信号接收处理器A对接收到的信号进行合并运算，进而进行抗失衡算法处理；信号进行合并运算具体方法如下所示： 则pt作为信号接收处理器A的输入信号，设dt为信号接收处理器A的接收信号，用wt表示加性噪声信号，qt表示刺激反应；则可用下列公式来表示输入信号pt和接收信号dt的函数关系：dt＝u×qt×pt+vwt,u、v表示函数表达式的一组参数；给出lt作为期望参量输出，用下列公式求得抗失衡算法的信号误差Et：Et＝lt×{[|dt|3]rem[dt2]}-lt×[lt2]上述公式中[]表示取整,rem表示[|dt|3]除以[dt2]的取余数的运算；用Qt表示最终用于气象分析的信号数据，由下列公式计算得到：Qt＝dt×1+τe-Etτ表示调整因子。

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