[发明专利]一种广域虚拟密集化频谱态势生成方法

摘要

本发明公开了广域虚拟密集化频谱态势生成方法，主要解决现有技术所需感知设备庞大，电磁态势反演的准确度较低的问题。其技术方案是：1、确定和配置复杂电磁环境参数；2、广域虚拟密集化获取感知数据；3、构建感知节点位置矩阵；4、构建路径损耗矩阵；5、根据感知节点位置矩阵、路径损耗矩阵进行辐射源识别，获得辐射源位置和辐射功率；6、根据识别的辐射源，电磁态势反演，生成电磁频谱态势。本发明可在少量传感器位置随机分布，辐射源位置和辐射功率随机分布的条件下，对传感器进行广域虚拟密集化，实现辐射源识别，进而生成电磁态势，可用于广域虚拟密集化频谱态势生成。

主权项

1.一种广域虚拟密集化频谱态势生成方法，其特征在于，将频谱传感器设备依附于少量车、船等承载平台上，利用频谱传感器设备承载平台的移动性，通过在监测持续时间内多次获取当前位置的电磁频谱数据，实现频谱感知节点密集虚拟化，增多频谱监测样本，再利用频谱态势稀疏反演理论，生成广域高分辨率的电磁频谱态势，所述方法包括如下步骤：(1)确定和配置复杂电磁环境参数：实验区域采用N点网格布局，K个辐射源、T个频谱传感器设备及其承载平台随机的分布在所述实验区域的网格顶点处，此承载平台搭载GPS模块，用于同步记录感知节点处的位置信息和频谱传感器设备及其承载平台移动路线，将所述N个网格顶点选做N个参考点；(2)广域虚拟密集化获取感知数据：将所述T个频谱传感器设备及其承载平台虚拟成T个移动节点，每个移动节点移动后密集化出n个感知节点用于获取感知数据，该感知数据包括接收信号强度RSS(Received Signal Strength)和位置信息，所述T个移动节点共密集化出M＝ngT个感知节点，将M个感知节点获取的感知数据中的接收信号强度RSS构成M维的列向量Ps∈RM；(3)根据感知数据中的位置信息，构建感知节点位置矩阵，所述感知节点位置矩阵Φ可用如下公式表示：其中，S＝{s_k|k＝1,2,...,M}表示感知节点的集合，s_k表示第k个感知节点，k用于标识第k个感知节点，V＝{V_j|j＝1,2,...,N}表示所有参考点的集合，V_j表示第j个参考点，j用于标识第j个参考点，s_k∈V_j表示第k个感知节点位于第j个参考点上，表示第k个感知节点不位于第j个参考点上，所述感知节点位置矩阵[Φ]_kj是M*N矩阵；(4)根据电磁环境的电磁传播模型，构建路径损耗矩阵Ψ；(5)根据所述感知节点位置矩阵、所述路径损耗矩阵进行辐射源识别，获得辐射源的位置和辐射功率；(6)根据识别的辐射源，电磁态势反演，求得N个参考点上的接收信号强度RSS：其中，列向量P_r∈R^N表示N个参考点上的接收信号强度RSS构成的N维列向量，列向量P_t∈R^N表示N个参考点上辐射源的辐射功率构成的N维列向量，表示加性高斯白噪声AWGN功率。