[发明专利]基于车载设备监测数据估计电磁信号态势分布的方法

权利要求书

1.一种基于车载设备监测数据估计电磁信号态势分布的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：利用车载设备采集监测数据，监测数据包括信号的场强值、经度、纬度和信号中心频率；

步骤S2：对监测数据进行滤波处理；

步骤S3：确定待估测区域网格点的位置；

步骤S4：计算待估计网格点场强值：

A：根据待估计网格点的经度和纬度信息，计算已知采样点与待估计网格点的距离值，将距离值按照从小到大的顺序排列；

B：以待估计网格点为中心，从步骤A中最小的距离值开始依次选取N个距离值，将N个距离值对应的已知采样点作为样本；

C：判断A中距离最小值与阈值门限的关系：

如果小于阈值门限，按照空间反距离加权插值算法计算待估计网格点的场强值，公式为：

其中，是待估计网格点(x₀,y₀)处的预测值，P(x_i,y_i)是已知采样点(x_i,y_i)处的测量值，λ_i是样本的权重值，权重计算公式为：

d_i0为已知采样点与待估计网格点之间的距离，p为权值下降指数；

如果距离最小值大于阈值门限，则按照传播模型衰减计算待估计网格点的场强值，具体为：

找到窗口M中最大距离值与最小距离值所对应的已知采样点，由两个已知采样点与待估计网格点的距离值、两个已知采样点的场强值结合传播模型损耗公式求待估测网格点的场强值，传播模型损耗公式如下：

Loss＝86+20lg f+40lg d-20lg h_t-20lg h_r

公式中，Loss为传播损耗值，f为辐射源的中心频率，单位为MHz，d为辐射源到接收点的距离，单位为km，h_t、h_r分别为发射天线和接收天线的高度，单位为m；

D：按照步骤A、B、C的方法遍历求取待估计网格点的场强值，直到遍历结束；

步骤S5：根据所有的网格点场强值绘制得到态势图。

2.根据权利要求1所述的基于车载设备监测数据估计电磁信号态势分布的方法，其特征在于，所述步骤S2中若监测数据中出现同一位置采集到多个场强值时，将这部分数据进行均值处理，使满足同一位置只有一个场强值。

3.根据权利要求1或2所述的基于车载设备监测数据估计电磁信号态势分布的方法，其特征在于，所述滤波处理采用滑窗均值卡尔曼滤波法，具体为：

利用接收到的监测数据进行滑窗均值处理：

(1)根据距离值维护一个窗口大小为M的滑动窗口队列；

(2)计算新接收到的监测数据与队列中第一个监测数据的距离值，直到新接收到的监测数据与第一个数据的距离值大于阈值，此时队列中的数据个数就是M的值；

(3)去除窗口中最大值和最小值，对剩下的M-2个值取平均；

(4)根据先入先出的原则，移除队列中的第一个监测数据，继续计算此时队列中的第一个数据与新接收到的监测数据的距离值；

(5)重复执行(2)、(3)和(4)，直到数据处理完毕；

利用卡尔曼滤波法对滑窗均值处理后的数据进行滤波。

4.根据权利要求1所述的基于车载设备监测数据估计电磁信号态势分布的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：根据已知的监测数据中经度的最大值、经度的最小值、纬度的最大值和纬度的最小值，确定待估测区域的边界，再根据设定的网格间距确定对应的网格点位置。