基于反障碍距离加权的复杂场景电磁频谱地图构建方法

来源：电子与信息学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：陶诗飞, 吴昱江, 罗佳, 丁浩, 王元贺

单位：1.南京理工大学电子工程与光电技术学院 南京 2100942.电磁空间安全全国重点实验室 成都 6100363.南京理工大学工程训练中心 南京 210094

摘要：针对复杂场景中存在电磁波不可穿透的障碍物导致电磁频谱地图(REMs)构建性能不佳、反距离加权(IDW)算法受限于插值邻域的人工选择等问题，该文提出一种基于Voronoi图的反障碍距离加权(VIODW)的复杂场景电磁频谱地图构建算法。该算法通过创建包含障碍物的Voronoi图，为每一个待插值点自适应选定插值邻域用于电磁频谱数据构建，并利用任意角度路径寻优(ANYA)算法计算得到待插值点与插值邻域内每个监测站点之间的障碍距离，最后以障碍距离的反幂次作为权重加权获得待插值点处的电磁频谱数据，实现高精度的复杂场景电磁频谱地图构建。理论分析和仿真结果表明，该方法具有良好的构建精度，能够准确拟合出电磁波在复杂场景中的功率分布情况，为复杂场景下电磁频谱地图高精度构建提供了一种有效方法。

关键词：电磁频谱地图, 反距离加权插值, 障碍距离, 复杂场景

基金资助：电磁空间安全全国重点实验室开放基金