传播模型驱动的三维频谱地图测绘研究
2021-12-15朱秋明杜孝夫吴启晖仲伟志
朱秋明,杜孝夫,吴启晖,王 洁,赵 翼,毛 开,仲伟志
(1.南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业和信息化部重点实验室,南京 211106;2.南京航空航天大学电子信息工程学院,南京 211106;3.南京航空航天大学航天学院,南京 211106)
0 引言
随着5G时代的到来,电磁频谱已经成为不可或缺的国家战略资源。然而,随着天地一体化信息网络的迅猛发展,电磁频谱空间所面临的频谱资源紧缺性、频谱安全严峻性以及频谱对抗激烈性也在日益严峻并且向空域延伸。电磁频谱不仅包括电磁环境的当前状态,还包括其发展趋势,故也称为电磁频谱态势。频谱态势研究的核心是将复杂电磁环境映射到信息空间中,形成虚拟的电磁频谱空间。
电磁频谱地图(spectrum map)表示接收信号强度、信道增益、干扰功率等无线电参数在感兴趣区域内的空间分布情况,并将信息可视化展示在地理地图。电磁频谱地图由于考虑了实际电磁环境空间分布的差异,从而能更准确地描述真实情况,也称之为无线电环境地图(radio environment map, REM)、电磁环境地图(electromagnetic environment map, EEM)和射频无线电地图(radio frequency radio environment map,RF-REM)等[1-2]。频谱地图重构也被称为频谱测绘。通过频谱地图,用户能够直观地了解测量区域内的频谱情况,从而进一步分析、预测频谱的综合形势和未来发展趋势,最后完成黑广播查找、基站布置优化以及无线网络干扰优化等任务。
电磁频谱地图测绘是当前频谱态势研究的重要内容,具体包括采集含地理位置信息的测量值,以及使用空间插值或者其他数据处理方法重构完整的频谱地图[3-6]。……
