电磁环境监测方法、系统及存储介质与流程

本发明属于网络技术领域，具体涉及一种电磁环境监测方法、系统及存储介质。

背景技术：

随着无线电技术的不断发展，各种无线电业务层出不穷，台站数量急剧增加，无线电频谱资源日趋紧张，电磁环境日益复杂，研究和评价电磁环境的变化趋势也日益重要。电磁环境的状况牵涉众多因素，如各类通信设备的设计研制、通信组网、频率分配、台站设置审批等。为掌握和了解现有频谱资源的使用情况，规范无线电台(站)的管理，保护无线电电磁环境，及时把握电磁辐射污染情况，需要利用电磁环境监测系统开展无线电电磁环境监测和统计分析工作。

电磁环境监测是无线电监测部门采用先进的技术手段和设施，对无线电发射的基本参数，如频率、频率误差、发射带宽等指标系统地进行测量，对信号进行监听，对发射标识识别确定，对频段利用率和频道占用度进行统计，对信号使用情况进行分析，以便全面掌握电磁环境，查找不明信号和非法电台。

电磁环境监测实质是电磁频谱管理的一部分。在战场上，电磁环境的监测主要是采用电子侦察的方式搜集对方的电子情报。利用部署在太空、空中、地/海/面的各种侦察监视手段，对敌方雷达、通信等电子装备进行侦察监视，掌握其位置和技术参数。由于电磁频谱管理本质上是频率、空间和时间的三维管理，频率管理的重点是频率和业务种类管理。因此，电磁环境监测就是对所处环境的频率、空间和时间的监测。不同频段的电波传播规律各不相同，对频谱监测必须要依据电波传播规律和业务种类，并结合时间和空间环境等具体情况，进行综合有序地监测。

当前电磁环境监测系统通常由天线传感器部分、信号处理、数据处理部分、接口部分以及电源部分组成。

其中天线传感器部分通常采用多付天线和场强传感器进行电磁环境数据的采集，天线可接收电磁环境或电子设备周围的电磁场信号，将其转变为电压信号。电场探测仪用于各种远场、近场电磁辐射测量。可以测量电场和磁场强度。

信号处理部分主要是剔除异常数据，进行电磁数据的拼接和整合分析。对指定信号自动进行参数测试和分析，对不明信号进行相关频率分析，进行有害干扰频率查找。

数据处理是对电磁数据进行可视化映射和显示处理。国内近几年才开始对电磁场数据可视化进行研究。开始人们只借助于matlab这样的科学可视化工具通过其与常规软件开发工具(vc，vb等)的结合进行电磁场数据可视化平台的设计，解决的问题主要是利用activex技术，在常规开发工具中实现对matlab中函数的调用，实现电磁数据的二维、三维可视化显示。

目前虽然在电磁环境监测方面已取得了相当的研究成果，但在很多方面还存在如下不足：

1)为进行宽频段电磁环境感知，需要采用双锥天线、螺旋天线、对数周期天线、双脊喇叭天线等多付天线覆盖整个工作频带；

2)采用电场探测仪只能得到电磁环境的场强值，不能得到功率密度和频域信息；

3)利用抛物面天线进行焦平面电磁环境数据采集，其视场小精度低，只能应用于局域近场的电磁泄漏检测；

4)在传统的电磁环境监测中，电磁辐射源的频率、带宽以及位置等特性无法快速提取；

5)电磁环境监测结果显示的可理解性差，影响指挥员迅速做出决策。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种电磁环境监测方法、系统及存储介质，解决电磁环境精确测量和快速准确感知的问题。

依据本发明的一个方面，提供一种电磁环境监测方法，包括以下步骤：

获取电磁信息中的电磁辐射源特征；

对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场；

将所述电磁态势体数据场进行可视化显示。

可选地，本发明所述方法中，在获取电磁信息中的电磁辐射源特征之前，还包括：

采用宽带数字波束天线阵面获取空间中的各种电磁信息。

所述宽带数字波束天线阵面获取空间中的电磁信息，包括：

利用宽带数字波束天线阵进行电磁波的接收，采用数字波束形成dbf技术进行波束的合成与控制，构建双阵、多阵以及外辐射源多种接收样式，通过信号转换和数模变换得到电磁信息。

可选地，本发明所述方法中，所述获取电磁信息中的电磁辐射源特征，包括：

对各电磁信息进行融合关联、单脉冲测向处理得到电磁射频参数，从所述电磁射频参数中提取电磁辐射源特征。

可选地，本发明所述方法中，所述对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场，包括：

根据所述电磁辐射源特征中的电磁辐射发射功率、电磁波频率、天线增益数据，利用计算电磁学算法以及电波传播模型对电磁辐射源的辐射强度和覆盖范围进行反演，生成空间各点的电磁环境数据，利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场。

可选地，本发明所述方法中，所述利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场，包括：

根据所述电磁环境数据中的辐射源个数、传播衰减模型、空间分布位置及本身属性参数计算出离散单元处的合成场强值，将电磁空间离散化，得到电磁态势体数据场。

可选地，本发明所述方法中，所述将电磁态势体数据场进行可视化显示，包括：

对所述电磁态势体数据场进行数据处理、可视化映射、绘制和显示，其中所述可视化映射，包括将所述电磁辐射源的频率映射成颜色和所述电磁辐射源的强度映射成明亮。

依据本发明的另一个方面，提供一种电磁环境监测系统，包括：

信息获取模块，用于获取电磁信息中的电磁辐射源特征；

信息处理模块，用于对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场；

信息显示模块，用于将所述电磁态势体数据场进行可视化显示。

可选地，本发明所述系统中，还包括信息采集模块，所述信息采集模块，用于采用宽带数字波束天线阵面获取空间中的各种电磁信息。

所述信息采集模块，具体用于利用宽带数字波束天线阵进行电磁波的接收，采用数字波束形成dbf技术进行波束的合成与控制，构建双阵、多阵以及外辐射源多种接收样式，通过信号转换和数模变换得到电磁信息。

可选地，本发明所述系统中，所述信息处理模块，具体用于根据所述电磁辐射源特征中的电磁辐射发射功率、电磁波频率、天线增益数据，利用计算电磁学算法以及电波传播模型对电磁辐射源的辐射强度和覆盖范围进行反演，生成空间各点的电磁环境数据，利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场。

依据本发明的第三个方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现电磁环境监测方法的步骤。

本发明的有益效果：本发明对电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场，将所述电磁态势体数据场进行可视化显示；实现了利用感知到的电磁辐射源数据进行电磁环境反演重构，系统地监测和记录电磁环境频谱数据，对干扰源进行测向定位和特征提取分析，并将电磁态势数据以可视化的形式在二维三维地图上用彩色图像显示电磁环境。从而为及时、全面、动态的获得精确的电磁环境信息提供技术支撑，进一步地为复杂电磁环境频谱管理与辅助决策提供技术支撑。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明第一实施例提供的电磁环境监测系统的框架图；

图2为本发明第二实施例提供的基于数字波束扫描的电磁环境监测系统的原理框图；

图3为本发明第二实施例提供的数字波束形成的原理框图；

图4为本发明第二实施例提供的基于数字波束扫描的电磁环境监测系统的工作流程图；

图5为本发明第三实施例提供的电磁环境监测方法的流程图；

图6为本发明第四实施例提供的基于数字波束扫描的电磁环境监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的第一实施例中，提供一种电磁环境监测系统，参见图1所示，包括：信息获取模块2、信息处理模块3和信息显示模块4，

该信息获取模块2，用于获取电磁信息中的电磁辐射源特征。

本发明的一个具体实施例中，信息获取模块2，具体用于利用信息处理算法，当接收到来自多个阵面天线输出的电磁信息(电磁感知数据)，对各所述电磁信息进行融合关联、单脉冲测向处理得到电磁射频参数，从所述电磁射频参数中提取电磁辐射源特征等电磁特征信息(即：对原始信号进行信号处理)。其中单脉冲测向处理(即：单脉冲测角)，是通过相邻两个波束形成单脉冲进行等信号法和差测角。

该电磁辐射源特征主要有常规特征和脉内特征两种。

常规特征主要由全脉冲数据形成的脉冲描述字(pdw)组成，是雷达辐射源识别使用的主要特征参数。基于常规参数的辐射源识别的主要特点是：识别所采用的pdw数据流是直接采用信号参数检测和测量系统对截获信号进行测量获得的。仅利用常规特征参数已不能很好地表征雷达信号特征的本质，难以实现雷达辐射源信号的准确分选与识别。

脉内特征是雷达辐射源信号最具特色的参数之一，且具有良好的稳定性.根据调制方式的不同，脉内特征参数提取可分为脉内有意调制特征参数提取和脉内无意调制特征参数提取。

1)脉内有意调制特征。主要指为提高雷达性能或实现特定的功能而在雷达信号波形中加入人为的调制方式，通过合理的特征提取算法对这些调制方式特有的脉内调制规律或时不变特征提取所需的特征参数。脉内有意调制特征反应了雷达信号的本质。脉内有意特征提取方法主要集中在winger-ville分布(wvd)特征参数提取技术、短时傅里叶变化(stft)、小波变化特征参数提取技术。

使用小波变换以及小波变换结合范数熵、神经网络和时频分布技术分析lfm、psk和fsk等信号的脉内调制特征，提取基于范数熵的小波变换特征参数。

2)脉内无意调制特征。脉内无意调制特征是因雷达电路和器件的不同而附加在雷达信号上的某种特性(即指纹特征或个体特征)，是一部雷达特有的属性，可用于辐射源个体识别。

进一步地，利用数据分析处理技术，提取空间位置信息。

通过交叉定位获取空间位置信息。交叉定位是对辐射源目标采用测向交叉方式实现辐射源定位。

该信息处理模块3，用于对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场。

本发明的一个具体实施例中，所述信息处理模块3，具体用于基于电磁场计算方法，根据所述电磁辐射源特征中的电磁辐射发射功率、电磁波频率、天线增益数据，利用计算电磁学算法以及电波传播模型对电磁辐射源的辐射强度和覆盖范围进行反演，生成空间各点的电磁环境数据，利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场(即对原始数据进行数据处理)。

具体的，本实施例结合观测区辐射源和电波传播模型，对辐射源电磁辐射强度和覆盖范围进行反演，包括：根据电磁场交互、散射模型，采用数值计算方法离散到空间分布点，计算出各点的场强值、方向角等标量或矢量信息，计算出某场源在一连续时间段内，在离散空间点的标量和矢量数据。

进一步地，本发明所述利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场，包括：

根据所述电磁环境数据中的辐射源个数、传播衰减模型、空间分布位置及本身属性参数，用数值求解计算出离散单元处的合成场强值，将电磁空间离散化，得到电磁态势体数据场。

该合成场强值是多个辐射源传播在空间某位置处形成的场强需要进行矢量叠加合成计算，形成综合场强。

该电磁空间离散化是针对视窗中所显示的经纬度范围进行采样与绘制。采样率确定的前提下，采样步长随绘制区域大小而自动调节。实现动态采样的同时，体数据大小保持不变，绘制效率稳定。能够对大规模三维电磁环境进行可视化展示。科学可视化方法主要分为两类:面绘制方法与体绘制方法。面绘制方法需要根据三维数据场构造出几何图元，然后再行渲染绘制。等值面提取技术是最常用的面绘制方法之一，它可以将原始数据场中某个属性值抽取特定大小范围的轮廓，进而构造三角形网格。体绘制方法则不用构造中间的几何图元，而是直接由三维数据场，采用mc(marchingcubes)方法绘制等值面，根据数据映射关系对三维电磁环境进行可视化展示。

该电磁态势体数据场是根据合成场模型计算辐射源在这个区域的电磁场大小，得到空间任意观测区域合成场强体数据。

由于多维辐射源合成场强或总的辐射功率密度，不仅与各辐射场的强度和极化方式有关，还与各辐射场的频率、传播方向、相位等因素有关。假设辐射源个数、传播衰减模型、空间分布位置、本身属性参数，空间电磁态势观测区域参数动态可调，在计算该区域的多维辐射源合成场强数学模型的基础上，用数值求解的方法计算出离散单元处的合成场强值，将电磁空间离散化，即可得到电磁态势体数据场。

本实施例中所述反演是结合战场地形和台站数据，对非合作辐射源电磁辐射强度和覆盖范围进行反演。就是利用已知的测试点的辐射源信息，推算出辐射源的位置和辐射强度等其他信息，进而反演出该辐射源在空间的传播覆盖情况。

该信息显示模块4，用于将所述电磁态势体数据场进行可视化显示。

本发明的一个具体实施例中，信息显示模块4，具体用于对所述电磁态势体数据场进行数据处理、可视化映射、绘制和显示，其中所述可视化映射包括：将所述电磁辐射源的频率映射成颜色和所述电磁辐射源的强度映射成明亮(亮度)。所述数据处理是对大量的原始数据信息进行筛选和加工。可视化映射是整个过程的核心，把数据转换为可供绘制的集合图素和属性，决定了最终显示的内容及表现手法。绘制是将以上图形元素转化为图像。

该电磁态势显示是一种融合多种绘制的可视化叠加方法，利用电磁态势数据以可视化的形式在二维三维地图上显示电磁态势信息(即应用数据进行成像显示)。具体的，战场电磁环境显示首先进行空间电磁环境参数设置，计算出电磁数据，然后将地形数据和电磁数据进行读入映射转换，通过数据建模生成统一的空间电磁环境数据模型，包括矩形网格数据模型、三角网格数据模型和曲线控制点数据模型，再对其经过解析与可视化映射生成空间电磁环境可视化结构，并对可视化结构进行绘制与渲染，以电磁场强分布态势、电磁等值线、电磁波传播路径等来表现环境中的电磁分布情况，还可根据已显示的图像与系统进行交互，对渲染图像可进行缩放、旋转、平移等操作，从多角度观察电磁场分布情况。

在本发明的第二实施例中，提供一种基于数字波束扫描的电磁环境监测系统，参见图2所示，包括：信息采集模块1，信息获取模块2、信息处理模块3和信息显示模块4，

所述信息采集模块1，用于采用宽带数字波束天线阵面获取空间中的各种电磁信息(信号)，并发送到信息获取模块2。

本发明公开的一个具体实施例中，所述信息采集模块1，具体用于利用宽带数字波束天线阵进行电磁波的接收，采用数字波束形成dbf技术进行波束的合成与控制，构建双阵、多阵以及外辐射源多种接收样式，通过信号转换和数模变换得到电磁信息。即：利用超宽带数字波束天线阵列进行电磁环境感知，从而实现利用分布式数字波束天线对空间进行扫描，获得辐射场原始数据。

参见图3所示，数字波束形成(dbf)技术可以产生发射波束和接收波束，通过发射电磁信号和接收目标反射回波进行探测，数字波束形成原理参见图2所示，其过程如下：天线阵的n个接收单元对目标和干扰在阵列孔径上产生的场分布进行空间采样，得到n个复信号；接收机将信号下变频至零中频，得到表示信号实部和虚部的zn个视频信号；然后通过同时工作的zn个a/d变换器转成同相和正交的数字信号，代表空间采样值的幅度和相位；n个复数信号x。存储器内；最后，处理器对这些信号进行加权叠加，产生需要的波束。

数字波束形成(dbf)技术将各个阵元的接收信号转换到基带，并变成数字信号，然后对数字信号作移相等处理而形成所需的多个波束。采用数字波束技术，相控阵雷达可以利用同一天线口径形成多个独立的发射和接收波束，可以提高雷达的搜索数据率和跟踪数据率；灵活控制波束指向，使接收天线波束具有自适应能力；使相控阵雷达能同时自适应地进行空域和时域滤波；充分利用波束能量，采用有效的测量方法，实现对目标参数的精确测量。

在宽带数字波束形成阵列中，接收信号在单元级进行检测和数字化，然后由数字处理器形成波束。这种方法保存了各个阵列信号所包含的全部信息，加上数字处理的灵活性，可获得超出普通阵列天线的性能。它的显著特点是可方便的获得超分辨和低副瓣的性能，实现波束扫描、自校准和自适应波束形成等。

雷达系统应用dbf技术产生发射波束和接收波束，通过发射电磁信号和接收目标反射回波进行探测。而本发明是利用天线阵列形成数字接收波束进行电磁环境数据采集，利用百万级单元的宽带数字波束天线阵进行电磁波的接收，采用dbf技术进行波束的合成与控制，构建双阵、多阵以及外辐射源等多种接收样式，实现对空间电磁频谱分布的感知。本发明采用分布式数字波束天线阵面获取空间中的各种电磁信息，能够进行空间波束数字合成并对电磁环境进行快速扫描。

进一步地，所述信息显示模块4将电磁态势数据反馈到信息采集模块1，实现反馈控制。

本实施例中的信息获取模块2、信息处理模块3和信息显示模块4与第一实施例中的信息获取模块2、信息处理模块3和信息显示模块4相同，故在此不再赘述。

本发明的工作原理，参见图4所示：

步骤1：采用宽带数字波束天线阵面(分布式数字波束扫描)获取空间中的各种电磁信息，实现电磁数据感知。

步骤2：利用单脉冲测角和双阵交叉定位获取各所述电磁信息中的电磁辐射源特征；

步骤3：利用电磁数值计算时域有限差分算法和电池传播模型对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场，生成电磁态势数据；

步骤4：通过可视化映射、绘制将所述电磁态势体数据场进行可视化显示，实现电磁成像。

本发明实施例采用信息采集模块1通过宽带数字波束天线阵面获取空间中的电磁信息，通过信息提取模块2利用信息处理算法完成电磁辐射源特征的提取，通过信息处理模块3基于电磁场计算方法完成对电磁场空间分布的反演，最后通过信息显示模块4将电磁场和目标三维态势绘制显示出来。利用数字波束扫描进行空间精确测向与定位，通过反演计算重构电磁场，是属于广域远场电磁态势展现。可以像眼睛一样对空间电磁场进行观测和感知，并将感知的电磁环境形成图形影像，展现出电磁场的场量分布和频域信息等本质特征。

在本发明的第三实施例中，提供一种电磁环境监测方法，该方法用于电磁环境监测系统，参见图5所示，包括以下步骤：

步骤s01：获取电磁信息中的电磁辐射源特征。

本发明的一个具体实施例中，所述获取电磁信息中的电磁辐射源特征，包括：

利用信息处理算法，当接收到来自多个阵面天线输出的电磁信息(电磁感知数据)，对各所述电磁信息进行融合关联、单脉冲测向处理得到电磁射频参数，从所述电磁射频参数中提取电磁辐射源特征等电磁特征信息。

该单脉冲测向处理即单脉冲测角，是通过相邻两个波束形成单脉冲进行等信号法和差测角。

进一步地，利用数据分析处理技术，提取辐射源电磁特征和空间位置信息。

通过交叉定位获取空间位置信息。交叉定位是对辐射源目标采用测向交叉方式实现辐射源定位。

步骤s02：对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场。

本发明的一个具体实施例中，所述对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场，包括：

基于电磁场计算方法，根据所述电磁辐射源特征中的电磁辐射发射功率、电磁波频率、天线增益等数据，利用计算电磁学算法以及电波传播模型对电磁辐射源的辐射强度和覆盖范围进行反演，生成空间各点的电磁环境数据，利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场。具体的，本实施例结合观测区辐射源和电波传播模型，对辐射源电磁辐射强度和覆盖范围进行反演，包括：根据电磁场交互、散射模型，采用数值计算方法离散到空间分布点，计算出各点的场强值、方向角等标量或矢量信息，计算出某场源在一连续时间段内，在离散空间点的标量和矢量数据。

进一步地，本发明所述利用所述电磁环境数据重构电磁态势体数据场，包括：

根据所述电磁环境数据中的辐射源个数、传播衰减模型、空间分布位置及本身属性参数计算出离散单元处的合成场强值，将电磁空间离散化，得到电磁态势体数据场。

步骤s03：将所述电磁态势体数据场进行可视化显示。

本发明的一个具体实施例中，所述将电磁态势体数据场进行可视化显示，包括：

对所述电磁态势体数据场进行数据处理、可视化映射、绘制和显示，其中所述可视化映射包括：将所述电磁辐射源的频率映射成颜色和所述电磁辐射源的强度映射成明亮。所述数据处理是对大量的原始数据信息进行筛选和加工。可视化映射是整个过程的核心，把数据转换为可供绘制的集合图素和属性，决定了最终显示的内容及表现手法。绘制是将以上图形元素转化为图像。

该电磁态势显示是一种融合多种绘制的可视化叠加方法，利用电磁态势数据以可视化的形式在二维三维地图上显示电磁态势信息。

本发明实施例利用信息处理算法完成电磁辐射源特征的提取，基于电磁场计算方法完成对电磁场空间分布的反演，最后将电磁场和目标三维态势绘制显示出来。利用数字波束扫描进行空间精确测向与定位，通过反演计算重构电磁场，是属于广域远场电磁态势展现。可以像眼睛一样对空间电磁场进行观测和感知，并将感知的电磁环境形成图形影像，展现出电磁场的场量分布和频域信息等本质特征。

在本发明的第四实施例，提供一种基于数字波束扫描的电磁环境监测方法，在获取电磁信息中的电磁辐射源特征之前，采用宽带数字波束天线阵面获取空间中的各种电磁信息，具体包括如下步骤：

步骤s001：采用宽带数字波束天线阵面获取空间中的各种电磁信息。

本发明的一个具体实施例中，所述采用宽带数字波束天线阵面获取空间中的电磁信息，包括：

利用宽带数字波束天线阵进行电磁波的接收，采用数字波束形成dbf技术进行波束的合成与控制，构建双阵、多阵以及外辐射源多种接收样式，通过信号转换和数模变换得到电磁信息。即：利用超宽带数字波束天线阵列进行电磁环境感知，从而实现利用分布式数字波束天线对空间进行扫描，获得辐射场原始数据。

数字波束形成(dbf)技术可以产生发射波束和接收波束，通过发射电磁信号和接收目标反射回波进行探测，数字波束形成原理参见图所示，其过程如下：天线阵的n个接收单元对目标和干扰在阵列孔径上产生的场分布进行空间采样，得到n个复信号；接收机将信号下变频至零中频，得到表示信号实部和虚部的zn个视频信号；然后通过同时工作的zn个a/d变换器转成同相和正交的数字信号，代表空间采样值的幅度和相位；n个复数信号x。存储器内；最后，处理器对这些信号进行加权叠加，产生需要的波束。

数字波束形成(dbf)技术将各个阵元的接收信号转换到基带，并变成数字信号，然后对数字信号作移相等处理而形成所需的多个波束。采用数字波束技术，相控阵雷达可以利用同一天线口径形成多个独立的发射和接收波束，可以提高雷达的搜索数据率和跟踪数据率；灵活控制波束指向，使接收天线波束具有自适应能力；使相控阵雷达能同时自适应地进行空域和时域滤波；充分利用波束能量，采用有效的测量方法，实现对目标参数的精确测量。

在数字波束形成dbf阵列中，接收信号在单元级进行检测和数字化，然后由数字处理器形成波束。这种方法保存了各个阵列信号所包含的全部信息，加上数字处理的灵活性，可获得超出普通阵列天线的性能。它的显著特点是可方便的获得超分辨和低副瓣的性能，实现波束扫描、自校准和自适应波束形成等。

雷达系统应用dbf技术产生发射波束和接收波束，通过发射电磁信号和接收目标反射回波进行探测。而本发明是利用天线阵列形成数字接收波束进行电磁环境数据采集，利用百万级单元的宽带数字波束天线阵进行电磁波的接收，采用dbf技术进行波束的合成与控制，构建双阵、多阵以及外辐射源等多种接收样式，实现对空间电磁频谱分布的感知。

步骤s002：获取电磁信息中的电磁辐射源特征。

步骤s003：对所述电磁辐射源特征进行电磁场空间分布反演，重构电磁态势体数据场。

步骤s003：将所述电磁态势体数据场进行可视化显示。

本实施例中步骤s002、步骤s003、步骤s004与第二实施例中的步骤s02、步骤s03、步骤s04相同，本实施例在此不再赘述。

本实施例采用分布式数字波束天线阵面获取空间中的电磁信息，能够进行空间波束数字合成并对电磁环境进行快速扫描，实现快速准确感知。

本发明的第五实施例，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第三实施例或第四实施例提供的电磁环境监测方法的步骤。

由于在第三实施例或第四实施例中已经对电磁环境监测方法做了具体说明，本实施例在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。