一种电磁环境监测校准系统、方法、装置及介质

技术领域

本说明书涉及电磁环境监测技术领域，特别涉及一种电磁环境监测校准系统、方法、装置及介质。

背景技术

由于射电望远镜具有极高的灵敏度，极易受到来自外界和自身的无线电干扰，从而影响正常运行和科学产出，因此需要对射电望远镜所处的电磁环境进行监测。但由于电磁环境监测时，每次切换射频通道带来的频道频率的变化以及环境中电磁的变化，所引起的天线的增益和系统的损耗的变化，都可能会影响监测数据的准确性。因此，有必要提供一种电磁环境监测校准系统、方法、装置及介质。

发明内容

为了切换射频通道时能够自动对监测数据进行校准，以确保监测数据的准确性，本说明书提供一种电磁环境监测校准系统、方法、装置及介质。

本说明书一个或多个实施例提供一种电磁环境监测校准系统，所述系统包括：环境监测模块、参数确定模块、校准标准源、数据采集模块以及数据处理模块；所述环境监测模块被配置为获取环境数据；所述参数确定模块被配置为基于切换后的射频通道信息确定测试信号参数，所述测试信号参数包括测试信号的频率范围、频率分布以及不同电磁频率对应的测试力度；所述校准标准源被配置为基于所述测试信号参数发出所述测试信号；所述数据采集模块被配置为采集所述测试信号对应的校准数据；所述数据处理模块被配置为基于所述校准数据，确定监测补偿参数。

本说明书一个或多个实施例提供一种电磁环境监测校准方法，基于电磁环境监测校准系统执行，所述系统包括环境监测模块、参数确定模块、校准标准源、数据采集模块以及数据处理模块，所述方法包括：获取环境数据；基于所述环境数据与切换后的射频通道信息，确定测试信号参数；所述测试信号参数至少包括测试信号的频率范围、频率分布以及不同电磁频率对应的测试力度；基于所述测试信号参数发出所述测试信号；采集所述测试信号对应的校准数据；以及基于所述校准数据，确定监测补偿参数。

本说明书一个或多个实施例提供一种电磁环境监测校准装置，所述装置包括至少一个存储器和至少一个处理器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的部分指令，以实现前述的方法。

本说明书一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行前述的方法。

本说明书一些实施例带来的有益效果包括但不限于：（1）通过环境数据与切换后的射频通道信息，确定测试信号参数，并基于测试信号参数发出测试信号，以及通过采集测试信号对应的校准数据，并基于校准数据确定监测补偿参数，可以对电磁信号进行实时补偿与校准，从而可以有效保证监测数据的准确性；（2）基于不同电磁频率的历史影响度与历史监测数据的准确度，确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度，并对可靠度较低的电磁频率进行重点强化测试，可以有效提高校准结果的可靠程度；（3）通过对测试信号分段得到的天线增益数据和系统损耗数据来确定监测补偿参数，可以有效保证监测补偿参数的准确性；（4）基于天线信息和环境信息确定增益参数，综合考虑了天线信息与环境信息对增益参数的影响，可以使得到的增益参数更加准确，从而有利于提高天线增益数据的精确度；（5）基于有效环境数据分布构建环境影响图谱，并基于环境影响图谱和天线信息，通过训练好的增益分析模型确定增益参数，可以有效保证增益参数的准确性，从而可以为快速且准确地确定天线增益数据奠定基础。此外，采用联合训练的方式对增益分析模型进行训练，不仅可以减少训练所需的样本数量，而且还可以提高训练效率。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的电磁环境监测校准系统的模块图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的电磁环境监测校准方法的示例性流程图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的测试信号参数确定方法的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的监测补偿参数确定方法的示例性流程图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的天线增益数据确定方法的示例性流程图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的增益分析模型的示例性示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的电磁环境监测校准系统的模块图。

如图1所示，电磁环境监测校准系统100可以包括环境监测模块110、参数确定模块120、校准标准源130、数据采集模块140以及数据处理模块150。

环境监测模块110是指用于对电磁环境进行实时监测，以获取环境数据的模块。

参数确定模块120是指用于确定电磁环境监测相关数据的模块。在一些实施例中，参数确定模块120可以用于基于切换后的射频通道信息确定测试信号参数。其中，测试信号参数包括测试信号的频率范围、频率分布以及不同电磁频率对应的测试力度。

在一些实施例中，参数确定模块120还可以进一步用于：基于切换后的射频通道信息，确定基础信号参数；基于环境数据，确定增强信号参数；以及基于基础信号参数与增强信号参数，确定测试信号参数。

校准标准源130是指用于发出测试信号的信号发射装置或设备。在一些实施例中，校准标准源130可以用于基于测试信号参数发出测试信号。

数据采集模块140是指用于采集与电磁环境监测相关的数据的模块。在一些实施例中，数据采集模块140可以用于采集测试信号对应的校准数据。

数据处理模块150是指用于对与电磁环境监测相关的数据进行处理的模块。在一些实施例中，数据处理模块150可以用于基于校准数据，确定监测补偿参数。

在一些实施例中，数据处理模块150还可以进一步用于：基于校准数据与切换后的射频通道信息，确定天线增益数据；基于天线增益数据、测试信号参数以及校准数据，确定系统损耗数据；以及基于天线增益数据与系统损耗数据，确定监测补偿参数。

在一些实施例中，数据处理模块150还可以进一步用于：获取天线信息；基于天线信息与环境数据，确定增益参数；以及基于增益参数，通过预设方法确定天线增益数据。

关于环境监测模块、参数确定模块、校准标准源、数据采集模块以及数据处理模块的更多内容，可以参见本说明书其他部分的相关描述。

需要注意的是，以上对于电磁环境监测校准系统100及其模块的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。在一些实施例中，图1中披露的环境监测模块110、参数确定模块120、校准标准源130、数据采集模块140和数据处理模块150可以是一个系统中的不同模块，也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如，各个模块可以共用一个存储模块，各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形，均在本说明书的保护范围之内。

图2是根据本说明书一些实施例所示的电磁环境监测校准方法的示例性流程图。如图2所示，流程200包括下述步骤。在一些实施例中，流程200可以由电磁环境监测校准系统执行。

步骤210，获取环境数据。

由于射电望远镜具有极高的灵敏度，极易受到来自外界和自身的无线电干扰，从而影响正常运行和科学产出，因此需要对电磁环境进行监测。环境数据是指电磁环境监测时所获取到的相关数据。在一些实施例中，环境数据可以包括环境噪音数据、环境障碍物数据、环境震动数据、环境大气数据以及电磁干扰源数据等。

其中，环境噪音数据可以反映电磁环境监测时的噪音情况，如噪音源等。环境障碍物数据可以反映电磁环境监测时的障碍物情况。障碍物是指对电磁辐射传播产生影响或干扰的物体，如建筑物、树木等。环境震动数据可以反映电磁环境监测时的震动情况，如大型机械运行所造成的地面震动情况等。环境大气数据可以反映电磁环境监测时的大气情况，如大气的温度、湿度、气压等。电磁干扰源数据可以反映电磁环境监测时的电磁干扰源情况，如电磁干扰源的位置等。电磁干扰源是指能够产生电磁辐射的设备或装置。例如，电磁干扰源可以包括电塔、基站、广播电台等。

在一些实施例中，环境数据可以通过环境监测模块获取。在一些实施例中，环境监测模块可以包括多种传感器，每种传感器用于获取环境数据中的一种数据。例如，环境监测模块可以包括声音传感器，用于获取环境声音数据。又例如，环境监测模块可以包括视觉传感器，用于获取环境障碍物数据。又例如，环境监测模块可以包括震动传感器，用于获取环境震动数据。再例如，环境监测模块可以包括温湿度传感器、气压计等，分别用于获取环境大气数据。

在一些实施例中，环境监测模块可以通过第一预设表确定电磁干扰源数据。示例性地，由于不同的射频通道的天线可以接收不同方向的电磁信号，因此可以基于天线方向与电磁干扰源构建第一预设表，天线方向与电磁干扰源的位置和数量存在对应关系，根据切换后的射频通道的天线方向即可确定电磁干扰源数据。其中，电磁干扰源的位置可以理解为电磁干扰源在电磁环境中的实际位置。在一些实施例中，电磁干扰源的位置和数量可以由人工提前输入至电磁环境监测系统。

需要说明的是，多种传感器可以相互独立设置，也可以集成设置于环境监测模块内，能够实现获取环境数据的功能即可。

步骤220，基于环境数据与切换后的射频通道信息，确定测试信号参数。

由于电磁环境监测时是通过射频通道进行监测的，不同的射频通道监测不同电磁频率的电磁信号，因此在对不同电磁频率的电磁信号进行监测时需要切换射频通道。切换是转换射频通道的方式，可以将一个射频通道转换为另一个射频通道。

切换后的射频通道信息是指与切换后的射频通道相关的信息。在一些实施例中，切换后的射频通道信息可以包括切换后的射频通道对应的天线信息、调制方式、功率限制等。

天线信息是指与切换后的射频通道对应的天线相关的信息。例如，天线信息可以包括天线类型、天线接收频率范围、天线方向、天线外形参数（半径、深度、曲率等）等。

在一些实施例中，射频通道信息可以提前预设并与射频通道存在对应关系，即不同的射频通道对应不同的射频通道信息，当电磁环境监测校准系统通过切换不同的射频通道以实现电磁环境监测时，参数确定模块可以自动获取切换后的射频通道信息。

测试信号参数是指与测试信号相关的参数。在一些实施例中，测试信号参数可以包括测试信号的频率范围、频率分布以及不同电磁频率对应的测试力度等。

测试信号是指校准标准源发出的，用于校准监测数据的信号。其中，监测数据可以是射频通道在进行电磁环境监测时所获取到的信号数据。

测试信号的频率范围是指测试信号的电磁频率值的范围。例如，测试信号的频率范围可以是30GHz~40GHz等。

测试信号的频率分布可以反映测试信号的电磁频率的分布情况。在一些实施例中，测试信号的频率分布可以是均匀分布，如测试信号的电磁频率为30GHz、30.2GHz、30.4GHz等。在一些实施例中，测试信号的频率分布可以是非均匀分布，如测试信号的电磁频率为30GHz、30.2GHz、30.7GHz等。

不同电磁频率对应的测试力度是指不同电磁频率的测试信号对应的测试次数。测试次数越多，表明测试力度越大，测试信号对应的校准数据越精准。

在一些实施例中，测试信号参数还可以包括测试信号的发射功率。当同一电磁频率的测试信号进行多次测试时，该电磁频率的测试信号的发射功率可以不同。在一些实施例中，测试信号的发射功率可以根据天线信息（如天线接收频率范围）均匀设置。

在一些实施例中，基于环境数据与切换后的射频通道信息，参数确定模块可以基于多种方式确定测试信号参数。例如，参数确定模块可以通过第二预设表确定测试信号参数。其中，第二预设表可以基于环境数据、切换后的射频通道信息与历史数据中校准效果较好的校准数据对应的测试信号参数构建。

更多关于如何确定测试信号参数的更多内容，可以参见图3及其相关描述。

步骤230，基于测试信号参数发出测试信号。

在一些实施例中，基于测试信号参数，校准标准源可以自动发出测试信号。在一些实施例中，基于测试信号参数，电磁环境监测校准系统可以生成控制指令，以控制校准标准源发出测试信号。示例性地，电磁环境监测校准系统可以包括控制模块，基于测试信号参数，控制模块可以生成控制指令（如信号发出指令），当校准标准源接收到该控制指令后立即发出相应的测试信号。

步骤240，采集测试信号对应的校准数据。

校准数据是指数据采集模块采集到的测试信号对应的信号数据。在一些实施例中，校准数据可以包括数据采集模块采集到的电磁频率、电磁功率、电磁信号的能量以及电磁信号的波长等。可以理解地，不同的测试信号对应不同的校准数据。在一些实施例中，校准数据可以通过数据采集模块进行采集。例如，数据采集模块可以通过切换后的射频通道的天线采集校准数据。

关于校准数据的更多内容，可以参见本说明书其他部分的相关说明（如图4及其相关描述）。

步骤250，基于校准数据，确定监测补偿参数。

监测补偿参数是指用于对电磁信号的相关参数进行校准补偿的参数。例如，监测补偿参数至少可以包括功率补偿参数。

在一些实施例中，基于校准数据，数据处理模块可以通过多种方式确定监测补偿参数。示例性地，数据处理模块可以对校准数据与其对应的测试信号参数进行比较，得到校准标准源发出的测试信号与数据采集模块采集到的校准数据之间的电磁功率差值，并将该电磁功率差值确定为相应的功率补偿参数。例如，频率30GHz的电磁信号的发射功率为200W，校准数据中的电磁功率为180W，则该射频通道下频率30GHz的电磁信号的功率补偿参数为20W。

关于如何确定监测补偿参数的更多内容，可以参见图4及其相关描述。

本说明书一些实施例，通过环境数据与切换后的射频通道信息，确定测试信号参数，并基于测试信号参数发出测试信号，以及通过采集测试信号对应的校准数据，并基于校准数据确定监测补偿参数，可以对电磁信号进行实时补偿与校准，从而可以有效保证监测数据的准确性。

图3是根据本说明书一些实施例所示的测试信号参数确定方法的示例性流程图。如图3所示，流程300包括下述步骤。在一些实施例中，流程300可以由参数确定模块执行。

步骤310，基于切换后的射频通道信息，确定基础信号参数。

基础信号参数是指测试信号参数的初始值或初始范围。可以理解地，基础信号参数可以包括测试信号的基础频率范围、基础频率分布以及不同电磁频率对应的基础测试力度等。

在一些实施例中，参数确定模块可以将切换后的射频通道信息中的天线接收频率范围确定为测试信号的基础频率范围。

在一些实施例中，参数确定模块可以对测试信号的基础频率范围按照预设规则进行划分，以确定测试信号的基础频率分布。其中，预设规则是指预先设定的频率划分规则。例如，预设规则可以包括等间隔（如相邻两个频率之间间隔0.2 GHz）或非等间隔（如相邻两个频率之间依次间隔0.2 GHz、0.4 GH等）划分。在一些实施例中，不同电磁频率对应的基础测试力度可以由人工预设确定，不同电磁频率对应的基础测试力度可以是相同的。

步骤320，基于环境数据，确定增强信号参数。

增强信号参数是指用于强化测试效果的测试信号参数。在一些实施例中，增强信号参数可以理解为在基础信号参数的基础上对某些重点电磁频率的测试信号加大测试力度。可以理解地，增强信号参数可以包括重点电磁频率对应的测试力度增加值。

在一些实施例中，基于环境数据，参数确定模块可以通过历史数据确定重点电磁频率，进而确定增强信号参数。示例性地，参数确定模块可以基于历史数据，确定满足预设条件的历史环境数据下，该射频通道监测到的数据量超过预设阈值的电磁信号所对应的电磁频率作为重点电磁频率；再相应增加重点电磁频率对应的测试力度，使重点电磁频率对应的最终测试力度大于重点电磁频率对应的基础测试力度即可。其中，预设条件是指预先设定的相似度判断条件。例如，预设条件可以是与当前环境数据的相似度不小于相似度阈值等。需要说明的是，重点电磁频率对应的测试力度增加值可以根据实际情况确定。

在一些实施例中，基于环境数据确定增强信号参数还可以包括：基于历史监测效果，确定不同电磁频率的测试信号在相同环境数据下的历史可靠度；以及基于该历史可靠度，确定增强信号参数。

历史监测效果可以反映历史监测数据的准确度。例如，历史监测数据的准确度越高，则历史监测效果越好。

历史监测数据是指每个射频通道在进行电磁环境监测时，检测到的多个电磁频率的电磁信号。历史监测数据的准确度可以反映历史监测数据与环境中真实电磁干扰数据的符合程度。

在一些实施例中，历史监测数据的准确度可以基于射电天文望远镜的历史观测数据确定。例如，参数确定模块可以通过分析射电天文望远镜历史观测数据中的信噪比与预期信噪比的差异来判断历史监测数据的准确度。例如，射电天文望远镜历史观测数据的信噪比与预期信噪比的差异越大，则历史监测数据的准确度越低。其中，预期信噪比是指预先设定的信噪比值。在一些实施例中，预期信噪比可以是经验值、实验值或模拟值等。

测试信号的历史可靠度是指历史数据中，在相同环境数据下不同电磁频率的测试信号得到的校准结果的可靠程度。在一些实施例中，测试信号的历史可靠度可以通过该测试信号得到的监测补偿参数对电磁信号进行补偿后，历史监测数据的准确度确定。可以理解地，历史监测数据的准确度越高，监测补偿参数越准确，测试信号的历史可靠度也越高。

在一些实施例中，基于测试信号的历史可靠度，参数确定模块可以将历史可靠度低于可靠度阈值的测试信号对应的电磁频率作为重点电磁频率。其中，可靠度阈值是指预先设定的可靠度值。在一些实施例中，可靠度阈值可以由人工设定。

在一些实施例中，重点电磁频率对应的测试力度增加值（增强信号参数）相关于该重点电磁频率的测试信号的历史可靠度，历史可靠度越低，该重点电磁频率对应的测试力度越大。示例性地，重点电磁频率对应的测试力度增加值可以为重点电磁频率的历史可靠度与其对应的基础测试力度的乘积的整数值。

本说明书一些实施例，基于环境数据和历史监测效果，确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度，并针对历史可靠度较低的电磁频率进行重点强化测试，有利于提高校准结果的可靠程度。

在一些实施例中，基于环境数据与历史监测效果，确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度还可以包括：获取切换后的射频通道的历史监测数据及历史监测数据的准确度；基于不同电磁频率的历史监测数据量的占比，确定不同电磁频率的历史影响度；以及基于不同电磁频率的历史影响度、历史监测数据的准确度，确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度。

在一些实施例中，历史监测数据与历史监测数据的准确度存在对应关系，一个历史监测数据对应有一个历史监测数据的准确度。在一些实施例中，参数确定模块可以基于历史数据，获取切换后的射频通道的历史监测数据，及历史监测数据的准确度。

不同电磁频率的历史监测数据量的占比是指每个电磁频率的监测数据的数量在整个射频通道的监测数据的总数量中的比值。在一些实施例中，参数确定模块可以通过对每个电磁频率的监测数据的数量与整个射频通道的监测数据的总数量进行对比，得到各个电磁频率的历史监测数据量的占比。

不同电磁频率的历史影响度是指不同电磁频率的监测数据在整个电磁环境监测中的影响程度。在一些实施例中，不同电磁频率的历史影响度可以通过不同电磁频率的历史监测数据量的占比进行表示。电磁频率的历史监测数据量的占比越低，则表明该电磁频率的电磁信号在电磁环境中越少，对整个电磁环境监测的影响越小，也就是说该电磁频率的历史影响度越小。

在一些实施例中，基于不同电磁频率的历史影响度、历史监测数据的准确度，参数确定模块可以通过计算确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度。

在一些实施例中，电磁频率的测试信号的历史可靠度可以正相关于该电磁频率的历史影响度以及该电磁频率的历史监测数据的平均准确度。例如，电磁频率P的测试信号的历史可靠度=电磁频率P的历史影响度×电磁频率P的历史监测数据的平均准确度。其中，电磁频率P的历史监测数据的平均准确度可以基于电磁频率P的多个历史监测数据的准确度确定。

需要说明的是，不同电磁频率的测试信号的历史可靠度还可以通过其他计算方法或第三预设表等方式确定，能够体现出电磁频率的历史影响度越大、历史监测数据的准确度越高，则相应电磁频率的历史可靠度越大的关系即可。

本说明书一些实施例，基于不同电磁频率的历史影响度与历史监测数据的准确度，确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度，进一步考虑了不同电磁频率的监测数据在整个电磁环境监测中的影响程度，从而可以在一定程度上保证不同电磁频率的测试信号的历史可靠度的合理性，以进一步提高校准结果的可靠程度。

步骤330，基于基础信号参数与增强信号参数，确定测试信号参数。

在一些实施例中，基于基础信号参数与增强信号参数，参数确定模块可以通过对基础信号参数与增强信号参数进行合并，并将合并后得到的参数作为测试信号参数。例如，基础信号参数为（X

在本说明书的一些实施例中，基于不同电磁频率的历史影响度与历史监测数据的准确度，确定不同电磁频率的测试信号的历史可靠度，并对可靠度较低的电磁频率进行重点强化测试，可以有效提高校准结果的可靠程度。

图4是根据本说明书一些实施例所示的监测补偿参数确定方法的示例性流程图。如图4所示，流程400包括下述步骤。在一些实施例中，流程400可以由数据处理模块执行。

步骤410，基于校准数据与切换后的射频通道信息，确定天线增益数据。

天线增益数据是指与天线在特定方向上的辐射效率相关的数据。

在一些实施例中，基于校准数据与切换后的射频通道信息，数据处理模块可以通过多种方式确定天线增益数据。

在一些实施例中，数据处理模块可以根据切换后的射频通道信息中的天线信息（如天线类型、天线性能、天线外形参数（半径、深度、曲率、天线长度等）等），确定对应的天线增益公式，并基于对应的天线增益公式与天线信息，确定天线增益数据。

天线增益公式是指用于确定天线增益数据的计算公式。在一些实施例中，数据处理模块可以根据天线类型，确定天线增益公式。例如，对于抛物面天线，天线增益公式可以为

在一些实施例中，根据相应的天线增益公式，数据处理模块通过将天线信息中的相应数据（如天线信息、校准数据等）代入相应的天线增益公式，即可得到天线增益数据。

关于如何确定天线增益数据的更多内容，可以参见图5-图6及其相关描述。

步骤420，基于天线增益数据、测试信号参数以及校准数据，确定系统损耗数据。

系统损耗数据是指电磁环境监测校准系统的能量损耗。在一些实施例中，系统损耗数据可以包括从信号源（如校准标准源）到接收器（如数据采集模块）之间所有元件或模块的能量损失。

在一些实施例中，数据处理模块可以基于天线增益数据、测试信号参数以及校准数据，通过计算得到系统损耗数据。

在一些实施例中，系统损耗数据可以与天线增益数据以及测试信号参数中的测试信号的发射功率正相关，与校准数据中的电磁信号的能量负相关。示例性的计算公式包括：系统损耗数据=测试信号的发射功率+天线增益数据-电磁信号的能量。关于测试信号的发射功率与电磁信号的能量的获取方式，可以参见图2及其相关描述。

在一些实施例中，基于天线增益数据、测试信号参数以及校准数据，确定系统损耗数据还可以包括：根据测试信号参数对测试信号进行分段，得到分段信号；并基于分段信号参数、分段信号对应的校准数据及天线增益数据，确定分段信号对应的系统损耗数据。

分段信号是指根据测试信号参数对测试信号进行均匀分段后得到的信号。在一些实施例中，数据处理模块可以根据测试信号参数中测试信号的频率分布对测试信号进行均匀分段，使得每个分段中的测试信号的频率段范围大小一致，以得到分段信号。

示例性地，测试信号参数中测试信号的频率范围为30GHz~40GHz，测试信号的频率分布为30GHz、32GHz、34GHz、36GHz、38GHz、40GHz，则每个分段中的测试信号的频率段范围分别为30GHz~32GHz、32GHz~34GHz、34GHz~36GHz、36GHz~38GHz、38GHz~40GHz。

分段信号参数是指分段信号相应的测试信号参数。在一些实施例中，基于分段信号参数、分段信号对应的校准数据及天线增益数据确定分段信号对应的系统损耗数据的方法，与上述基于天线增益数据、测试信号参数以及校准数据确定系统损耗数据的方法类似，此处不再赘述。在一些实施例中，每个分段信号对应的系统损耗数据也可以用于表征电磁环境监测校准系统的能量损耗。

可以理解地，不同的分段信号对应不同的系统损耗数据，分段越窄，得到的系统损耗数据越精确，从而可以为后续确定更准确的监测补偿参数奠定基础，但同时这会导致系统运算压力较大、运算效率较低，因而通过对测试信号进行合理分段，确定分段信号对应的系统损耗数据，在提高系统损耗数据的精确度的同时，也可以兼顾系统的运算压力，提高运算效率。

在一些实施例中，上述对测试信号进行分段还可以包括：基于不同电磁频率的测试信号的历史可靠度进行分段，历史可靠度越低的电磁频率的测试信号所属的分段越窄。

分段越窄是指历史可靠度越低的电磁频率的测试信号所属的分段的频率段范围越小。例如，常规的电磁频率的测试信号所属的分段的频率段范围大小是1GHz，而历史可靠度较低的电磁频率的测试信号所属的分段的频率段范围大小为0.5GHz。关于不同电磁频率的测试信号的历史可靠度的具体说明，可以参见图3及其相关描述。

本说明书一些实施例，基于不同电磁频率的测试信号的历史可靠度进行分段，可以使分段信号的系统损耗数据更具针对性，从而可以有效提高系统损耗数据的精确度。

步骤430，基于天线增益数据与系统损耗数据，确定监测补偿参数。

在一些实施例中，数据处理模块可以通过计算系统损耗数据与天线增益数据之间的差值，并将两者之间的差值作为监测补偿参数。示例性地，分段信号对应的监测补偿参数=分段信号对应的系统损耗数据-分段信号对应的天线增益数据。

在本说明书的一些实施例中，通过对测试信号分段得到的天线增益数据和系统损耗数据来确定监测补偿参数，可以有效保证监测补偿参数的准确性。

图5是根据本说明书一些实施例所示的天线增益数据确定方法的示例性流程图。如图5所示，流程500包括下述步骤。在一些实施例中，流程500可以由数据处理模块执行。

步骤510，获取天线信息。

关于天线信息的具体说明，可以参见图2及其相关描述。在一些实施例中，天线信息可以基于切换后的射频通道信息确定。

步骤520，基于天线信息与环境数据，确定增益参数。

增益参数是指天线增益公式中的参数。例如，对于抛物面天线，天线增益公式为

在一些实施例中，不同的天线对应的增益参数不同，同样的天线在不同环境数据下的增益参数也会有所区别。在一些实施例中，基于天线信息与环境数据，数据处理模块可以通过第四预设表来确定增益参数。其中，第四预设表可以基于天线信息、环境数据与增益参数进行构建。

在一些实施例中，基于天线信息与环境数据，确定增益参数还可以包括：基于天线方向，确定天线对应的有效环境数据分布；并基于有效环境数据分布与天线信息，通过增益分析模型确定增益参数。

天线方向是指天线辐射或接收电磁信号的方向。在一些实施例中，天线方向可以基于天线信息确定。

有效环境数据分布可以用于表征各方向的环境数据对天线接收信号数据的有效影响。例如，对于同样频率和强度的噪音，天线正面的噪音与天线侧面的噪音对天线的影响是不同的。

在一些实施例中，数据处理模块可以根据天线外形参数（半径、深度、曲率等）、各环境数据与天线的相对位置，通过利用算法模型、计算等方式确定有效环境数据分布。

示例性地，对于环境数据中的某一个噪音源，可以先根据天线外形参数判断该环境噪音数据是否在该天线的辐射面中，若在天线的辐射面中，则可以将该环境噪音数据及其与天线辐射面正方向（天线中心的法向量）的夹角作为一个有效环境数据。由此，多个环境数据（包括环境噪音数据、环境震动数据等）及其与天线辐射面正方向的夹角即可组成有效环境数据分布。

在一些实施例中，数据处理模块可以通过增益分析模型对有效环境数据分布与天线信息进行处理，确定增益参数。

增益分析模型是指用于基于有效环境数据分布与天线信息，确定增益参数的模型。在一些实施例中，增益分析模型可以是机器学习模型。例如，增益分析模型可以包括深度神经网络（Deep Neural Networks，DNN）模型、图神经网络（Graph Neural Networks，GNN）模型或其他自定义模型中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，增益分析模型的输入可以包括有效环境数据分布与天线信息，增益分析模型的输出可以包括增益参数。

在一些实施例中，增益分析模型可以基于大量带有标签的训练样本训练得到。其中，训练样本可以包括样本有效环境数据分布和样本天线信息，标签可以包括训练样本对应的增益参数。训练样本可以基于历史数据确定，标签可以基于对历史数据中的不同环境数据和天线信息对应的增益参数进行统计确定。

在一些实施例中，数据处理模块可以将训练样本输入初始增益分析模型，通过训练迭代更新初始增益分析模型的参数，直到训练的模型满足预设训练条件，获取训练好的增益分析模型。其中，预设训练条件可以是损失函数小于阈值、收敛，或训练周期达到阈值。在一些实施例中，迭代更新模型的参数的方法可以包括随机梯度下降等常规的模型训练方法。

更多关于增益分析模型的更多内容，可以参见图6及其相关描述。

本说明书一些实施例，基于有效环境数据分布与天线信息，通过增益分析模型来确定增益参数，可以保证增益参数的准确性，而且也可以使增益参数更具针对性，从而可以提高天线增益数据的精确度。

步骤530，基于增益参数，通过预设方法确定天线增益数据。

预设方法是指预先设定的计算方法。在一些实施例中，预设方法可以包括天线增益公式。在一些实施例中，数据处理模块可以通过将增益参数代入相应的天线增益公式进行计算，得到天线增益数据。

本说明书一些实施例，基于天线信息和环境信息确定增益参数，综合考虑了天线信息与环境信息对增益参数的影响，可以使得到的增益参数更加准确，从而有利于提高天线增益数据的精确度。

应当注意的是，上述有关流程200、流程300、流程400以及流程500的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程200、流程300、流程400以及流程500进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

图6是根据本说明书一些实施例所示的增益分析模型的示例性示意图。

如图6所示，增益分析模型可以包括环境嵌入层630和增益分析层650。在一些实施例中，基于有效环境数据分布与天线信息，通过增益分析模型确定增益参数可以包括：基于有效环境数据分布610，构建环境影响图谱620；将环境影响图谱620输入环境嵌入层630，确定环境影响特征640-1；以及将环境影响特征640-1与天线信息640-2输入增益分析层650，得到增益参数660。

环境影响图谱620是指可以反映有效环境数据分布610的图谱。环境影响图谱620可以包括多个节点和多条边。在环境影响图谱620中，节点可以是指基于环境数据和天线生成的节点。节点的类型可以包括环境数据节点和天线节点。其中，环境数据节点可以根据环境数据类型划分为环境噪音数据节点、环境障碍物数据节点、环境震动数据节点等。

环境数据节点是指以有效环境数据分布610中的环境数据生成的节点。示例性地，声音传感器监测到的每个噪音源（根据噪音的频率、强度、音色等参数区分不同噪音源）、震动传感器监测到的每个震动源（根据震动的振幅、频率、相位等参数区分不同震动源）、每个电磁干扰源等均可以作为环境数据节点。

例如，有效环境数据分布610中的多个环境噪音数据（对应多个噪音源），如环境噪音数据A1（对应噪音源A1）、环境噪音数据A2（对应噪音源A2），可以分别作为环境噪音数据节点a1、环境噪音数据节点a2。又例如，有效环境数据分布610中的多个环境震动数据（对应多个震动源），如环境震动数据A1（对应震动源B1）、环境震动数据B2（对应震动源B2），可以分别作为环境震动数据节点b1、环境震动数据节点b2。

在一些实施例中，数据处理模块可以通过对多个声音传感器监测到的环境噪音数据进行定位，以确定噪音源。例如，不同声音传感器监测到的同一个频率的声音方向，声音方向的交点就是声源位置（即噪音源）。需要说明的是，震动源的确定方法与上述噪音源的确定方法类似，此处不再赘述。

在一些实施例中，环境数据节点的特征可以包括环境数据类型（如环境噪音数据、环境震动数据等）、环境数据内容（如噪音的频率、强度等数据，震动的振幅、相位、频率等数据，电磁干扰源类型等）。

天线节点是指以切换后的射频通道对应的天线生成的节点。在一些实施例中，天线节点的特征可以包括天线信息，如天线类型、天线性能、天线外形参数（半径、深度、曲率等）等。

多个节点之间可以由边进行连接，边的特征可以反映节点之间的关系。在一些实施例中，环境影响图谱620的边可以包括第一类边。第一类边是指每个环境数据节点与天线节点之间存在的边。在一些实施例中，第一类边的特征可以反映相应的环境数据与天线之间的分布关系，如该环境数据与天线辐射面正方向的夹角等。

在一些实施例中，环境影响图谱620的边还可以包括第二类边。第二类边是指任意两个相同环境数据类型的环境数据节点之间存在的一条边。例如，环境噪音数据节点a1与环境噪音数据节点a2之间存在的一条边。又例如，环境震动数据节点b1与环境震动数据节点b2之间存在的一条边。

在一些实施例中，第二类边的特征可以是第二类边两端连接的相同环境数据类型的两个环境数据之间的差值，以及两个环境数据与天线之间的分布关系的差值。

示例性地，环境噪音数据A1表示为（A

可以理解地，相同环境数据类型的两个环境数据之间可能会相互削弱或相互增强，因此将任意两个相同环境数据类型的环境数据节点之间存在的一条边作为第二类边，将每个环境数据节点与天线节点之间存在的边作为第一类边，构建环境影响图谱，可以综合考虑多个环境数据对增益参数的综合影响，以得到更为精确的增益参数。

环境嵌入层630是指用于对环境影响图谱620进行处理，确定环境影响特征640-1的模型。在一些实施例中，环境嵌入层630可以是机器学习模型。例如，环境嵌入层630可以包括但不限于GNN模型等。

在一些实施例中，环境嵌入层630的输入可以包括环境影响图谱620，环境嵌入层630的输出可以包括环境影响特征640-1。

增益分析层650是指用于对环境影响特征640-1和天线信息640-2进行处理，确定增益参数660的模型。在一些实施例中，增益分析层650可以是机器学习模型。例如，增益分析层650可以包括但不限于DNN模型等。

在一些实施例中，增益分析层650的输入可以包括环境影响特征640-1和天线信息640-2，增益分析层650的输出可以包括增益参数660。关于天线信息的具体内容，可以参见本说明书其他部分的相关描述（如图2及其相关描述）。

在一些实施例中，增益分析模型可以通过对环境嵌入层630和增益分析层650进行联合训练获取。

在一些实施例中，数据处理模块可以基于大量带有标签的训练样本训练初始环境嵌入层和初始增益分析层。其中，训练样本可以包括基于样本有效环境数据分布确定的样本环境影响图谱和样本天线信息，该训练样本的获取方式与前述训练样本的获取方式相同。标签可以包括基于样本有效环境数据分布确定的样本环境影响图谱与样本天线信息对应的实际增益参数，标签可以基于人工标注等方式确定。

示例性的训练过程包括：将样本环境影响图谱输入初始环境嵌入层，得到初始环境嵌入层输出的环境影响特征；将初始环境嵌入层输出的环境影响特征和样本天线信息输入初始增益分析层，得到初始增益分析层输出的增益参数；基于标签和初始增益分析层输出的增益参数构建损失函数，同步更新初始环境嵌入层和初始增益分析层的参数。通过参数更新，得到训练好的环境嵌入层和增益分析层。

本说明书一些实施例，基于有效环境数据分布构建环境影响图谱，并基于环境影响图谱和天线信息，通过训练好的增益分析模型确定增益参数，可以有效保证增益参数的准确性，从而可以为快速且准确地确定天线增益数据奠定基础。此外，采用联合训练的方式对增益分析模型进行训练，不仅可以减少训练所需的样本数量，而且还可以提高训练效率。

本说明书一些实施例还提供一种电磁环境监测校准装置，该装置包括至少一个存储器和至少一个处理器。其中，至少一个存储器用于存储计算机指令，至少一个处理器用于执行计算机指令中的部分指令，以实现图2-图6中描述的方法。

本说明书一些实施例还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行图2-图6中描述的方法。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本说明书中的）也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。