本发明涉及电磁频谱地图构建，特别是涉及一种电磁地图生成方法。
背景技术：
1、电磁地图能够直观地呈现电磁能量分布、频谱资源分布等信息。理想情况下，电磁信号强度的分布情况能够精准地映射出辐射源的数量和它们所处的位置，从而有效地协助对辐射源进行精准定位。现有电磁地图生成的主要原理及缺点如下：
2、1.空间插值法
3、主要原理：通过利用已知离散点的监测数据，采用各种插值算法来估计未知点的电磁环境信息，无需依赖其他先验知识。
4、缺点：在处理离散化、不准确的频谱感知数据时，可能因数据分布不均或采样点稀疏而导致插值结果不准确。
5、2.参数构建法
6、主要原理：依赖于发射机信息和电波传播环境参数等先验信息，通过正演法或位置估计法等方法进行建模，精度较高但受限于先验信息的获取。
7、缺点：高度依赖于先验信息的获取，而在实际场景中，这些先验信息往往难以获取或完整，从而限制了其应用范围和精度。
8、3.混合构建法
9、主要原理：结合了空间插值法和参数构建法的优点，通过初步构建和后续修正的方式生成电磁地图。
10、缺点：虽然结合了前两者的优点，但在处理复杂环境和多变信号传播特性时，仍可能面临建模精度下降的问题。
11、因此，需要一种电磁地图生成方法，能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种电磁地图生成方法，能够有效提高生成电磁地图的准确度和精确度。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电磁地图生成方法，包括以下步骤：
3、获取包含目标区域内建筑物分布信息的掩码地图；
4、绘制包含所述目标区域内各个采样点的位置信息及其接收信号强度的灰度图作为电磁采样地图；
5、将所述掩码地图和所述电磁采样地图融合后获得输入图像样本；
6、利用电磁地图生成模型基于所述输入图像样本生成电磁地图；所述电磁地图生成模型是基于unet++模型构建的，具体包括：
7、编码器和解码器，所述编码器和解码器形成不同深度的unet子编解码网络的嵌套连接，每个所述unet子编解码网络生成一个与所述输入图像样本相同尺寸的特征图；
8、深度监督模块，用来根据所述特征图预测获得电磁地图。
9、进一步的，所述绘制包含所述目标区域内各个采样点的位置信息及其接收信号强度的灰度图作为电磁采样地图，包括：
10、将所述接收信号强度转换为介于0到1之间的灰度值；
11、设置采样点对应的像素的灰度值为转换后对应位置的所述接收信号强度，其余区域内的像素的灰度值为0，获得电磁采样地图。
12、进一步的，所述掩码地图中建筑物区域内的像素的灰度值为1，非建筑物区域内的像素的灰度值为0。
13、进一步的，所述电磁地图生成模型在进行训练时，通过以下方法生成训练标签：
14、绘制包含所述目标区域内各个采样点的接收信号强度的灰度图作为参考电磁地图；
15、保留所述参考电磁地图中以辐射源坐标为圆心，以设定值为半径的圆形区域内的像素的灰度值，并将其余区域内的像素的灰度值设为1，获得新的所述参考电磁地图作为所述训练标签。
16、进一步的，所述参考电磁地图中建筑物区域内的像素的灰度值为1，非建筑物区域内的像素的灰度值介于0到1之间。
17、进一步的，所述根据所述特征图预测获得电磁地图，包括：
18、将所述不同深度的unet子编解码网络生成的所述特征图分别进行卷积操作后拼接成一张融合特征图；
19、将所述融合特征图依次经过注意力模块和卷积操作，输出所述电磁地图。
20、进一步的，所述电磁地图生成模型的损失函数为
21、
22、其中，w为所述输入图像样本的数量，inputmapi和groundtruthi分别为第i张所述输入图像样本和第i张所述训练标签，ε(pixel)为归一化后的所述训练标签中像素的灰度值，pixel∈groundtruth，fmap(·)和θ分别表示模型和模型参数。
23、进一步的，所述不同深度的unet子编解码网络包括深度分别为2、3、4、5的unet子编解码网络。
24、有益效果
25、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明只需要获取建筑物分布信息、采样点的位置信息和对应位置的接收信号强度，不依赖先验信息的获取就能获得最终的电磁地图，有广阔的应用场景；本发明利用采样点的位置信息和对应位置的接收信号强度生成电磁采样地图，并将其与包含建筑物分布信息的掩码地图进行叠加，生成的输入图像样本利用基于unet++的电磁地图生成模型分析处理后获得最终的电磁地图，对频谱感知数据的要求低，能够处理离散化、不准确的数据，不会因数据分布不均或采样点稀疏而导致生成的电磁地图失真，且在处理复杂环境和多变信号时仍能获得比较精确的电磁地图；本发明使用阶跃损失函数，促使模型训练时高度聚焦于辐射源及其紧邻区域的精细描绘，通过精准捕捉这些关键区域的电磁特性，确保了生成的电磁地图在辐射源重点区域展现出较高的精确度。
1.一种电磁地图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绘制包含所述目标区域内各个采样点的位置信息及其接收信号强度的灰度图作为电磁采样地图，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩码地图中建筑物区域内的像素的灰度值为1，非建筑物区域内的像素的灰度值为0。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁地图生成模型在进行训练时，通过以下方法生成训练标签：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参考电磁地图中建筑物区域内的像素的灰度值为1，非建筑物区域内的像素的灰度值介于0到1之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征图预测获得电磁地图，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁地图生成模型的损失函数为
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同深度的unet子编解码网络包括深度分别为2、3、4、5的unet子编解码网络。
