本发明专利技术公开了一种源区电磁脉冲波形构建方法、系统、介质及设备，涉及数据处理技术领域，该方法包括：通过具有甚低频电磁脉冲信号监测功能的接收站台获取远区数据；对所述远区数据进行预处理，得到预处理后的远区波形；通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果；根据所述衰变结果构建信道衰减模型，以及对所述信道衰减模型进行修正；将所述远区波形逆向叠加至所述信道衰减模型中，得到源区信息，根据所述源区信息进行波形合成，得到源区波形；对所述源区波形进行后处理，得到源区甚低频电磁脉冲波形。本发明专利技术通过采用实测远区甚低频电磁脉冲数据和长波传播模型进行逆向源区波形建模工作，提升了源区波形建模的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体涉及一种源区电磁脉冲波形构建方法、系统、介质及设备。
技术介绍
1、雷电和核爆炸会引起瞬时的强电磁脉冲，进而可能对电力、交通、通信、导航定位等各类依赖电子设备的系统和基础设施造成巨大破坏。电磁脉冲模拟研究是人们认识和防范电磁脉冲的重要途径。电磁脉冲模拟主要包括源区信号建模和传播衰减仿真两部分。源区信号的准确性对电磁脉冲传播仿真计算影响很大。
2、目前，可用的源区电磁脉冲信号只有公开的标准波形。但是，标准波形用来进行个例电磁脉冲远区传播仿真计算时，往往和观测的真实波形差异很大。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种源区电磁脉冲波形构建方法、系统、介质及设备，旨在解决现有电磁脉冲远区传播仿真计算中存在的源区标准波形无法准确反应个例化的源区特征问题，从而提升电磁脉冲远区传播仿真精度。
2、本专利技术的第一方面在于提供一种源区电磁脉冲波形构建方法，所述方法包括：
3、通过具有电磁脉冲信号监测功能的接收站台获取远区数据；
4、对所述远区数据进行预处理，得到预处理后的远区波形；
5、通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果；
6、根据所述衰变结果构建信道衰减模型，以及对所述信道衰减模型进行修正；
7、将所述远区波形逆向叠加至所述信道衰减模型中，得到源区不同频点场强和相位信息，根据所述源区频点场强和相位信息进行波形合成，得到源区波形；</p>8、对所述源区波形进行后处理，得到源区甚低频电磁脉冲波形。
9、根据上述技术方案的一方面，通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果的步骤，包括：
10、分别确定源点坐标与目标点坐标，计算所述源点坐标与所述目标点坐标之间的传播距离与方位角；
11、根据所述源点坐标、传播距离与方位角，在预设的地球模型中绘制出波形最快到达所述目标点坐标的衰减路线；
12、将所述源区坐标与方位角编写至长波传播模型的执行用例中，并在所述执行用例中设定频率值，确定最大传播距离，以及定义距离步长；
13、循环计算预设频率区间内的多个单频点，得到单频数据，以确定波形在衰变过程中的振幅张量与相位张量。
14、根据上述技术方案的一方面，循环计算预设频率区间内的多个单频点的过程，具体为：
15、循环计算3-60khz之间共计58个单频点的单频数据。
16、根据上述技术方案的一方面，所述信道衰减模型的表达式为：
17、；
18、式中，为中的振幅张量，为中的相位张量。
19、根据上述技术方案的一方面，对所述信道衰减模型进行修正的步骤，包括：
20、采用hample滤波函数与smooth平滑函数，对所述信道衰减模型进行模型修正。
21、根据上述技术方案的一方面，根据所述源区信息进行波形合成，得到源区波形的步骤，按照以下表达式进行：
22、；
23、；
24、；
25、式中，为波形数据长度，为远区时域波形，为远区频域数据，为虚数单位，为源区频域数据，、分别为时域离散点和频域离散点。
26、根据上述技术方案的一方面，对所述源区波形进行后处理，得到源区甚低频电磁脉冲波形的步骤，包括：
27、对所述源区波形进行去噪处理，得到理论建模数据；
28、根据所述理论建模数据计算数据均值与标准差，将低于预设标准差门限的时域波形进行索引查询，以根据索引结果构建得到源区甚低频电磁脉冲波形；
29、其中，数据均值的计算表达式为：
30、；
31、数据标准差的计算表达式为：
32、。
33、本专利技术的第二方面在于提供一种源区电磁脉冲波形构建系统，应用于上述技术方案当中所述的方法，所述系统包括：
34、数据获取模块，用于通过具有电磁脉冲信号监测功能的接收站台获取远区数据；
35、前处理模块，用于对所述远区数据进行预处理，得到预处理后的远区波形；
36、计算模块，用于通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果；
37、模型构建模块，用于根据所述衰变结果构建信道衰减模型，以及对所述信道衰减模型进行修正；
38、波形合成模块，用于将所述远区波形逆向叠加至所述信道衰减模型中，得到源区信息，根据所述源区信息进行波形合成，得到源区波形；
39、后处理模块，用于对所述源区波形进行后处理，得到源区甚低频电磁脉冲波形。
40、本专利技术的第三方面在于提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述技术方案当中所述方法的步骤。
41、本专利技术的第四方面在于提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述技术方案当中所述方法的步骤。
42、与现有技术相比，采用本专利技术所示的源区电磁脉冲波形构建方法、系统、介质及设备，有益效果在于：
43、在进行源区甚低频电磁脉冲波形的构建过程中，通过具有甚低频电磁脉冲信号监测功能的接收站台获取远区数据，采用前处理手段对远区数据进行滤波等，然后通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果，基于此构建信道衰减模型，然后将远区波形逆向叠加至信道衰减模型中，得到源区信息，然后根据源区信息进行波形合成以得到源区波形，最后是对源区波形进行后处理，最终得到源区甚低频电磁脉冲波形。本专利技术通过采用实测远区甚低频电磁脉冲数据和长波传播模型进行逆向源区波形建模工作，最终在源区波形建模时能针对不同特性的事件能得到不同的源区建模结果，从而提升了源区波形建模的准确性。
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【技术保护点】
1.一种源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，循环计算预设频率区间内的多个单频点的过程，具体为：
4.根据权利要求1所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，所述信道衰减模型的表达式为：
5.根据权利要求4所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，对所述信道衰减模型进行修正的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，根据所述源区信息进行波形合成，得到源区波形的步骤，按照以下表达式进行：
7.根据权利要求6所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，对所述源区波形进行后处理，得到源区甚低频电磁脉冲波形的步骤，包括：
8.一种源区电磁脉冲波形构建系统，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的方法，所述系统包括：
9.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，通过预设的长波传播模型计算源区至远区之间单频点传播的衰变结果的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，循环计算预设频率区间内的多个单频点的过程，具体为：
4.根据权利要求1所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，所述信道衰减模型的表达式为：
5.根据权利要求4所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，对所述信道衰减模型进行修正的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的源区电磁脉冲波形构建方法，其特征在于，根据所述源区信...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘裔文，杨越涛，饶文涛，王玉皞，周冰燕，熊雯，徐阳，
申请(专利权)人：上饶师范学院，
类型：发明
国别省市：
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