基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法、装置、设备以及介质与流程

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法、装置、设备以及介质。

背景技术：

1、卫星通信凭借全域覆盖、抗毁性强、部署灵活等特点，广泛应用于应急通信、卫星物联网、遥感数据回传及野外测控等场景。现有卫星多用户传输技术主要采用频分、时分、码分等多址接入方式，通过对频谱、时隙或码域资源进行划分实现多终端数据传输。同时，结合自适应调制编码技术，根据终端链路状态调整传输参数，以提升通信效率。

2、然而，现有方案依赖固定资源分配和终端反馈机制，难以适应多终端链路差异及动态业务需求，存在频谱利用率低、并发容量有限、强弱链路性能失衡等问题。同时，频繁信令交互易引入较大时延，同载波传输中的接收端干扰消除算法增加终端计算复杂度，不利于低信噪比、高动态及海量终端接入场景下的高效可靠通信。因此，如何提高数据通信的可靠性是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明通过提供基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法、装置、设备以及介质，解决了现有技术中在频繁信令交互易的场景下，如何提高数据通信的可靠性的技术问题，实现了在频繁信令交互易的场景下，如何提高数据通信的可靠性技术效果。

2、第一方面，本发明提供了基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，包括，主站发送数据处理流程以及终端接收数据处理流程，其中：

3、主站发送数据处理流程，包括：基于soc与fpga协同架构，对终端业务数据进行标签封装、本地轻量信道预测与分级调度，并将完成调度的终端业务数据传输至fpga进行分类缓存隔离、差异化调制编码以及分层预干扰抵消处理，并经基带合路后发送终端业务数据；

4、终端接收数据处理流程，包括：接收主站发送的终端业务数据，并对终端业务数据进行缓存、解码及终端身份标识匹配过滤，得到与本地终端标识对应的目标数据，并将目标数据输出至本地处理单元。

5、进一步地，对终端业务数据进行标签封装，包括：

6、根据各终端业务数据对应的链路质量、传输优先级以及速率需求，确定各终端业务数据对应的调制编码方式，并将终端序列标识以及对应的调制编码标识添加至该终端业务数据的数据帧头部。

7、进一步地，对终端业务数据进行本地轻量信道预测与分级调度，包括：

8、基于主站的soc处理器，获取各终端对应的历史信噪比数据以及误码率时序数据，并基于轻量级预测算法对各终端的链路状态进行预测，得到链路状态预测结果；

9、根据各终端的链路状态预测结果确定对应的调制编码参数；

10、根据各终端业务数据的业务类型进行优先级划分，并按照预设优先级建立对应的缓存队列，并缓存对应的终端业务数据；

11、对各缓存队列中的各终端业务数据进行分级调度。

12、进一步地，将完成调度的终端业务数据传输至fpga进行分类缓存隔离以及差异化调制编码，包括：

13、将完成调度的终端业务数据传输至fpga，并根据该终端业务数据对应的终端序列标识及调制编码标识进行分类缓存隔离；

14、基于各分类缓存中的终端业务数据，调用对应的调制编码参数进行独立信道编码、交织及基带调制处理。

15、进一步地，对终端业务数据进行分层预干扰抵消处理，包括：

16、根据各终端业务数据对应的调制编码方式提取对应的星座特征参数，并生成对应的预干扰抵消参数；

17、基于预干扰抵消参数，对该终端业务数据对应的基带信号进行幅度及相位预补偿。

18、进一步地，对终端业务数据进行缓存以及解码，包括：

19、接收主站下发的混合数据流，混合数据流为多个终端业务数据复用后的传输形态；

20、将混合数据流转换为数字基带数据并进行缓存；

21、读取缓存后的数字基带数据，并基于预设解调参数进行解码处理，得到解码后的终端业务数据。

22、进一步地，对解码后的终端业务数据进行终端身份标识匹配过滤，得到与本地终端标识对应的目标数据，包括：

23、获取终端业务数据对应的终端序列标识，并与本地终端标识进行匹配校验；

24、若终端序列标识与本地终端标识不匹配，则丢弃对应的终端业务数据；若匹配，则输出为目标数据。

25、第二方面，本发明提供了基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输装置，包括：

26、主站数据发送模块，用于基于soc与fpga协同架构，对终端业务数据进行标签封装、本地轻量信道预测与分级调度，并将完成调度的终端业务数据传输至fpga进行分类缓存隔离、差异化调制编码以及分层预干扰抵消处理，并经基带合路后发送终端业务数据；

27、终端数据接收模块，用于接收主站发送的终端业务数据，并对终端业务数据进行缓存、解码及终端身份标识匹配过滤，得到与本地终端标识对应的目标数据，并将目标数据输出至本地处理单元。

28、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

29、处理器；

30、用于存储处理器可执行指令的存储器；

31、其中，处理器被配置为执行以实现如第一方面提供的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法。

32、第四方面，本发明提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行实现如第一方面提供的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法。

33、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

34、本发明采用同载波差异化叠加复用架构，结合发端预干扰抵消、预测驱动自适应调度以及终端身份精准过滤机制，有效解决传统卫星多终端传输中频谱利用率低、终端处理复杂、反馈开销大以及弱链路可靠性不足等问题。通过将干扰消除前移至发送端，终端无需执行复杂串行干扰消除算法，仅需完成轻量化身份识别与数据解调处理，降低终端计算负担和处理时延，提高弱信道条件下的数据接收可靠性。同时，利用本地信道状态预测结果提前完成调制编码参数配置与资源调度，减少终端反馈交互，降低信令开销，并提升链路快速变化环境下的自适应能力。

35、本发明突破传统时频资源独占分配方式，实现单载波多终端业务叠加传输，提高单位频谱资源承载能力，增强大规模终端并发接入能力。通过分级缓存调度和差异化参数匹配，可针对不同链路质量、业务优先级及传输需求进行动态优化，实现高速业务与高可靠业务的兼容传输。同时，取消频繁载波切换机制，简化系统硬件结构与控制流程，降低设备功耗和部署成本，并减少调度、反馈及干扰处理带来的额外时延，提升整体通信实时性和系统鲁棒性，为低轨卫星星座物联网、应急通信及宽带数据回传等应用提供高效、可靠的技术支撑。

1.基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，包括，主站发送数据处理流程以及终端接收数据处理流程，其中：

2.如权利要求1所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，对终端业务数据进行标签封装，包括：

3.如权利要求2所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，对终端业务数据进行本地轻量信道预测与分级调度，包括：

4.如权利要求3所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，将完成调度的终端业务数据传输至fpga进行分类缓存隔离以及差异化调制编码，包括：

5.如权利要求4所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，对终端业务数据进行分层预干扰抵消处理，包括：

6.如权利要求1所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，对终端业务数据进行缓存以及解码，包括：

7.如权利要求6所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法，其特征在于，对解码后的终端业务数据进行终端身份标识匹配过滤，得到与本地终端标识对应的目标数据，包括：

8.基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行实现如权利要求1至7中任一项所述的基于单载波差异化调制编码与多终端卫星数据传输方法。