通遥算一体化基带分流处理方法及装置与流程

本说明书实施例涉及卫星通信，特别涉及通遥算一体化基带分流处理方法。

背景技术：

1、随着通信感知一体化终端的演进，同一硬件平台需同时承担通信、感知与运算，由此产生的基带数据规模持续增长。在典型接收链路中，射频前端经模数转换产生连续高速的同相正交数据序列，所述同相正交数据序列需依次经过缓存、信号处理与纠错编码等环节方可形成可供回传或本地处理的有效数据。

2、在已有处理机制中，所述同相正交数据序列通常被无差别地写入缓存并完整送入后级处理链路，由数字信号处理集群与前向纠错编码模块对每一缓存页执行运算。当所述后级处理链路中存在大量低价值杂波或重复性背景信号时，后级仍须分配完整的计算与时钟资源，造成功耗与带宽的显著浪费。

3、为缓解上述问题，部分机制尝试在基带后级引入人工智能推理以识别可省略的数据，但该推理模块多部署于数字信号处理之后，既无法避免前级已发生的完整运算开销，又因采用通用处理器执行复杂模型而引入额外自身能耗；更有甚者，推理单元运行所耗能量可能超过该单元替后级节省的能耗，使分流失去意义。此外，已有机制多将判定结果以软件方式回传调度，响应链路长，难以匹配模数转换侧持续高速产数的节拍。

4、因此，如何在基带数据进入重负载处理环节之前，以极低成本完成数据价值的源头判别，并据此对后级硬件资源实施确定性闭环控制，从而在不损失高价值信号的前提下降低整体功耗与回传带宽，仍是亟待解决的课题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供了通遥算一体化基带分流处理方法。本说明书一个或者多个实施例同时涉及通遥算一体化基带分流处理装置，一种计算设备，一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

2、根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种通遥算一体化基带分流处理方法，包括：

3、将射频前端模数转换得到的原始同相正交数据序列按照写指针写入带有页表的多页缓存，页表记录多页缓存中各缓存页的有效状态；

4、利用基带原生人工智能协处理器对多页缓存中已就绪的缓存页进行底层物理电磁特征匹配，得到二维判决特征；

5、依据二维判决特征对缓存页执行二维联合判决，得到缓存页对应的分流类别，分流类别包括低价值类别、可压缩类别和高价值类别；

6、根据分流类别生成对应的三态控制命令，三态控制命令包括对应低价值类别的丢弃控制命令、对应可压缩类别的旁路控制命令和对应高价值类别的强制全传控制命令；

7、按照三态控制命令对后级处理链路执行硬件级闭环分流，硬件级闭环分流通过基带原生人工智能协处理器对页表、时钟树和编码调度发出的底层干预实现。

8、在一种可能的实现方式中，基带原生人工智能协处理器采用非递归固定步长的极低功耗量化算子，量化算子通过移位加硬连线卷积逻辑直接布线到缓存页读取端口的物理路径上，并摒弃通用处理器的取指与译码流水线，使基带原生人工智能协处理器的运行功耗稳定低于被基带原生人工智能协处理器时钟门控所阻断的后级前向纠错编码模块与数字信号处理集群的功耗。

9、在一种可能的实现方式中，多页缓存包括按序轮换的若干缓存页，基带原生人工智能协处理器以零拷贝方式读取多页缓存中已就绪的缓存页并在读取后执行底层物理电磁特征匹配，模数转换按照写指针将新的原始同相正交数据序列写入多页缓存中当前未被读取的缓存页，使多页缓存在写指针与读取指针之间形成乒乓轮换；方法通过页表级流水线握手协议协调模数转换写指针、基带原生人工智能协处理器判决与读取指针，使二维联合判决得到的三态控制命令在对应缓存页被后级读取之前生效。

10、在一种可能的实现方式中，二维判决特征包括置信度特征和异常度特征，基带原生人工智能协处理器经对多普勒展宽与瞬态包络的底层物理电磁特征匹配得到置信度特征，并同步提取信号的时空能量异常指数作为异常度特征，依据预设的丢弃置信度门限、旁路置信度门限、全传置信度门限和异常度门限对置信度特征和异常度特征执行二维联合判决；当置信度特征低于丢弃置信度门限且异常度特征低于异常度门限时，将缓存页判为低价值类别；当置信度特征不低于旁路置信度门限且不高于全传置信度门限且异常度特征低于异常度门限时，将缓存页判为可压缩类别；当异常度特征不低于异常度门限或置信度特征高于全传置信度门限时，将缓存页判为高价值类别；异常度特征的提取依据包括雷达散射截面积瞬态极值跳变特征或在距离维与多普勒频移上捕获到的未知宽带干扰频谱饱和特征。

11、在一种可能的实现方式中，当生成丢弃控制命令时，基带原生人工智能协处理器清空页表中对应缓存页的有效状态位，并对后级前向纠错时钟树执行门控，使后级处理链路停止读取缓存页，模数转换按照写指针将新的原始同相正交数据序列自然覆写缓存页。

12、在一种可能的实现方式中，当生成旁路控制命令时，基带原生人工智能协处理器依据预置的语义字典将对应缓存页映射为语义短包，并对语义短包施加重复编码短码或重复扩频处理，将处理后的语义短包送入物理层成帧器执行直传，物理层成帧器不经过后级前向纠错编码而向通信链路下发。

13、在一种可能的实现方式中，当生成强制全传控制命令时，基带原生人工智能协处理器触发最高优先级硬件中断以唤醒后级前向纠错和数字信号处理，并按照动态容错等级调度前向纠错编码，使缓存页以全量方式经后级前向纠错编码回传；全传置信度门限与异常度门限基于历史误报率与背景杂波方差的移动平均闭环调整；方法使用预置的语义字典，由强制全传回传至云端的全量原始同相正交数据经离线高算力模型提取新目标特征后生成字典更新包，通过下行控制链路协同更新片上语义字典。

14、根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种通遥算一体化基带分流处理装置，包括：

15、缓存写入模块，被配置为将射频前端模数转换得到的原始同相正交数据序列按照写指针写入带有页表的多页缓存，页表记录多页缓存中各缓存页的有效状态；

16、特征确定模块，被配置为利用基带原生人工智能协处理器对多页缓存中已就绪的缓存页进行底层物理电磁特征匹配，得到二维判决特征；

17、类别确定模块，被配置为依据二维判决特征对缓存页执行二维联合判决，得到缓存页对应的分流类别，分流类别包括低价值类别、可压缩类别和高价值类别；

18、命令生成模块，被配置为根据分流类别生成对应的三态控制命令，三态控制命令包括对应低价值类别的丢弃控制命令、对应可压缩类别的旁路控制命令和对应高价值类别的强制全传控制命令；

19、闭环分流模块，被配置为按照三态控制命令对后级处理链路执行硬件级闭环分流，硬件级闭环分流通过基带原生人工智能协处理器对页表、时钟树和编码调度发出的底层干预实现。

20、根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种计算设备，包括：

21、存储器和处理器；

22、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述通遥算一体化基带分流处理方法的步骤。

23、根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现上述通遥算一体化基带分流处理方法的步骤。

24、根据本说明书实施例的第五方面，提供了一种计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述通遥算一体化基带分流处理方法的步骤。

25、本说明书实施例提供通遥算一体化基带分流处理方法及装置，包括：将射频前端模数转换得到的原始同相正交数据序列按照写指针写入带有页表的多页缓存；由基带原生人工智能协处理器对多页缓存中已就绪的缓存页进行底层物理电磁特征匹配，得到二维判决特征；依据二维判决特征对缓存页执行二维联合判决，得到该缓存页对应的分流类别；根据分流类别生成对应的三态控制命令，并依据该三态控制命令，经由对页表、时钟树与编码调度发出的底层干预，对后级处理链路执行硬件级闭环分流。通过在前置基带引入极低功耗协处理器对数据进行源头分流，能够在保障高价值信号完整回传的同时显著降低后级处理功耗与数据带宽压力。