【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多模态通信系统领域，涉及通信系统预均衡方法，尤其涉及一种基于数字孪生的多模态通信系统预均衡方法及装置。
技术介绍
1、多模态通信是指在单个通信系统中同时或交替使用多种通信模式或通信频段的技术，旨在通过整合不同的通信模态，提供系统更高的灵活性、容量和性能，以满足不同的通信需求和环境条件。为了补偿通信系统由于器件造成的信号损伤，减轻信道失真对系统性能的影响，通常采用预均衡技术对通信系统进行调整，预均衡技术主要分为模拟预均衡和数字预均衡两种，然而它们都存在一定的限制。其中，模拟预均衡技术依赖于高精度模拟元件，无法在不同的系统环境下实现一致的高性能传输，为适应系统环境需要人工更换电子元器件；数字预均衡技术在不同系统环境下需要大量时间进行系统参数的调整，耗费时间较长。
技术实现思路
1、基于上述技术现状和问题，本专利技术的目的在于公开一种基于数字孪生的多模态通信系统预均衡方法及装置，通过数字孪生技术在虚拟空间构建动态优化模型，快速迭代优化实体通信系统的预均衡参数，利用多模态通信的优势，在不同频段实现信号的收发，解决当前数字预均衡技术对所有输入信号进行统一处理、无法充分考虑信号间特性差异、无法适应系统实时变化的缺陷，最大程度的减轻信道失真和器件损伤带来的影响，提升系统稳定性。
2、为解决上述问题，第一方面本专利技术公开了一种基于数字孪生的多模态通信系统预均衡方法，所述方法包括：
3、构建物理空间多模态通信系统实体；
4、采集获取所述通信系统的系
5、对所述系统数据进行数据预处理；
6、在虚拟空间中，利用处理后的系统数据，通过数字孪生技术构建多模态通信系统的动态优化模型；
7、将所述物理空间内实体多模态通信系统当前的系统数据传递给所述虚拟空间的动态优化模型，得出最佳预均衡参数；
8、根据预均衡参数对输入信号进行预均衡处理；
9、对输入信号进行多模态通信信号融合处理，同时传输多个不同频段的信号；
10、对处理后的信号进行误码率分析，迭代测试并将结果反馈给所述虚拟空间的动态优化模型，使模型实现迭代更新及优化，提升预均衡效果和系统性能。
11、进一步说明，所述系统数据至少包含系统的通信距离、发射功率、传输速率、通信角度、不同波长输入信号的信号特性中的一个。
12、进一步说明，所述数据预处理主要包括对数据的筛选、清洗、校正、以及归一化和标准化处理。
13、进一步说明，所述预均衡处理时根据动态优化模型得出的最佳预均衡参数，调整所述输入信号的电压幅度，对其进行波形整形，补偿输入信号失真，优化信号传输质量。
14、进一步说明，对所述输入信号进行多模态通信信号融合时，将所述输入信号划分成不同的数据流，分别利用不同的频段带宽进行传输，接收端过滤接收目标信号后，将多个信号重新合并为一个数据流进行串行传输。
15、为解决上述问题，第二方面本专利技术公开了一种预均衡装置，所述装置包括核心控制器现场可编程逻辑门阵列fpga和数模转换器dac两部分，其中所述fpga接收和处理输入信号，并根据动态优化模型的反馈调整预均衡参数，优化通信系统性能；所述dac根据fpga调整后的预均衡参数，对所述输入信号的电压幅度进行调整并整形波形，在传输过程中补偿信号失真，优化信号传输质量。
16、为解决上述问题，第三方面本专利技术公开了一种多模态通信信号处理装置，旨在支持多频段信号的同时传输和接收，对频谱资源进行充分利用，提高信号传输效率和带宽利用率，所述装置包括依次连接的信号分段单元、信号发送单元、信号接收单元和信号聚合单元，其中
17、所述信号分段单元，用于对输入信号进行数据块划分，将输入信号划分成多个不同的数据流；
18、所述信号发送单元，用于将划分后的多个数据流分别传送到不同的频段上，分别进行数据块传输；
19、所述信号接收单元，用于选择性过滤、接收多个信道中的目标信号，并对相近信道的信号进行有效区分；
20、所述信号聚合单元，用于将接收到的多个目标信号进行数据聚合，重新合并成为一个数据流，进行串行传输。
21、本专利技术的有益效果：本专利技术公开的基于数字孪生的多模态通信系统预均衡方法及装置，通过数字孪生技术在虚拟空间构建动态优化模型，快速迭代并优化实体通信系统的预均衡参数，利用多模态通信的优势，在不同频段实现信号的传输和接收，解决了现有预均衡技术在通信系统中的局限性问题，缓解了单一无线通信的频谱受限问题，提升了通信系统的数据传输速率及通信性能，快速调整不同环境下的系统参数，降低系统的误码率。
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1.一种基于数字孪生的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述系统数据至少包含系统的通信距离、发射功率、传输速率、通信角度、不同波长输入信号的信号特性中的一个。
3.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述数据预处理主要对数据进行筛选、清洗、校正、归一化和标准化处理。
4.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述预均衡处理时能够根据所述动态优化模型得出的最佳预均衡参数，调整所述输入信号的电压幅度，并对其进行波形整形，补偿输入信号失真，优化信号传输质量。
5.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，对所述输入信号进行多模态通信信号融合时，将所述输入信号划分成不同的数据流，分别利用不同的频段带宽进行传输，接收端过滤接收目标信号后，将接收到的多个信号重新合并为一个数据流进行串行传输。
6.一种预均衡装置，用于执行权利要求1-5任意一项所述多模态通信系统预均衡方法中的预均衡处理，其特征在于
7.一种多模态通信信号处理装置，用于执行权利要求1-5任意一项所述多模态通信系统预均衡方法中的多模态通信信号融合处理，其特征在于，所述装置包括依次连接的信号分段单元、信号发送单元、信号接收单元和信号聚合单元，其中所述信号分段单元，用于对输入信号进行数据块划分，将输入信号划分成多个不同的数据流；所述信号发送单元，用于将划分后的多个数据流分别传送到不同的频段上，分别进行数据块传输；所述信号接收单元，用于选择性过滤、接收多个信道中的目标信号，并对相近信道的信号进行有效区分；所述信号聚合单元，用于将接收到的多个目标信号进行数据聚合，重新合并成为一个数据流，进行串行传输。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述系统数据至少包含系统的通信距离、发射功率、传输速率、通信角度、不同波长输入信号的信号特性中的一个。
3.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述数据预处理主要对数据进行筛选、清洗、校正、归一化和标准化处理。
4.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，所述预均衡处理时能够根据所述动态优化模型得出的最佳预均衡参数，调整所述输入信号的电压幅度，并对其进行波形整形，补偿输入信号失真，优化信号传输质量。
5.根据权利要求1所述的多模态通信系统预均衡方法，其特征在于，对所述输入信号进行多模态通信信号融合时，将所述输入信号划分成不同的数据流，分别利用不同的频段带宽进行传输，接收端过滤接收目标信号后，将接收到的多个信号重新合并为一个数据流进行串行传输。
6.一种预均衡装置，用于执行权利要求1-5任意一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨智涌，叶海舟，刘朝阳，罗美龄，
申请(专利权)人：深圳市中易腾达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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