本发明属于信号传输领域，尤其涉及一种多波束数字相控阵的大带宽信号传输动态压缩处理方法。
背景技术：
1、随着数字相控阵的应用越来越广泛，其规模也越来越大，所支持的带宽最大可能超过1ghz，支持的波束数量从几个到上百个不等，通道数量则为成百上千，甚至几十万个，在各种大规模数字相控阵中，数据传输能力已成为系统的瓶颈，如何保证各模块之间多波束大带宽信号的同步传输已是大型数字相控阵系统的重要环节。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种多波束数字相控阵的大带宽信号传输动态压缩处理方法，包括以下步骤：
2、步骤s101、获取当前系统的有效参数，所述有效参数包括当前系统的波束数量m、系统固定吞吐量t和原始采样位宽d；
3、步骤s103、基于所述有效参数确定每个波束所需的最小比特位宽b；
4、步骤s105、将所述最小比特位宽b与所述原始采样位宽d进行比较；
5、步骤s107、基于比较结果，确定是否进行数据压缩；
6、其中，所述步骤s103包括：
7、步骤s1031、计算每个波束所需的第一吞吐量f；
8、步骤s1033、基于所述第一吞吐量，计算每个波束所需的最小比特位宽 b，其中，，其中ceil 函数表示向上取整。
9、其中，所述步骤s107包括：
10、步骤s1071、如果b<d，则进行数据压缩；
11、步骤s1073、如果d≤b，则减少波束数量。
12、其中，所述数据压缩包括如下步骤：
13、步骤（1）、将每个波束的连续数据流 x(n) 划分为长度为 n 的分段，每个分段包含n个采样点其中，n = 1, 2, ..., n，m表示第m个波束，m = 1, 2, ..., m；
14、步骤（2）、确定每个分段的最大绝对值，n = 1, 2, ...,n；
15、步骤（3）、确定的符号位数量；
16、步骤（4）、仅保留的第一个有效符号位，舍弃的高个符号位，舍弃该分段数据的低个位，得到 b 比特的压缩数据；
17、步骤（5）、将每个分段的压缩系数打包在帧头中，以及将压缩后的 b 比特数据也打包在该帧中。
18、其中，所述步骤（5）中每个波束都有独立的帧头和压缩系数。
19、其中，所述步骤（4）用公式表达如下：，其中，表示压缩后的 b 比特数据；表示分段的最大绝对值；表示的符号位数量；b 表示压缩后的最小比特位宽；sign(x)表示x的符号函数，当x>0时为1，当x<0时为-1；表示保留的第一个有效符号位；表示保留的低位。
20、其中，所述步骤s101之前还包括：在当前系统执行时钟网络同步，确保所述系统中的不同级别的模块在同步时钟域中。
21、其中，所述系统中一级模块负责对接收天线阵列的m个子阵通道进行采样和数字化，每个子阵通道采样数据为，其中，n = 1, 2, ..., n，m表示第m个波束，m = 1,2, ..., m。
22、其中，所述系统中二级模块对采样数据进行压缩,生成压缩数据。
23、其中，所述系统的接收端缓存m个样点，通过帧头和压缩系数恢复出原始数据。
24、与现有技术相比，本发明具备如下优点：
25、该方法适用于大型数字相控阵系统中，传输大吞吐量的多波束数据；
26、在硬件传输能力确定的情况下，可根据波束数量对传输数据位宽进行动态调整，在波束数量和信号信噪比之间做到最优；
27、通过对原始采样数据进行压缩，将b比特的压缩数据传输，大幅降低了传输带宽需求；
28、在压缩和解压缩过程中，通过帧头和压缩系数信息的同步传输，确保了接收端能够准确恢复出原始采样数据，这样可以确保整个接收-压缩-发射链路的时间同步性，避免相位和幅度误差；
29、通过将复杂的数字信号处理集中在二级和三级模块，一级模块仅负责简单的同步采样，降低了前端电路的复杂度，这种分层设计有利于降低系统成本和功耗。
30、该方法可以适应不同波束数和采样点数的系统需求，只需调整压缩比特数和解压比特数即可，如可以应用于多种高速数据传输系统中，如物联网系统、边缘计算、移动基站等。
1.一种多波束数字相控阵的大带宽信号传输动态压缩处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤s103包括：
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤s107包括：
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述数据压缩包括如下步骤：
5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤（5）中每个波束都有独立的帧头和压缩系数。
6.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤（4）用公式表达如下：，其中，表示压缩后的 b 比特数据；表示分段的最大绝对值；表示的符号位数量；b 表示压缩后的最小比特位宽；sign(x)表示x的符号函数，当x>0时为1，当x<0时为-1；表示保留的第一个有效符号位；表示保留的低位。
7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤s101之前还包括：在当前系统执行时钟网络同步，确保所述系统中的不同级别的模块在同步时钟域中。
8.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述系统中一级模块负责对接收天线阵列的m个子阵通道进行采样和数字化，每个子阵通道采样数据为，其中，n = 1, 2, ...,n，m表示第m个波束，m = 1, 2, ..., m。
9.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述系统中二级模块对采样数据进行压缩,生成压缩数据。
10.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述系统的接收端缓存m个样点，通过帧头和压缩系数恢复出原始数据。
