本發明涉及磁感應通信，尤其是涉及一種基于斯格明子輔助的信道均衡方法、系統、介質及設備。
背景技術：
1、當前通信領域的新業務覆蓋個人體驗、行業升級與特殊場景通信等多個維度，這些新興的通信業務都是基于通信速率的提升，無線、衛星及前沿技術實現協同突破。
2、然而通信速率的提升，必定伴隨著信道損傷，其主要包括無線信道的多徑衰落、多普勒頻移、噪聲干擾，以及有線信道的衰減、碼間串擾、時延擴展等，這些損傷會導致信號失真、傳輸誤碼率升高，影響通信質量與速率。傳統信道補償技術圍繞“抵消損傷影響、恢復信號完整性”展開，通過均衡技術（如線性均衡、判決反饋均衡）補償碼間串擾，通過自適應調整濾波器系數抵消多徑傳播帶來的信號疊加干擾，這些傳統補償手段通過針對性設計，能緩解各類信道損傷的負面影響，為中低速、傳統通信場景提供了基礎保障。
3、但傳統信道補償技術多依賴固定信道模型，面對高速移動場景下的快速時變多徑復雜信道特征，模型適配性不足，補償精度易大幅下降，難以實時跟蹤信道突變，易導致瞬時傳輸質量惡化，同時其抗極端干擾（如強噪聲、惡意干擾）的能力較弱。
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種基于斯格明子輔助的信道均衡方法、系統、介質及設備，利用斯格明子的拓撲穩定性，觀測斯格明子變化的模態參數，進行神經網絡模型的訓練，來分析信道環境狀況以達到對信道補償的輔助。
2、為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：
3、第一方面，本發明提供了一種基于斯格明子輔助的信道均衡方法，包括：
4、在具有空間反演對稱性破缺的材料中，通過反對稱相互作用生成第一斯格明子；
5、根據參數轉換規則，將所述第一斯格明子的模態參數轉換為第一信息序列；
6、將所述第一斯格明子放入信道環境，原始信號序列經過信道環境發送至接收端，得到第二斯格明子和最終信號序列；
7、根據參數轉換規則，將所述第二斯格明子的模態參數轉換為第二信息序列；
8、將所述第一信息序列、第二信息序列、原始信號序列和最終信號序列輸入神經網絡模型進行訓練，得到均衡器參數；
9、根據所述均衡器參數對所述最終信號序列進行信道均衡，得到信道均衡結果。
10、可選的，在具有空間反演對稱性破缺的材料中，通過反對稱相互作用生成第一斯格明子，包括：
11、在具有空間反演對稱性破缺的材料中通入電流，電流中的電子自旋與材料中的軌道運動相互作用，產生反對稱相互作用；
12、反對稱相互作用時相鄰自旋的電子垂直排列，當反對稱相互作用能量達到預設值時，自旋的電子非共線能量降低，電子圍繞電子整體結構的中心軸旋轉生成第一斯格明子。
13、可選的，所述反對稱相互作用能量表示為：
14、；
15、其中，表示反對稱相互作用能量；表示自旋態i、j構成的反對稱相互作用矢量；、分別表示相鄰的自旋態i、j。
16、可選的，所述參數轉換規則包括：
17、將奈爾型的斯格明子轉換為符號0、布洛赫型的斯格明子轉換為符號1；
18、等間隔劃分第一預設區間，劃分后得到的區間由小到大依次對應二進制序列001、010、011、100、101，根據斯格明子的中心平衡半徑所在區間，將斯格明子的中心平衡半徑轉換為對應的二進制序列；
19、等間隔劃分第二預設區間，劃分后得到的區間由小到大依次對應二進制序列001、010、011、100、101、110，根據斯格明子的進動頻率所在區間，將斯格明子的進動頻率轉換為對應的二進制序列。
20、可選的，將所述第一斯格明子的模態參數轉換為第一信息序列，包括：
21、對所述第一斯格明子的類型對應的符號、中心平衡半徑對應的二進制序列和進動頻率對應的二進制序列進行順序拼接，得到第一斯格明子序列；
22、將第一斯格明子序列作為第一信息序列，當存在多個第一斯格明子時，將多個第一斯格明子序列進行拼接，得到第一信息序列；
23、將所述第二斯格明子的模態參數轉換為第二信息序列，包括：
24、對所述第二斯格明子的類型對應的符號、中心平衡半徑對應的二進制序列和進動頻率對應的二進制序列進行順序拼接，得到第二斯格明子序列；
25、將第二斯格明子序列作為第二信息序列，當存在多個第二斯格明子時，將多個第二斯格明子序列進行拼接，得到第二信息序列。
26、可選的，所述神經網絡模型表示為：
27、；
28、其中，表示第時刻的神經網絡模型；表示信道均衡參數；表示記憶延遲的線性沖擊響應；表示記憶延遲和的非線性核函數；表示原始信號序列在第時刻的采樣值、表示表示原始信號序列在第時刻的采樣值；表示記憶延遲深度；
29、所述均衡器參數包括：信道均衡參數、記憶延遲的線性沖擊響應線性沖激響應，以及記憶延遲和的非線性核函數。
30、可選的，將所述第一信息序列、第二信息序列、原始信號序列和最終信號序列輸入神經網絡模型進行訓練，得到均衡器參數，包括：
31、在第一信息序列中每個斯格明子的類型對應的符號首位前添加兩位0，得到第一信息序列中每個斯格明子的類型對應的擴充符號；
32、將第一信息序列中每個斯格明子的類型對應的擴充符號依次導入空矩陣中的第一行，將第一信息序列中每個斯格明子的中心平衡半徑對應的二進制序列依次導入空矩陣中的第二行，將第一信息序列中每個斯格明子的進動頻率對應的二進制序列依次導入空矩陣中的第三行，得到的第一二維矩陣；
33、第二信息序列采用與第一信息序列相同的處理步驟，得到的第二二維矩陣；
34、將原始信號序列按照行優先順序轉換為的原始矩陣，將最終信號序列按照行優先順序轉換為的最終矩陣；
35、將第一二維矩陣、第二二維矩陣、原始矩陣和最終矩陣輸入神經網絡模型進行并行訓練，得到均衡器參數；
36、其中，表示第一信息序列/第二信息序列的位數；表示原始信號序列/最終信號序列的位數。
37、第二方面，本發明提供了一種基于斯格明子輔助的信道均衡系統，包括：
38、斯格明子生成模塊，用于：在具有空間反演對稱性破缺的材料中，通過反對稱相互作用生成第一斯格明子；
39、第一參數轉換模塊，用于：根據參數轉換規則，將所述第一斯格明子的模態參數轉換為第一信息序列；
40、斯格明子變化模塊，用于：將所述第一斯格明子放入信道環境，原始信號序列經過信道環境發送至接收端，得到第二斯格明子和最終信號序列；
41、第二參數轉換模塊，用于：根據參數轉換規則，將所述第二斯格明子的模態參數轉換為第二信息序列；
42、均衡器參數生成模塊，用于：將所述第一信息序列、第二信息序列、原始信號序列和最終信號序列輸入神經網絡模型進行訓練，得到均衡器參數；
43、信道均衡模塊，用于：根據所述均衡器參數對所述最終信號序列進行信道均衡，得到信道均衡結果。
44、第三方面，本發明提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執行時，實現第一方面所述的基于斯格明子輔助的信道均衡方法的步驟。
45、第四方面，本發明提供了一種計算機設備，包括：
46、存儲器，用于存儲計算機程序/指令；
47、處理器，用于執行所述計算機程序/指令以實現第一方面所述的基于斯格明子輔助的信道均衡方法的步驟。
48、與現有技術相比，本發明所達到的有益效果：
49、本發明通過神經網絡訓練的方法快速分析出信道狀況，輔助完成信道補償，利用斯格明子的拓撲穩定性輔助信道均衡，基于斯格明子前后模態參數的變化比對進行神經網絡訓練，以此來完善均衡器參數，從而實現復雜信道環境下的信道補償，在不增加計算復雜度的前提下，大大的提高了均衡器參數的準確性，保障了信道補償的有效性。