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本发明涉及一种基于概率星座整形的空间光载无线数字传输方法，属于空间光通信技术领域。该方法在空间光载无线通信系统的发送端，针对射频信号的幅值服从高斯分布的特点，在射频信号数字化过程中，根据量化位数和射频信号幅值的概率密度函数进行编码，将编码后的符号序列按照一对多或多对多的映射规则映射为16QAM符号序列，并根据符号出现的概率大小对星座点位置进行排布；在空间光载无线通信系统的接收端，对接收到的信号进行逆映射和解码还原出数字信号，最后进行数模转换还原出射频信号。本发明基于射频信号自然形成的高斯分布实现信息符号的概率分布整形，无需复杂算法实现，无需复杂的符号级标签映射，减少了系统中的数据量。