近日,中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu),在麗江觀測(cè)站成功完成了一項(xiàng)星地微波高碼率通信實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)驗(yàn)證了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,X頻段星地?cái)?shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到每秒6.0吉比特(Gbps),Ka頻段更突破至每秒20Gbps,刷新了我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)紀(jì)錄。
長(zhǎng)期以來,星地傳輸帶寬受限問題嚴(yán)重制約著我國(guó)衛(wèi)星載荷的效能發(fā)揮。作為提升傳輸速率的核心手段,高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)雖能顯著提高頻帶利用效率,但高階調(diào)制對(duì)信道環(huán)境極為敏感——傳輸過程中的非線性失真、相位噪聲等因素會(huì)導(dǎo)致信號(hào)畸變,進(jìn)而引發(fā)數(shù)據(jù)誤碼率攀升,這一矛盾成為制約技術(shù)落地的關(guān)鍵障礙。
針對(duì)這一技術(shù)痛點(diǎn),科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)數(shù)年攻關(guān),在算法與系統(tǒng)層面取得多項(xiàng)突破:通過構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)非線性失真的精準(zhǔn)校正;創(chuàng)新研發(fā)高性能信道化自適應(yīng)校正技術(shù),有效補(bǔ)償線性失真;結(jié)合網(wǎng)格回溯算法,大幅降低相位噪聲對(duì)信號(hào)的干擾。團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了智能極化干擾對(duì)消與鄰道干擾消除算法,并建立了一套完整的地面接收系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為實(shí)驗(yàn)成功提供了全方位支撐。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)后,系統(tǒng)在復(fù)雜信道環(huán)境下仍能保持低誤碼率傳輸,關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。據(jù)科研人員介紹,該技術(shù)已具備工程化應(yīng)用條件,即將在后續(xù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)中投入使用,有望從根本上緩解我國(guó)星地傳輸帶寬緊張的局面,為衛(wèi)星遙感、通信導(dǎo)航等領(lǐng)域的效能提升注入新動(dòng)能。











