中國(guó)日?qǐng)?bào)11月14日電(記者 李夢(mèng)涵)近日,中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(空天院)聯(lián)合北京融為科技有限公司(融為公司)在空天院麗江站組織開展了星地微波高碼率通信實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)對(duì)高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。此次實(shí)驗(yàn)成功將X頻段星地?cái)?shù)據(jù)傳輸速率提升至6.0吉比特每秒(Gbps)、Ka頻段提升至20Gbps,數(shù)據(jù)傳輸速率再創(chuàng)新高,標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域取得重要技術(shù)突破。
星地傳輸帶寬不足一直是制約我國(guó)衛(wèi)星載荷利用效能的核心瓶頸問題。采用高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)可大幅提升頻帶利用效率,是提高星地傳輸速率最為經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)手段。然而,調(diào)制階數(shù)越高,信號(hào)受傳輸信道非線性、相位噪聲等因素的影響就越大,極易導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤碼率偏高,難以滿足衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的質(zhì)量要求,這也成為行業(yè)內(nèi)亟待攻克的技術(shù)難題。
為破解這一難題,空天院和融為公司聯(lián)合針對(duì)影響高階體制的各類非理想因素持續(xù)開展攻關(guān)研究,突破了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性失真校正、高性能信道化自適應(yīng)線性失真校正、網(wǎng)格回溯相位噪聲補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù),成功研發(fā)智能極化干擾對(duì)消、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鄰道干擾消除等核心算法,并構(gòu)建起一套先進(jìn)的地面接收系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)體系,為本次實(shí)驗(yàn)的成功奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本次實(shí)驗(yàn)基于雙方最新技術(shù)研究成果,通過有線、無線等一系列星地對(duì)接測(cè)試,系統(tǒng)驗(yàn)證了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)對(duì)X頻段和Ka頻段數(shù)據(jù)傳輸帶寬利用率的提升效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在X頻段1024正交幅度調(diào)制解調(diào)模式(QAM)高階體制下,可實(shí)現(xiàn)雙通道6.0Gbps高碼率通信;在Ka頻段512QAM高階體制下,采用雙載頻和極化復(fù)用方案可實(shí)現(xiàn)四通道20.16Gbps高碼率通信,采用單載頻和極化復(fù)用方案則可實(shí)現(xiàn)雙通道12.8Gbps高碼率通信。實(shí)驗(yàn)過程中,星座圖無明顯畸變,誤碼率可歸零且具備一定余量。這是繼今年上半年我國(guó)成功實(shí)現(xiàn)X頻段單通道最高2.1Gbps@128QAM(128正交幅度調(diào)制解調(diào)模式下,每秒2.1吉比特的通信碼速率)高通量數(shù)據(jù)通信技術(shù)驗(yàn)證后,再次創(chuàng)下國(guó)內(nèi)外X頻段和Ka頻段星地?cái)?shù)據(jù)傳輸碼速率的最高紀(jì)錄。
空天院所屬中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站主任、研究員黃鵬表示:"本次實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前,該技術(shù)即將應(yīng)用于實(shí)際衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù),對(duì)于未來有效解決星地傳輸帶寬不足問題、提升我國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用效能具有極其重要的意義。"