技術(shù)
導(dǎo)讀:中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院聯(lián)合北京融為公司成功開(kāi)展面向新一代高階高通量星地?cái)?shù)傳系統(tǒng)的高階體制高碼率星地通信地面技術(shù)實(shí)驗(yàn),成功實(shí)現(xiàn)了 X 頻段單通道最高 2100Mbps@128QAM 的高通量數(shù)據(jù)通信。
5 月 27 日消息,中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院最新科研動(dòng)態(tài)顯示,近日,其聯(lián)合北京融為公司成功開(kāi)展面向新一代高階高通量星地?cái)?shù)傳系統(tǒng)的高階體制高碼率星地通信地面技術(shù)實(shí)驗(yàn),成功實(shí)現(xiàn)了 X 頻段單通道最高 2100Mbps@128QAM 的高通量數(shù)據(jù)通信,將微波通信碼速率提升了 75%,為當(dāng)前國(guó)內(nèi)最高的 X 頻段單通道星地通信碼速率。
據(jù)介紹,隨著遙感應(yīng)用需求和載荷觀測(cè)能力的快速提升,衛(wèi)星有效載荷的觀測(cè)數(shù)據(jù)量極速增長(zhǎng),衛(wèi)星的星地?cái)?shù)據(jù)傳輸碼速率也不斷提高。當(dāng)前國(guó)內(nèi)民用衛(wèi)星的星地?cái)?shù)據(jù)傳輸主要采用 X 頻段,單通道碼速率一般為 450Mbps@QPSK、900Mbps@8PSK或 1200Mbps@16QAM 等幾檔,嚴(yán)重影響衛(wèi)星利用效能,提升單通道碼速率的需求十分迫切。
空天院與北京融為公司針對(duì)上述核心瓶頸問(wèn)題,聯(lián)合提出了微波技術(shù)下的高階體制高碼率數(shù)據(jù)傳輸方案,能在最大限度復(fù)用現(xiàn)有地面資源設(shè)備、不過(guò)多增加系統(tǒng)硬件復(fù)雜度的情況下,通過(guò)調(diào)制解調(diào)器等地面系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)能力升級(jí),提高星地?cái)?shù)據(jù)傳輸碼速率。
本次實(shí)驗(yàn)先后完成了桌面聯(lián)通、有線聯(lián)通和無(wú)線對(duì)接共三個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。桌面聯(lián)通實(shí)驗(yàn)主要是為驗(yàn)證新研制的高階體制調(diào)制解調(diào)器的單機(jī)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)情況;有線聯(lián)通實(shí)驗(yàn)是為驗(yàn)證地面系統(tǒng)射頻有線閉環(huán)情況;無(wú)線對(duì)接實(shí)驗(yàn)是通過(guò)在距離麗江站約 10 公里、仰角約 4° 的位置架設(shè)衛(wèi)星信號(hào)模擬源,建立無(wú)線通信鏈路,模擬衛(wèi)星發(fā)射高階體制信號(hào),由麗江站數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)接收,可基本模擬星地?cái)?shù)傳的真實(shí)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、空天院高級(jí)工程師張雨濛介紹,三個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用地面系統(tǒng)現(xiàn)有信道設(shè)備配合新研制的高階體制調(diào)制解調(diào)器,在 128QAM 高階體制下,可實(shí)現(xiàn) X 頻段 2100Mbps 單通道碼速率通信,星座圖無(wú)明顯畸變,誤碼率可歸零,充分驗(yàn)證了高階體制高碼率數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)可行性。
從中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院獲悉,本次實(shí)驗(yàn)突破了相位噪聲補(bǔ)償、非線性校正、信道均衡等一系列關(guān)鍵技術(shù),首次將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型引入衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收調(diào)制解調(diào)器核心算法,利用人工智能技術(shù)為星地?cái)?shù)據(jù)傳輸賦能,為解決我國(guó)星地通信瓶頸問(wèn)題提供了新的高性價(jià)比的技術(shù)解決方案。