近日，新一代高階高通量星地數傳系統的高階體制高碼率星地通信地面技術實驗，在中國科學院空天信息創新研究院所屬的中國遙感衛星地面站西南麗江衛星數據接收站完成。通過在地面模擬衛星數傳發射，科研團隊完成了X頻段在高階體制下，單通道每秒2100兆比特的高通量數據通信，將微波通信碼速率提升了75%，實現了我國最高的X頻段單通道星地通信碼速率。
隨著遙感應用需求和載荷觀測能力的快速提升，衛星有效載荷的觀測數據量急速增長，衛星星地數據傳輸碼速率也不斷提高。當前，我國民用衛星的星地數據傳輸主要採用X頻段，星地數據傳輸帶寬不足與海量空間探測數據下傳需求的矛盾日益凸顯，嚴重影響衛星利用效能。
圍繞這一瓶頸問題，空天院與北京融為科技有限公司的科研團隊提出了高性價比的解決方案，先後完成桌面聯通、有線聯通、無線對接共3個階段的實驗內容。這個方案能最大限度地利用現有的地面設備，且無需過多增加系統硬體複雜度，通過數據機等關鍵設備的技術能力升級，即可實現星地數據傳輸碼速率大幅提升。
「在現有頻率帶寬情況下，通過高階調製解調模式，可以有效提高數據傳輸速率和頻譜效率，從而傳輸更多的數據。」實驗項目負責人、空天院高級工程師張雨濛介紹，團隊突破了相位雜訊補償、非線性校正、信道均衡等一系列關鍵技術，還首次將深度神經網路模型引入衛星數據接收數據機核心演算法。實驗基本模擬星地數傳的真實業務場景，實現了X頻段每秒2100兆比特的單通道碼速率通信，星座圖無明顯畸變，誤碼率可歸零，充分驗證了高階體制高碼率數據傳輸的技術可行性。
中國遙感衛星地面站主任、研究員黃鵬表示，本次實驗為解決我國星地通信瓶頸問題提供了新的高性價比的技術解決方案。後續，相關成果將走入工程化應用，為發展航天戰略性新興產業提供自主可控的原創性技術成果。
來源：北京日報客戶端
記者：劉蘇雅
