中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 近日，中國科學(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驗，重點對高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)進行驗證。此次實驗成功將X頻段星地數(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)濟有效的技術(shù)手段。然而，調(diào)制階數(shù)越高，信號受傳輸信道非線性、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)格回溯相位噪聲補償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，成功研發(fā)智能極化干擾對消、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鄰道干擾消除等核心算法，并構(gòu)建起一套先進的地面接收系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)體系，為本次實驗的成功奠定堅實基礎(chǔ)。

Ka頻段四通道實驗星座圖及誤碼率情況

本次實驗基于雙方最新技術(shù)研究成果，通過有線、無線等一系列星地對接測試，系統(tǒng)驗證了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)對X頻段和Ka頻段數(shù)據(jù)傳輸帶寬利用率的提升效果。實驗結(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)用方案則可實現(xiàn)雙通道12.8Gbps高碼率通信。實驗過程中，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成功實現(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)驗證后，再次創(chuàng)下國內(nèi)外X頻段和Ka頻段星地數(shù)據(jù)傳輸碼速率的最高紀(jì)錄。

X頻段雙通道實驗星座圖及誤碼率情況

空天院所屬中國遙感衛(wèi)星地面站主任、研究員黃鵬表示：“本次實驗充分驗證了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用價值，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。目前，該技術(shù)即將應(yīng)用于實際衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)，對于未來有效解決星地傳輸帶寬不足問題、提升我國衛(wèi)星應(yīng)用效能具有極其重要的意義。”