中國日報5月26日電 近日，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院（空天院）聯(lián)合北京融為科技有限公司（北京融為公司）在空天院麗江站開展了面向新一代高階高通量星地數(shù)傳系統(tǒng)的高階體制高碼率星地通信地面技術實驗，通過在地面模擬衛(wèi)星數(shù)傳發(fā)射，成功實現(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%，為當前國內最高的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(wèi)星有效載荷的觀測數(shù)據(jù)量極速增長，衛(wèi)星星地數(shù)據(jù)傳輸碼速率也不斷提高。當前國內民用衛(wèi)星的星地數(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，導致海量空間探測數(shù)據(jù)下傳需求與星地數(shù)據(jù)傳輸帶寬不足的矛盾日益突顯，嚴重影響衛(wèi)星利用效能，提升單通道碼速率的需求十分迫切。

針對上述核心瓶頸問題，空天院與北京融為公司聯(lián)合提出了微波技術下的高階體制高碼率數(shù)據(jù)傳輸方案，能夠在最大限度復用現(xiàn)有地面資源設備、不過多增加系統(tǒng)硬件復雜度的情況下，通過調制解調器等地面系統(tǒng)關鍵設備的技術能力升級，實現(xiàn)星地數(shù)據(jù)傳輸碼速率的大幅提升。

本次實驗先后完成了桌面聯(lián)通、有線聯(lián)通和無線對接共三個階段的實驗內容。桌面聯(lián)通實驗主要是為驗證新研制的高階體制調制解調器的單機關鍵技術實現(xiàn)情況；有線聯(lián)通實驗是為驗證地面系統(tǒng)射頻有線閉環(huán)情況；無線對接實驗是通過在距離麗江站約10公里、仰角約4°的位置架設衛(wèi)星信號模擬源，建立無線通信鏈路，模擬衛(wèi)星發(fā)射高階體制信號，由麗江站數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)進行信號接收，可基本模擬星地數(shù)傳的真實業(yè)務場景。

實驗項目負責人、空天院高級工程師張雨濛介紹，三個階段的實驗結果表明，利用地面系統(tǒng)現(xiàn)有信道設備配合新研制的高階體制調制解調器，在128QAM高階體制下，可實現(xiàn)X頻段2100Mbps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(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g可行性。

本次實驗突破了相位噪聲補償、非線性校正、信道均衡等一系列關鍵技術，首次將深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型引入衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收調制解調器核心算法，利用人工智能技術為星地數(shù)據(jù)傳輸賦能，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?？仗煸核鶎僦袊b感衛(wèi)星地面站主任黃鵬研究員表示，隨著后續(xù)工程化應用，本項成果未來將為搶占科技競爭制高點、發(fā)展航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)提供自主可控的原創(chuàng)性技術成果助力。