中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院攜手北京某科技企業(yè)，在云南麗江圓滿完成了一項具有里程碑意義的星地微波高碼率通信實驗。此次實驗成功將X頻段星地數(shù)據(jù)傳輸速率提升至6.0Gbps，Ka頻段更是達(dá)到20.18Gbps，刷新了全球該頻段星地數(shù)據(jù)傳輸速率的新紀(jì)錄。

長期以來，星地傳輸帶寬受限問題一直是制約我國衛(wèi)星載荷效能提升的關(guān)鍵因素。為突破這一瓶頸，科研團(tuán)隊將目光投向了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)。該技術(shù)以其能夠顯著提高頻帶利用效率的優(yōu)勢，被視為提升星地傳輸速率最為經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。然而，高階調(diào)制也帶來了新的挑戰(zhàn)：隨著調(diào)制階數(shù)的增加，信號在傳輸過程中更容易受到信道非線性、相位噪聲等因素的影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤碼率上升，難以滿足衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的高質(zhì)量要求。

面對這一技術(shù)難題，研究團(tuán)隊展開了深入的技術(shù)攻關(guān)。他們針對影響高階體制的各類非理想因素，成功突破了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性失真校正、高性能信道化自適應(yīng)線性失真校正以及網(wǎng)格回溯相位噪聲補償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)。同時，還研發(fā)了智能極化干擾對消、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鄰道干擾消除等核心算法，構(gòu)建起一套高性能的地面接收系統(tǒng)，有效對抗了高速傳輸下的信號失真與干擾。

在麗江的空天院站點，研究團(tuán)隊組織開展了星地微波高碼率通信實驗。通過一系列有線、無線星地對接測試，系統(tǒng)驗證了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)在提升X頻段和Ka頻段數(shù)據(jù)傳輸帶寬利用率方面的顯著效果。實驗結(jié)果顯示，在X頻段1024正交幅度調(diào)制解調(diào)模式下，可實現(xiàn)雙通道6.0Gbps的高碼率通信；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的高碼率通信；若采用單載頻和極化復(fù)用方案，則可實現(xiàn)雙通道12.8Gbps的高碼率通信。實驗過程中，星座圖保持清晰，誤碼率可歸零且具備一定余量。

空天院中國遙感衛(wèi)星地面站主任黃鵬研究員表示，此次實驗充分證明了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用價值，相關(guān)指標(biāo)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該技術(shù)即將在實際衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)中投入應(yīng)用，對于解決星地傳輸帶寬不足問題、提升我國衛(wèi)星應(yīng)用效能具有重要意義。

這一技術(shù)突破不僅彰顯了我國在空間通信領(lǐng)域的技術(shù)實力，更為未來衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸開辟了新的發(fā)展路徑。隨著該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸將迎來前所未有的速度提升，進(jìn)一步推動中國航天科技邁向新的高度。