中国星地微波高码率通信创世界纪录
太空数据传输的“高速公路”迎来新突破，中国科学家将星地通信速率推向全新高度。
中国科学院空天信息创新研究院（空天院）联合北京融为科技有限公司，近日在云南丽江站成功开展了星地微波高码率通信实验。
这项技术突破使X频段星地数据传输速率提升至6.0Gbps，Ka频段更是达到20Gbps，创下了国际上X频段和Ka频段星地数据传输码速率的最高纪录。
该成就标志着中国在星地高速通信技术领域取得重要突破，将有效解决长期制约我国卫星效能的核心瓶颈问题。
01 突破瓶颈：星地传输的“带宽困境”
星地传输带宽不足一直是制约中国卫星载荷利用效能的核心瓶颈。
随着遥感卫星技术的发展，现代卫星对地观测能力大幅提升，产生的数据量呈几何级数增长。
这就如同一个巨大的水龙头，却只能通过细小的水管向地面传输数据，严重限制了卫星应用效能的发挥。
在本次技术突破前，我国星地传输速率与国际先进水平仍有差距，以日本JAXA的“DAICHI-4”卫星为例，其在2024年7月实现的Ka频段传输速率为3.6Gbps。
如何突破这一瓶颈，成为中国空天信息领域亟待解决的难题。
02 技术破局：高阶调制解调的突破
采用高阶调制解调技术是提高星地传输速率最为经济有效的技术手段。
简单来说，这种技术就像在有限的公路上增加更多车道，大幅提升频带利用效率，在相同的无线电频率资源内承载更多数据。
然而，调制阶数越高，信号受传输信道非线性、相位噪声等因素的影响就越大，极易导致数据误码率偏高，难以满足卫星数据接收的质量要求。
这一技术难题长期困扰着行业的发展，成为各国科研人员竞相攻克的焦点。
03 创新方案：智能算法的突破性应用
为破解这一难题，空天院与融为公司联合组成攻关团队，针对影响高阶体制的各类非理想因素持续开展研究。
团队成功研发出一套独特的“信号净化”技术，能有效对抗高速传输下的信号失真与干扰。
他们突破了深度神经网络非线性失真校正、高性能信道化自适应线性失真校正、网格回溯相位噪声补偿等关键技术。
同时还成功研发了智能极化干扰对消、深度神经网络邻道干扰消除等核心算法，构建起一套先进的地面接收系统技术指标体系。
这些技术创新为星地微波高码率通信实验的成功开展奠定了坚实基础。
04 成果丰硕：刷新纪录的通信速率
本次实验通过有线、无线等一系列星地对接测试，系统验证了高阶调制解调技术对X频段和Ka频段数据传输带宽利用率的提升效果。
实验结果显示，在X频段1024正交幅度调制解调模式高阶体制下，可实现双通道6.0Gbps高码率通信。
在Ka频段512QAM高阶体制下，采用双载频和极化复用方案可实现四通道20.16Gbps高码率通信。
采用单载频和极化复用方案则可实现双通道12.8Gbps高码率通信。实验过程中，星座图无明显畸变，误码率可归零且具备一定余量。
这是继2025年上半年成功实现国内X频段单通道最高2.1Gbps高通量数据通信技术验证后，中国再次创下的国际新纪录。
05 应用前景：提升卫星效能的重要意义
中国科学院空天院研究员、中国遥感卫星地面站主任黄鹏表示，本次实验充分验证了高阶调制解调技术的应用价值，相关指标达到国际领先水平。
该技术即将应用于实际卫星数据接收任务，对于未来有效解决星地传输带宽不足问题、提升中国卫星应用效能具有重要意义。
随着该技术的推广应用，我国卫星数据传输能力将实现质的飞跃，为资源勘查、环境监测、防灾减灾等领域提供更强大的空天信息支撑。
随着这项技术即将投入实际卫星数据接收任务，中国的卫星应用效能将迎来一次质的飞跃。
星地通信这条曾经的“窄巷”正在变为“通途”。
未来，从防灾减灾到资源普查，从环境监测到农业估产，更多高精度、实时化的卫星数据将顺畅抵达地面，深入我们生产生活的方方面面。
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