（一）項目背景

黨的十九大明確提出了建設航天強國的戰略目標，我國航天事業獲得了巨大發展動力，商業衛星市場不斷壯大，未來必將產生一個巨大的衛星數據服務市場。其中數傳鏈路系統和設備是衛星航天產業的基礎技術之一，它將航天遙感遙測數據從模擬信號中的信息提取出來以供使用。目前國內有能力進入衛星解調市場的廠家并不多，主要有：中國空間技術研究院、北京遙測技術研究所、中國電子科技集團第五十四所和清華大學等，并且都位于我市之外，無助于我市航天產業發展戰略。

目前衛星通信設備生產單位均采用法國 IN-SENC 公司的高速數據接收設備的技術路線，國內市場上現有的衛星數傳鏈路調制解調設備也都采用FPGA 設計專用電路實現，存在成本高、設計實現復雜和通用性差等問題；并且設備的性能依賴于 FPGA 器件的制造工藝和資源規模，無法滿足衛星數據傳輸速率的快速增長需求；此外，衛星數傳鏈路設備多采用的高端 FPGA芯片長期依賴進口，芯片禁運政策導致諸多問題。另一方面，本項目屬于移動通信相關設備制造行業，是衛星產業中的關鍵部分。戚發軔院士介紹中國未來衛星事業發展將走向“一大一小”兩個方向。“大”是指未來的衛星將越來越大，通信能力更強；“小”是指未來將會涌現更多重量較輕的衛星，它們功能專一，但可以形成一個衛星網絡。而現階段衛星數據解調設備研制目前采取的方式仍然是向傳統的設備生產廠商定制產品，生產能力有限且成本昂貴，無法匹配衛星產業快速發展的需求。

圖 1 衛星地面處理與檢測系統工作展示

作為衛星技術非常重要的一部分，調制解調技術的發展經歷了由模擬實現到數字實現、從專用硬件芯片實現到軟件定義無線電軟硬件結合實現。

本項目基于 GPU 平臺研究的全軟件衛星解調設備可充分發揮軟件實現的靈活性及可擴展性的優勢，符合衛星產業向著智能化、靈活化、通用化的發展趨勢。本項目的研究的衛星解調設備支持多種調制方式，全軟件的開發平臺可可大幅度降低地面接收設備的建設成本，縮短開發周期，提高產能，同時可以有效的規避禁運帶來的各種風險，具有重要的戰略意義。

（二）項目簡介

針對我市發展航天產業的政策和國內外市場環境面臨的新問題，本項目基于大規模并行計算技術和軟件無線電技術研究開發一種新型全軟件衛星數傳鏈路系統，突破現有調制解調設備性能提升的瓶頸，既匹配“大衛星”的技術需求，同時全軟件的設計又可有效降低成本，提高產能，符合“小衛星”市場對“量”的需求。總之，本項目將進行“軟件定義衛星數傳設備”及航天產業鏈電子信息軟硬件系統的研發、生產、銷售，產品將覆蓋多種制式的衛星數據傳輸、地面測試和地面接收應用系統。

圖 2 設備樣機

（三）關鍵技術

本項目由高速并行載波恢復和并行時鐘恢復技術實現高速率解調以及高速并行 LDPC 譯碼實現技術實現任意碼速率、規則及非規則的準循環 LDPC譯碼。軟件并行解調，costas 環和 gardener 環的 CUDA 編程實現高速并行載波恢復和并行時鐘恢復技術，且同時實現解調、解密、譯碼三個流程。