Повышение эффективности канала связи в научных экспериментах дальнего космоса
М. Н. Андрианов, В. И. Костенко, С. Ф. Лихачёв
АКЦ ФИАН, г. Москва, Россия
Решения научных и прикладных задач, реализуемые с помощью аппаратов ближнего и дальнего космоса (планетная картография, динамический солнечный видеосерфинг, РСДБ Земля — Космос и Космос — Космос), предполагают увеличение полос регистрируемых сигналов до нескольких десятков ГГц с существенным увеличением скорости записи данных на борту КА и их передачи на Землю.
В настоящей работе для повышения скорости передачи рассмотрены спектрально-эффективные методы модуляции сигналов (PM, QAM) и сигналов с ортогональным частотным уплотнением (OFDM). Сделаны оценки их практической эффективности и помехоустойчивости в условиях энергодефицита за время жизни КА. Практическое использование каналов оптического диапазона затруднено ввиду низкого отношения энергии сигнала к энергии планковского шума. В качестве перспективной схемы передачи данных в работе проанализированы возможности использования несущей сигнала в Е-диапазоне (71–76 и 81–86 ГГц), где допустима полоса канала до 10 ГГц и при существенном сокращении времени передачи на расстояниях 1.5–2 млн км от Земли реализуется приемлемая для практики вероятность ошибки передачи сигналов (< 10−3) со скоростью до 20 Гбит/с.