[01387391]深空通信压缩与传输技术

本项目属于通信与信息传输系统以及航天与航空应用领域。 深空通信是深空探测的重要保证，具有信噪比低、时延大、传输带宽窄、功耗和体积重量受限等特点。针对这些特点，需要研究先进的信源编码和传输等技术。 本项目在国家自然科学基金重点项目“深空通信中的若干关键技术研究”和探月工程项目“CE-2大容量存贮器CCD图像压缩单元原理样机研制”等项目的支持下，对深空通信中的高效图像压缩编码、信道编码和调制方法等技术进行了深入研究，实现了高效算法和硬件系统，并在嫦娥二号等重大工程中获得成功应用。 本项目的主要创新工作为： (1)提出并实现了一种支持不压缩和2、4、8倍可变压缩比、码率精确可控的内嵌图像压缩方法，既可满足不同图像精度要求的应用，又可最大限度地利用数传系统的资源。 (2)提出并实现了一种立体图像对自适应联合压缩编码方法，充分利用立体像对的相关性，大幅提高了压缩编码的效率。 (3)提出并实现了一种信源信道联合编码方法，提高了深空通信中图像传输系统的抗误码和辐照性能。 (4)基于上述方法研制成功嫦娥二号CCD立体图像压缩系统。经六个多月在轨运行，可靠工作，在国际上首次获得了优于10米分辨率的全月球影像。 (5)提出了一种低复杂度BPSK微波直接调制方案，在嫦娥二号卫星上实现了12Mbps的高速数据传输。 (6)提出了一种GPU和CPU两种异构单元协同优化工作的方法，通过高效并行计算，实现了对嫦娥二号大幅宽月面图像的实时解压缩。 (7)提出了具有纠错性能强和复杂度低的非二进制循环LDPC编码和译码方法以及峰平功率比小的OFDM和连续相位调制方法。 研究成果还在我国无人机图像测绘系统及测绘卫星等图像压缩系统中得到了成功应用，创造直接经济效益累计达到5000万元。相关成果发表SCI/EI检索的国内外期刊50余篇，其中SCI检索20篇，申请国家发明专利12项，其中已授权6项。