[00105596]基于激光的天基宽带骨干传输网理论与关键技术研究

该项目为国家自然科学基金资助面上项目（项目批准号：61575026）。

该项目对基于激光的天基骨干传输网关键传输理论和关键技术方案进行了深入研究和验证。该项目主要研究成果如下：

1. 主要研究了天基骨干传输网传输理论及其信道特性：提出了基于激光的天基骨干传输网体系架构方案；研究了空天地信道特性，提出了新型空天地空间激光信道模型；研究了高效的编码调制理论和实施方案，提出了基于空天地光信道的新型 LDPC 编码非等差映射 APPM 调制方案、RS-LDPC-CC 乘积码编码方案、基于码重判决的低复杂度 Turbo 匹配编码方案；研究了光传输链路中的光束捕获、对准、跟踪问题，提出了天基骨干传输网光通信链路扫描捕获方案、星间及星地链路快速捕获方案；研究了自适应光学技术，提出了基于深度学习的无波前检测自适应光学方案。

2. 研究了天基骨干传输网整体光路模型及波分复用技术：提出了天基骨干传输网空间光通信波分复用收发方案；研究了卫星光网络组网技术和路由策略，提出了基于跨层设计的光卫星网络路由和波长分配蚁群算法。

3. 增加了利用“冰冻光束”特性建立纵向轨道角动量复用理论模型：提出了基于涡旋“冰冻光束”的纵向 OAM 复用系统方案，提高了系统的信道容量；针对大气湍流会对传输光束造成影响进而降低传输性能的问题，提出了基于卷积神经网络进行 OAM 解调并结合 Turbo 纠错编码的空间光通信系统方案，该系统即使在强湍流等恶劣条件卷积神经网络解调精度受限时依然能够保证良好的传输性能。