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芶文涵 陳科 科技日報記者 何亮
8月3日上午11時，在成都第31屆世界大學(xué)生夏季運動會（以下簡稱成都大運會）田徑男子200米預(yù)賽現(xiàn)場，運動員在起點處蓄勢待發(fā)，隨著發(fā)令槍響，他們?nèi)纭半x弦之箭”沖出起跑線，奔向終點。而在離比賽場地200米的轉(zhuǎn)播場內(nèi)，無壓縮8K超高清賽事視頻畫面正實時呈現(xiàn)……
這是“無壓縮8K超高清賽事視頻”首次在國內(nèi)實現(xiàn)實時無線傳輸。此次技術(shù)應(yīng)用依托的是太赫茲高速通信系統(tǒng)，它的背后是電子科技大學(xué)太赫茲通信團(tuán)隊的創(chuàng)新突破。
無線通信技術(shù)是一種經(jīng)空間電磁波來傳輸信息的技術(shù)，具有靈活、方便、安全等特點。在通信領(lǐng)域，頻段指電磁波的頻率范圍，按照頻率大小，電磁波可被分為：短波、微波、毫米波等。其中，太赫茲是0.1-10太赫茲這一頻段內(nèi)的電磁波，其頻率高，頻譜資源豐富，可以實現(xiàn)超高速率的無線傳輸。
團(tuán)隊成員捕捉運動員比賽細(xì)節(jié)，并使用太赫茲高速通信系統(tǒng)，實時傳輸8K超高清競賽畫面。受訪者供圖
“在成都大運會執(zhí)委會相關(guān)部門支持下，此次大運會田徑比賽中成功開展了太赫茲高速通信系統(tǒng)賽事視頻傳輸?shù)膽?yīng)用驗證，實時業(yè)務(wù)速率為48吉比特/秒，傳輸距離為200米。”電子科技大學(xué)教授陳智說，該系統(tǒng)包括天線、射頻、基帶和業(yè)務(wù)單元等部分，可以通過無線的方式，實時傳輸攝像機(jī)捕捉到的8K超高清競賽畫面。
“由于沒有壓縮和解壓縮的處理過程，太赫茲高速通信系統(tǒng)可以做到超低延時。”陳智表示，該系統(tǒng)的實時空口傳輸速率可達(dá)80吉比特/秒，傳輸距離可達(dá)1公里，為固態(tài)電子學(xué)太赫茲通信公開報道的公里級最高實時傳輸記錄。“80吉比特/秒的實時傳輸速率相當(dāng)于每秒我們可以進(jìn)行1部10吉字節(jié)大小的藍(lán)光電影的傳輸。”他說。
太赫茲高速通信系統(tǒng)。受訪者供圖
為讓太赫茲通信系統(tǒng)在大運會中順利完成應(yīng)用驗證，電子科技大學(xué)太赫茲通信團(tuán)隊在前期準(zhǔn)備過程中對設(shè)備的外觀結(jié)構(gòu)、散熱和防雨性能等做出改進(jìn)。“例如，在外觀結(jié)構(gòu)上除了滿足穩(wěn)定可靠的要求外，還要考慮設(shè)備的便攜性、美觀性以及與大運會形象的一致性。由于設(shè)備放置在室外，需要充分考慮陽光暴曬下如何散熱、狂風(fēng)暴雨天氣中如何防雨。”電子科技大學(xué)教授張雅鑫說，科研階段他們通常關(guān)心的是如何進(jìn)行核心技術(shù)攻關(guān)，但要把核心技術(shù)形成產(chǎn)品并交付給用戶使用，諸多細(xì)節(jié)問題也很重要，這也是技術(shù)從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用過程中必須要完成的。
“我們原來的設(shè)備都還保留著實驗室里的樣子，整體是一個分離的狀態(tài)，沒有漂亮的外觀形態(tài)，中間很多線纜的連接以及電路板都裸露在外。”張雅鑫補(bǔ)充道，從完成科研項目的角度看，最重要的是解決核心技術(shù)攻關(guān)的問題，但要開展示范應(yīng)用，就必須讓設(shè)備本身看起來像一個產(chǎn)品。“所以，圍繞這一要求，我們從技術(shù)能力上做了很多準(zhǔn)備工作。例如，我們在實驗室布置了模擬下雨的裝置來給設(shè)備做相應(yīng)的實驗，就是為了從技術(shù)環(huán)節(jié)解決防雨問題。”
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