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第28章 預測

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左城用了前三天做一件事——把星地鏈路的通道實測資料從頭到尾翻了一遍。

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不是泛泛地看,而是逐條分析。每一組資料他都標註了時間戳、衛星仰角、氣象條件、通道增益變化曲線和都卜勒頻移量。三天下來,筆記本上密密麻麻寫了四十多頁,桌麵上鋪滿了他手繪的通道狀態變化圖。

其他三個實習生各忙各的。程遠在搭訊號處理鏈路的模擬框架,打字聲均勻得像節拍器。林可在和總工討論空間通道模型的引數設定,兩個人對著白板吵了一下午,左城路過的時候聽見林可拍桌子說」這組引數物理上就不自洽」,總工非但冇生氣反而笑了。唐旭最安靜,一個人坐在角落裡畫天線陣列的輻射方向圖,偶爾起來倒杯水,經過左城工位時會看一眼他桌上的筆記,但從不主動搭話。

第三天晚上,左城在實習生宿舍裡舖開筆記,開始梳理思路。

藍灣通訊提供的宿舍條件不錯——研發中心附近的公寓,兩人一間。左城的室友是唐旭,兩個人相處的模式很簡單:各乾各的,互不打擾,偶爾交換一句關於食堂菜品的評價。

左城盯著牆上貼滿的通道變化曲線圖,腦子裡反覆咀嚼著三天來的發現。

星地鏈路的通道變化有一個地麵鏈路不具備的特徵——它具有極強的結構性。

地麵5G的通道變化很大程度上是隨機的——行人走過、車輛駛過、一扇門開關,都會引起通道的不可預測波動。但星地鏈路不同,通道變化的主要驅動力是衛星的軌道運動,而軌道運動是完全可計算的。衛星在什麼時刻飛到什麼位置、仰角多大、都卜勒頻移多少,全部可以用軌道力學精確算出來。

也就是說,星地鏈路通道變化的」骨架」是確定性的,」噪聲」纔是隨機的——大氣湍流、天氣變化、地麵散射,這些東西疊加在確定性骨架上,形成了最終的通道狀態。

這個發現讓左城的思路一下子開啟了。

預測的關鍵不是用一個萬能模型去硬擬合所有變化,而是把」骨架」和」噪聲」分開處理——骨架部分用軌道力學精確計算,噪聲部分用他的自適應追蹤演演算法實時估計和補償。兩部分各司其職,合在一起就是一個完整的預測方案。

他把這個思路命名為」雙層預測架構」——底層是確定性預測,上層是隨機性補償。

當天晚上他就畫出了架構草圖,發給了方澤和陳浩。

方澤十分鐘後回了一條訊息:」底層的軌道計算需要高精度的星曆資料和大氣折射模型,這部分計算量不小,你打算在地麵終端跑還是在基站側跑?」

好問題。左城想了想,回道:」基站側。終端算力有限,軌道計算放到基站做,把計算結果通過控製通道下發給終端。終端隻負責上層的自適應補償,計算壓力小,實時性也更好。」

方澤回了一個」合理」。

陳浩的反饋來得晚一些,但更細緻——他指出底層的軌道預測和上層的自適應補償之間需要一個同步機製,否則兩層的時間基準對不齊,預測結果會出現偏差。

左城把這個問題記在筆記本上,標了個紅色星號。同步機製是個關鍵細節,處理不好會成為整個架構的瓶頸。

第四天開始寫方案。

寫到第二天下午,左城卡在了一個數學問題上——上層自適應補償模組需要一組初始引數,這組引數必須和底層的軌道預測結果匹配才能讓兩層協同工作。但軌道預測的輸出是位置和速度,自適應補償的輸入是通道狀態,兩者之間的對映關係涉及一套複雜的電波傳播方程,左城推了半天推不動。

他趴在桌上揉太陽穴的時候,旁邊傳來一個聲音。

」你卡在傳播方程上了?」

左城抬頭,是林可。她端著一杯咖啡站在他工位旁邊,目光掃過他桌上鋪開的推導過程。

」嗯。軌道引數到通道狀態的對映,中間隔著一層大氣傳播效應,我對電離層折射這塊不夠熟。」左城冇有藏著掖著。

林可把咖啡放下,拉了把椅子坐到他旁邊,拿起筆在他的草稿紙空白處寫了一串公式。

」電離層對訊號的影響主要是法拉第旋轉和群延遲。法拉第旋轉可以用這個模型近似——」她寫得很快,字跡潦草但邏輯清晰,」關鍵引數是電子密度總含量,藍灣通訊的資料庫裡有實時的電離層監測資料,你直接呼叫就行。群延遲的校正更簡單,用雙頻觀測法就能消除百分之九十九以上。」

左城看著她寫的公式,腦子裡迅速和自己的推導對接。

通了。

電離層折射的影響被林可的模型簡潔地封裝成了兩個可計算的校正項,直接嵌入傳播方程就行。他之前卡住是因為試圖從頭推導整個電離層的物理過程,走了彎路——實際上工程上不需要那麼精確的物理模型,一個經過驗證的經驗模型就夠了。

」謝了。」左城看著她,」你幫了大忙。」

」互相的。」林可站起來,拿回自己的咖啡,」你桌上那個雙層預測架構的草圖我掃了一眼,底層用軌道力學做確定性預測的思路很聰明。我的通道建模需要一個時變的通道預測輸入,等你的方案成型了,我們可能需要對接一下介麵。」

」冇問題,隨時對接。」

林可點了下頭,走了。

左城看著她的背影,心裡給這個人調高了評價。林可的性子直,但直得有道理——她幫忙不是出於客氣,是看出了兩個人的研究方向有交集,提前建立技術合作關係對雙方都有利。

這種人在企業裡是稀缺資源。

解決了電離層折射的問題後,方案的推進速度快了很多。左城用三天時間完成了雙層預測架構的完整理論推導,又用兩天時間在模擬環境裡搭好了框架程式碼。

陳浩通過遠端協作完成了同步機製的設計和實現——他用了一種基於時間戳的對齊方案,簡單但穩健,兩層之間的時間基準偏差被控製在了微秒級。

第十一天,左城跑出了第一組模擬結果。

雙層預測架構在標準軌道條件下的通道預測精度:超過藍灣通訊現有方案百分之四十二。

預測提前量:可以提前兩秒鐘預判通道狀態變化,誤差在百分之五以內。

兩秒鐘。在衛星通訊的場景裡,兩秒鐘的提前預判意味著係統有足夠的時間調整發射功率、切換波束方向、甚至提前準備切換到下一顆衛星。

這個資料已經超出了環節四的基本要求。

但左城冇有停下來。

因為標準軌道條件隻是最簡單的場景。真正的考驗是極端條件——暴雨、太陽風暴、電離層擾動、多顆衛星同時可見時的切換策略。

這些場景要一個個攻克,每一個都可能藏著要命的坑。

他合上筆記本,看了一眼牆上的日曆。

實習第十一天。還剩三十一天。

時間足夠,但不容浪費。

光幕在意識中安靜地閃了一下:

【主線任務鏈·通訊破局·環節四進度:38%】

左城關掉麵板,拿起筆,在筆記本上寫下了接下來要攻克的極端場景清單。

一共七個。

他在第一個場景的名字旁邊畫了個圈——」暴雨衰減」。

從最難的開始。

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