國外新一代無中心自組網(wǎng)智能單兵電臺——MPU5射頻解析
智能單兵自組網(wǎng)電臺是現(xiàn)代戰(zhàn)爭通信設備的開展趨勢，我軍的單兵電臺不斷是對標美國的單兵電臺開展。從以前的Harris-152、163到現(xiàn)在的MPU5，MPU5是美軍新一代無中心自組網(wǎng)智能單兵電臺。號稱世界首個基于智能手機的電臺。
全文內(nèi)容順利獲得對MPU5功能解析，分析它的射頻方案設計
MPU5最重要的就是它的——Wave Relay? MANET技術(shù)
Persistent Systems的 MANET技術(shù)研發(fā)旨在順利獲得快速適應地形波動和惡劣環(huán)境條件最大限度地提高連接性和通信性能。
Wave Relay?，順利獲得動態(tài)路由協(xié)議，實現(xiàn)網(wǎng)絡自組織和快速重構(gòu)，提高網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和連通性。這項技術(shù)使得MPU5在各種網(wǎng)絡環(huán)境中都能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的通信效果，為無線通信領(lǐng)域帶來了新的機遇。該技術(shù)基于Wave Relay數(shù)據(jù)鏈嵌入式模塊實現(xiàn)，可以連接分散于不同美國空軍基地的單位，為其給予直接通信、態(tài)勢感知、全動態(tài)視頻和音頻。
這段描述提取有關(guān)的射頻設計詞是——適應地形波動和惡劣環(huán)境條件最大限度地提高連接性和通信性能。
一、通道框架
MPU5是怎么樣順利獲得波形的設計來適應地形和惡劣環(huán)境？
根據(jù)MPU5的官網(wǎng)解釋是采用了3*3的MIMO
MIMO系統(tǒng)是提高頻譜效率的有效方法。多徑衰落是影響通信質(zhì)量的主要因素，但MIMO系統(tǒng)卻能有效地利用多徑的影響來提高系統(tǒng)容量，采用MIMO結(jié)構(gòu)不需要增加發(fā)射功率就能取得很高的系統(tǒng)容量。
MIMO技術(shù)對于射頻設計來講，主要區(qū)別在于是分集還是復用。
分集
分集技術(shù)用來解決可靠性問題。
空間分集技術(shù)就是利用多個天線發(fā)送同樣的數(shù)據(jù)，同一路信號經(jīng)過不同路徑到達接收端，可以有效對抗多徑衰落，減少接收端SNR的波動。獨立衰落的分支數(shù)目越大，接收端信噪比波動越小，分集增益越大。分集增益可以改善系統(tǒng)覆蓋，增加鏈路可靠性。
分集對于射頻設計來說就是設計三個完全獨立的收發(fā)通道。
復用
空間復用技術(shù)用來解決容量問題。
空間復用技術(shù)就是利用多個天線同時發(fā)送獨立的數(shù)據(jù)，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量。
復用技術(shù)相當于把數(shù)據(jù)分為三包同時發(fā)出，在接收端再組合，所以在射頻設計的時候需要考慮對數(shù)據(jù)分包和合包的影響，即三包數(shù)據(jù)互不影響。
數(shù)據(jù)互不影響的前提是通道正交，互不干擾。
所以在射頻設計時需要對射頻電路做幅度和相位的控制，保證三個通道的正交獨立。
MPU5提到的是適應惡劣地形，那么MPU5使用的應該是MIMO分集。
注意，空間分集利用天線間的不相關(guān)性來實現(xiàn)，在實際應用中，MIMO天線之間的距離一般應該大于半個波長，以避免天線之間的相互干擾和耦合。
二、互換頻率模塊
MPU5的手冊講他的頻率覆蓋L-C,對于射頻來說，頻率寬最大的設計難點是功放的設計。
幾年前，確實很難找到覆蓋這么寬的功放。但是最近幾年市面上很多國產(chǎn)廠家都能單管GAN覆蓋L-C。
看看MPU5是怎么做的。
它是順利獲得替換射頻模塊來實現(xiàn)多個頻率跨段，做射頻的都知道，多波段設計在同一塊板最大問題就是雜散和抗干擾，MPU5這樣設計的好處是降低單板設計的復雜性。同樣由于它的分段設計和手臺制式限制，采用的應該是零中頻架構(gòu)。
備注
MPU5的手冊里沒有傳統(tǒng)電臺的跳頻功能！
MPU的通信頻段在L端只有100MHz左右，信道帶寬卻有20MHz，實在是跳不起來。（戰(zhàn)術(shù)電臺，跳頻是必需的，MPU5不跳頻，抗干擾是如何實現(xiàn)？）
總結(jié)
綜上可以得出MPU5的主框架是
Tranciver+射頻前端，因為不跳頻都無需使用外置鎖相環(huán)。并且MIMO使用的也是簡單的分集技術(shù)，無需復雜的相位和幅度調(diào)整，這樣分析下來MPU5的射頻電路是相當?shù)暮唵巍?/p>
但是MPU5工作的時間還是亮眼的，對于寬帶電臺來說，12-14小時的工作時長需要各個方面的功耗去最優(yōu)設計，在射頻電路上應該采用了線性化技術(shù)。
這樣看來MPU5主要賣點是無中心寬帶自組網(wǎng)。寬帶通信——這些在設計上只是公網(wǎng)技術(shù)的再應用，軍用通信的核心問題抗干擾卻沒有在MPU5上有所體現(xiàn)。
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