单兵波形的介绍

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一、引言

现代战争中，单兵通信如坚韧纽带，连接战士，关乎战争胜负。瞬息万变的战场，单兵需实时精准通信，其作为作战 “耳目”，助战士把握战机。单兵波形作为核心技术，决定通信质量、效率与可靠性，要突破地形、电磁干扰等阻碍，满足多样作战需求。故而，研究国际单兵波形及其关键技术，对提升军队战斗力与维护国家安全意义重大。

二、常见国际单兵波形巡礼

（一）SRW 波形：美军先锋

SRW 波形由美军专为单兵通信打造。它自组网能力卓越，能迅速构建局部通信网络，助士兵高效协同作战。数据传输速率高达 100Mbps，可快速稳定传输多种信息。工作频段覆盖 225 - 450MHz 和 L 频段（1350 - 1440MHz），能灵活切换。具备 LPI/LPD 和抗干扰功能，保障通信安全可靠，广泛应用于 AN/PRC - 154 步兵电台。

（二）STNW - 2 波形：哈里斯的杰作

STNW - 2 波形由哈里斯公司开发，用于特高频和 L 频段，是单兵时分多址网络波形。点对点通信距离 2 - 3 公里，同一网络可支持 60 部电台同时工作。数据传输速率 2 - 3Mbps，适配 RF - 7850S 电台，提供高效稳定通信服务。

（三）GeoMux 波形：功能集成典范

GeoMux 波形融合 Mux 和 SuperMux 优点，数据传输速度 100Kbps，满足基本数据传输。特色是多业务支持，能同时传输语音、数据和位置报告信息，广泛应用于 PR4G 系列电台，保障复杂环境通信。

（四）MN - MIMO 波形：网络构建强者

MN - MIMO 波形由 Silvus Technologies 公司开发，多节点多输入多输出，构建自形成和自适应网状网络能力强。数据传输速率 100Mbps，可连接超 550 个节点，具备 LPI/LPD 和抗干扰功能，应用于 DOCK StreamCaster 系列战术网络系统，保障多节点高速稳定通信。

（五）SquadNet 波形：步兵通信利器

SquadNet 波形由 Thales 公司专为步兵打造，提供坚固可靠语音通信。最大点对点范围 2.5 公里，支持自动中继拓展通信距离。工作频段 430 - 470MHz 和 865 - 880MHz，适应不同电磁环境，具备多业务支持功能，能发送目标、文本和图片。

三、国际单兵波形关键技术剖析

（一）自组网技术：战场网络的基石

自组网技术能依战场局势和士兵需求，快速搭建灵活通信网络。在复杂环境中，即便部分节点受损，网络也能自动调整，确保信息畅通，提升作战协同性。

（二）高数据速率传输技术：信息的高速通道

采用高阶调制等复杂高效调制方式及 MIMO 技术提升数据传输速率，满足战场大数据传输需求，为作战决策提供依据。

（三）抗干扰技术：通信安全的护盾

通过跳频、扩频、自适应滤波等技术识别、抑制和抵消干扰信号，保障复杂电磁环境下通信稳定。

（四）多频段支持技术：灵活通信的保障

该技术让通信设备能根据环境和任务选择合适频段，如城市中高频段适合短距高速传输，开阔地低频段适合远距离通信，不同任务可切换频段确保通信稳定，拓展通信范围。

四、国际单兵波形技术发展趋势洞察

（一）软件定义无线电技术的深化应用

软件定义无线电技术赋予单兵波形灵活性与可重构性，适应不同通信场景。未来将朝高度智能化和集成化发展，与人工智能融合实现智能自适应调整，提高集成度，减小设备体积功耗。

（二）与新兴技术的融合趋势

单兵波形与人工智能融合，助数据分析、提供情报、优化通信链路；与物联网融合，实现设备互联互通，远程监控管理装备，全方位感知战场环境。

（三）小型化、低功耗设计趋势

现代战争要求单兵作战灵活机动，小型化、低功耗设备可提升作战效能，但面临元件、电路设计等技术挑战，科研人员正探索创新解决方案。

来源：射频通信链

过采样增加 ADC 的动态范围

ADC是一种常用的模数转换电路，过采样是一种通过增加采样频率来提高 ADC 性能的技术。动态范围ADC 的动态范围（Dynamic Range），是衡量其性能的一项核心指标。简单来说，它指的是 ADC 能够分辨的信号幅值范围，即从可检测到的最小信号幅值到最大不失真信号幅值之间的跨度。这个范围通常用分贝（dB）来表示，它反映了 ADC 对不同强度信号的分辨能力。比如，一个动态范围为 60dB 的 ADC，意味着它能够区分的最大信号强度是最小信号强度的 1000 倍。在实际应用中，动态范围对于信号处理的意义重大。以音频信号处理为例，如果 ADC 的动态范围不足，当录制一段包含轻柔背景音乐和强烈鼓点的音乐时，轻柔的部分可能会被噪声淹没，而强烈的鼓点则可能因为超出 ADC 的量程而产生失真，无法还原出音乐原本丰富的细节和动态变化。N位ADC的动态范围(DR)计算公式如下：动态范围 = 6.021N + 1.763 dB ADC的动态范围对于一个接收机来说，影响至关重要。从公式可知，要提升ADC的动态范围需要增加ADC的位数。那有没有其他方法？量化噪声在传统的采样方式中，量化噪声均匀地分布在 0 到奈奎斯特频率（即采样频率的一半，f_s/2)）的频带内。这意味着在整个信号带宽内，噪声都对信号产生干扰，限制了 ADC 对信号细节的分辨能力。而过采样技术的出现，打破了这种局面。当采用过采样时，采样频率大幅提高，假设过采样率为 R（即采样频率变为原来的 R 倍），此时量化噪声不再局限于 0 到f_s/2)的频带，而是分散到了 0 到Rf_s/2)的更宽频带内。其功率密度降低为原来的1/OSR。过采样提升动态范围的原理噪声整形与滤波过采样通过提高采样频率，将量化噪声分散到更宽的频带中。随后，通过数字低通滤波器去除高频噪声，从而在目标频带内降低噪声水平，提高信噪比（SNR）。具体来说，过采样率（OSR）与SNR的提升关系可以用以下公式表示：SNROS=6.02N+1.76 dB+10×log10(OSR)其中，N是ADC的位数，OSR是采样频率与输入信号频率两倍（奈奎斯特频率）的比值信号与噪声的叠加效果在过采样过程中，相关信号会以线性方式相加，而不相关噪声（如量化噪声）则以平方根的方式相加。例如，当采样率加倍时，SNR会提高约3dB；采样率提高四倍时，SNR会提高约6dB。有效位数的提升通过过采样，ADC的有效位数（ENOB）也会增加。由于过采样提升了信噪比，根据上述公式，在 SINAD 增大的情况下，ENOB 也随之增大。局限性数据处理量增大：过采样会产生大量的数据，对后续的数据存储和处理带来压力。例如，若采样频率提高 4 倍，数据量也会相应增加 4 倍，需要更高速的数据总线和更大容量的存储器。功耗增加：提高采样频率通常会导致 ADC 的功耗增加。一方面，时钟频率的提高会使电路中的开关动作更加频繁，增加动态功耗；另一方面，数字信号处理部分对大量数据的处理也会消耗更多的能量。来源：射频通信链