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认知无线电,软件无线电软件无线电设备( 二 )

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图四 AN/PRC-150C高频无线电台图五 RF-7800H-MP高频无线电台高频通信的利弊HF为什么如此吸引人？ 简单而言，就是高频无线电波的电离层反射 。电离层是从距地表60公里至1,000公里之间的大气层上层 。这一带电粒子层不能被HF信号穿透，而是被反射回地球表面，从而使HF通信可以达到洲际距离 。
【认知无线电,软件无线电软件无线电设备】但是，高频通信也有它的缺点：一天中的不同时间对其的传输距离会产生影响 。白天，在12MHz及以上频段比波长更长的频段传输的更远；晚上则正好相反 。电离层本身分为几层 。最下面的D层高度在60和90公里之间 。但它仅在白天，阳光将原子分解成自由电子和离子时存在 。太阳耀斑也会对高频通信产生影响 。当太阳喷出的等离子体超出日冕时，会出现耀斑爆发现象 。
这些喷发产生的粒子可以穿透电离层，在地球北极和南极地区产生美丽的极光外，也会严重破坏高频通信 。图六 地球电离层对高频无线电波的反射图七 电离层的示意图，注意最下方的D层只在白天存在HF的另一个缺点是与VHF/UHF相比，它可以承载的数据量（传输速率）有限 。直到最近，高频无线电的数据传输速率可能仍未超过9.6Kbps 。
这与UHF通信可以承载的每秒兆比特（Mbps）的数据速率形成鲜明对比 。巴雷特通信公司的HF无线电台在亚太地区一直销路良好，它的客户包括孟加拉国、斐济和印度尼西亚等国的武装部队 。该公司表示，其HF收发报机易于使用和维修，且拥有具备竞争力的价格和灵活的培训选择 。该公司将在2020年4月推出新的PRC-4090系列固定式、便携式和车载HF收发报机产品 。
新产品能够处理基于互联网协议（Internet Protocol，IP）的数据通信，并拥有易于使用的触摸屏和多种操作语言 。图八 巴特雷公司的RPC-4090系列战术高频无线电台高频通信的复兴高频通信的优势也带来了该领域不断的技术创新 。在去年的DSEI展会期间，柯林斯航空航天（Collins Aerospace）公司展出了其新的URG-IV高频宽带无线电台 。
据称，它已接到了来自欧美军方用户的一些订单 。过去，高频无线电的应用由于其带宽限制而受到影响 。传统的高频无线电提供的典型带宽是3KHz 。科林斯公司声称，URG-IV可提供高达48KHz的带宽 。这使无线电能够实时传输IP数据，提供文件传输和视频处理应用 。通过看似很小但仍然很重要的创新，这已经成为可能 。列出高频无线调制解调器要求的美国国防部MIL-STD-188-110B标准为HF传输分配了24KHz的带宽 。
该带宽足以承载高达9.6Kbps的数据传输率 。而北大西洋公约组织的STANAG 4539标准规定了高达200KHz的HF带宽 。这使高频无线通信的吞吐量发生了很大的变化：如今，在良好的传播条件下，高频无限通信可以使用带宽48kHz的通信信道达到240Kbps的数据传输速率 。图九 科林斯公司的URG-IV高频无线电台高频通信比其他通信更安全，并且更能抵抗干扰和拦截 。
首先，HF通信依赖于最低可用频率（Lowest Usable Frequency，LUF）和最大可用频率（Maximum Usable Frequency，MUF）的限制 。LUF是在给定的时间段内，每月90％的天数都可提供理想信噪比的HF频率；MUF是可以在每月50％的天数进行电离层发射通信的最高HF频率 。
根据地点和季节的不同，LUF和MUF并非固定的 。因此，HF通信必须适应当前的LUF / MUF条件 。为了干扰HF通信，必须知道其对手计划使用的HF频率，干扰才有效 。其次，尽管如MIL-STD-188-110B和STANAG 4539所规定的那样，可用的HF带宽已经增加，但是HF传输仍可以占据一个狭窄的频带 。
由于HF通信的距离较远，到达目的地时，它们的传输信号可能非常微弱，被电磁噪声所掩盖 。这使得通信情报监听人员很难检测到感兴趣的信号 。高频通信复兴的另一个原因是卫星通信的脆弱性 。卫星通信正面临日益增长的硬杀伤和电子干扰的危险 。使用地空导弹和杀手卫星对航天器造成的威胁正在日益扩散 。2019年3月27日，印度国防研究与发展组织（Defense Research and Development Organization，DRDO）用DRDO PRV Mk.II地对空导弹进行了反卫星（Anti-Satellite，ASAT）武器的测试 。

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