數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與技術(shù)（第2版） 課件 第3、4章 Link-4、Link-11和Link-22數(shù)據(jù)鏈；Link-16數(shù)據(jù)鏈

Link-4、Link-11和Link-22數(shù)據(jù)鏈國防電子信息技術(shù)叢書數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與技術(shù)(第2版)第三章01Link-4數(shù)據(jù)鏈Link-4數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)怯糜谙驊?zhàn)斗機傳送無線電引導(dǎo)指令的非保密UHF數(shù)據(jù)鏈，源于美國海軍的戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息鏈TADIL-C。Link-4數(shù)據(jù)鏈的設(shè)計初衷主要用于航空母艦對戰(zhàn)斗機戰(zhàn)術(shù)飛行和著艦控制，以取代傳統(tǒng)的話音引導(dǎo)。在裝備之初，Link-4數(shù)據(jù)鏈只能進(jìn)行單向傳輸，之后經(jīng)不斷改進(jìn)，發(fā)展成為兩種類型的數(shù)據(jù)鏈：Link-4A和Link-4C數(shù)據(jù)鏈。Link-4數(shù)據(jù)鏈Link-4A數(shù)據(jù)鏈Link-4A數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)强刂普镜斤w機的數(shù)據(jù)鏈，它采用北約標(biāo)準(zhǔn)STANAG5504定義的V系列和R系列消息格式，支持空中交通控制、空中攔截控制、空中攻擊作戰(zhàn)控制、地面轟炸控制、航母慣性導(dǎo)航校準(zhǔn)和航母自動著艦等功能，并可用于交換航跡數(shù)據(jù)和傳送命令以及狀態(tài)數(shù)據(jù)。Link-4數(shù)據(jù)鏈Link-4A數(shù)據(jù)鏈工作在UHF頻段，信號采用FSK調(diào)制，信道間隔為25kHz，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)5kb/s。Link-4A數(shù)據(jù)鏈既可以作為單向鏈路，也可以作為雙向鏈路；其最大傳輸距離為200nmile（1nmile=1.852km），而海上控制站與受控飛機間的全向視距覆蓋范圍最大距離為170nmile。作為單向鏈路工作時，控制站（如艦艇、預(yù)警機等）采用廣播方式向受控飛機（如F-14戰(zhàn)斗機等）發(fā)送控制消息，而受控飛機則只接收消息，不發(fā)送響應(yīng)消息。Link-4數(shù)據(jù)鏈Link-4A數(shù)據(jù)鏈采用這種工作模式時可支持的任務(wù)包括空中交通管制、航母自動著艦、引導(dǎo)對地攻擊以及航母慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的校準(zhǔn)等。這時控制站發(fā)送的消息可以包含航向、速度、高度等指令以及目標(biāo)數(shù)據(jù)等。Link-4A數(shù)據(jù)鏈作為雙向鏈路工作時，要求控制站和受控飛機都具備發(fā)送和接收能力。采用的是半雙工模式，它采用時分方式在一條信道上實現(xiàn)雙向通信，每32ms為一個消息傳送周期，其中前14ms控制平臺發(fā)射，受控飛機接收；而后18ms控制平臺接收，受控飛機發(fā)送。Link-4數(shù)據(jù)鏈控制平臺根據(jù)需要向受控飛機發(fā)送控制消息，而受控飛機則用應(yīng)答消息作為響應(yīng)。受控飛機所發(fā)送的應(yīng)答消息中可以包含飛機的位置、燃料、武器狀況以及自身傳感器跟蹤數(shù)據(jù)等信息。Link-4A數(shù)據(jù)鏈的雙向通信主要用于執(zhí)行空中攔截控制任務(wù)。Link-4數(shù)據(jù)鏈在消息發(fā)送周期內(nèi)，控制站在為其分配的發(fā)送時間內(nèi)首先發(fā)送含有飛機地址的控制消息，而收信飛機也要在為其分配的發(fā)送時間內(nèi)發(fā)送相應(yīng)的應(yīng)答消息，并且受控飛機只有在收到控制消息之后才發(fā)送應(yīng)答消息。相反，如果沒有收到控制消息，則不發(fā)送應(yīng)答消息。這樣，控制站就可以通過控制分配給每架受控飛機的傳輸時間來實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)通信。Link-4數(shù)據(jù)鏈Link-4C數(shù)據(jù)鏈Link-4C數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)潜奔s為擴(kuò)充Link4A數(shù)據(jù)鏈功能而開發(fā)的一種戰(zhàn)斗機一戰(zhàn)斗機專用戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，其研發(fā)始于1984年。Link-4C數(shù)據(jù)鏈采用F系列消息，不同于Link-4A數(shù)據(jù)鏈的V&R系列消息，并且Link-4C數(shù)據(jù)鏈具備一定的抗干擾能力。Link-4數(shù)據(jù)鏈利用Link-4C數(shù)據(jù)鏈可以實現(xiàn)最多4架作戰(zhàn)飛機的互聯(lián)。在利用Link4C數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)的過程中，要讓其中一架飛機作為長機，其他飛機作為僚機。每架Link-4C數(shù)據(jù)鏈的入網(wǎng)飛機都會被分配一個單獨的地址，而這些入網(wǎng)飛機則基于該地址在規(guī)定的時隙內(nèi)利用指定的頻率交換數(shù)字消息，這些消息包含的信息有本機位置、目標(biāo)數(shù)據(jù)以及武器狀態(tài)等。Link-4數(shù)據(jù)鏈Link-4C數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N機對機數(shù)據(jù)鏈，是對Link4A數(shù)據(jù)鏈的補充，但這兩種鏈路互相之間不能進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。Link-4C數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菍ｉT為F-14戰(zhàn)斗機研制的，F(xiàn)-14戰(zhàn)斗機不能同時使用Link4A和Link-4C數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行通信。Link-4數(shù)據(jù)鏈02Link-11數(shù)據(jù)鏈Link-11數(shù)據(jù)鏈的研發(fā)始于20世紀(jì)60年代，并于20世紀(jì)70年代開始服役。Link-11數(shù)據(jù)鏈包括?；腖ink-11數(shù)據(jù)鏈和陸基的Link-11數(shù)據(jù)鏈，它們分別對應(yīng)于美軍的戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息鏈TADIL-A和TADIL-B兩種類型數(shù)據(jù)鏈。海基Link-11數(shù)據(jù)鏈可在美軍和北約海軍艦艇之間、艦一岸之間、艦一空之間和空一岸之間實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)數(shù)字信息交換。Link-11數(shù)據(jù)鏈的誕生對于北約數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展具有非常重要的意義，因為在已服役的數(shù)據(jù)鏈中，其應(yīng)用范圍是最為廣泛的。本節(jié)重點介紹?；腖ink-11數(shù)據(jù)鏈。Link-11數(shù)據(jù)鏈一個典型的Link-11數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)組成如圖3.1所示。Link-11數(shù)據(jù)鏈計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)，即戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（TDS），接收各種傳感器和操作員所發(fā)出的數(shù)據(jù)，將其按照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式整合成M系列報文，并以每組24bit的形式送入保密設(shè)備。TDS同時還可以接收來自其他TDS的突發(fā)數(shù)據(jù)。保密設(shè)備保密設(shè)備用來確保鏈路中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。Link-11數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTS）數(shù)據(jù)終端設(shè)備被作為一個調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行設(shè)計，是整個Link-11數(shù)據(jù)鏈的核心部分。無線電設(shè)備Link-11數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)褂枚滩℉F和超短波UHF無線電臺進(jìn)行無線電信號收發(fā)，多音調(diào)制后的信號進(jìn)入無線電臺后，被調(diào)制到高頻或超高頻，通過天線發(fā)射出去。Link-11數(shù)據(jù)鏈Link-11數(shù)據(jù)鏈的調(diào)制技術(shù)特點Link-11數(shù)據(jù)鏈工作在HF短波頻段（15~30MHz）和UHF超短波頻段（225~400MHz）兩個頻段。最初設(shè)計Link-11數(shù)據(jù)鏈時，只是為了實現(xiàn)艦對艦之間的通信，為了實現(xiàn)超視距通信增加了HF頻段。Link-11數(shù)據(jù)鏈工作在HF頻段時，理論上可以實現(xiàn)300nmile的超視距全向覆蓋；而工作在UHF頻段時，則只能進(jìn)行視距通信，可提供25nmile的艦對艦和150nmile的艦對空覆蓋。Link-11數(shù)據(jù)鏈有兩種標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率：1200b/s或2400b/s，實際使用的是1364b/s（每秒45.45幀，每幀時間為22.0ms）或2250b/s（每秒75幀，每幀時間為13.33ms）。Link-11數(shù)據(jù)鏈Link-11數(shù)據(jù)鏈的戰(zhàn)術(shù)消息經(jīng)加密后，以24bit數(shù)據(jù)為一組送入數(shù)據(jù)終端設(shè)備。為了保證傳輸數(shù)據(jù)的正確性，對這組24bit進(jìn)行（30，24）的漢明糾錯編碼，編碼后的戰(zhàn)術(shù)消息再進(jìn)行調(diào)制。Link-11數(shù)據(jù)鏈Link-11數(shù)據(jù)鏈的單音頻譜如圖3.2所示。Link-11數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)位置和單音編號的對應(yīng)關(guān)系如圖3.3所示。Link-11數(shù)據(jù)鏈實際中，Link-11數(shù)據(jù)鏈通過無線電臺發(fā)送的音頻信號是包含編號為1的605Hz在內(nèi)的16個單音頻率的組合波形，只是605Hz作為多普勒單音不進(jìn)行調(diào)制，而由其他15個單音進(jìn)行π/4-DQPSK調(diào)制。經(jīng)多音調(diào)制后的信號，再通過短波HF或超短波UHF兩個頻段進(jìn)行高頻調(diào)制。使用短波頻段時，采用調(diào)幅技術(shù)，使用單邊帶抑制載波（SSB）調(diào)制方式；使用超短波頻段時，采用調(diào)頻（FM）技術(shù)。Link-11數(shù)據(jù)鏈Link-11數(shù)據(jù)鏈采用有中心結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，圖3.4是其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖。Link-11數(shù)據(jù)鏈Link-11數(shù)據(jù)鏈的消息格式Link-11數(shù)據(jù)鏈采用北約標(biāo)準(zhǔn)STANAG5511（相應(yīng)的美軍軍標(biāo)為MIL-STD-6011）規(guī)定的M系列消息格式。Link-11數(shù)據(jù)鏈的所有信號都以幀為單位進(jìn)行傳輸。每30bit為一幀，每幀中有6bit用于誤碼檢測和校正，剩余24bit用于傳送戰(zhàn)術(shù)信息。Link-11數(shù)據(jù)鏈03Link-22數(shù)據(jù)鏈隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)的變革和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，曾經(jīng)在戰(zhàn)場上大顯身手的Link-11數(shù)據(jù)鏈已不能滿足作戰(zhàn)的需求。為此，美國及北約在20世紀(jì)90年代啟動了改進(jìn)型Link-11數(shù)據(jù)鏈研制計劃，即Link-22數(shù)據(jù)鏈。Link-22數(shù)據(jù)鏈支持Link-11數(shù)據(jù)鏈的戰(zhàn)術(shù)功能，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信傳輸體制上有較大變化，系統(tǒng)性能顯著提高。本節(jié)重點介紹Link-22數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng)特性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、工作模式等內(nèi)容。Link-22數(shù)據(jù)鏈Link-22數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng)特性Link-22數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N抗干擾、保密可靠、靈活機動的中速率戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，它執(zhí)行北約研制的接口標(biāo)準(zhǔn)，旨在滿足在多種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間交換戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)。裝備Link-22數(shù)據(jù)鏈的平臺單元稱為NILE單元，簡稱NU。Link-22數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)荓ink-11數(shù)據(jù)鏈的改進(jìn)和提升，不論在參與單元數(shù)量、跟蹤航跡數(shù)量與精度、抗干擾能力、系統(tǒng)報警或反應(yīng)時間等諸多方面都有顯著提高。Link-22數(shù)據(jù)鏈工作頻段與作用距離；戰(zhàn)術(shù)消息傳輸能力；調(diào)制編碼方式；組網(wǎng)方式；消息格式。Link-22數(shù)據(jù)鏈表3.2列出了Link-22數(shù)據(jù)鏈與Link-11數(shù)據(jù)鏈消息特性比較。Link-22數(shù)據(jù)鏈Link-22數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng)組成，如圖3.11所示。Link-22數(shù)據(jù)鏈Link-22數(shù)據(jù)鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Link-22數(shù)據(jù)鏈采用時分多址（TDMA）訪問協(xié)議構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)；同時，采用動態(tài)TDMA協(xié)議，按需為Link-22數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)內(nèi)單元分配信道資源。Link-22數(shù)據(jù)鏈Link-22數(shù)據(jù)鏈的“網(wǎng)絡(luò)循環(huán)結(jié)構(gòu)”如圖3.12所示，圖中數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)有5個NU單元。Link-22數(shù)據(jù)鏈超網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接可采用三種主要配置模式，即子網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)全部重疊和網(wǎng)絡(luò)部分重疊，如圖3.13所示。Link-22數(shù)據(jù)鏈Link-22數(shù)據(jù)鏈采用STANAG5522定義的F和FJ系列報文格式。FJ系列報文格式是基于Link-16數(shù)據(jù)鏈J序列（70bit）的嵌入報文格式，采用了與Link-16數(shù)據(jù)鏈相同的數(shù)據(jù)元素和測量坐標(biāo)系，避免額外的格式轉(zhuǎn)換，確保多鏈的互操作性。Link-22數(shù)據(jù)鏈報文Link-22數(shù)據(jù)鏈Link-16數(shù)據(jù)鏈國防電子信息技術(shù)叢書數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與技術(shù)(第2版)第四章01Link-16數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程研制Link-16數(shù)據(jù)鏈的設(shè)想是從20世紀(jì)60年代美國在越南戰(zhàn)爭時萌發(fā)的，那時從基地或航母上起飛的飛機，基地難以與它們持續(xù)保持聯(lián)系，不能隨時掌握飛機飛到哪里和執(zhí)行任務(wù)的情況。美軍各軍兵種在以后的軍事行動和研究中，又從不同的角度完善了這種新信息系統(tǒng)的方案與要求。1974年美國成立了以空軍為首的JTIDS（JointTacticalInformationDistributionSystem，聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)）聯(lián)合辦公室，統(tǒng)一了對這種新系統(tǒng)的要求，并開始了研制Link-16數(shù)據(jù)鏈的工作。Link-16數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程體積小、重量輕，可被集成到更多的系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍更廣泛。成本較低。與JTIDS相比，采購一套MIDS可節(jié)約數(shù)十萬美元。可靠性高。美空軍要求JTIDS端機的故障平均閭隔時間（MTBF）是250h，而MIDS在艦載戰(zhàn)斗機平臺工作環(huán)境下，MTBF指標(biāo)為1822h，遠(yuǎn)高于JTIDS。Link-16數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展歷程02Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA接入方式為了使Link-16數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的消息有序地傳遞，Link-16數(shù)據(jù)鏈以時隙為基本單位有序傳輸信息。時隙大小的由來是：系統(tǒng)時間被劃分為時元和時隙，1天24小時被劃分為112.5個時元，每個時元在時間上等于12.8min，每個時元又分為98304個時隙，因此，每個時隙為7.8125ms。時隙劃分Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA接入方式時幀每個時元有64個時幀。每個時幀時長是12s，包含1536個時隙，其中A、B、C各組包括512個時隙。在每個時幀中，時隙的排列序列是A-0，B-0，C-0，A-1，B-1，C-1，…，A-511，B-511，C-511。Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA接入方式時隙塊通常，時隙以時隙塊（TSB）的形式分配給各個網(wǎng)絡(luò)終端。時隙塊由3個變量定義：時隙組（A、B、C）、起始時隙數(shù)或索引號（0~32767）和時隙重復(fù)率（RecurrenceRateNumber，RRN）。時隙重復(fù)率（RRN）指的是在時隙塊中時隙總數(shù)以2為底的對數(shù)值。Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA接入方式時隙互斥分配給網(wǎng)絡(luò)終端的各時隙塊，必須保證所分配的時隙塊是互斥的，即它們必須沒有共同的時隙。時隙塊的互斥性與時隙塊參數(shù)是密切相關(guān)的，下面舉例說明互斥性與時隙塊參數(shù)的關(guān)系。Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA接入方式03傳輸消息類型報頭格式如圖4.6所示。傳輸消息類型固定格式消息固定格式消息用于Link-16數(shù)據(jù)鏈發(fā)送戰(zhàn)術(shù)和指揮信息。這類消息就是通常所指的J系列消息（即固定格式消息就是J系列消息）。固定格式消息包含1個以上的字，最多8個字。每個字有75bit，其中第00位~第69位攜帶數(shù)據(jù)信息，第70~74位用于奇偶檢驗，其中第70位是空（置0）。固定格式消息的字有3種類型：初始字、擴(kuò)展字和繼續(xù)字。傳輸消息類型正如固定格式消息一樣，可變格式消息的每個字也包含75bit信息?？勺兏袷较⒌膬?nèi)容和長度都可變化?？勺兏袷较⒃从贚ink-16數(shù)據(jù)鏈的J系列消息。最初J系列消息由固定格式消息和可變消息兩部分組成，其中，可變格式消息只有陸軍使用。后來，該類消息從J系列消息中獨立出來成為K系列，也常稱為JVMF。目前，可變消息格式（VMF）是美國國防部強制要求執(zhí)行的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈消息格式之一?？勺兏袷较鬏斚㈩愋妥杂晌谋鞠ⅹ毩⒂谄渌?biāo)準(zhǔn)。它是非格式化消息，并利用每個字的75bit傳輸信息，即3個字的225bit傳輸信息，如圖4.12所示。傳輸消息類型04時隙分配網(wǎng)絡(luò)參與組ink-16數(shù)據(jù)鏈所傳輸?shù)墓潭ǜ袷较⒑妥杂晌谋鞠⒐?1種，將這些消息進(jìn)行分類，每一類消息稱為一個網(wǎng)絡(luò)參與組（NetworkParticipationGroups，NPG）。每一個網(wǎng)絡(luò)參與組（NPG）都是由一組J系列消息所構(gòu)成的，即每一個J系列消息都與一個具體NPG相關(guān)聯(lián)。時隙分配單元類型JU單元分為兩種基本類型：指揮控制單元（C2JU）和非指揮控制單元（非C2JU）。指揮控制單元是具有指揮控制能力或發(fā)送J3.x消息的平臺，用于控制其他平臺單元的行為。非指揮控制單元是被指揮控制單元（C2JU）控制或監(jiān)視的平臺單元，典型的作戰(zhàn)平臺如戰(zhàn)斗機和轟炸機等。時隙分配指定方式專門分配給某指定JU單元用于實現(xiàn)某類信息傳輸?shù)臅r隙分配方式稱為指定方式。競爭訪問方式在競爭訪問方式中，時隙分配給多個JU單元用于發(fā)送信息。時隙再分配方式時隙再分配（TimeSlotReallocation，TSR）方式允許基于參與單元的需求動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參與組的網(wǎng)絡(luò)容量。每個JU單元定期根據(jù)其需求，從共享時隙池中給自己分配時隙。“”時隙分配05時間同步如果終端接收到入網(wǎng)消息，就用接收到的時間校正終端的系統(tǒng)時間。但是，調(diào)整后的系統(tǒng)時間仍然包含了由傳播時間導(dǎo)致的誤差，還達(dá)不到網(wǎng)絡(luò)運行所需的同步精度（小于100ns）。因此，在接收J(rèn)U完成粗同步后，需要進(jìn)行精同步，以消除粗同步留下的同步誤差，使時間同步精度小于100ns。處于粗同步的單元能接收所有的消息或話音，但只能發(fā)送RTT，不能發(fā)送其他消息。粗同步時間同步主動式精同步主動式精同步通過與NTR單元或其他入網(wǎng)JU單元交換RTT（往返計時）消息，用于修正用戶與NTR單元的時鐘誤差，實現(xiàn)時鐘同步。每個終端通過網(wǎng)絡(luò)報告自己的時間品質(zhì)，并保留一個在視距范圍內(nèi)的終端內(nèi)部報表，通過這個報表，可以幫助終端選擇向哪一個終端發(fā)送下一個RTT-I（往返計時詢問）消息。時間同步不通過發(fā)送消息，采用被動方式實現(xiàn)精同步也是可能的，這種方式稱為被動式精同步。當(dāng)平臺單元處于LTTI（長時間禁止）或無線電靜默方式下，必須采用被動同步方式同步。不同于粗同步后通過發(fā)送RTT消息實現(xiàn)精同步，其通過接收PPLI消息實現(xiàn)被動同步。通過獲得PPLI消息中其他平臺的位置信息以及通過導(dǎo)航系統(tǒng)獲得的自身平臺的位置信息，終端可以估算出消息的傳輸時延。被動式精同步時間同步時間同步保持Link-16數(shù)據(jù)鏈的同步保持方式分為有源同步方式和無源同步方式。在進(jìn)行有源同步時，待同步JU主動向NTR發(fā)送詢問消息，NTR則向同步保持JU發(fā)送含有精確時間的應(yīng)答消息。時間同步06傳輸波形CCSK與碼片序列在Link-16數(shù)據(jù)鏈中，待傳輸?shù)男畔⒔?jīng)糾錯編碼和交織后，以5bit二進(jìn)制信息為一組作為一個字符，通過32bit序列進(jìn)行CCSK調(diào)制。為了避免混淆，將這個32bit序列的每一位稱為碼片（chips）。通過對32bit碼片序列自其任意一個初始狀態(tài)循環(huán)向左移一位，就可生成一個新的碼片序列。傳輸波形運算得到的32bit序列常被稱為32bit傳輸碼序列，如圖4.17所示。傳輸波形發(fā)射脈沖信號是用32bit傳輸碼序列作為調(diào)制信號，以5Mb/s的速率對載波進(jìn)行最小移頻鍵控調(diào)制（MSK）形成的。每個碼片的持續(xù)時間是200ns。MSK調(diào)制也可視為相位相干的頻移鍵控（FSK）調(diào)制。載波調(diào)制傳輸波形單脈沖與雙脈沖Link-16數(shù)據(jù)鏈所輻射的射頻信號是成串的脈沖信號，每個時隙發(fā)射的信息構(gòu)成一條消息。每條消息的脈沖持續(xù)時間長度為6.4μs，脈沖之間的間隔是13μs，即有6.6μs時間不發(fā)送脈沖信號。傳輸波形07射頻信號模式1：是Link-16數(shù)據(jù)鏈終端的正常工作模式，可實現(xiàn)跳頻工作，發(fā)送加密數(shù)據(jù)，也可實現(xiàn)多網(wǎng)工作。模式2：無跳頻，在969MHz定頻工作，發(fā)送加密數(shù)據(jù)，只能在一個網(wǎng)內(nèi)工作。模式4：無跳頻，在969MHz定頻工作，發(fā)送非加密數(shù)據(jù)作為一個普通的數(shù)據(jù)鏈路，只能在一個網(wǎng)內(nèi)工作。射頻信號工作頻段Link-16數(shù)據(jù)鏈在通信模式1時，采用跳頻技術(shù)，傳輸信息的載頻從960~1215MHz（寬255MHz）頻段內(nèi)共51個頻點上偽隨機選取，這種偽隨機的頻率選取是由網(wǎng)絡(luò)號和傳輸加密變量（TSEC）控制的。射頻信號08消息封裝格式時隙的構(gòu)成示意圖如圖4.19所示。消息封裝格式標(biāo)準(zhǔn)雙脈沖封裝格式。兩倍壓縮單脈沖封裝格式。兩倍壓縮雙脈沖封裝格式。四倍壓縮單脈沖封裝格式。性能比較。消息封裝格式09格式化消息發(fā)射信號產(chǎn)生過程Link-16數(shù)據(jù)鏈的格式化消息發(fā)射信號產(chǎn)生的過程如圖4.24所示。格式化消息發(fā)射信號產(chǎn)生過程10多網(wǎng)Link-16數(shù)據(jù)鏈的容量可以通過將用戶分配在多個網(wǎng)絡(luò)上同時工作而得到擴(kuò)展。Link-16數(shù)據(jù)鏈允許定義127個不同的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號為0~126。網(wǎng)絡(luò)號、TSEC加密變量以及時隙號決定了載波的跳頻圖案。不同的跳頻圖案是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離、區(qū)分以及允許多網(wǎng)并存的關(guān)鍵。通過給不同的網(wǎng)絡(luò)分配不同的跳頻圖案，就可以構(gòu)建多個網(wǎng)絡(luò)。為了防止相互干擾，各個網(wǎng)絡(luò)是相互獨立的，各自擁有不同的時間基準(zhǔn)，并且使密碼不一樣。多個網(wǎng)絡(luò)多網(wǎng)Link-16數(shù)據(jù)鏈重疊網(wǎng)示意圖如圖4.25所示。多網(wǎng)多重網(wǎng)在Link-16數(shù)據(jù)鏈中，數(shù)據(jù)鏈的功能（監(jiān)視、話音、電子戰(zhàn)等）被分配至各個NPG。不是所有的用戶都參與所有功能。多網(wǎng)11網(wǎng)絡(luò)角色為了保證Link-16數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的運行，Link-16數(shù)據(jù)鏈中的每個JU單元都扮演特定的網(wǎng)絡(luò)角色，在網(wǎng)絡(luò)運行過程中，JU單元可以根據(jù)Link-16數(shù)據(jù)鏈操作規(guī)程或網(wǎng)絡(luò)管理員的控制，改變自己的身份。網(wǎng)絡(luò)角色主要包括時間基準(zhǔn)、位置基準(zhǔn)、初始入網(wǎng)JU單元、導(dǎo)航控制器、輔助導(dǎo)航控制器、主要用戶、次要用戶、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元和網(wǎng)絡(luò)管理單元等。網(wǎng)絡(luò)角色12精確參與定位與識別精確參與定位與識別（PreciseParticipantLocationandIdentification，PPLI）是向Link-16數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的JU單元報告消息用的。這些消息通過Link-16數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的每個成員周期性地發(fā)送。PPLI消息包含平臺的位置信息、識別信息、狀態(tài)信息、任務(wù)單元識別信息、速度、導(dǎo)航精度等。精確參與定位與識別13導(dǎo)航Link-16數(shù)據(jù)鏈的相對導(dǎo)航即是在相對坐標(biāo)系中定出各網(wǎng)內(nèi)成員的位置。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的相對導(dǎo)航功能，并使之穩(wěn)定地工作，系統(tǒng)對端機要安排相應(yīng)的等級。時間基準(zhǔn)NTR用以確定系統(tǒng)時間，規(guī)定它有最高時間質(zhì)量。同時，把具有高精度絕對位置信息的端機定為位置基準(zhǔn)PR，并規(guī)定其具有最高的絕對位置質(zhì)量。同時要在網(wǎng)內(nèi)成員中指定一個成員，產(chǎn)生相對定位基準(zhǔn)，這個網(wǎng)內(nèi)成員稱為導(dǎo)航控制器（NC）。相對導(dǎo)航導(dǎo)航地理導(dǎo)航由于網(wǎng)內(nèi)成員都具有一定的地理導(dǎo)航能力，不過不夠準(zhǔn)確。要完成精確的地理導(dǎo)航定位，一個很容易的方法是，如果某個網(wǎng)內(nèi)成員能夠從其他來源得到其準(zhǔn)確的地理位置經(jīng)緯度時，便可利用這種數(shù)據(jù)去校正它自己的地理位置。導(dǎo)航14話音通信Link-16數(shù)據(jù)鏈除了傳輸固定格式消息，還可以傳輸自由文本消息，用以提供話音通信。因此，在Link-16數(shù)據(jù)鏈的一個時元或一個時幀中，一部分時隙用作數(shù)據(jù)通信，而另一部分則用作話音通信。話音通信所使用的時隙并不像數(shù)據(jù)通信時那樣分配給了每個網(wǎng)內(nèi)成員，而是公用的。典型情況下，一個話音信道需要占用14.5%的網(wǎng)絡(luò)容量，中繼話音需要占用29%的網(wǎng)絡(luò)容量。話音采用動態(tài)分配方式即“按鈕啟動通話”（PTT）的時隙競爭方式。話音通信15中繼配對時隙中繼的時隙配置關(guān)系如圖4.28所示。中繼再傳中繼主要用于地面平臺單元之間超視距或有視距通信障礙的情況，采用中繼方式以擴(kuò)展其傳輸距離。再傳中繼方式也可看作通過多跳中繼方式保持系統(tǒng)容量的一