战术数据链
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战术数据链
目录
1 数据链的简单介绍 2 Link-11数据链 3 Link-16数据链
2
数据链的简单介绍
定义
用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路。
要素
传输通道、通信协议、标准的格式化消息。
类型
战术数据链：应用于战术级作战区域，传输数字信号 宽带数据链：专门用于分发对带宽要求高的侦察情报 专用数据链：应用于某个特殊战术领域
JTIDS/MIDS 端机
JTIDS/MIDS 端机
战术 数据系 统 （TDS）
14
Link-16数据链
格式化消息产生过程
100
报L头ink字-16数 据 链 在报A头WG字N信 道 下 的 性 能报头字
(35bit) (7sym)
(16sym)
消息字 (70bit) 奇
消息字 (75bit)
消息字 (15sym)
0.01
t syn 0.02
m
Asyn t0.03
2
co0s.04
2
t syn 0.05
cos 0.06
0.07
1 r t mt Asyn cos
0.5
2
0
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
12
Link-11数据链
接收机
基于FFT的解调
思路：对每帧信号分别进行 FFT 运算，求出各单音对应的调制 相位，和上一帧信号的相位相减，再减去线性相位分量。
HF/UHF
L
Lin k-22 改进 的Lin k-11
Link-22 HF/UHF
数据传输速率
5kb/s
1364/2250b/s
238kb/s
最高12.6kb/s
组网方式
最大通信距离 （n mile）
点对多点 200
轮询
TDMA
HF：300 UHF：25（舰舰）、250（舰-
空）
300（视距） 500（中继）
TDMA DTDMA
HF：1000 （中继） UHF：300 （中继）
消息标准
V、R序列
M序列
J序列
F、FJ序列
5
Link-11数据链
系统组成
M序列报文
战术 数据 系统
（TDS）
保密 设备
汉明(30,24) 多音调制
数据 终端 设备
（DTS）
SSB
HF 发射 机 接收 机
FM
UHF 发射 机 接收 机
5帧
1帧
2帧
前哨站应答报文格式
前导码 相位参考帧 起始码 数据帧 前哨终止码
5帧
1帧
2帧 若干帧
2帧
网控站报告报文格式
前导码 相位参考帧 起始码 数据帧 控制终止码 地址码
5帧
1帧
2帧 若干帧
2帧
2帧
9
Link-11数据链
发射机
15 10
5 0 -5 -10 -15
0
0.02
0.04
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
500
0.06 1000
Link-11时 域 波 形
0.08
0.1
Link-11频 谱
1500
0.12
0.14
0.16
0.18
2000
2500
3000
10
Link-11数据链
接收机
多普勒单音频率测量：FFT-DTFT联合测频
思路：FFT确定频谱范围，DTFT提高测量精度
10 5 0 -5
RS 编
消息字 (31sym)
字 符
消息字 偶 消息字
消息字 码 消息字
交
(70bit) 校 (75bit) (15sym)
(31sym) 织
消息字 验 (70bit10)-1
消息字 (75bit)
消息字 (15sym)
消息字 (31sym)
误比特率
32bit CCSK序列
XOR
MSK
发射
-2
10 -10
-10 0
8000 6000 4000 2000
0 0
前导码时域波形
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
前导码频谱
500
1000
1500
2000
10000
5000
0
585
590
595
600
605
0.06 2500 610
0.07
3000
615
11
Link-11数据链
接收机
帧同步：载波相干检测算法
轮询周期
轮询周期
网控站 前哨站1
网控站
前哨站 12
网控站
前哨站 16
前哨站 网控站 18
前哨前站哨站2 PU1
地址（09）
前哨站PU4 地址（18）
前哨站3
网控站 NCS
前哨发站送PU时2 隙
接收时隙
地址（12）
前哨站PU3
地址（16）
8
Link-11数据链
消息格式
网控站呼叫报文格式
前导码 相位参考帧 地址码
特征
信息传输实时性、可靠性、安全性，信息格式的一致性、通信协议 的有效性、系统的自动化运行
3
数据链的简单介绍
数据链系统构成
传感器、武 器设备等
TDS：格式化 消息转换
战术数据 系统
显示系统
接口控制 Байду номын сангаас理器
不同数据链的接 口和协议转换
无线收/发
数据链 端机
密码设备、 通信规程、 消息协议
4
数据链的简单介绍
4
2
0
s(t) 带通 ssyn(t)
低通 r(t) 门限
-2
滤波器
滤波器
检测器
-4
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
1
cos(ωsynt+θ)
0.5
0 ssyn t mt Asyn cos synt
-0.5
s t cos -1
0 syn
6
Link-11数据链
多音调制
0
当前帧与上
1
一帧相位差
2
当前帧与上
3
一帧相位差
.
.
.
.
.
.
28
当前帧与上
29
一帧相位差
当前帧相位
935Hz载波
605Hz载波
当前帧相位
1045Hz载波
当
前
.
.
帧 信
.
.
号
.
.
当前帧相位
2915Hz载波
7
Link-11数据链
工作模式
轮询、网络同步、网络测试、广播和无线电静默
战术数据链的发展历程
20世纪60年代
70年代
Lin k-4C 飞机→飞机
80年代
90年代
21世纪
Lin k-4 C2→飞机
Lin k-11 C2→C2 C2→机载C2
Lin k-4A 舰艇→飞机
Lin k-16 三军武器平台
数据链名称 主要特性
Link-4A
Link-11
Link-16
工作频段
UHF
sl 1
n
sin
0n
e
j0n
2
e j
j0n
sl
n
sin 0n 0T
e j0n0T e j0n0T 2j
sl n sl1 ne j0T
Sl k Sl1 k e j0T
13
Link-16数据链
系统组成
Net 2 Net 1 Net 0
战术 数据系 统 （TDS）
32bit -9 PN序列-8
伪随机选取
-7
频率-6 合成器-5
-4
SNR
15
Link-16数据链
时隙划分
1天=112.5时元
0 12
…
…
111
1时元=98304时隙
…
…
时隙被分为A、B、C三组
A-0 B-0 C-0 A-1 B-1 C-1
目录
1 数据链的简单介绍 2 Link-11数据链 3 Link-16数据链
2
数据链的简单介绍
定义
用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路。
要素
传输通道、通信协议、标准的格式化消息。
类型
战术数据链：应用于战术级作战区域，传输数字信号 宽带数据链：专门用于分发对带宽要求高的侦察情报 专用数据链：应用于某个特殊战术领域
JTIDS/MIDS 端机
JTIDS/MIDS 端机
战术 数据系 统 （TDS）
14
Link-16数据链
格式化消息产生过程
100
报L头ink字-16数 据 链 在报A头WG字N信 道 下 的 性 能报头字
(35bit) (7sym)
(16sym)
消息字 (70bit) 奇
消息字 (75bit)
消息字 (15sym)
0.01
t syn 0.02
m
Asyn t0.03
2
co0s.04
2
t syn 0.05
cos 0.06
0.07
1 r t mt Asyn cos
0.5
2
0
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
12
Link-11数据链
接收机
基于FFT的解调
思路：对每帧信号分别进行 FFT 运算，求出各单音对应的调制 相位，和上一帧信号的相位相减，再减去线性相位分量。
HF/UHF
L
Lin k-22 改进 的Lin k-11
Link-22 HF/UHF
数据传输速率
5kb/s
1364/2250b/s
238kb/s
最高12.6kb/s
组网方式
最大通信距离 （n mile）
点对多点 200
轮询
TDMA
HF：300 UHF：25（舰舰）、250（舰-
空）
300（视距） 500（中继）
TDMA DTDMA
HF：1000 （中继） UHF：300 （中继）
消息标准
V、R序列
M序列
J序列
F、FJ序列
5
Link-11数据链
系统组成
M序列报文
战术 数据 系统
（TDS）
保密 设备
汉明(30,24) 多音调制
数据 终端 设备
（DTS）
SSB
HF 发射 机 接收 机
FM
UHF 发射 机 接收 机
5帧
1帧
2帧
前哨站应答报文格式
前导码 相位参考帧 起始码 数据帧 前哨终止码
5帧
1帧
2帧 若干帧
2帧
网控站报告报文格式
前导码 相位参考帧 起始码 数据帧 控制终止码 地址码
5帧
1帧
2帧 若干帧
2帧
2帧
9
Link-11数据链
发射机
15 10
5 0 -5 -10 -15
0
0.02
0.04
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
500
0.06 1000
Link-11时 域 波 形
0.08
0.1
Link-11频 谱
1500
0.12
0.14
0.16
0.18
2000
2500
3000
10
Link-11数据链
接收机
多普勒单音频率测量：FFT-DTFT联合测频
思路：FFT确定频谱范围，DTFT提高测量精度
10 5 0 -5
RS 编
消息字 (31sym)
字 符
消息字 偶 消息字
消息字 码 消息字
交
(70bit) 校 (75bit) (15sym)
(31sym) 织
消息字 验 (70bit10)-1
消息字 (75bit)
消息字 (15sym)
消息字 (31sym)
误比特率
32bit CCSK序列
XOR
MSK
发射
-2
10 -10
-10 0
8000 6000 4000 2000
0 0
前导码时域波形
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
前导码频谱
500
1000
1500
2000
10000
5000
0
585
590
595
600
605
0.06 2500 610
0.07
3000
615
11
Link-11数据链
接收机
帧同步：载波相干检测算法
轮询周期
轮询周期
网控站 前哨站1
网控站
前哨站 12
网控站
前哨站 16
前哨站 网控站 18
前哨前站哨站2 PU1
地址（09）
前哨站PU4 地址（18）
前哨站3
网控站 NCS
前哨发站送PU时2 隙
接收时隙
地址（12）
前哨站PU3
地址（16）
8
Link-11数据链
消息格式
网控站呼叫报文格式
前导码 相位参考帧 地址码
特征
信息传输实时性、可靠性、安全性，信息格式的一致性、通信协议 的有效性、系统的自动化运行
3
数据链的简单介绍
数据链系统构成
传感器、武 器设备等
TDS：格式化 消息转换
战术数据 系统
显示系统
接口控制 Байду номын сангаас理器
不同数据链的接 口和协议转换
无线收/发
数据链 端机
密码设备、 通信规程、 消息协议
4
数据链的简单介绍
4
2
0
s(t) 带通 ssyn(t)
低通 r(t) 门限
-2
滤波器
滤波器
检测器
-4
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
1
cos(ωsynt+θ)
0.5
0 ssyn t mt Asyn cos synt
-0.5
s t cos -1
0 syn
6
Link-11数据链
多音调制
0
当前帧与上
1
一帧相位差
2
当前帧与上
3
一帧相位差
.
.
.
.
.
.
28
当前帧与上
29
一帧相位差
当前帧相位
935Hz载波
605Hz载波
当前帧相位
1045Hz载波
当
前
.
.
帧 信
.
.
号
.
.
当前帧相位
2915Hz载波
7
Link-11数据链
工作模式
轮询、网络同步、网络测试、广播和无线电静默
战术数据链的发展历程
20世纪60年代
70年代
Lin k-4C 飞机→飞机
80年代
90年代
21世纪
Lin k-4 C2→飞机
Lin k-11 C2→C2 C2→机载C2
Lin k-4A 舰艇→飞机
Lin k-16 三军武器平台
数据链名称 主要特性
Link-4A
Link-11
Link-16
工作频段
UHF
sl 1
n
sin
0n
e
j0n
2
e j
j0n
sl
n
sin 0n 0T
e j0n0T e j0n0T 2j
sl n sl1 ne j0T
Sl k Sl1 k e j0T
13
Link-16数据链
系统组成
Net 2 Net 1 Net 0
战术 数据系 统 （TDS）
32bit -9 PN序列-8
伪随机选取
-7
频率-6 合成器-5
-4
SNR
15
Link-16数据链
时隙划分
1天=112.5时元
0 12
…
…
111
1时元=98304时隙
…
…
时隙被分为A、B、C三组
A-0 B-0 C-0 A-1 B-1 C-1