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数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用调制解调、编解码、抗干扰、组网通信和信息融合等多种技术，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的地—空、空—空、地—地战术无线数据通信系统。本书首先论述数据链的基本理论和关键技术；然后分析典型航空数据链系统——Link-4A、Link-11、Link-16和Link-22及其作战应用； 介绍演进中的协同与制导数据链——机间数据链、 数据链、TTNT和CEC，数据链的网络化发展——航空网络，以及代表性技术——移动自组织网和LPI通信技术等。

目 录

第1章 数据链概述1

1.1 引言1

1.2 数据链概念2

1.2.1 数据链的产生背景2

1.2.2 何谓数据链4

1.2.3 数据链的作用5

1.2.4 数据链类型6

1.3 数据链理论体系11

1.3.1 组成要素11

1.3.2 网络拓扑13

1.3.3 参考模型17

1.3.4 通信业务20

1.3.5 关键技术21

1.3.6 性能指标22

1.4 数据链系统26

1.4.1 典型系统26

1.4.2 系统组成27

1.4.3 系统特点28

1.4.4 战术应用29

1.5 关联概念辨析31

本章小结32

思考与练习33

参考文献33

第2章 数据链的传输信道34

2.1 电波传播34

2.1.1 无线电波34

2.1.2 自由空间的电波传播37

2.1.3 实际空间的电波传播39

2.2 天线51

2.2.1 基本天线理论51

2.2.2 数据链中常用天线54

2.3 数据链通信信道66

2.3.1 超短波信道66

2.3.2 短波信道70

2.3.3 卫星信道74

本章小结80

思考与练习80

参考文献82

第3章 数据链的信号波形技术83

3.1 数字调制技术83

3.1.1 BPSK、?4-DQPSK和8PSK83

3.1.2 MSK90

3.1.3 QAM93

3.1.4 网格编码调制（TCM）技术96

3.2 信息编码技术98

3.2.1 适应差值脉码调制98

3.2.2 增量调制99

3.2.3 线性预测编码100

3.3 差错控制技术102

3.3.1 差错控制方法102

3.3.2 纠错编码的基本原理105

3.3.3 循环码106

3.3.4 卷积码107

3.3.5 CRC码108

3.3.6 RS码109

3.3.7 Turbo码110

3.3.8 LDPC编码113

3.3.9 交织116

本章小结118

思考与练习118

参考文献118

第4章 数据链的抗干扰技术120

4.1 概述120

4.1.1 通信对抗120

4.1.2 通信干扰122

4.1.3 抗干扰通信123

4.2 扩展频谱技术123

4.2.1 抗干扰通信理论基础124

4.2.2 直接序列扩谱（DSSS）126

4.2.3 跳变频率扩谱（FHSS）130

4.2.4 跳变时间扩谱（THSS）133

4.2.5 调频扩谱（ChirpSS）134

4.2.6 混合扩展频谱（Hybrid SS）135

4.3 LINK-16数据链的扩频抗干扰137

4.3.1 软扩频（CCSK编码）138

4.3.2 跳频140

4.3.3 跳时141

本章小结141

思考与练习141

参考文献141

第5章 数据链的多址接入技术143

5.1 多址接入技术与MAC协议143

5.1.1 相关概念143

5.1.2 多址接入技术145

5.1.3 MAC协议146

5.1.4 无线网络MAC协议146

5.1.5 Ad Hoc网络的MAC协议152

5.1.6 战术数据链的MAC协议152

5.2 轮询协议154

5.2.1 应用场景和协议描述154

5.2.2 协议性能参数155

5.2.3 协议性能分析156

5.2.4 Link?4A的MAC协议163

5.3 固定分配TDMA协议164

5.3.1 应用场景和协议描述165

5.3.2 时隙分配165

5.3.3 协议性能分析174

5.4 CSMA协议180

5.4.1 典型随机竞争MAC协议180

5.4.2 随机竞争MAC协议在航空数据链中的应用185

5.5 数据链MAC协议的发展趋势185

5.5.1 正交域多址接入（ODMA）和USAP协议187

5.5.2 具有QoS的按需分配动态TDMA MAC协议193

5.5.3 基于统计优先级的多址接入（SPMA）协议199

本章小结203

思考与练习203

参考文献204

第6章 数据链的网络管理208

6.1 网络管理基础208

6.1.1 网络管理的必要性208

6.1.2 网络管理体系结构210

6.2 数据链中的网络管理211

6.2.1 数据链网络管理系统的功能、组成及特性211

6.2.2 数据链网络管理系统操作流程212

6.3 LINK-11网络管理215

6.3.1 网络控制站215

6.3.2 网络循环时间216

6.3.3 运行管理217

6.4 LINK-16网络管理219

6.4.1 网络设计220

6.4.2 通信规划224

6.4.3 初始化229

6.4.4 网络控制232

6.5 LINK-22网络管理235

6.5.1 网络责任235

6.5.2 超网网络的管理236

本章小结238

思考与练习238

参考文献239

第7章 LINK-4A LINK-11数据链系统240

7.1 LINK-4A数据链系统240

7.1.1 Link-4系统综述240

7.1.2 Link-4A系统结构243

7.1.3 消息帧结构及消息标准244

7.1.4 网络结构247

7.1.5 网络管理248

7.1.6 性能特点249

7.2 LINK-11数据链系统250

7.2.1 系统综述250

7.2.2 系统结构251

7.2.3 消息标准255

7.2.4 信号波形257

7.2.5 网络结构259

7.2.6 网络工作模式259

7.2.7 性能特点261

7.2.8 Link-11B263

本章小结264

思考与练习265

参考文献265

第8章 LINK-16数据链系统266

8.1 系统综述266

8.1.1 发展历史266

8.1.2 性能特点267

8.1.3 作战效能268

8.1.4 装备情况268

8.2 LINK-16设备268

8.2.1 2类JTIDS终端269

8.2.2 MIDS终端274

8.2.3 辅助保障设备274

8.3 JTIDS波形274

8.3.1 信息加密275

8.3.2 传输脉冲275

8.3.3 射频调制276

8.3.4 时隙结构与数据封装276

8.4 J系列消息标准279

8.4.1 消息种类（固定格式）280

8.4.2 消息帧结构281

8.5 LINK-16网络284

8.5.1 资源分配284

8.5.2 单网结构286

8.5.3 中继288

8.6 系统功能289

8.6.1 网络参与组289

8.6.2 网络参与单元290

8.6.3 初始入网、往返计时A和往返计时B291

8.6.4 参与定位与识别A、 参与定位与识别B、间接PPLI和联合PPLI293

8.6.5 其他功能294

8.7 LINK-16应用系统295

8.7.1 Link-16舰载系统295

8.7.2 E-2C预警机Link-16系统298

8.7.3 F-14D战斗机Link-16系统300

8.7.4 系统作战能力301

8.7.5 典型作战应用302

8.8 性能特点304

本章小结305

思考与练习305

参考文献306

第9章 LINK-22数据链系统307

9.1 系统综述307

9.2 系统结构308

9.3 FFJ消息标准311

9.4 LINK-22网络314

9.5 性能特点318

本章小结320

思考与练习321

参考文献321

0章 数据链的发展322

10.1 数据链的演进322

10.2 协同与 制导需求下的数据链324

10.2.1 新型数据链的特点324

10.2.2 美军机间数据链324

10.2.3 数据链网络327

10.2.4 战术瞄准网络技术330

10.2.5 协同交战能力335

10.3 航空网络341

10.3.1 航空网络概述342

10.3.2 航空网络特点344

10.3.3 航空网络体系结构345

10.3.4 技术挑战348

10.4 移动自组织网351

10.4.1 移动ad hoc网络351

10.4.2 网络的特点353

10.4.3 网络的拓扑结构354

10.4.4 航空网络与移动ad hoc网络355

10.5 LPI通信技术357

10.5.1 LPI通信概述357

10.5.2 LPI通信波形特点360

10.5.3 LPI通信系统性能参数360

10.5.4 信道损耗对LPI通信的影响364

本章小结368

思考与练习368

参考文献369

吕娜：空军工程大学教授，空军高层次人才，通信与信息系统“航空通信与数据链”方向硕士生导师、博士生副导师。一直从事超短波通信、航空数据链的教学和科研工作。参与空军地空通信重大项目多项，获军队科技进步二等奖和三等奖各2项，空军通信军事理论研究 成果三等奖2项；主持军口863创新基金项目1项、预研基金1项，航空科学基金项目2项，陕西省自然科学基金项目3项，军内科研项目3项，横向合作项目2项。发表论文30余篇，其中SCI检索1篇、EI检索5篇、ISTP检索4篇；主持编写教材6部，其中公开出版1部。

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书籍介绍

数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用调制解调、编解码、抗干扰、组网通信和信息融合等多种技术，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的地—空、空—空、地—地战术无线数据通信系统。本书首先论述数据链的基本理论和关键技术；然后分析典型航空数据链系统——Link-4A、Link-11、Link-16和Link-22及其作战应用；最后介绍演进中的协同与制导数据链——机间数据链、武器数据链、TTNT和CEC，数据链的网络化发展——航空网络，以及代表性技术——移动自组织网和LPI通信技术等。