数据链J系列消息研究

一、数据链概述（一）数据链的基本组成与一般通信系统所不同，数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外，最大区别就是拥有特殊的通信规范，即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。

没有这些通信规范，即使有了先进的通信设施和通信网络，也不能称其为数据链。

因此，将数据链视为实际的硬件设备，不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。

另外，数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备，如加密/解密装置（密码设备）、自检设备、电源等。

所以，数据链的基本组成可以概括为三大要素：终端设备、传输设备和通信规范。

广义上的数据链系统还包括与数据链相连接的信息提供者、使用者和管理者等要素，即与数据链紧密相连的指挥信息系统、武器系统和各种传感器等平台。

这些要素虽然不能直接算作数据链系统的组成要素，但离开它们数据链的作用和功能将不能发挥，所以我们将这些要素称为数据链的外围构成要素，将数据链设备的组成称为数据链的内在组成要素。

正是在这些外围和内在组成要素的共同作用下，数据链系统才能有效运作：战术情报信息由各种传感器产生，战术指挥控制信息由指挥信息系统产生，这些战术信息通过数据链进行传递，并输送到相应的武器系统，形成了战术信息由生产到有效使用的通路。

战术信息通过数据链在这些联网的平台之间快速流动，将物理空间上相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。

战术数据链的建设始于20 世纪50 年代，首先是装备于地面防空系统和海军舰艇，之后才逐步应用到飞机上。

到目前为止，已有多种战术数据链问世，大致可分为三类：态势感知数据链，用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求，一般工作在低频，波长较长，数据率较低，主要是传输格式化报文信息，包括Link 4A、Link 11、Link 16和Link 22等；情报、监视和侦察（ISR）数据链，用于传输各种图像情报和信号情报信息，一般工作在高频，波长较短，数据率较高，能实现视频和高分辨率图像的高速传输，包括通用数据链（CDL）和战术通用数据链（TCDL）等；专门为完成某一特定作战任务（如防空导弹）而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链，包括JSTARS专用的监视与控制数据链（SCDL）和增强型位置定位和报告系统（EPLRS）等。

Link16平台中主机协议模块的研究与实现Link16战术数据链是用于交换实时战术数据的军事单位,最早起源于美国,以J序列消息作为交换媒介。

Link16战术数据链具有高速率、大容量、抗干扰能力强、安全保密、时分多址等特性,是美国陆、海、空三军协同作战的主要通信方式。

由于战术数据链的特殊性和保密性,对于如何实现Link16战术数据链系统,目前并没有公开的统一标准。

通过对Link16协议的学习,本文重点研究了
Link16消息(包括初始化消息、配置消息、J序列消息中的监视及电子战消息),以及消息的传输机制等,在研究理论知识的基础上进行设计与实现。

本文的Link16平台包括主机和端机两个部分。

对于主机部分,本文提出了Link16平台主机协议模块的设计方案,实现了主机对Link16平台的人机交互、主机消息编解码、对端机的初始化和配置及消息处理调度功能。

最后通过测试用例的设计,对主机协议模块的子模块、本端、对端的功能进行了验证。

基于本文的研究,可以将Link16平台扩展为一个真实的作战系统,也可扩展为模拟系统进行仿真研究。

因此,Link16平台主机协议模块的研究与实现对于未来Link16战术数据链的发展具有一定的参考价值和现实意义。

数据链中消息标准的标准化研究周翔;王兆伟;李晓波;张海斌【摘要】消息标准的标准化过程是数据链互操作性的重要保障.首先介绍了美军数据链消息标准的现状,然后在分析美军消息标准组成内容的基础上,重点研究了消息标准需求规范转换为软件执行文档的过程,并研究了消息标准的文档管理规程.最后对我军消息标准的研究建设,提出了若干建议.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2017(012)002【总页数】6页(P149-154)【关键词】数据链;消息标准;标准化;互操作性【作者】周翔;王兆伟;李晓波;张海斌【作者单位】中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041【正文语种】中文【中图分类】TN919数据链，也称作战术数据链，是按照标准化的消息格式和通信协议，以面向比特的方式实时传输数字信息的战术无线通信系统。

数据链将地理上分散的感知、情报、指控和作战平台连接成一个有机整体，实现各作战单元间的信息交互、分发和共享，形成战场统一态势，缩短决策时间，提高指挥能力，是信息化、网络化和体系化作战的核心技术。

消息标准是指数据链系统或设备终端所应遵循的标准化协议和规范，以实现系统或设备级的信息交互。

消息标准包括消息元素标准、数据元素标准、协议标准等内容，是数据链特有的标准。

消息标准与数据链的作战需求和平台应用密切相关，是数据链开发、使用、维护和改进的重要内容[1]。

数据链的研发是一个增量部署、不断演进的过程，消息标准的种类越来越多、消息标准的内容越来越复杂，对消息标准的新旧兼容和平滑演进形成了严峻挑战。

随着数据链的广泛应用，由于平台功能和能力的限制，消息标准的实现内容和实现程度，在不同平台间具有很大的差异性，对软件的配置管理带来了许多困难。

消息标准制定后，如何确保平台实现和消息标准间的一致性，也是工程实践中的难点。

高频数据链及其信号监测研究文丨国家无线电监测中心哈尔滨监测站唐艳张静摘要：本义对高频数椐链（High Frequency Data Link，H FD L)的技术标准、技术优势及数掘 通倍特点进行/介绍，重点研究了其信号特征和监测/j法，力今后开展短波监测丨:作积累/经验。

^>5键词：岛频数椐链（H FD L)监测解码________________________/0引言高频数据链（H ig h Frequency Data L in k，HFDL)是ARINC 635-3标准中定义的一种高频数据链路协议，其发展是建立在 ACARS(A irc ra ft C om m unications A d d re ssin g and R e p o rtin g System)飞机通信寻址 与报告系统的基础上的，因此H F D L也被称为H F- A C A R S丨1丨。

H F D L用于民用远距离飞机与地面基站之间 的通信，可实现航空运行控制（A O C)消息、控制器飞 行员数据链路通信（CPDLC )消息和自动相关监视（ADS )消息等数据的信息交换。

当前，地空数据通信系统主要分为甚高频（V H F)通信系统、卫星通信系统和高频（H F)通信系统。

其 中，V H F通信范围较小，无法覆盖海洋、山区、沙漠、戈壁等地区；卫星通信覆盖面广，但受星蚀和曰凌的影 响，且使用成本较高。

H F D L与V H F和卫星通信服务不 同，短波频段信号传输距离远，仅需要几个H F D L地面 站就可以覆盖全球，旦短波机载设备比卫星通信要经济 得多。

这意味着H F D L技术不需要通信卫星和数以百计 的V H F地面站，就可以覆盖更多的航线，具有极大的实 用性和经济性。

H F D L在地空数据通信中的迅猛发展，使H F D L在短波航空移动业务中占据重要位置，因此，掌握H F D L信号特征和监测方法有利于更好地幵展短波 信号监测。

较晚，但是成果丰硕。

在数据链方面，空军各研究所以及中国电子科技集团各研究所对数据链都做出了相应的研究，其中较为具有代表性的是国防工业出版社出版的由梅文华等编写的（ＪＴＩＤＳ／Ｌｉｎｋ．１６数据链》。

学者费爱国【ｌＩＪ等也对航空数据链做了大量的研究工作，对航空数据链的效能进行了分析，系统地介绍了Ｌｉｎｋ．１６数据链性能结构功能等，为我军战术数据链的发展和武器装备信息化建设起到积极地作用。

在武器装备作战效能评估方面，中国军工研究所以及各军工院校都投入了大量的研究，例如，朱宝鎏所著的《作战飞机效能评估》，给出了战机作战性能估算方法，提出了现今仍在我军广泛应用的指数模型。

多机协同作战方面，从２０世纪８０年代开始，南京航空航天大学、西北工业大学等院校在航空基金和自然科学基金的支持下，相继开展了多机协同作战的研究工作，主要研究了多机协同的目标分配、协同战术决策等等。

总的来说，国内对战机效能的研究大多停留在单机层面上，对多机协同的作战效能的研究还处于起步阶段。

本文将对数据链支持下的多机协同作战效能进行研究。

１．３论文的研究内容和组织安排１３．１论文的研究内容本文以装备数据链的多战机协同为基础，以武器装备作战效能评估的基础理论为依据，主要研究数据链支持下的多机协同作战效能。

首先，研究数据链支持下的多机协同作战相关理论；其次，对武器装备作战效能评估方法和指标赋权方法进行了研究；再者，构建了数据链支持下的多机协同作战效能评估指标体系；最后，针对数据链支持下的多机协同作战效能利用ＡＤＣ模型进行评估。

具体的研究内容如下：（１）提出了数据链支持下的多机协同编队，研究了三种情况下的多机协同编队，并研究了数据链支持下的多机协同作战关键技术；（２）研究了武器装备作战效能评估方法，针对层次分析法等赋权方法的不足提出了改进，并验证改进方法的合理有效性；（３）研究了数据链对多机协同的影响，建立了数据链支持下的多机协同作战效能评估指标体系，指标体系是一个四层结构，并对各个指标进行了定性分析或定量计算；（４）提出并建立了改进的多机协同作战的ＡＤＣ模型，突出了数据链对于多机协同作战能力Ｃ的影响，并给出了运用改进的层次分析法计算作战能力Ｃ的步骤和过程。

摘要现代战争首先是信息化战争，谁掌握了战场信息的主动权，谁就增加了取胜的砝码。

数据链作为一种信息处理分发系统，为战斗人员实时提供有关数据和完整的战场态势信息，成为影响战争胜负的重要因素，跳频体制数据链技术具有更好的实时性、效率和保密性，因此研究跳频体制数据链技术，成为数据链研究中的占有重要内容，并且具有很大的实用价值。

本文对跳频体制数据链技术进行研究和仿真，本设计选用MATLAB仿真软件。

首先分析了数据链跳频系统的基本组成、数据链技术、软扩频技术、跳频技术和MSK调制解调基本原理。

按照数据链性能要求，发射机部分，采用M序列进行软扩频，选取了适合的跳频技术方案，再进行MSK调制。

接收机部分，完成解跳恢复到中频信号，再对中频信号MSK解调和M序列译码得到原始信号。

通过整个系统的仿真与实现，得出噪声与解调信号误码率的关系，进而体现跳频体制数据链技术的抗噪声性能。

关键词：数据链；MSK调制；M序列；仿真AbstractFirst modern war is an information-based war, who mastered the initiative of the battlefield information, who win you increase the weight.As a kind of distributed information processing system, data chain provided our fighters real-time data and complete the battlefield situation information, become the important factors influencing the war the outcome, the frequency hopping system data link technology has better real-time performance, efficiency and confidentiality, so the frequency hopping system data link technology, become an important content in the study of data link, and has great practical value.In this paper, the frequency hopping system data link technology research and simulation, this design selects the MATLAB simulation software.Data link frequency hopping system is firstly analyzed, the basic component of data link technology, soft, frequency hopping spread spectrum technology and basic principle of MSK modulation demodulation.According to the data link performance requirements, transmitter part, M sequence is adopted to improve the soft spread spectrum, selected the suitable frequency hopping technology solutions, and then to MSK modulation.Jump back to the intermediate frequency signal receiver part, complete solution, and the intermediate frequency signal decoding MSK demodulation and M sequence to get the original signal.Through the simulation and realization of the whole system, it is concluded that noise and demodulation signal, the relationship between ber and show the frequency hopping system anti-noise performance of data link technology.Keywords : data link; MSK modulation; M sequence; Simulation目录1 绪论 (1)2 跳频体制数据链 (4)2.1 数据链概述 (4)2.1.1 数据链概念 (4)2.1.2 数据链分类 (4)2.1.3 数据链系统结构 (4)2.2 典型跳频体制数据链 (5)2.2.1 典型跳频体制数据链理论基础 (5)3 跳频体制数据链关键技术研究 (7)3.1 直接序列扩频通信技术 (7)3.1.1 扩频通信技术 (7)3.1.2 软扩频技术 (8)3.2 跳频通信技术 (10)3.2.1 跳频通信系统机理 (10)3.3 跳频通信同步技术 (12)3.3.1 跳频通信同步技术原理 (12)3.3.2 跳频通信同步应用 (13)3.4 跳频体制数据链调制解调技术 (16)3.4.1 MSK信号基本原理 (16)3.4.2 MSK信号调制原理 (19)3.4.3 MSK信号解调原理 (23)4 跳频体制数据链通信机理仿真及分析 (28)4.1 总体设计方案 (28)4.2 设计方案可行性分析 (28)4.2.1 正交调制技术可行性分析 (28)4.2.2 频率相干解调技术可行性分析 (32)4.3 总体设计参数 (34)4.4 仿真结果及分析 (35)4.4.1 正交调制技术仿真结果及分析 (35)4.4.2 频率相干解调技术仿真结果及分析 (39)4.4.3 基于MSK信号频率相干解调技术的抗干扰性能分析 (46)结论 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A 英文原文 (56)附录B 汉语翻译 (56)附录C 参考代码 (61)1绪论在冷兵器时代，军队的指挥很大程度上要靠旗帜、灯火等。

数据链的概念和原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠数据链这个有意思的玩意儿。

你说数据链像啥呢？就好比是一群人在玩接力赛！每个人都拿着接力棒，快速地传递着信息，一环扣一环，紧密相连。

数据就像是那接力棒，在不同的环节、不同的设备之间飞速奔跑。

想象一下，战场上的各种武器装备、指挥系统，它们之间要是没个顺畅的沟通渠道，那不就乱套啦！数据链就是让它们能“心有灵犀”，知道彼此在干啥，该干啥。

它就像是一条看不见的线，把各种军事力量串起来，让它们能协同作战。

比如说，侦察机发现了敌人的位置，这个信息通过数据链瞬间就传到了指挥中心，指挥中心再根据情况指挥战斗机、导弹啥的去攻击，这一切都快得让人咋舌！在日常生活中，咱也能找到数据链的影子呢！就好比一个大公司，各个部门之间要及时沟通信息，才能高效运转呀。

销售部门知道了客户的需求，得赶紧告诉生产部门，生产部门再根据需求调整生产计划。

这不就是一种数据链嘛！数据链可不光是传递信息那么简单哦，它还得保证信息的准确性和及时性。

要是传错了信息，那可就糟糕啦，就像接力赛中跑错了道儿一样！而且还得快，慢吞吞的可不行，战场上机会稍纵即逝呀！再说说数据链的安全性。

这可太重要啦！要是被敌人窃取了信息，那不就等于把自己的底儿都给人家看啦！所以得把数据链保护得严严实实的，就像保护自己的宝贝一样。

咱国家在数据链这方面的发展那可是相当厉害的！科研人员们不断努力，让我们的数据链技术越来越先进，越来越可靠。

这可都是他们的功劳呀！总之呢，数据链这东西真的是太重要啦！它就像一个神奇的纽带，把各种力量紧密地联系在一起，让一切都变得更加有序、高效。

它在军事领域发挥着巨大的作用，也在我们的生活中有着各种体现。

咱可得好好了解了解它，说不定哪天咱也能用上呢！不是吗？原创不易，请尊重原创，谢谢!。

战术数据链互操作性实现方法和条件石教华【摘要】Tactical Data Link is the glue between systems. It plays an increasing important role in the modern battlefield. It has proven to be powerful force multiplier providing enhanced situation awareness and enabling networks and co-operative engagement capabilities. Based on the definition of interoperability,the operating principle of data link system is analyzed, the method and condition of how to achieve interoperability is discussed. The command and control procedures, defined by message standard,should be used by forces in the joint tactical environment for information exchange. The message process requirements are clear and concrete,and the message implementations are platform independent.%战术数据链是作战平台之间的纽带,在现代战争中发挥越来越重要的作用.各作战平台通过数据链实现互联互通,组成作战网络,能够增强战场态势感知能力,形成协同作战能力.实战证明,数据链是战争中的兵力倍增器.从互操作性的内涵出发,分析了数据链系统的工作原理,探讨了数据链系统互操作性的实现方法和条件,数据链系统中的作战平台必须遵守统一的消息处理要求,消息处理要求必须具体、明确,消息处理的实现具有平台无关性.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2015(040)008【总页数】4页(P136-139)【关键词】战术数据链;消息标准;互操作性;指挥控制【作者】石教华【作者单位】中国电子科学研究院,北京 100041【正文语种】中文【中图分类】TP953;TN957美军战术数据链（Tactical Data Link），是指经过参谋首长联席会议（JCS，Joint Chiefs of Staff）批准的、适用于传输数字信息的、标准化的通信链，其典型特征：一是标准化的消息格式；二是标准化的传输特性［1］。

一、数据链概述一、数据链概述（一）数据链的基本组成（一）数据链的基本组成与一般通信系统所不同，数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外，最大区别就是拥有特殊的通信规范，即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。

没有这些通信规范，即使有了先进的通信设施和通信网络，也不能称其为数据链。

因此，将数据链视为实际的硬件设备，不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。

另外，数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备，如加密/解密装置（密码设备）、自检设备、电源等。

所以，数据链的基本组成可以概括为三大要素：终端设备、传输设备和通信规范。

组成可以概括为三大要素：终端设备、传输设备和通信规范。

广义上的数据链系统还包括与数据链相连接的信息提供者、使用者和管理者等要素，即与数据链紧密相连的指挥信息系统、武器系统和各种传感器等平台。

这些要素虽然不能直接算作数据链系统的组成要素，但离开它们数据链的作用和功能将不能发挥，所以我们将这些要素称为数据链的外围构成要素，将数据链设备的组成称为数据链的内在组成要素。

正是在这些外围和内在组成要素的共同作用下，数据链系统才能有效运作：战术情报信息由各种传感器产生，战术指挥控制信息由指挥信息系统产生，这些战术信息通过数据链进行传递，并输送到相应的武器系统，形成了战术信息由生产到有效使用的通路。

战术信息通过数据链在这些联网的平台之间快速流动，将物理空间上相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。

相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。

战术数据链的建设始于20 20 世纪世纪50 50 年代，首先是装备于地面防年代，首先是装备于地面防空系统和海军舰艇，之后才逐步应用到飞机上。

到目前为止，已有多种战术数据链问世，大致可分为三类：态势感知数据链，用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求，一般工作在低频，波长较长，数据率较低，主要是传输格式化报文信息，包括Link 4A Link 4A、、Link 11Link 11、、Link 16和Link 22等；情报、监视和侦察（ISR ISR）数据链，用于传输各种图像情报和信号情报信息，一般工作）数据链，用于传输各种图像情报和信号情报信息，一般工作在高频，波长较短，数据率较高，能实现视频和高分辨率图像的高速传输，包括通用数据链（传输，包括通用数据链（CDL CDL CDL）和战术通用数据链（）和战术通用数据链（）和战术通用数据链（TCDL TCDL TCDL）等；专门）等；专门为完成某一特定作战任务（如防空导弹）而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链，包括JSTARS 专用的监视与控制数据链（SCDL SCDL）和增强型位置定位和报告系统（）和增强型位置定位和报告系统（）和增强型位置定位和报告系统（EPLRS EPLRS EPLRS）等。