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数据链是一种信息技术和现代战术理念相结合的产物。其采用专用数字信道作为连接渠道,以标准化消息格式作为沟通语言,可以将不同空间位置的作战单元链接为一体化的战术集群,从而在规定的时间内将准确的信息传递给作战平台与指挥人员,确保各作战单元协同高效,有助于形成作战优势。战术数据链在现代战争中是增强战斗力的利器。一个国家数据链的应用水平从一个侧面体现了该国进行信息化战争的能力和水平。建立数据链的仿真模拟系统是对数据链应用的良好支撑。
作为目前应用最为广泛的战术数据链,Link-16数据链使用时分多址(TDMA)协议进行访问控制。时分多址技术是一种有效利用信道的方法,其可以在无相互干扰的情况下实现多个用户共用同一信道,具有传输速率高、易于重新配置等优点。实现时分多址系统需要采用精确的定时与同步方法。
本文首先介绍了数据链的发展历史与研究现状,然后列举了实现TDMA实时仿真系统所需的若干相关技术,之后在研究Link-16数据链时隙结构与实现的基础上,提出了一种基于FPGA的TDMA实时仿真系统设计方案,并采用FPGA与ARM微处理器实现了系统核心单元--仿真模拟器的设计。在仿真模拟器的实现中使用了一种相对简便的各终端同步方法。本文详细介绍了仿真模拟器中各功能模块的实现方案,并在初步测试后对其性能与功能进行了进一步的优化与扩展。最后经过一系列综合测试证明了该实时仿真系统的可用性。