无线移动自组网(Mobile Ad-hoc Networks,MANET)由多个带有无线收发装置的移动设备组成,是一个多跳的、临时性自治系统,具有无中心性、多跳性、自组织性以及不依赖基础设施等特点。自组网的网络特点使其在军用和民用上都具有非常广阔的市场。在时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)系统中,有限的时隙资源将会限制无线自组网的大规模部署。在基于TDMA机制的MANET网络中建立虚拟骨干网能够很大程度的克服上述问题。本文研究重点是在基于TDMA机制的MANET网络上构建虚拟骨干网,设计出能够适应以指挥中心为核心的大用户数场景的虚拟骨干网构建算法。针对网络场景以及TDMA机制的特点,本文制定了时隙的帧结构,并依据该帧结构提出了基于TDMA的连通支配集构造算法(TDMA-CDS)。该算法主要完成了网络节点的接入过程和骨干节点选拔过程,并且解决了骨干节点冗余问题以及拓扑变化链路实时优化问题。本文通过仿真分析了建网所需时隙数k、静态和动态场景下网络节点密度和节点归一化覆盖面积对网络的连通率的影响、网络的抗毁能力、链路的稳定性。计算机仿真结果表明,本文提出的算法所构建的虚拟骨干网具有较强的稳定性和抗毁能力,能够适应以指挥中心为核心的静态及动态的网络场景,并且有效的平衡了网络中的时隙资源和增强了链路的可靠性。最后,本文在Xilinx硬件平台上实现了 TDMA-CDS算法的相关模块,介绍了模块的数据结构、接口原语以及消息事件。对实现的模块进行了功能性软件测试,验证结果表明,该实现模块能够达到设计要求。