无线自组织(Ad hoc)网络是一种不依赖于固定基础设施的新型无线移动通信网络,具有天然的军事运用背景,已成为军事数据链研究发展的方向。因此,本文提出了基于Ad hoc网络的机群作战网络,重点研究了机群网络中MAC层和路由层技术。首先,对有中心节点的无线自组织网络MAC协议进行了研究和设计。在传统TDMA协议的基础上,实现了一种可扩展的动态时分多址协议(DTDMA)。该协议可以根据网络中业务流的情况动态调节时帧的长度,不存在空闲时隙。中心节点根据各个节点数据量的大小及优先级的高低合理地分配时隙,且各个节点可以在分得的时隙中进行无冲突的传输。其次,研究了适用于分布式组网环境的多跳自组织网络的MAC协议。本文首先对分时隙传输中的相关问题进行分析,在E-TUTM协议的基础上提出了一种能够实现区分优先级传输的混合自适应时分MAC协议(PB-HATD)。该协议提出针对有冲突的分配时隙和未使用的分配时隙特点的竞争策略,同时通过应答报文携带预约的机制,实现了报文的优先级传输。针对网络节点高速运动,网络拓扑快速变化的应用场景,本文提出了一种基于多普勒代价及负载度的自适应跨层路由协议(DOLAR)。该协议利用收发节点之间信号的多普勒频移来估计节点的相对移动性,同时在网络层与MAC层之间采用跨层技术估计各个节点的负载度。在路由选择时,综合考虑了节点的负载度、相对移动性及跳数等因素,以链路的质量为因子选择最稳定、有效的路由。