现代信息化军事战争中，军用无线通信网络规模不断扩大，无线电磁环境更加复杂，节点移动速度快，空间干扰大，覆盖范围广，使得现有军用网络的MAC协议存在网络时延大、吞吐量小、数据重传次数多、信道负载不均衡及信道利用率低等现象，显然无法满足军事通信中大容量、高速率、高实时性、低干扰等战术通信需求。本文针对TDMA多址接入方式的军用网络，以Link16战术数据链为背景，采用认知无线电技术进行增强型的MAC协议研究与设计，通过研究设计合理的物理层频谱感知方案，在不影响系统原有协议功能和数据传输效率的基础上，能有效避免干扰，切换接入信道，完成数据的可靠传输，降低通信时延，提高网络吞吐量。另外，本文利用OPNET软件，对加入认知功能的TDMA网络进行了详细的仿真建模，并收集了不同场景下的仿真结果，从不同方面评估改进的MAC协议性能。仿真结果表明所设计的方案能实时监测战场电磁环境状况，当信道通信质量下降或出现干扰时，能及时切换到其他正常的工作信道，保证网络通信质量，提高抗干扰能力。