短波通信作为一种能够不依赖基础设施和中继设备实现远距离通信的方式,在无线通信领域一直发挥着不可替代的作用。本文研究内容源于科研项目“新型短波选频通信终端研制”,研究目的是进一步提高链路建立效率、数据传输吞吐量和数据传输安全性,研究路径为在已有硬件设备和部分应用软件基础上,设计并实现新型短波选频通信终端的数据链路层协议。本文主要工作内容如下:1.介绍了现有新型短波选频通信终端的工作状态及各工作状态之间的关系;给出了新型短波选频通信终端中已有的硬件组成和软件框架结构;对软件结构中需要改进的自动链路建立模块和数据传输模块、需要添加的链路保护模块做出了说明。2.以实现高效率的链路建立为目的,设计了数据链路层的分时自动链路建立协议。通过建立射线传输损耗预测模型,实现在不同时间段内对最佳工作频率集的选择;设计了各台站的分时同步扫描技术,使新型短波选频通信终端能够全天候的工作在不同的最佳频率集上;设计了基于分时同步扫描的两种自动链路建立方式。3.应用户需求,在保证可靠性的前提下以最大程度地提高数据传输吞吐量为目的,本文设计了双频扫描数据传输协议。设计了用于统一发送文件格式的文件预处理功能,并针对大文件的发送,引入了循环缓冲区的机制;通过采用CRC校验、选择性重传等方法,设计了数据的可靠性传输协议;通过对分集技术的理论研究,设计了在两个频率上分时传输的双频扫描数据传输协议。4.为防止数据在传输过程中遭到恶意监听和攻击,本文设计了数据链路层的链路保护协议。分析了新型短波选频通信终端对链路保护功能的基本要求,选择了RC4流加密算法作为链路保护协议的核心算法;以抵御主动密码破解和被动重传攻击为目的,设计了由时间域、频率域等信息组成的的密钥;设计了满足实际应用的链路保护协议。在室内测试平台和室外实际线路测试平台中,对所完成的数据链路层软件进行了联合测试,验证了分时自动链路建立协议、双频扫描数据传输协议和链路保护协议的正确性和有效性。