現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用日益廣泛,在獲取戰(zhàn)場(chǎng)信息優(yōu)勢(shì)方面發(fā)揮了極其重要的作用,成為了鏈接各種指揮控制系統(tǒng)和武器平臺(tái)的橋梁紐帶,實(shí)現(xiàn)了各兵種間的協(xié)同作戰(zhàn),其通信的有效性、可靠性成為各國(guó)軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要保證。Link11戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)且环N采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)信息格式進(jìn)行數(shù)字信息交換的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈,廣泛應(yīng)用于美軍和北約盟軍的海、陸、空平臺(tái)之間,其傳輸方式以及調(diào)制方式都是各電子對(duì)抗研究單位的研究重點(diǎn)。然而一套完整的Link11戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)價(jià)格高昂,研發(fā)人員很難獲得,因此研發(fā)一套完整的Link11數(shù)據(jù)鏈仿真系統(tǒng)具有重要價(jià)值。
功能描述
Link11戰(zhàn)術(shù)指揮鏈仿真系統(tǒng)是基于開(kāi)源軟件GNU Radio和MATLAB設(shè)計(jì)的模擬軟件,在SDR-LW系列一體機(jī)的所有機(jī)型上都可以完美運(yùn)行。其主要實(shí)現(xiàn)了基于Link11傳輸協(xié)議和波形的一系列仿真,包括簡(jiǎn)單的Link11信號(hào)編碼調(diào)制、經(jīng)過(guò)無(wú)線空口接收后進(jìn)行解調(diào)解碼;從站的無(wú)線電靜默模式;主站和從站的基于可配置的時(shí)間窗口和設(shè)備數(shù)量進(jìn)行的輪詢呼叫模式。

戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈Link11仿真系統(tǒng)的基本架構(gòu)由兩部分組成,信號(hào)處理部分和射頻控制部分。MATLAB完成信號(hào)處理工作,GNU Radio控制射頻前端,軟件和必要的依賴項(xiàng)將預(yù)先安裝在硬件平臺(tái)上。硬件使用SDR-LW系列一體機(jī),一體機(jī)的設(shè)計(jì)框架使其可以快速便捷地部署在室內(nèi)或者室外,該系統(tǒng)還配有圖形化用戶界面,操作簡(jiǎn)單,可以廣泛應(yīng)用于軍事教研活動(dòng)。
MATLAB:負(fù)責(zé)Link11信號(hào)的IQ數(shù)據(jù)產(chǎn)生,UI界面生成,包括:
1) 獲取文本信息輸入
2) 對(duì)文本信息進(jìn)行調(diào)制編碼:編碼采用漢明碼,調(diào)制使用QPSK
3) 提供傳輸調(diào)制編碼完畢后的IQ數(shù)據(jù)的TCP服務(wù)端
4) 提供接收射頻前端傳輸?shù)腎Q數(shù)據(jù)的TCP客戶端
5) 解調(diào)Link11信號(hào)并產(chǎn)生誤碼率顯示
6) 顯示解調(diào)成功文本
GNU Radio:負(fù)責(zé)控制SDR-LW的端口工作狀態(tài),包括:
1) 設(shè)定收發(fā)通道的端口和頻率
2) 設(shè)定收發(fā)通道的增益
3) 設(shè)定收發(fā)通道的傳輸模式
4) 提供傳輸調(diào)制編碼完畢后的IQ數(shù)據(jù)的TCP客戶端
5) 提供接收射頻前端傳輸?shù)腎Q數(shù)據(jù)的TCP服務(wù)端
6) 設(shè)定采樣率
規(guī)格參數(shù)
速率:2250bps | 漢明碼編碼 |
16音并行CLEW波形體制 | 4-DQPSK基帶調(diào)制 |
多節(jié)點(diǎn)支持 | 多種傳輸信號(hào)支持 |
基于誤碼率的鏈路管理 |
實(shí)物搭建圖
速率:2250bps | 漢明碼編碼 |
16音并行CLEW波形體制 | 4-DQPSK基帶調(diào)制 |
多節(jié)點(diǎn)支持 | 多種傳輸信號(hào)支持 |
基于誤碼率的鏈路管理 |
實(shí)物搭建圖

Link11戰(zhàn)術(shù)指揮鏈仿真系統(tǒng)實(shí)物搭建圖
為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),至少需要兩臺(tái)SDR-LW系列一體機(jī),并正確連接天線、顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)。同時(shí),必須檢查一體機(jī)的內(nèi)置SDR設(shè)備是否正常運(yùn)行,然后就可以簡(jiǎn)單地打開(kāi)軟件應(yīng)用程序并開(kāi)始操作系統(tǒng)。
軟件界面圖
LINK11軟件主界面包括NCS主站界面和PU從站界面。
NCS主站界面和PU從站界面
主站的控制界面可以進(jìn)行從站數(shù)目、輪詢間隔、發(fā)送內(nèi)容等參數(shù)的配置,并可以通過(guò)右上部分的面板顯示從站的響應(yīng)情況;界面的左下角面板會(huì)顯示主站接收到的從站數(shù)據(jù);左上角的面板用來(lái)表示當(dāng)前輪詢的從站編號(hào)和當(dāng)前主站收發(fā)天線的工作狀態(tài)。同樣,從站的界面也可以進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)配置,包括:從站編號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)和工作模式。從站的左上部分和左下部分的面板會(huì)分別顯示當(dāng)前主站的可達(dá)性、當(dāng)前從站的收發(fā)天線的工作狀態(tài)和接收到的主站數(shù)據(jù)。
主站接收到的從站數(shù)據(jù)顯示

從站接收到的主站數(shù)據(jù)顯示
按照指導(dǎo)書(shū)的步驟啟動(dòng)系統(tǒng)之后,主站會(huì)顯示接收到的從站數(shù)據(jù),并且右上角的面板會(huì)顯示當(dāng)前尋呼輪次中各從站的應(yīng)答情況;在從站的界面中,則會(huì)顯示收到的主站數(shù)據(jù);同時(shí),在左上角的面板會(huì)顯示目前組網(wǎng)中主站的可達(dá)性。
硬件型號(hào)
SDR-LW系列是珞光電子推出的高性能SDR(軟件無(wú)線電)獨(dú)立設(shè)備,由板載處理器、FPGA和射頻前端組成。通過(guò)Intel X86處理器與FPGA協(xié)同工作,增加了軟件無(wú)線電設(shè)備的靈活性。一體機(jī)的設(shè)計(jì)框架使其可以在室內(nèi)或室外快速地搭建Link11戰(zhàn)術(shù)指揮鏈仿真系統(tǒng)。
典型應(yīng)用場(chǎng)景
本方案完整實(shí)現(xiàn)了基于SDR的Link11數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),由于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案比較簡(jiǎn)潔,因此可移植性較高。系統(tǒng)可應(yīng)用于各電子戰(zhàn)對(duì)抗實(shí)驗(yàn),同時(shí)也可進(jìn)一步研究應(yīng)用于民用通信系統(tǒng)。
配置清單參考
