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数据链理论与系统（第2版）

作者: 吕娜著

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2018-10

版次: 1

ISBN: 9787121348686

定价: 69.80

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 348页

字数: 570千字

正文语种: 简体中文

丛书: 通信与导航系列规划教材

分类: 工程技术

88人买过

数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用调制解调、编解码、抗干扰、组网通信和信息融合等多种技术，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的地―空、空―空、地―地战术无线数据通信系统。本书首先论述数据链的基本理论和关键技术；然后分析典型航空数据链系统――Link-4A、Link-11、Link-16和Link-22及其作战应用；最后介绍演进中的协同与制导数据链――机间数据链、武器数据链、TTNT和CEC，数据链的网络化发展――航空网络，以及代表性技术――移动自组织网和LPI通信技术等。吕娜：空军工程大学教授，空军高层次人才，通信与信息系统“航空通信与数据链”方向硕士生导师、博士生副导师。一直从事超短波通信、航空数据链的教学和科研工作。参与空军地空通信重大项目多项，获军队科技进步二等奖和三等奖各2项，空军通信军事理论研究优秀成果三等奖2项；主持军口863创新基金项目1项、预研基金1项，航空科学基金项目2项，陕西省自然科学基金项目3项，军内科研项目3项，横向合作项目2项。发表论文30余篇，其中SCI检索1篇、EI检索5篇、ISTP检索4篇；主持编写教材6部，其中公开出版1部。目    录
第1章  数据链概述 1
1．1  引言 1
1．2  数据链概念 2
1．2．1  数据链的产生背景 2
1．2．2  何谓数据链 4
1．2．3  数据链的作用 5
1．2．4  数据链类型 6
1．3  数据链理论体系 11
1．3．1  组成要素 11
1．3．2  网络拓扑 13
1．3．3  参考模型 17
1．3．4  通信业务 20
1．3．5  关键技术 21
1．3．6  性能指标 22
1．4  数据链系统 26
1．4．1  典型系统 26
1．4．2  系统组成 27
1．4．3  系统特点 28
1．4．4  战术应用 29
1．5  关联概念辨析 31
本章小结 32
思考与练习 33
参考文献 33
第2章  数据链的传输信道 34
2．1  电波传播 34
2．1．1  无线电波 34
2．1．2  自由空间的电波传播 37
2．1．3  实际空间的电波传播 39
2．2  天线 51
2．2．1  基本天线理论 51
2．2．2  数据链中常用天线 54
2．3  数据链通信信道 66
2．3．1  超短波信道 66
2．3．2  短波信道 70
2．3．3  卫星信道 74
本章小结 80
思考与练习 80
参考文献 82
第3章  数据链的信号波形技术 83
3．1  数字调制技术 83
3．1．1  BPSK、?/4-DQPSK和8PSK 83
3．1．2  MSK 90
3．1．3  QAM 93
3．1．4  网格编码调制（TCM）技术 96
3．2  信息编码技术 98
3．2．1  适应差值脉码调制 98
3．2．2  增量调制 99
3．2．3  线性预测编码 100
3．3  差错控制技术 102
3．3．1  差错控制方法 102
3．3．2  纠错编码的基本原理 105
3．3．3  循环码 106
3．3．4  卷积码 107
3．3．5  CRC码 108
3．3．6  RS码 109
3．3．7  Turbo码 110
3．3．8  LDPC编码 113
3．3．9  交织 116
本章小结 118
思考与练习 118
参考文献 118
第4章  数据链的抗干扰技术 120
4．1  概述 120
4．1．1  通信对抗 120
4．1．2  通信干扰 122
4．1．3  抗干扰通信 123
4．2  扩展频谱技术 123
4．2．1  抗干扰通信理论基础 124
4．2．2  直接序列扩谱（DSSS） 126
4．2．3  跳变频率扩谱（FHSS） 130
4．2．4  跳变时间扩谱（THSS） 133
4．2．5  调频扩谱（ChirpSS） 134
4．2．6  混合扩展频谱（Hybrid SS） 135
4．3  LINK-16数据链的扩频抗干扰 137
4．3．1  软扩频（CCSK编码） 138
4．3．2  跳频 140
4．3．3  跳时 141
本章小结 141
思考与练习 141
参考文献 141
第5章  数据链的多址接入技术 143
5．1  多址接入技术与MAC协议 143
5．1．1  相关概念 143
5．1．2  多址接入技术 145
5．1．3  MAC协议 146
5．1．4  无线网络MAC协议 146
5．1．5  Ad Hoc网络的MAC协议 152
5．1．6  战术数据链的MAC协议 152
5．2  轮询协议 154
5．2．1  应用场景和协议描述 154
5．2．2  协议性能参数 155
5．2．3  协议性能分析 156
5．2．4  Link?4A的MAC协议 163
5．3  固定分配TDMA协议 164
5．3．1  应用场景和协议描述 165
5．3．2  时隙分配 165
5．3．3  协议性能分析 174
5．4  CSMA协议 180
5．4．1  典型随机竞争MAC协议 180
5．4．2  随机竞争MAC协议在航空数据链中的应用 185
5．5  数据链MAC协议的发展趋势 185
5．5．1  正交域多址接入（ODMA）和USAP协议 187
5．5．2  具有QoS的按需分配动态TDMA MAC协议 193
5．5．3  基于统计优先级的多址接入（SPMA）协议 199
本章小结 203
思考与练习 203
参考文献 204
第6章  数据链的网络管理 208
6．1  网络管理基础 208
6．1．1  网络管理的必要性 208
6．1．2  网络管理体系结构 210
6．2  数据链中的网络管理 211
6．2．1  数据链网络管理系统的功能、组成及特性 211
6．2．2  数据链网络管理系统操作流程 212
6．3  LINK-11网络管理 215
6．3．1  网络控制站 215
6．3．2  网络循环时间 216
6．3．3  运行管理 217
6．4  LINK-16网络管理 219
6．4．1  网络设计 220
6．4．2  通信规划 224
6．4．3  初始化 229
6．4．4  网络控制 232
6．5  LINK-22网络管理 235
6．5．1  网络责任 235
6．5．2  超网/网络的管理 236
本章小结 238
思考与练习 238
参考文献 239
第7章  LINK-4A/ LINK-11数据链系统 240
7．1  LINK-4A数据链系统 240
7．1．1  Link-4系统综述 240
7．1．2  Link-4A系统结构 243
7．1．3  消息帧结构及消息标准 244
7．1．4  网络结构 247
7．1．5  网络管理 248
7．1．6  性能特点 249
7．2  LINK-11数据链系统 250
7．2．1  系统综述 250
7．2．2  系统结构 251
7．2．3  消息标准 255
7．2．4  信号波形 257
7．2．5  网络结构 259
7．2．6  网络工作模式 259
7．2．7  性能特点 261
7．2．8  Link-11B 263
本章小结 264
思考与练习 265
参考文献 265
第8章  LINK-16数据链系统 266
8．1  系统综述 266
8．1．1  发展历史 266
8．1．2  性能特点 267
8．1．3  作战效能 268
8．1．4  装备情况 268
8．2  LINK-16设备 268
8．2．1  2类JTIDS终端 269
8．2．2  MIDS终端 274
8．2．3  辅助保障设备 274
8．3  JTIDS波形 274
8．3．1  信息加密 275
8．3．2  传输脉冲 275
8．3．3  射频调制 276
8．3．4  时隙结构与数据封装 276
8．4  J系列消息标准 279
8．4．1  消息种类（固定格式） 280
8．4．2  消息帧结构 281
8．5  LINK-16网络 284
8．5．1  资源分配 284
8．5．2  单网结构 286
8．5．3  中继 288
8．6  系统功能 289
8．6．1  网络参与组 289
8．6．2  网络参与单元 290
8．6．3  初始入网、往返计时A和往返计时B 291
8．6．4  精确参与定位与识别A、精确参与定位与识别B、间接PPLI和联合PPLI 293
8．6．5  其他功能 294
8．7  LINK-16应用系统 295
8．7．1  Link-16舰载系统 295
8．7．2  E-2C预警机Link-16系统 298
8．7．3  F-14D战斗机Link-16系统 300
8．7．4  系统作战能力 301
8．7．5  典型作战应用 302
8．8  性能特点 304
本章小结 305
思考与练习 305
参考文献 306
第9章  LINK-22数据链系统 307
9．1  系统综述 307
9．2  系统结构 308
9．3  F/FJ消息标准 311
9．4  LINK-22网络 314
9．5  性能特点 318
本章小结 320
思考与练习 321
参考文献 321
第10章  数据链的发展 322
10．1  数据链的演进 322
10．2  协同与精确制导需求下的数据链 324
10．2．1  新型数据链的特点 324
10．2．2  美军机间数据链 324
10．2．3  武器数据链网络 327
10．2．4  战术瞄准网络技术 330
10．2．5  协同交战能力 335
10．3  航空网络 341
10．3．1  航空网络概述 342
10．3．2  航空网络特点 344
10．3．3  航空网络体系结构 345
10．3．4  技术挑战 348
10．4  移动自组织网 351
10．4．1  移动ad hoc网络 351
10．4．2  网络的特点 353
10．4．3  网络的拓扑结构 354
10．4．4  航空网络与移动ad hoc网络 355
10．5  LPI通信技术 357
10．5．1  LPI通信概述 357
10．5．2  LPI通信波形特点 360
10．5．3  LPI通信系统性能参数 360
10．5．4  信道损耗对LPI通信的影响 364
本章小结 368
思考与练习 368
参考文献 369
内容简介:
数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用调制解调、编解码、抗干扰、组网通信和信息融合等多种技术，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的地―空、空―空、地―地战术无线数据通信系统。本书首先论述数据链的基本理论和关键技术；然后分析典型航空数据链系统――Link-4A、Link-11、Link-16和Link-22及其作战应用；最后介绍演进中的协同与制导数据链――机间数据链、武器数据链、TTNT和CEC，数据链的网络化发展――航空网络，以及代表性技术――移动自组织网和LPI通信技术等。
作者简介:
吕娜：空军工程大学教授，空军高层次人才，通信与信息系统“航空通信与数据链”方向硕士生导师、博士生副导师。一直从事超短波通信、航空数据链的教学和科研工作。参与空军地空通信重大项目多项，获军队科技进步二等奖和三等奖各2项，空军通信军事理论研究优秀成果三等奖2项；主持军口863创新基金项目1项、预研基金1项，航空科学基金项目2项，陕西省自然科学基金项目3项，军内科研项目3项，横向合作项目2项。发表论文30余篇，其中SCI检索1篇、EI检索5篇、ISTP检索4篇；主持编写教材6部，其中公开出版1部。
目录:
目    录
第1章  数据链概述 1
1．1  引言 1
1．2  数据链概念 2
1．2．1  数据链的产生背景 2
1．2．2  何谓数据链 4
1．2．3  数据链的作用 5
1．2．4  数据链类型 6
1．3  数据链理论体系 11
1．3．1  组成要素 11
1．3．2  网络拓扑 13
1．3．3  参考模型 17
1．3．4  通信业务 20
1．3．5  关键技术 21
1．3．6  性能指标 22
1．4  数据链系统 26
1．4．1  典型系统 26
1．4．2  系统组成 27
1．4．3  系统特点 28
1．4．4  战术应用 29
1．5  关联概念辨析 31
本章小结 32
思考与练习 33
参考文献 33
第2章  数据链的传输信道 34
2．1  电波传播 34
2．1．1  无线电波 34
2．1．2  自由空间的电波传播 37
2．1．3  实际空间的电波传播 39
2．2  天线 51
2．2．1  基本天线理论 51
2．2．2  数据链中常用天线 54
2．3  数据链通信信道 66
2．3．1  超短波信道 66
2．3．2  短波信道 70
2．3．3  卫星信道 74
本章小结 80
思考与练习 80
参考文献 82
第3章  数据链的信号波形技术 83
3．1  数字调制技术 83
3．1．1  BPSK、?/4-DQPSK和8PSK 83
3．1．2  MSK 90
3．1．3  QAM 93
3．1．4  网格编码调制（TCM）技术 96
3．2  信息编码技术 98
3．2．1  适应差值脉码调制 98
3．2．2  增量调制 99
3．2．3  线性预测编码 100
3．3  差错控制技术 102
3．3．1  差错控制方法 102
3．3．2  纠错编码的基本原理 105
3．3．3  循环码 106
3．3．4  卷积码 107
3．3．5  CRC码 108
3．3．6  RS码 109
3．3．7  Turbo码 110
3．3．8  LDPC编码 113
3．3．9  交织 116
本章小结 118
思考与练习 118
参考文献 118
第4章  数据链的抗干扰技术 120
4．1  概述 120
4．1．1  通信对抗 120
4．1．2  通信干扰 122
4．1．3  抗干扰通信 123
4．2  扩展频谱技术 123
4．2．1  抗干扰通信理论基础 124
4．2．2  直接序列扩谱（DSSS） 126
4．2．3  跳变频率扩谱（FHSS） 130
4．2．4  跳变时间扩谱（THSS） 133
4．2．5  调频扩谱（ChirpSS） 134
4．2．6  混合扩展频谱（Hybrid SS） 135
4．3  LINK-16数据链的扩频抗干扰 137
4．3．1  软扩频（CCSK编码） 138
4．3．2  跳频 140
4．3．3  跳时 141
本章小结 141
思考与练习 141
参考文献 141
第5章  数据链的多址接入技术 143
5．1  多址接入技术与MAC协议 143
5．1．1  相关概念 143
5．1．2  多址接入技术 145
5．1．3  MAC协议 146
5．1．4  无线网络MAC协议 146
5．1．5  Ad Hoc网络的MAC协议 152
5．1．6  战术数据链的MAC协议 152
5．2  轮询协议 154
5．2．1  应用场景和协议描述 154
5．2．2  协议性能参数 155
5．2．3  协议性能分析 156
5．2．4  Link?4A的MAC协议 163
5．3  固定分配TDMA协议 164
5．3．1  应用场景和协议描述 165
5．3．2  时隙分配 165
5．3．3  协议性能分析 174
5．4  CSMA协议 180
5．4．1  典型随机竞争MAC协议 180
5．4．2  随机竞争MAC协议在航空数据链中的应用 185
5．5  数据链MAC协议的发展趋势 185
5．5．1  正交域多址接入（ODMA）和USAP协议 187
5．5．2  具有QoS的按需分配动态TDMA MAC协议 193
5．5．3  基于统计优先级的多址接入（SPMA）协议 199
本章小结 203
思考与练习 203
参考文献 204
第6章  数据链的网络管理 208
6．1  网络管理基础 208
6．1．1  网络管理的必要性 208
6．1．2  网络管理体系结构 210
6．2  数据链中的网络管理 211
6．2．1  数据链网络管理系统的功能、组成及特性 211
6．2．2  数据链网络管理系统操作流程 212
6．3  LINK-11网络管理 215
6．3．1  网络控制站 215
6．3．2  网络循环时间 216
6．3．3  运行管理 217
6．4  LINK-16网络管理 219
6．4．1  网络设计 220
6．4．2  通信规划 224
6．4．3  初始化 229
6．4．4  网络控制 232
6．5  LINK-22网络管理 235
6．5．1  网络责任 235
6．5．2  超网/网络的管理 236
本章小结 238
思考与练习 238
参考文献 239
第7章  LINK-4A/ LINK-11数据链系统 240
7．1  LINK-4A数据链系统 240
7．1．1  Link-4系统综述 240
7．1．2  Link-4A系统结构 243
7．1．3  消息帧结构及消息标准 244
7．1．4  网络结构 247
7．1．5  网络管理 248
7．1．6  性能特点 249
7．2  LINK-11数据链系统 250
7．2．1  系统综述 250
7．2．2  系统结构 251
7．2．3  消息标准 255
7．2．4  信号波形 257
7．2．5  网络结构 259
7．2．6  网络工作模式 259
7．2．7  性能特点 261
7．2．8  Link-11B 263
本章小结 264
思考与练习 265
参考文献 265
第8章  LINK-16数据链系统 266
8．1  系统综述 266
8．1．1  发展历史 266
8．1．2  性能特点 267
8．1．3  作战效能 268
8．1．4  装备情况 268
8．2  LINK-16设备 268
8．2．1  2类JTIDS终端 269
8．2．2  MIDS终端 274
8．2．3  辅助保障设备 274
8．3  JTIDS波形 274
8．3．1  信息加密 275
8．3．2  传输脉冲 275
8．3．3  射频调制 276
8．3．4  时隙结构与数据封装 276
8．4  J系列消息标准 279
8．4．1  消息种类（固定格式） 280
8．4．2  消息帧结构 281
8．5  LINK-16网络 284
8．5．1  资源分配 284
8．5．2  单网结构 286
8．5．3  中继 288
8．6  系统功能 289
8．6．1  网络参与组 289
8．6．2  网络参与单元 290
8．6．3  初始入网、往返计时A和往返计时B 291
8．6．4  精确参与定位与识别A、精确参与定位与识别B、间接PPLI和联合PPLI 293
8．6．5  其他功能 294
8．7  LINK-16应用系统 295
8．7．1  Link-16舰载系统 295
8．7．2  E-2C预警机Link-16系统 298
8．7．3  F-14D战斗机Link-16系统 300
8．7．4  系统作战能力 301
8．7．5  典型作战应用 302
8．8  性能特点 304
本章小结 305
思考与练习 305
参考文献 306
第9章  LINK-22数据链系统 307
9．1  系统综述 307
9．2  系统结构 308
9．3  F/FJ消息标准 311
9．4  LINK-22网络 314
9．5  性能特点 318
本章小结 320
思考与练习 321
参考文献 321
第10章  数据链的发展 322
10．1  数据链的演进 322
10．2  协同与精确制导需求下的数据链 324
10．2．1  新型数据链的特点 324
10．2．2  美军机间数据链 324
10．2．3  武器数据链网络 327
10．2．4  战术瞄准网络技术 330
10．2．5  协同交战能力 335
10．3  航空网络 341
10．3．1  航空网络概述 342
10．3．2  航空网络特点 344
10．3．3  航空网络体系结构 345
10．3．4  技术挑战 348
10．4  移动自组织网 351
10．4．1  移动ad hoc网络 351
10．4．2  网络的特点 353
10．4．3  网络的拓扑结构 354
10．4．4  航空网络与移动ad hoc网络 355
10．5  LPI通信技术 357
10．5．1  LPI通信概述 357
10．5．2  LPI通信波形特点 360
10．5．3  LPI通信系统性能参数 360
10．5．4  信道损耗对LPI通信的影响 364
本章小结 368
思考与练习 368
参考文献 369

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数据链理论与系统（第2版）

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