数据链动态时隙分配算法的仿真与分析

发布时间：2020-07-16 11:33

【摘要】：随着现代化进程的不断提高,武器装备的日益发展,越来越多的尖端武器出现在瞬息万变的战场上。空中的战斗机、歼击机、预警机等,陆地的坦克和装甲车等,海上的舰艇和潜艇等战略武器,协调各兵种的数据通信就成为一个关乎战略打击的问题。不同于以往,现代战争要求通信系统不仅要传输控制信息,还要交互大量的目标信息和战场态势信息,要求在共享数据的基础上实现高效、准确、实时的战略信息交换,数据链作为一个典型的通信系统,出色的完成了上述任务,对现代战争来说意义重大。目前,世界上各主要军事大国都在发展自己的数据链,其中以美国的Link系列最为知名。早期的Link-4,后期的Link-11及Link-16、Link-22,还有目前在实验阶段的TTNT,其中较为成熟的就是4号链、11号链和16号链,16号链已经大规模装备部队,因此,本课题重点阐述16号链。针对现代战争对数据链的迫切需求以及各国数据链的高速发展,通过对Link-16的前期学习,提出了一种改进型的时隙分配算法——IPD-TDMA(Improvement dynamic-TDMA,改进型动态TDMA),并用OPNET仿真软件对该算法进行了建模及仿真。收集了Link-16、TDMA等的相关资料,熟悉了相关背景及意义;分析了几种典型的TDMA算法,比较了几种算法的优缺点;依据算法的实现流程,制定了实现方案;将IPD-TDMA算法进行建模及仿真,验证了输出曲线;最后进行了简单的分析及比较。本文的工作重点是算法的提出及实现流程。以Link-16为基础,以动态TDMA为研究对象,以OPNET仿真软件为工具,实现了TDMA时隙的动态使用,增强了Link-16的适应性及可靠性。本文首先介绍了Link-16的网络架构,介绍了传统的时隙分配算法,比较了相互的优缺点;其次介绍了TDMA的相关算法;接着提出了改进型算法IPD-TDMA,阐述算法的提出背景及实现流程;最后使用OPNET对算法进行了建模及分析。通过对算法的验证及分析,证实了其性能是达到预期结果的,为下一阶段的研究打下了良好的基础。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：E96
【图文】：

波形,架构,年代,信息分发系统

Link-16 的发展过程、现状及架构的发展过程、现状及架构数据链是美军 20 世纪 70 年代开始研制、80 年代 TDMA 协议、JTIDS 波形和 TADIL J 消息标准跳频等抗干扰技术，是美国陆、海、空三军共同干扰、时分多址的战术信息分发系统，具有相对协同、监视、空中控制、保密话音的电子战能力单位的终端设备连成一个统一的通信网络，以加战[21]，图 2.1 是一个典型的 Link-16 网络。

Link-16 的发展过程、现状及架构据链从单一军种到三军通用的一次跃升[21]。Link-16 从在美军现役装备中大规模使用。6 架构A 协议为一个无线通信网络，如何使各移动节点公平、高的课题，典型的多址接入就是 TDMA[23]。TDMA，时隙，每个节点在各自独立的时隙内发送或者接收。 Link-16 的时隙划分图：

流程图,时隙分配,静态,方式

Link-16 的发展过程、现状及架构程中，通过网络管理单元动态的使用时隙，其主要接。通俗来讲，静态时隙分配算法就是固定分配给节点配），动态时隙分配就是各节点并不是固定占用某时或预约来占用时隙。分配：每个时隙被固定分配给某节点，该时隙被该节没有数据要发送，其他节点都不能使用该时隙，即便能让时隙空闲。显然这种静态分配不会产生冲突，时隙利用率不高，这对带宽受限的无线信道来说造成了时隙分配流程图。

【参考文献】