
數據鏈-16用于在作戰部隊之間交換實時戰術數據。與Link-11和Link-4A相比,該系統取得了重大改進,如無核心節點、抗干擾、通信靈活性、傳輸和數據安全分離、增加了參與者數量、提高了數據容量、網絡導航功能和安全語音。
Link-16利用了聯合戰術信息分發系統(JTIDS),該系統包括兩種類型的終端軟件、硬件、射頻設備,以及由此產生的高容量、安全、抗干擾波形。JTIDS的基本版本采用時分多址(TDMA),信號是擴頻信號。TDMA中使用了兩種擴頻方法:直接序列擴頻和跳頻。JTIDS TDMA的每個時隙發射129個脈沖,前20個是同步段,其余109個是數據段。

在同步段和數據段中,用作脈沖調制信號的偽隨機序列段是不同的。為同步段選擇的偽隨機序列段可以從32位二進制基碼的所有可能排列中偽隨機選擇,或者從上述空間中具有良好自相關函數的集合中偽隨機地選擇,或者這兩種方法的組合。
選擇取決于它是用于粗同步還是細同步,以及整個系統對抗有源干擾和欺騙干擾的要求。上述所謂的“良好自相關函數”是指其單峰與旁瓣之間的關系。
每個時隙的粗同步段只能選擇8個偽隨機序列段,相應地,需要8個接收信道。不同的時隙使用不同的偽隨機序列段。用作數據段中脈沖調制信號的偽隨機序列段是通過用一個附加基碼擴展31位M序列而構造的M序列。
由于這些偽隨機序列段被周期性地移位并表示相應的數據,因此移位位置由信息源確定,而不是偽隨機選擇的。這種M序列的特點是周期性移位序列之間具有良好的互相關函數,它們彼此正交。
JTIDS的用戶終端在接收到信號后,將其發送到信號檢測器(數字濾波器),以檢查同步段的脈沖調制信號,決定是接受還是拒絕這一系列信號。由于不同類型的偽隨機序列用于同步和數據段,因此需要不同的檢測器。檢測器可以采用最大似然準則,進行32次比較,或者可以使用閾值檢測電路(如雙字表面聲波濾波器)來實現。

在JTIDS中,有兩種類型的同步概念。
一種是網絡同步,其中每個成員的時鐘都需要與參考時鐘對齊,以形成系統時間。這確保了每個時隙的開始和結束時間是統一的,并且每個發送成員的信號傳輸時間從時隙的開始開始。
另一種類型的同步是信息同步,同步段的設計就是為了實現這一點。在JTIDS成員的接收器中,使用來自接收信號的16個粗略同步脈沖來生成誤差不超過0.2微秒的定時信號。然后,利用四個精細同步脈沖將定時信號抖動降低到±20納秒(標準偏差為10納秒)。
在JTIDS成員接收機中,由接收信號的同步段生成的定時信號準確地標記了信號的到達時間。它有兩個目的。首先,它用于數據段中的數據檢測。接收到的射頻脈沖被信號檢測器直接轉換為視頻峰值脈沖。在數據段中,峰值的位置對應于M序列的偏移位置。通過定時信號,可以確定峰值的位置,該峰值表示M序列和相應二進制數據的偏移位置,從而允許數據檢測。
定時信號的另一個重要用途是導航。由于JTIDS的所有系統成員在其分配的時隙內嚴格與系統時間同步傳輸,因此其他系統成員可以根據接收信號的到達時間計算其與傳輸成員的相對距離。這種技術被稱為到達時間(TOA)測量,是JTIDS導航能力的基礎之一。
因此,同步段產生的定時信號對于JTTDS系統的運行至關重要。在信號相關處理期間,信號自相關僅發生在整個偽隨機序列段內的一個點上,并且該點以一個基碼寬度的增量跳躍。
因此,由于使用了基碼率為5 Mbit/s的偽隨機碼,JTIDS信號的固有分辨率不低于±100納秒(相當于±33米的距離)。然而,分辨率可以進一步提高到基碼寬度的一小部分,實現更高的精度。例如,Hughes實現了±4米的分辨率。