Link 16数据链是美军最具代表性的数据链之一,具有传输高效、保密要求高、抗干扰能力强等特点,先后装备了美军的空军、海军和陆军防空部队。本文在现有对Link 16数据链研究的基础上,围绕其传输波形主要做了以下工作:第一,Link 16数据链资料查阅与建模。查阅大量相关资料,重点剖析物理层消息格式与信号处理流程,对各模块功能做大致介绍,并且利用Matlab/simulink软件建立初步的物理层传输模型。第二,传输波形关键技术研究。主要包括MSK调制解调与时间同步:通过仿真对比与工程实现的综合考虑,最终确定了利用正交法产生MSK信号,利用差分法解调MSK信号的调制解调方案,解调方法只比相干解调损失约2.5dB且对载波频偏不敏感;通过将现有时间同步方案和Link 16等间隔脉冲的信号特点相结合,提出了一种互相关计数的时间同步方案。第三,传输波形的FPGA实现。在simulink模型和关键技术研究的基础上,将Link 16标准双脉冲格式的传输波形在FPGA上实现收发处理。首先介绍了芯片平台与时钟关系;接着按照从顶层设计到具体模块的思路详细分析了每个模块的功能与内部处理流程;最后分析优化了资源消耗和时序情况。实现中充分考虑了面积、速度、开发工作量的折中。第四,传输波形的测试验证。对实现后的波形分别在FPGA片内回环和实验室射频直连两种场景下做出测试验证。测试结果表明本文实现的Link 16标准双脉冲格式的传输波形可以实现通信功能,时间同步、误比特率性能以及抗频偏能力均可与仿真相对应。本文实现的Link 16数据链传输波形一方面对数据链的研发工作具有一定的借鉴意义;另一方面可用于模拟外军数据链电磁环境从而检验我方干扰与导航设备的性能。