Link 16战术数据链是美军和北约诸国现役使用最广泛的通用数据链,其大量装配于海陆空三军。在当前及未来的战争中,数据链将成为海陆空三军联合作战中的重要组成部分。在复杂的战场环境中,保障战术数据交换的可靠性和有效性对战争主动权的获取至关重要。在此背景下,研究Link 16数据链物理层关键技术对我军信息化建设具有一定的意义。本文在现有研究的基础上,进一步研究Link 16物理层数据传输的关键技术。具体工作如下:（1）Link 16网络中的跳频技术研究。跳频技术的研究包括两方面,跳频图案和跳频同步。本文根据Link 16网络中跳频图案的特征,提出了一种基于L-G模型的高均匀性宽间隔跳频图案构造方法,用于在未来对Link 16的侦测和干扰的研究中,使用此跳频图案构造方法生成具有Link 16特征的信号。同时设计了两种跳频同步方案,即低硬件实现复杂度的单LO串行同步方案和高同步概率的多LO协作并行同步方案。仿真表明,所提出的跳频图案构造方法性能优异,两种跳频同步方案在低信噪比环境下也具有良好的同步性能。（2）JU中的接收基带处理算法研究。基带处理算法研究包括四个方面,即:时隙捕获、时隙时间同步、数据脉冲载波同步和数据脉冲解调解扩。首先仿真分析了现有信号检测研究成果,然后针对Link 16信号场景,提出了基于连续差分判决相关运算的MSK信号检测算法,并给出了相应的脉冲捕获策略。同时,基于已有的帧同步研究结论,推导了脉冲型信号的二次相关帧同步算法,并在此算法的基础上改进得到两种高倍过采样定时同步算法。在信号解调解扩方面,针对独立解调解扩方案的不足,提出一种联合ML-CCSK信号解调解扩算法,该算法能进一步逼近扩频增益。最后,总结一套接收基带信号处理算法,通过仿真表明,在信噪比不低于-3.46dB时,此套算法的误符号率不高于10^-3,满足JTIDS/MIDS的灵敏度要求。（3）接收基带算法的硬件实现与测试。首先,采用AD9361、FPGA和DSP对基带处理算法进行实现,给出算法在验证平台的实现过程。然后利用信号源生成不同信道环境下的Link 16射频信号传输到硬件实现平台中测试误符号率,测试结果表明,接收机灵敏度可达-98.8dBm,满足JTIDS/MIDS在所有工作模式下的灵敏度要求。