在复杂的战场电磁环境中,现有数据链网络存在许多不足,一方面,当工作信道处于完全阻塞的情况下,现有数据链MAC协议无法根据周围环境变化及时切换信道,容易造成通信中断、网络时延大、数据重传次数增多等问题。另一方面,由于移动终端的高速移动,网络拓扑变化剧烈,移动终端不能及时发现周围环境中不同体制的数据链网络,从而无法灵活快速地进行网络接入。目前,广泛使用的数据链包括Link11和Link16数据链,其频谱接入方式固定单一,抗干扰能力较差,传输速率较低,针对特定的作战任务无法实现快速机动部署、动态组网、灵活入退网等功能。针对上述问题,认知无线电提供了有效的解决途径。认知无线电能够对当前网络环境进行识别和判断,动态掌握周围存在的数据链网络及可用频点,自适应调整工作参数(如调制方式、发射功率、天线模式等),从而灵活的接入数据链网络,优选频点进行可靠通信,有效解决战场环境中通信不可靠、网络频繁中断、拓扑变化剧烈、动态入退网等问题,提高数据链通信的灵活性和抗干扰能力。其次,战场环境中存在多种数据链网络,其覆盖范围、通信能力、技术体系各不相同,移动终端需要在不同类型的数据链网络间移动来执行相应的作战任务,认知无线电的应用使得移动终端具备认知接入多种不同数据链网络的能力。本文在深入研究认知无线电、Link11和Link16数据链体制的基础上,提出基于频谱感知的随遇接入技术,其创新性在于单收发机模式下的抗干扰机制和随遇接入机制,以满足不同作战任务的需求。文中详细介绍了基于频谱感知的轮询网络、基于频谱感知的TDMA网络以及随遇接入机制方案设计,特别对时隙结构、频谱感知、数据传输、信道切换、入退网等方面做了详细论述。另外,通过OPNET仿真软件对轮询网络、TDMA网络和随遇接入场景进行仿真建模,分析论证本文的MAC协议以及随遇接入机制的可行性和高效性。