Link16通信系统是一个完整的战术数据链通信系统实现，包括消息处理、编码加密、物理层处理和仿真功能。本系统支持Link16标准的消息格式，并提供了从应用层到物理层的完整实现。系统采用跨平台的CMake构建系统，可在Windows、Linux和macOS等多种操作系统上运行。
- 消息处理：支持Link16标准的J系列消息格式，包括报头字、初始字、扩展字和继续字
- 编码加密：实现了Reed-Solomon编码、AES加密、奇偶校验和交织等功能
- 物理层处理：支持USRP硬件接口、多种调制方式（BPSK、QPSK）、跳频和同步
- 仿真功能：提供端到端的无线链路仿真，包括AWGN和瑞利衰落信道模型，以及误码率和吞吐量计算
link16/ # 项目根目录
├── src/ # 源代码目录
│ ├── api/ # API实现
│ │ ├── Link16.cpp # 主API实现
│ │ ├── MessageAPI.cpp # 消息API实现
│ │ ├── CodingAPI.cpp # 编码API实现
│ │ ├── PhysicalAPI.cpp # 物理层API实现
│ │ └── SimulationAPI.cpp # 仿真API实现
│ │
│ ├── application/ # 应用层
│ │ ├── main.cpp # 主程序入口
│ │ ├── Link16System.h # 系统集成类
│ │ ├── Link16System.cpp # 系统集成类实现
│ │ ├── real/ # 实际通信模式
│ │ │ ├── Link16App.h # 实际通信应用类
│ │ │ └── Link16App.cpp # 实际通信应用实现
│ │ └── simulation/ # 仿真模式
│ │ ├── SimulationApp.h # 仿真应用类
│ │ └── SimulationApp.cpp # 仿真应用实现
│ │
│ ├── core/ # 核心功能
│ │ ├── types/ # 基本数据类型
│ │ │ ├── dataType.h # 数据类型定义
│ │ │ └── Link16Types.h # Link16特定类型定义
│ │ │
│ │ ├── config/ # 配置相关
│ │ │ ├── global.h # 全局变量和常量
│ │ │ ├── global.cpp # 全局变量实现
│ │ │ ├── SystemConfig.h # 系统配置
│ │ │ └── SystemConfig.cpp # 系统配置实现
│ │ │
│ │ └── utils/ # 通用工具
│ │ ├── tools.h # 通用工具函数
│ │ ├── tools.cpp # 通用工具实现
│ │ ├── fileUtils.h # 文件操作工具
│ │ ├── fileUtils.cpp # 文件操作实现
│ │ ├── logger.h # 日志工具
│ │ ├── logger.cpp # 日志实现
│ │ └── platform.h # 平台相关工具
│ │
│ ├── protocol/ # 协议层
│ │ ├── message/ # 消息处理
│ │ │ ├── word/ # 字处理
│ │ │ │ ├── Word.hpp # 基类
│ │ │ │ ├── Word.cpp # 基类实现
│ │ │ │ ├── HeaderWord.h # 报头字
│ │ │ │ ├── HeaderWord.cpp # 报头字实现
│ │ │ │ ├── InitialWord.h # 初始字
│ │ │ │ ├── InitialWord.cpp # 初始字实现
│ │ │ │ ├── ExtendWord.h # 扩展字
│ │ │ │ ├── ExtendWord.cpp # 扩展字实现
│ │ │ │ ├── ContinueWord.h # 继续字
│ │ │ │ └── ContinueWord.cpp # 继续字实现
│ │ │ │
│ │ │ ├── STDPMsg.h # STDP消息类
│ │ │ └── STDPMsg.cpp # STDP消息实现
│ │ │
│ │ ├── interface/ # 协议接口
│ │ │ ├── interface.h # 消息层接口
│ │ │ └── interface.cpp # 消息层接口实现
│ │ │
│ │ └── formats/ # 消息格式定义
│ │ ├── J_Series.h # J系列消息格式
│ │ └── J_Series.cpp # J系列消息实现
│ │
│ ├── coding/ # 编码层
│ │ ├── error_correction/ # 纠错编码
│ │ │ ├── reed_solomon/ # RS编码
│ │ │ │ ├── RSCoder.h # RS编码器接口
│ │ │ │ └── RSCoder.cpp # RS编码器实现
│ │ │ │
│ │ │ ├── convolutional/ # 卷积码(预留)
│ │ │ │ ├── ConvolutionalCoder.h
│ │ │ │ └── ConvolutionalCoder.cpp
│ │ │ │
│ │ │ ├── ldpc/ # LDPC码(预留)
│ │ │ │ ├── LDPCCoder.h
│ │ │ │ └── LDPCCoder.cpp
│ │ │ │
│ │ │ └── turbo/ # Turbo码(预留)
│ │ │ ├── TurboCoder.h
│ │ │ └── TurboCoder.cpp
│ │ │
│ │ ├── error_detection/ # 错误检测
│ │ │ ├── crc/ # CRC校验
│ │ │ │ ├── CRCCoder.h # CRC校验接口
│ │ │ │ └── CRCCoder.cpp # CRC校验实现
│ │ │ │
│ │ │ └── parity/ # 奇偶校验
│ │ │ ├── BIPCoder.h # 奇偶校验接口
│ │ │ └── BIPCoder.cpp # 奇偶校验实现
│ │ │
│ │ ├── crypto/ # 加密
│ │ │ ├── symmetric/ # 对称加密
│ │ │ │ ├── aes/ # AES加密
│ │ │ │ │ ├── AES.h # AES加密接口
│ │ │ │ │ └── AES.cpp # AES加密实现
│ │ │ │ │
│ │ │ │ └── des/ # DES加密(预留)
│ │ │ │ ├── DES.h
│ │ │ │ └── DES.cpp
│ │ │ │
│ │ │ └── hash/ # 哈希函数
│ │ │ ├── md5/ # MD5哈希
│ │ │ │ ├── md5.h # MD5哈希接口
│ │ │ │ └── md5.cpp # MD5哈希实现
│ │ │ │
│ │ │ └── sha/ # SHA哈希(预留)
│ │ │ ├── SHA.h
│ │ │ └── SHA.cpp
│ │ │
│ │ └── interleaving/ # 交织
│ │ ├── matrix/ # 矩阵交织
│ │ │ ├── MatrixInterleaver.h
│ │ │ └── MatrixInterleaver.cpp
│ │ │
│ │ └── block/ # 块交织(预留)
│ │ ├── BlockInterleaver.h
│ │ └── BlockInterleaver.cpp
│ │
│ ├── physical/ # 物理层
│ │ ├── hardware/ # 硬件接口
│ │ │ ├── usrp/ # USRP硬件
│ │ │ │ ├── USRPInterface.h # USRP基础接口
│ │ │ │ ├── USRPInterface.cpp
│ │ │ │ ├── USRPTransmitter.h # USRP发送器
│ │ │ │ ├── USRPTransmitter.cpp
│ │ │ │ ├── USRPReceiver.h # USRP接收器
│ │ │ │ └── USRPReceiver.cpp
│ │ │ │
│ │ │ └── sdr/ # 其他SDR硬件(预留)
│ │ │ ├── SDRInterface.h
│ │ │ └── SDRInterface.cpp
│ │ │
│ │ ├── modulation/ # 调制解调
│ │ │ ├── digital/ # 数字调制
│ │ │ │ ├── PSK/ # 相移键控
│ │ │ │ │ ├── BPSKModulator.h
│ │ │ │ │ ├── BPSKModulator.cpp
│ │ │ │ │ ├── QPSKModulator.h
│ │ │ │ │ └── QPSKModulator.cpp
│ │ │ │ │
│ │ │ │ ├── FSK/ # 频移键控
│ │ │ │ │ ├── FSKModulator.h
│ │ │ │ │ └── FSKModulator.cpp
│ │ │ │ │
│ │ │ │ └── QAM/ # 正交幅度调制
│ │ │ │ ├── QAMModulator.h
│ │ │ │ └── QAMModulator.cpp
│ │ │ │
│ │ │ └── analog/ # 模拟调制(预留)
│ │ │ ├── AMModulator.h
│ │ │ └── AMModulator.cpp
│ │ │
│ │ ├── frequency/ # 频率管理
│ │ │ ├── hopping/ # 跳频
│ │ │ │ ├── FrequencyHopping.h
│ │ │ │ └── FrequencyHopping.cpp
│ │ │ │
│ │ │ └── management/ # 频率管理
│ │ │ ├── FrequencyManager.h
│ │ │ └── FrequencyManager.cpp
│ │ │
│ │ └── synchronization/ # 同步
│ │ ├── time/ # 时间同步
│ │ │ ├── TimeSynchronizer.h
│ │ │ └── TimeSynchronizer.cpp
│ │ │
│ │ └── frame/ # 帧同步
│ │ ├── FrameSynchronizer.h
│ │ └── FrameSynchronizer.cpp
│ │
│ └── simulation/ # 仿真模块
│ ├── EndToEndSimulation.h # 端到端仿真接口
│ ├── EndToEndSimulation.cpp # 端到端仿真实现
│ │
│ ├── channel/ # 信道模型
│ │ ├── base/ # 基础信道模型
│ │ │ ├── ChannelModel.h # 信道模型基类
│ │ │ └── ChannelModel.cpp
│ │ │
│ │ ├── awgn/ # 加性高斯白噪声信道
│ │ │ ├── AWGNChannel.h
│ │ │ └── AWGNChannel.cpp
│ │ │
│ │ └── fading/ # 衰落信道
│ │ ├── RayleighChannel.h # 瑞利衰落
│ │ └── RayleighChannel.cpp
│ │
│ ├── metrics/ # 性能指标
│ │ ├── BER.h # 误码率
│ │ ├── BER.cpp
│ │ ├── Throughput.h # 吞吐量
│ │ └── Throughput.cpp
│ │
│ └── engine/ # 仿真引擎
│ ├── SimulationEngine.h # 仿真引擎核心
│ ├── SimulationEngine.cpp
│ ├── SimulationConfig.h # 仿真配置
│ └── SimulationConfig.cpp
│
├── include/ # 公共头文件
│ └── link16/ # 对外接口
│ ├── Link16.h # 主要API
│ ├── api/ # API子模块
│ │ ├── MessageAPI.h # 消息API
│ │ ├── CodingAPI.h # 编码API
│ │ ├── PhysicalAPI.h # 物理层API
│ │ └── SimulationAPI.h # 仿真API
│ │
│ └── simulation/ # 仿真接口
│ ├── ChannelSimulation.h # 信道仿真接口
│ └── EndToEndSimulation.h # 端到端仿真接口
│
├── lib/ # 第三方库
│ ├── schifra/ # Schifra库
│ │ ├── schifra_crc.hpp
│ │ ├── schifra_ecc_traits.hpp
│ │ ├── schifra_error_processes.hpp
│ │ ├── schifra_fileio.hpp
│ │ ├── schifra_galois_field.hpp
│ │ ├── schifra_galois_field_element.hpp
│ │ ├── schifra_galois_field_polynomial.hpp
│ │ ├── schifra_reed_solomon_bitio.hpp
│ │ ├── schifra_reed_solomon_block.hpp
│ │ ├── schifra_reed_solomon_decoder.hpp
│ │ ├── schifra_reed_solomon_encoder.hpp
│ │ └── schifra_sequential_root_generator_polynomial_creator.hpp
│ │
│ ├── uhd/ # UHD库(USRP硬件驱动)
│ │ └── README.md # UHD库说明
│ │
│ └── boost/ # Boost库(可能用于仿真)
│ └── README.md # Boost库说明
│
├── tests/ # 测试目录
│ ├── unit/ # 单元测试
│ │ ├── core_tests/ # 核心功能测试
│ │ ├── protocol_tests/ # 协议层测试
│ │ ├── coding_tests/ # 编码层测试
│ │ ├── physical_tests/ # 物理层测试
│ │ └── simulation_tests/ # 仿真模块测试
│ │
│ ├── integration/ # 集成测试
│ │ ├── end_to_end_tests/ # 端到端测试
│ │ └── performance_tests/ # 性能测试
│ │
│ └── simulation/ # 仿真测试
│ ├── channel_tests/ # 信道模型测试
│ └── end_to_end_tests/ # 端到端仿真测试
│
├── docs/ # 文档
│ ├── api/ # API文档
│ ├── design/ # 设计文档
│ │ ├── protocol/ # 协议设计
│ │ ├── coding/ # 编码设计
│ │ └── physical/ # 物理层设计
│ │
│ └── examples/ # 示例
│ ├── basic/ # 基础示例
│ └── advanced/ # 高级示例
│
├── scripts/ # 脚本
│ ├── build/ # 构建脚本
│ │ ├── build.bat # Windows构建脚本
│ │ └── build.sh # Linux构建脚本
│ │
│ └── tools/ # 工具脚本
│ ├── code_format.bat # 代码格式化脚本
│ └── generate_docs.bat # 文档生成脚本
│
├── build/ # 构建输出目录(git忽略)
│ ├── debug/ # 调试版本
│ └── release/ # 发布版本
│
├── CMakeLists.txt # 主CMake构建文件
├── README.md # 项目说明
└── LICENSE # 许可证
# 使用提供的构建脚本
build.bat
# 或者手动构建
mkdir build
cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build . --config Release# 使用提供的构建脚本
./build.sh
# 或者手动构建
mkdir build
cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build .# Windows
build\bin\Release\link16_app.exe
# Linux/macOS
build/bin/link16_app# 在build目录中
cmake --build . --target docs# 在build目录中
ctest -C Release本项目采用分层架构，从上到下依次为：
- 应用层：用户接口和应用逻辑
- API层：提供公共API，连接用户和内部实现
- 协议层：处理Link16消息格式和协议
- 编码层：实现各种编码、加密和交织算法
- 物理层：处理调制、跳频、同步和硬件接口
- 仿真层：提供端到端的无线链路仿真
- 在
src/coding/error_correction/目录下创建新的子目录 - 实现相应的编码器接口
- 在
src/api/CodingAPI.cpp中添加对新编码器的支持 - 更新公共API接口
include/link16/api/CodingAPI.h
- 在
src/physical/modulation/目录下创建新的子目录 - 实现相应的调制器接口
- 在
src/api/PhysicalAPI.cpp中添加对新调制器的支持 - 更新公共API接口
include/link16/api/PhysicalAPI.h
- 在
src/simulation/channel/目录下创建新的子目录 - 实现相应的信道模型接口
- 在
src/simulation/engine/SimulationEngine.cpp中添加对新信道模型的支持 - 在
src/api/SimulationAPI.cpp中添加对新信道模型的支持 - 更新公共API接口
include/link16/api/SimulationAPI.h
- 使用
src/core/utils/platform.h中的平台检测宏和工具函数 - 避免使用平台特定的API和路径分隔符
- 使用标准C++17特性，避免使用编译器特定的扩展
- 使用CMake的条件编译功能处理平台差异
[许可证信息]