Data Link-16 est utilisé pour échanger des données tactiques en temps réel entre les forces de combat. Par rapport à Link-11 et Link-4A, des améliorations significatives ont été apportées au système, telles que l'absence de nœud central, la résistance aux brouillages, la flexibilité de communication, la séparation de la transmission et de la sécurité des données, l'augmentation du nombre de participants, l'augmentation de la capacité des données, des fonctionnalités de navigation réseau et une voix sécurisée.
Link-16 utilise le Système de Distribution d'Information Tactique Conjoint (JTIDS), qui comprend deux types de logiciels de terminal, de matériel, d'équipements de radiofréquence, et le résultat est une forme d'onde à haute capacité, sécurisée et résistante aux brouillages. La version de base de JTIDS utilise l'Accès Multiple par Division de Temps (TDMA), et le signal est un signal à spectre étalé. Deux méthodes de spectre étalé sont utilisées dans le TDMA : le spectre étalé par séquence directe et le saut de fréquence. Chaque créneau horaire de JTIDS TDMA émet 129 impulsions, dont les 20 premières constituent le segment de synchronisation et les 109 restantes le segment de données.
Dans le segment de synchronisation et le segment de données, les segments de séquence pseudorandom utilisés comme signaux de modulation d'impulsions sont différents. Les segments de séquence pseudorandom sélectionnés pour le segment de synchronisation peuvent être sélectionnés pseudorandomement parmi toutes les permutations possibles de codes binaires de base de 32 bits, ou sélectionnés pseudorandomement à partir d'un ensemble ayant de bonnes fonctions d'autocorrélation dans l'espace mentionné ci-dessus, ou une combinaison des deux méthodes.
Le choix dépend de son utilisation pour la synchronisation grossière ou fine, ainsi que des exigences de résistance aux interférences actives et aux interférences de tromperie de l'ensemble du système. La soi-disant "bonne fonction d'autocorrélation" mentionnée ci-dessus fait référence à la relation entre son pic unique et ses lobes secondaires.
Seuls 8 segments de séquence pseudorandom peuvent être sélectionnés pour le segment de synchronisation grossière de chaque créneau horaire, et par conséquent, 8 canaux de réception sont nécessaires. Différents créneaux horaires utilisent différents segments de séquence pseudorandom. Le segment de séquence pseudorandom utilisé comme signal de modulation d'impulsions dans le segment de données est une séquence M construite en étendant une séquence m de 31 bits avec un code de base supplémentaire.
Étant donné que ces segments de séquence pseudorandom sont périodiquement décalés et représentent des données correspondantes, la position de décalage est déterminée par la source d'information et n'est pas sélectionnée pseudorandomement. Cette séquence M se caractérise par de bonnes fonctions de corrélation croisée entre les séquences de décalage périodiques, qui sont orthogonales les unes aux autres.
Après avoir reçu le signal, le terminal utilisateur de JTIDS l'envoie à un détecteur de signal (filtre numérique) pour vérifier le signal de modulation d'impulsions du segment de synchronisation, décidant d'accepter ou de rejeter cette série de signaux. Étant donné que différents types de séquences pseudorandom sont utilisés pour les segments de synchronisation et de données, différents détecteurs sont nécessaires. Le détecteur peut adopter le critère de vraisemblance maximale, effectuant 32 comparaisons, ou il peut être mis en œuvre à l'aide d'un circuit de détection par seuil, tel qu'un filtre à ondes acoustiques de surface à double mot.
Dans JTIDS, il existe deux types de concepts de synchronisation.
L'un est la synchronisation réseau, où l'horloge de chaque membre doit être alignée avec une horloge de référence pour former un temps système. Cela garantit que les temps de début et de fin de chaque créneau horaire sont unifiés, et le temps de transmission du signal pour chaque membre émetteur commence au début du créneau horaire.
L'autre type de synchronisation est la synchronisation d'information, et le segment de synchronisation est conçu pour atteindre cela. Dans le récepteur d'un membre de JTIDS, 16 impulsions de synchronisation grossière provenant du signal reçu sont utilisées pour générer un signal de synchronisation avec une erreur ne dépassant pas 0,2 microseconde. Ensuite, quatre impulsions de synchronisation fine sont utilisées pour réduire le jitter du signal de synchronisation à ±20 nanosecondes (avec un écart type de 10 nanosecondes).
Dans le récepteur du membre JTIDS, le signal de synchronisation généré par le segment de synchronisation du signal reçu marque avec précision le temps d'arrivée du signal. Il sert à deux fins. Premièrement, il est utilisé pour la détection des données dans le segment de données. Les impulsions radiofréquence reçues sont directement converties en impulsions de pic vidéo par le détecteur de signal. Dans le segment de données, la position du pic correspond à la position de décalage de la séquence M. Avec le signal de synchronisation, la position du pic, qui représente la position de décalage de la séquence M et les données binaires correspondantes, peut être déterminée, permettant la détection des données.
Une autre utilisation importante du signal de synchronisation est pour la navigation. Étant donné que tous les membres du système JTIDS transmettent strictement en synchronisation avec le temps système pendant leurs créneaux horaires assignés, d'autres membres du système peuvent calculer leur distance relative par rapport au membre émetteur en fonction du temps d'arrivée du signal reçu. Cette technique est connue sous le nom de mesure du Temps d'Arrivée (TOA) et est l'une des bases des capacités de navigation de JTIDS.
Par conséquent, le signal de synchronisation généré par le segment de synchronisation est crucial pour le fonctionnement du système JTTDS. Lors du traitement de corrélation de signal, l'autocorrélation du signal se produit à un seul point dans l'ensemble du segment de séquence pseudorandom, et ce point saute par incréments d'une largeur de code de base.
En conséquence, la résolution inhérente du signal JTIDS n'est pas inférieure à ±100 nanosecondes (équivalent à une distance de ±33 mètres) en raison de l'utilisation d'un code pseudorandom avec un taux de code de base de 5 Mbit/s. Cependant, la résolution peut être encore améliorée à une fraction de la largeur de code de base, atteignant un niveau de précision plus élevé. Par exemple, Hughes atteint une résolution de ±4 mètres.