空地动态多节点全向数据链是满足空地多节点间信息分发、事态感知的分布式通信系统。根据数据链提供的动态组网、精确时间同步、数据传输功能,节点完成快速反应和协同信号处理等业务。全文以空地平台间高动态、高带宽、远距离和低延时的信息传输为设计目标,主要做了如下工作:第一,需求分析与物理层传输方案设计。研究了空地动态多节点全向数据链在应用场景、工作模式、传输性能等方面的功能需求和性能指标。设计了数据传输通道,业务速率支持6Mbps,点对点误比特率低于610-量级;设计了节点发现通道,业务速率支持500kbps,节点间100km下误比特率低于610-量级。第二,物理层关键技术论证。针对AD/DA采样率高于硬件平台本振时钟频率的问题,设计出了一种基于多相滤波器结构的多相数字采样的实现方式,最终利用四相250Msps采样率信号合成1000Msps采样率信号;针对全局时间捕获精度受硬件平台本振时钟频率限制,设计出一种多相匹配滤波相关的实现方法,在250MHz的本振时钟频率下全局时间捕获精度可以达到1ns。第三,方案实现与性能测试。采用Xilinx公司FPGA构建硬件平台,分别实现了信号发射端和信号接收端的关键技术,然后通过节点发现与快速入网测试验证节点入网时间低于5s、全局时间同步精度低于4ns;通过点对点误比特率测试和空地远距离下多节点业务传输测试验证节点传输误比特率低于10-6量级,满足设计要求。本文设计出的数据传输方案和高精度时间捕获技术可以应用于多节点协同处理数据链中,具有工程实际意义。