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随着航空业的发展，空中交通日益繁忙，空中交通警戒与防撞系统（TCAS）作为在拥挤的空中交通中降低撞击风险的机载电子系统，在保障飞行安全中发挥着不可替代的作用，为保证该系统稳定可靠的运行，对它的检查测试就显得十分重要。本文所设计的TCAS信号模拟设备是对TCAS系统的关键组成单元——TCAS收发主机进行测试，它可以模拟产生静态及动态入侵目标，测试TCAS收发主机对入侵目标的监视及跟踪能力，本文从技术原理到硬件实现介绍了TCAS信号模拟设备的设计过程。 本文的主要研究内容如下： 1、从TCAS信号模拟设备指标需求入手，通过分析被测设备对入侵目标的监视及跟踪原理，提出了采用软件无线电技术中零中频架构的技术路线，并给出此架构下通用解调模型及DPSK的解调思路。其从基带到射频信号的变换只需要一次混频，极大简化了硬件设计的复杂度，更好的控制了设备的尺寸，易于集成。接着对本设备需要模拟的关键信息进行分析，提出实现方法，设计了目标入侵模型。 2、根据零中频架构进行硬件电路设计，制定了采用单片集成的可编程射频收发器LMS7002M加FPGA的硬件实现方案，此方案射频收发配置选择更加灵活，基带处理功能更加丰富。采用PCI桥接芯片结合FPGA进行PXI接口部分设计，并分析设备相关需求，完成了存储、电源、时钟部分的电路设计。 3、在FPGA内部完成了相关逻辑实现。对询问信号的两路正交数据流进行脉冲特征识别，解析询问信号模式。完成采用点积算法的DPSK解调，得到S模式询问信号码元。设计了目标参数提取及动态更新逻辑，其中使用优化的查表法完成反余弦计算，使其满足占用空间及更新速度的要求。应答数据处理实现将应答数据的方位角信息转换为各个方向衰减码，高度及其他信息根据不同模式进行编码并以此产生基带IQ数据流，在延迟时间达到后输出到LMS7002M进行应答。 通过搭建平台进行测试，验证了本论文设计方法的可行性。完成的TCAS信号模拟设备具有良好的性能指标，能够实现对1030MHz询问信号的解析，静态及动态入侵目标更新模拟，生成相应1090MHz应答信号的功能，达到了设计要求。最后对全文的设计进行总结，给出设计存在的不足，提出了基于PXI的TCAS信号模拟设备未来的展望。