基于FPGA的S模式询问信号的侦收解码

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1、42航天电子对抗第26卷第2期1引言基于FPGA的S模式询问信号的侦收解码彭茄恩，陆伯祥，丁其洪(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：S模式询问信号包括前同步脉冲和有效数据两个部分，且通过PAM和DPSK调制方式发送出去。针对其信号特点，从时域和频域考虑，给出两种解码方法，并对其计算机仿真结果进行了对比，得出互谱分析法抗干扰能力优于基于DFT解调法的结论。在ISE开发软件环境下，采用硬件编程语言VHDL，实现了基于FPGA的互谱分析解码设计。关键词：S模式询问信号；DPSK；互谱分析；FPGA中图分类号：TN971．

2、+1文献标识码：AInterceptionanddecodingoftheModeSinquirysignalbasedonFPGAPengJiaen，LuBoxiang，DingQihong(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abstract：TheModeSinquirysignalcontainspre-synchronouspulsesandvaliddata，anditistransmittedafterPAM(pulseamplitudemod

3、ulation)andDPSK(differencephaseshiftkeying)modulation．Aimedatitscharacteristic，twodecodingmethodsareproposedthroughclockdomainandfrequencydomain．Comparingwitheachother，thecomputersimulationresultsindicatethatthecrossspectraanalyzedmethodisgoodatanti—iam—mingandbetterthanth

4、edemodulationbasedonDFT．BasedonFPGA，thedecodingdesignofthecrossspectraanalyzedmethodisrealizedundertheISEdevelopmentsoftwareenvironment，usinghardwareprogramminglanguageVHDL．Keywords：ModeSinquirysignal；DPSK；crossspectraanalyzedmethod；FPGA随着飞机数目的持续增加，相互干扰、多径现象、以及有限的A／C模式码等因素

5、就成为制约二次雷达系统和空中管制系统发展的因素。为了克服这些缺陷，s模式技术应运而生。采用S模式技术的二次雷达系统，使用单脉冲和选择寻址技术，可以正确识别目标，并进行地面基站和空中机体直接的数据链通信。为了与传统的A／C模式兼容，S模式仍采用异频收发的方式，询问信号频率为1030MHz，应答信号为1090MHz。相比于A／C模式，S模式有以下优点：采用24位的地址，飞机编址范围更广；选择性强，即询问中能根据飞机的地址点名呼叫，只有对应地址的飞机才会应答，减少了应答信号的混扰；具有数据链功能，收稿日期：2009—11—09作者简介：彭茄思(1

6、985一)，男．硕士研究生，主要从事的工作为信号处理，通信仿真。能传送很多相关的飞机信息；具有数字校验码，可靠性更强。这些优点，使它在空间管制、多点定位和军用敌我识别系统中得到了更为广泛的应用。2S模式询问信号S模式上询问信号格式如图1所示，由P1、P2、P6组成。P1、P2及P6部分是基于PAM调制方式，P6中同步倒像之后是基于DPSK调制方式。P1和P2是S模式的信号头，宽度都是0．8弘s。在P1后的3．5弘s，开始发射P6。P6开始后1．25“s，开始同步相位翻转，再经历0．5“s后的倒相作为起始码元基准。有效码元数据是通过DPSK方

7、式调制发射的，码元宽度为0．25弘s，有56或者112位两种模式。码元数据最后24位为飞机的地址和校验码。P5是旁瓣抑制信号，通过天线控制波束发送。如果天线旁瓣的发射信号被接收，那么P5的脉冲幅度比P6大，这样应答机探测不到同步反相脉冲，从而不予解码和对询问信号进行廊答。P5在天线主波束很2010(2)彭茄恩．等：基于FPGA的S模式询问信号的侦收解码43弱，那么同步相位翻转可以探测到，应答机正常应答。卜卜2．o妒—叶十2．75}ls一叫一ro．25I_ts保护区域I—t赢计0‘5雌。却。一卜S模式询r间信争IP团圃P6kil：；ii圆黜相

8、黪l是始相位翻转末宴翼位旁瓣抑制信号一卜0．8fas图1S模式询问信号3DPSK调制解调原理DPSK调制编码是通过相位的翻转180。来进行调制的二进制编码方式，即码为“1”时，让