S模式机载应答机在二次雷达系统中担任着重要角色。它是用来接收、识别和应答二次雷达系统中询问机询问信号的一种装置。在军用敌我识别领域和民用航空交通管制方面起着至关重要的作用。随着经济的快速发展,对民航运输的需求越来越大。飞行密度和运行效率的提高以及运营成本的降低和防止安全事故的发生已经成为各国民航事业发展需要解决的迫切问题。未来几年,随着国内低空空域的开放,私人飞机会越来越多。为了进行有效的管理,安装S模式应答机成为当今空中交通管制的一个重要而有效的手段。这为S模式应答机的小型化和低成本化发展指引了方向,带来了新的商机。S模式应答机应具备实时数字信号处理能力,较完善的监视功能和较高的可靠性。在通信方面,不仅需要拥有强大的数据链通信能力,同时还应兼容A/C模式应答机功能。基于此,论文针对S模式应答机的性能指标要求和功能的实现,提出了本课题的ARM7和FPGA硬件平台设计解决方案。围绕该硬件结构平台的数字信号处理方法,阐述了它在S模式二次雷达应答机信号处理模块中的应用。具体包括S模式应答机系统总体方案设计、终端硬件电路设计、信号处理和功能软件设计。通过硬件的合理设计和软件优化,保证了系统高效、准确和稳定的工作。在设计实现上,主要研究和吸取国外S模式应答机研究设计经验,结合国内应用环境的特点,通过程序的优化设计,来提高系统性能以及实现S模式应答机的各项功能。结合S模式应答机发展的新特点和趋势,为配合ADS-B等最新监视系统的应用,除了常规的DF11广播报文之外,还加入了DF17广播报文,使应答机具备了ADS-B-OUT功能,而且还可以通过后续软件升级使设备更具兼容性。为了对所研制的S模式应答机的基本功能进行验证,进行了实验的调试。调试初期,采用了标准的模拟询问源,后期则采用综合测试仪器对应答机进行多种信号的交替询问,以此模拟其实际工作环境。调试结果表明S模式应答机达到了ANNEX10的功能要求,所完成的通讯任务具有高灵敏度、低误码率的特点。