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快速通往量产的四个步骤： 利用基于模型的设计开发软件定义无线电 第二部分—利用MATLAB 和Simulink 进行S 模式检测和解码 作者：Mike Donovan 、Andrei Cozma和Di Pu 自动相关监视广播波形 能被检测和解码的无线信号无处不在。利用当今的软件定义无 线电 (SDR) 硬件，像 ADI 公司的集成 RF 捷变收发器 AD9361/AD9364 等，很容易接入这些信号™ 1,2。商业航空器的 自动相关监视广播 (ADS-B) 传输提供了一个现成的无线信 号，利用它可演示基于 AD9361 和 Xilinx® Zynq®-7000 All Programmable SoC 的快速原型开发流程。商业航空器利用 ADS-B 发射机向空中交通管制员报告其位置、速度、高度和航 空器ID3 。国际民用航空组织 (ICAO) S 模式超长电文规范定 图1. S模式消息结构 义了飞行数据格式4 。ADS-B 正在向全世界推广，以便构建现 S 模式波形相当简单，但要成功接收并解码消息，仍有若干挑 代化空中交通管制和避碰系统。它已被欧洲采用，美国正在逐 战需要解决。 渐引入。 1. 接收环境通常是长时间空闲中穿插着非常短的消息；如果 S 模式超长电文标准详细规定了RF 传输格式和编码数据字段。 发射信号的航空器距离接收机很远，收到的信号可能非常 应答器传输具有如下特性： 弱。传统波形也会以1090 MHz 的频率发射。接收机需要  发射频率：1090 MHz 利用前同步码在拥堵的频段中识别高和低两个幅度的S 模  调制：脉冲位置调制 (PPM) 式传输。  数据速率：1 Mbps 2. 在1 μs 位间隔内，各位的可能模式有两种。前½ μs 为ON  消息长度：56 μs 或112 μs 且后½ μs 为OFF ，表示逻辑1。前½ μs 为OFF 且后½ μs  24 位CRC 校验和 为ON ，表示逻辑0。位判定的依据是基于时间的模式，因 调谐频率和带宽完全在AD9361 RF 收发器的能力范围之内， 此，接收机需要利用前同步码准确找出消息位开始的 I/Q 收到的I/Q 样本可利用多种软件或嵌入式平台选项进行检测和 样本。 解码。 3. S 模式消息由88 个信息位和24 个校验和位组成。接收机 需要能够在正确的时间清除寄存器、作出位判定、计算校 本文将讨论如何利用一个基于AD9361 的接收机平台来捕捉这 验和并读取校验和寄存器。为使接收机正确工作，必须对 些S 模式信号，然后利用MATLAB 和Simulink 开发一个能够 时序进行控制。 解码消息的算法。该算法的最终目标是将该解决方案部署到 Zynq SoC 平台上，例如 Avnet PicoZed™ SDR 系统化模块 4. 对于嵌入式设计，解码过程必须逐个样本进行。存储大量 (SOM) 。 数据再进行批处理的接收机设计，对嵌入式系统来说是不 现实的。 接收机设计挑战 ® AD9361 等强大的RF 前端与MATLAB 之类的科技计算语言相 S 模式消息有短 (56 μs) 和长 (112 μs) 两种。短消息包含消息 结合，可大大简化与此类传输的检