二次雷达S模式的关键技术-电讯技术论文-计算机论文

计算机论文范文3000字S模式二次监视雷达系统1、引言S模式是近年发展起来的一种新的空中交通监视技术，相对传统的A/C模式二次监视雷达，采用了选址询问，扩展了数据链，扩充了系统容量，降低了系统内部干扰，因而在美、欧等国家和地区得到了广泛应用，同时也是国际民航组织推荐使用的一种空管模式。

而我国空管发展比较缓慢，目前还普遍使用的是A/C模式，但随着空中交通的发展，飞机密度的增加，势必也会向S模式监视系统发展。

正因为我国目前还没有采用S模式，因而有关S模式的系列标准也没有颁布，系统性论述的相关文献也很少。

有些文献认为，通过对传统A/C模式二次监视雷达进行简单的升级就可以实现S模式，笔者认为S模式除了在工作频点上与传统的A/C模式相同外，是完全不同的两个系统，特别是S 模式的数据链功能，以及地面站的协同功能，使得S模式的控制相当复杂;同时，S模式地面二次监视雷达是一个逐步更换的过程，在实施过程中，S模式二次监视雷达必须考虑兼容现有的传统的A/C模式，因而S模式二次监视雷达必须经过全面细致的设计才可能充分发挥S模式的效能。

本文主要针对实现地面二次监视雷达的关键技术进行论述。

2、S模式二次监视雷达系统简述S模式二次监视雷达系统是在传统的A/C基础上发展起来的，也是采用询问应答协同的工作方式，因而S模式二次监视雷达系统包括具有S模式能力的地面二次雷达询问机和机载应答机两部分。

国际民航组织为每架飞机分配了一个唯一地址(24位地址)[1]，地面站可以对飞机进行选址询问，询问发射频率为1030MHz，接收频率为1090MHz，询问上行信号如图1所示，前2个脉冲为同步脉冲，P5为询问旁瓣抑制脉冲，P6为信息脉冲，采用DPSK调制，信息位长56bit或112bit，56bit称为短信号格式，主要用于监视，112bit称为长信号格式，除用于监视外还需要传输数据信息，也就是数据链功能都采用长信号格式，其码速率为4MHz。

应答下行信号如图2所示，前4个脉冲是同步脉冲，后面56个脉冲或112个脉冲也分为长格式和短格式，采用脉位调制，码速率为1MHz。

浅谈二次雷达S模式及S模式在SELEX雷达中的应用作者：卢勋来源：《科学导报·学术》2019年第36期摘要：S模式中S=Selective即选址模式。

S模式询问是通过分配给每架飞行器一个唯一的24位地址码，通过飞行器唯一的地址码有选择性的进行询问，相比较传统A/C模式在整个天线波瓣内进行广播询问，S模式大大降低了同步串扰问题，同时由于其选择性较好能避免相邻飞机的干扰。

除此之外，S模式具有更大的识别编码容量可以同时为16777216架飞机编码，而目前使用的A/C模式代码数只有4096个，大大增加了空中交通管制容量，面对民航系统高速发展的今天，代码资源短缺问题在一定时期内得到了解决。

同时，S模式采用数据链通信，可交换在信息更丰富，更有利于空中交通管制员了解飞机更详细的状况。

关键词：空中交通管制;二次雷达;S模式;SELEX雷达1.二次雷达S模式发展历史在20世纪70年代人们开始研究单脉冲二次雷达（MSSR），单脉冲二次雷达提供了更准确的目标位置信息并减少异步和同步串扰。

在广泛应用A/C模式的同时，其缺点也显而易见：同步干扰（garble），询问率过高导致异步干扰（fruit），识别码太少（4096）个，随着空中交通流量的日益增加，识别码已经不能满足空中管制ATC）需求。

由于上诉情况，英国和美国独立发展了S模式，英国开发的系统称为选择地址（ADSEL）SSR，美国开发的系统称为离散地址信标系统（DABS）SSR。

英美两国研究的侧重点不同，英国的系统主要偏向于一架飞机位置的精准性以及通讯链路的性能;美国系统则完成了基本S模式的开发项目，并讨论了S 模式机载设备的性能。

最后，两项工程合二为一，并被美国联邦航空管理局（FAA）命名为S 模式。

2.S模式信号格式S模式询问信号格式：P1-P2为模式S询问的前导脉冲，采用脉冲幅度调制，间隔2微秒，脉冲宽度为0.8微秒。

P6是数据脉冲（数据块），宽度16.25微秒对应56位数据链，宽度30.25 微秒对应112位数据链。

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在 ＡＣ模式 基础上发展起来 的 ｓ ／ 模式必须兼 容原有 的 ＭＣ 式 模 ０８ ． 系统 ， 模式雷达仍然属 于二 次雷达 ． 对传统二次雷达 的改进 ， 须 ｓ 是 必 图 ３１ ． 遵循传统二次雷达的一些 特性 ｓ 模式 的兼容性关键是要求 ｓ 模式的 频 率 与 传 统 模 式 相 同 ．即 询 问 频 率 为 １３Ｍ ｚ 应 答 频 率 为 ００ Ｈ ． 数据是通过 Ｐ 脉冲差分移相键控 发射 的．Ｐ Ｋ编码 的规则是 当 ６ ＤＳ １９ Ｍ ｚ 同时 Ｓ ００ Ｈ ： 模式 必须不干扰原 有 ＭＣ模式 的正 常工作 ． 能改 相邻位之间相位变化 １０ 时表示二进制的逻辑 １相位无变化时表示 不 ８。 ， 变原有 的设备工作 方式 。基于以上要求 ． 模式必须做到 以下两个 方 二进制的逻辑 Ｏ 编码示意 图如 图 ３ ． ｓ ． ． 其抗干扰性非 常好 。 ２
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Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｉ
ｏ科教前沿。
科技信 息
浅谈二次雷达 Ｓ模式及雷达新技术
郭 林辉 （ 民航 安徽 空中 交通管理 分局 安徽 合肥 ２０ ５ ） ３ ０ １
【 要】 摘 二次 雷达（ ｓ ） Ｓ 式是在 Ａ Ｃ模式缺陷的基 础上发展起 来的。 ｓＲ 的 模 ／ 现今欧 美已经普及 了 Ｓ 模式二 次雷达 ， 国也处于推进 阶段 。 我 传统 的 Ａ Ｃ模式询 问时， ／ 处在询 问波束 范围内的飞机都会做 出应答， 若两架以上飞机很近时 ， 他们的应答脉 冲就会 交织在一起 ， 而加 大 了脉 从 冲处理 的难度 ． 即使使 用了单脉冲技术也会无法辨别。为了克服这一弊端 。 二次雷达 出现了 ｓ 模式— —选择询问方式， 样就 消除其他 飞机 应 这 答使 的回答信 号交织的现 象． 同时降低 了询问的频率， 效的减 少了异步干扰 。ｓ 有 模式 的二 次雷达 不仅 具有 更好 的监视 能力， 还提供 地空数据 通信 能力。 模式是二次雷达发展 的一个里程碑 。 ｓ 那么随 着电子制造业的发展 ， 的技术也将应 用到雷达上 ， 斯 未来雷达系统设计将会 出现 ： 数字 化收／ 发模块 、 中频接收机、 零 软件技 术应 用、 以及超 强处理能力的计算机 等。本文 旨 阐述二 次雷达新的模 式和新 的技术 。 在 【 关键 词】 二次雷达（ｓ ： ｓ Ｋ）ｓ模式 ： 单脉冲

基于通用服务器平台的S模式二次雷达系统研制水泉1^黄涛1^(1.安徽四创电子股份有限公司安徽省合肥市230092 2•中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市230088 )摘要.•本文所述的S模式二次雷达采用了基于通用服务器平台信号和数据处理技术，实现了 S模式基本监视和增强监视、数据链等 S模式功能，并通过RASS系统以及实际现场应用对增强监视性能进行了分析。

关键词：S模式二次雷达；通用服务器；增强监视功能；GICB1概述近年来随着航空业的快速发展，传统基于全呼体制的A/C模式 二次雷达在使用中出现了诸多问题：因飞行密度的增加，应答信号 脉冲的同步和异步干扰越来越严重；受A/C模式编码长度限制，飞 机代码重复引起飞行计划相关错误：机场周边建筑物的增多造成多 径和反射带来的虚假S标等，这些问题对空中交通管制影响日益严 重，给飞行安全带来较大的隐患。

为解决传统A/C模式二次雷达体 制缺陷，国际民航组织制定了S模式二次雷达标准，在S模式系统 每架飞机应答机分配了全球唯一的24位地址码，S模式雷达通过 基于地址的选择性询问对飞机进行跟踪，在S模式下雷达询问脉冲 调制方式由幅度调制改为了差分相位调制，有效的增加了上行链路 带宽，因此S模式雷达除可完成正常的目标监视询问外还具备了地 空数据通信能力，地面自动化管制系统通过S模式雷达可获取更多 的机载飞行参数，进而提高空中交通管制能力。

目前中国民航已在全国范围推广S模式技术应用，华东、中南 等飞行密度较高地区己启用了S模式增强监视应用。

但国内在用的 具备完善S模式能力的二次雷达主要还是泰雷兹、Indra、Selex等 进口型号雷达，而国内部分厂家的二次雷达的S模式也已具备基本 监视能力，但增强监视功能不够完善，数据链和协同组网功能尚不 具备。

针对目前国内外二次雷达现状，为满足中国民航S模式应用 需求，中国电科集团四创电子立项研制新一代具备全S模式功能的 空管二次监视雷达。

初步认知S模式二次雷达摘要：未来建设S模式二次雷达的必要性：工作20多年来，亲历了民航事业的飞速发展，由原来航路NDB导航到CVR再到DVR/DME导航，这是落后的程序管制范畴，后来建立了雷达管制，大大缩小了航空器之间的距离，满足了民航飞速发展的要求。

但对于目前使用的A/C模式雷达还存在很多问题，比如信号干扰、有限的信息编码、串扰和异步应答等问题，制约了自动化航空管制系统的使用。

而S模式二次雷达可以解决诸多以上问题，S模式二次雷达是未来的发展方向。

下面是笔者对S模式二次雷达的粗浅认知。

关键词：S模式；S模式询问；S模式应答；S模式的应用1 S模式S模式二次雷达的开发起源于美国和英国，当时飞机数量大量增加，自动控制ATC系统中涌现众多异步干扰问题，为此科研人员将每架飞机编上离散地址码，对雷达扫描波束内的目标进行点名性的询问，被点到名的飞机才予以回答。

这样就可以避免A/C交互模式中的A、C两种模式相关问题，大大降低雷达的询问率，进一步减少异步干扰问题。

S模式二次雷达安装了数据链通信功能，提高了管制系统自动化水平。

为此，将S模式询问定义为离散选址信标系统，雷达询问是针对于特定地址编码的目标进行定向呼叫的询问。

安装S模式应答机的飞机都有特殊的地址码，飞机对雷达询问的应答信息中必须包含本机地址码。

因此，每次询问都相关飞机地址码，实行点名询问和对应的应答，这样就从根本上排除了同步窜扰问题。

S模式询问和应答形成完整的地空数据链系统，便于实现地空双向数据交互。

S模式二次雷达应答信息和询问，采用信息数据链报文格式多达24种，相关应答信号和询问信号含有56位二进制（长报文）或（短报文）的数据块，完全可以满足不同数据传输的需要。

2 S模式询问形式雷达S模式询问方式对应的是S模式应答机，原有的A/C 模式应答机收获后将不予应答。

S模式在P2脉冲之后增加了一个P6长脉冲，用来发送上行数据，脉冲宽度为16.25us或者30.25us。

浅谈二次雷达应答机的S模式在终端区的运用摘要：随着现代雷达技术的不断发展，二次雷达应答机的S模式在航空交通管制中的运用逐渐得到普及。

本文重点针对S模式在终端区的应用进行论述，阐述了S模式的工作原理及其在终端区的优势和应用场景，同时对相关的技术挑战和未来的发展方向也进行了探讨。

关键词：二次雷达应答机、S模式、终端区、航空交通管制、优势、挑战、发展方向正文：一、引言随着航空运输业的发展，航空交通管制的作用越来越重要。

在现代航空交通管制中，雷达技术被广泛应用，并且二次雷达应答机的S模式越来越受到关注。

S模式在航空交通管制中的应用，可以更好地实现飞机的识别、跟踪和管理。

二、S模式的工作原理S模式是指二次雷达应答机通过正弦波信号对航空器的询问，询问内容与航空器相关信息（如飞行高度、速度、识别码等）相关。

航空器收到询问信号后，会通过内置的编码器进行编码，然后通过二次雷达应答机发回响应信号，二次雷达应答机接收到反馈信息后进行解码，获取航空器的信息。

S模式的工作原理可以更好地实现对飞行器的细致跟踪。

三、S模式在终端区的优势和应用场景终端区是指飞机接近机场附近，进行起降等操作的区域。

在这个区域内，飞机的密集度很高，而S模式可以实现对飞机的快速识别和管理。

S模式具有如下优势：1. 高精度识别能力：S模式通过对航空器的询问和获取反馈信息，实现对飞机的高精度识别。

2. 快速响应能力：S模式的响应速度非常快，对于需要紧急处理的情况，可以实现快速响应和处理。

3. 指导起降操作：在终端区，通过对飞机的识别和管理，可以更好地指导飞行员进行起降操作，并增加安全性。

四、S模式的技术挑战和未来发展方向S模式在终端区的应用也存在一些技术挑战，如：1. 局限性：S模式具有一定的调制方式和编码方式，因此不能实现所有情况下的航空器识别。

2. 抗干扰能力：S模式在电磁场复杂的终端区环境中，面临干扰和误判的问题。

针对以上问题，未来的发展方向可以从以下几个方面展开：1. 研究适应更多情况的调制方式和编码方式，实现对所有情况下航空器的有效识别。

科技运程 SCIENCE BULLETIN中国航班 CHINA FLIGHTS94二次雷达S 模式及其抗干扰性能分析文于海东 （中国民用航空华东地区空中交通管理局）摘要：S 模式运行的过程中能够有效调整单脉冲模式上的弊端，此类优势也经常在空中管制环节中得到全面的应用。

本文对S 模式阐述进行分析，通过混淆干扰、异步干扰两方面做以深入探讨，希望能为相关人士提供有效参考。

关键词：二次雷达；S 模式；抗干扰性能因为近几年航空事业的进步，整体飞机航行的密度大幅度提升，以至于在运行期间，相对应的管制雷达信标系统就会受到影响，在以往的单脉冲运行模式的干预下，其信标系统的总体容量就会缩小，致使不能满足当前的工作需求。

S 模式阐述S 模式本质上是和现存的ATCRBS 系统相适配，在此前提之下，飞机上也会具备较为独特的地址验证码数，实现和计算机的总体运作，帮助其形成一对一的管控方式，并在后期的运作环节中，采用自适应的方式管理整体运行过程。

地址码往往会以24比特的方式开展计算，所获得最终的离散地址会达到一千六百万以上个单元，有利于解决后期存在的系统运行容量不充足的状况。

同时， 地面和空中的管制系统就能因此获得丰富的信息和数据的更新状况，以便于更好的协调后续工作[1]。

（1）S 模式询问信号。

常规的二次雷达通常情况运作时，会仅采用3/A 以及C 模式的循环询问，运用P1、P2和P3的脉冲序列环节，就能获得航空装置高度识别码的效果，并在使用P2脉冲期间，采用特殊抑制的方式，实现有效管理。

数据和信息能利用差分相移键控的模式进行发射，其在运行期会通过180度的抑制模式，达到系统性的控制发射状态。

在此过程中，往往会与P6实现相位的脉冲反向重叠，一旦P5脉冲高于后期的P6脉冲，就容易对应答装置产生干预，导致后期的同步相位所存在的脉冲不会被有效监测，以至于影响工作人员对其总体询问方式上的研究。

但是如果P5脉冲较弱于P6脉冲，相对应的应答装置可以在不受干预的状态下，实现高效监测活动，分析具体的同位、反向脉冲规律，以便于实现对P6脉冲的高效解码。

电子技术• Electronic Technology72 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】数字波束合成 软件无线电软件无线电技术在实际工程项目中的应用越来越广泛，目前已应用在个人移动通信系统、军事通信、电子战、雷达系统以及信息化家电产品中。

数字技术由于本身的优点，大量工程应用都采用了数字化方法，对数据速率和实时性数字相控阵二次监视雷达关键技术文/文传勇 范辉辉提出了要求，需要宽的带宽来进行数据传输。

传统的使用同轴电缆的传输方式，达不到高速数据传输和实时性要求，同时在抗干扰、设备复杂程度、设备安装，铺线方面等工程应用方面，存在困难，不方便；由于光纤具有以下各种优点：（1）工作频率高，通信容量大；（2）衰减小，中继距离长；（3）保密性能好、抗干扰能力强，不受强电、雷达等干扰；（4）体积小、重量轻、便于施工维护；（5）原材料来源丰富，潜在价格低廉。

上述优点满足工程应用中各种需求，它是未来数据传输主要媒介；高速串行数据传输技术迫切成为各种应用的必须的技术。

在各个FPGA 厂商，都配套开发了自己的高速串行数据传输的IP 核，在ALTERA 中Stratix V GX/GS/GT ，在xilinx 中开发GTX,GTH,在Vertex-5，Vertex-6和Vertex-7高端FPGA 中，有对应的IP 核。

这些新的技术的引入，空管二次监视雷达系统的组成发生了变化。

在空管监视设备中，分为舱内设备（或者室内设备）和舱外设备（室外设备），舱内设备完成工作是数字信号处理、控制和显示；舱外设备主要完成功能是信号的感知和采集。

传统二次雷达组成由天线、旋转关节、射频电缆、模拟接收机、三级固态功率放大的发射机、基带A/D 采样、译码、点迹和航迹处理。

数字相控阵二次监视雷达的组成由天线辐射单元、数字TR 组件、光纤、数字信号处理模块、显控组成；数字TR 模块是每个通道独立对应一个辐射单元，其功率和相位可编程实时配置；数字信号处理模块包括光模块的数字收发同步、数字发送通道的数据合成、数据接收的通道数据分配和数字波束合成，对数压缩、译码、形成点迹和航迹。

空中交通管制S模式二次雷达信号处理系统【摘要】空中交通管制本身具有难度大、工作复杂的特点，随着近年来经济的迅速发展，航空业的生机勃勃，更是增加了其工作量；传统的ATCRBS处理器虽然在过去为空中交通管制带来了很多方便，但如今却显得“漏洞百出”；科学技术的进步让人们亟待完善航空交通，S模式二次雷达信号处理系统就是在这种背景下产生的。

本文从S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比、空中交通管制应用S模式处理系统的必要性和优越性、S模式处理系统的技术研究及重大意义五个方面来进行简析的，以期完善交通管制，促进航空业的发展。

【关键词】询问信号；应答信号；有效信息；监测；校验经济发展与科学技术的进步是相辅相成的，经济发展是科学技术进步的保障，科学技术也能够促进经济的进一步发展。

在当前人民生活水平迅速提高的背景之下，在高水平的科学技术保障之下，人们对航空的需求明显增大，空中交通管制也越来越重要。

S模式二次雷达信号处理系统由于本身的优越性，必将普及于各国的交通管制之中。

一、S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比二次雷达信号处理系统是在战争的需求中产生的，当时是主要用于判断敌我的系统，为参战国提供了有效的信息。

随着世界的变化和科学技术的发展，如今二次雷达信号处理系统则主要用于空中交通管制。

S模式处理系统是ATCRBS 的发展，我国正处于由ATCRBS向S模式过渡中，二者的不同之处主要包括询问和应答方法不同、传递交通信息方式不同及应答频率和有效性不同三个方面。

（一）询问和应答方法不同传统的ATCRBS系统所采用的是一种类似于广播技术的技术，地面雷达以扩散的方式向空中的飞机发送询问信号，所以飞机必须无条件接受，同时，也需要全部作出应答；而S模式处理系统利用了更为先进的技术，由于每架飞机都会被分配一个不同于其它飞机的地址，类似于我们电脑网络的IP地址，S模式处理系统将根据地址的不同在预订时间发送询问信号，这样飞机可以只接收属于自己的信号，并会在不同时间作出应答。

达系统 ,该系统最显著的特点是采用了问 - 答式的 协同识别方式 。
传统的二次监视雷达系统采用 A/ C 工作模式 , 分别用于监视飞机的编号和高度 ,初期的系统存在 大量的窜扰 、混扰 、旁瓣干扰 。20 世纪 60 年代以 后 ,随着单脉冲体制 、询问旁瓣抑制 、接收旁瓣抑制 等技术的引入 ,二次雷达系统内部存在的窜扰 、混 扰 、旁瓣干扰等固有干扰造成的不利影响在一定程 度上得到缓解 ,使得该系统在世界各地的空中交通
Abstract :An engineering implementation method is proposed for air traffic control (ATC) system to capture and tail mode S airborne targets using secondary surveillance radar(SSR) . Either practical conditions of the mode S interrogator′s employment or concerned standards of ICAO ( International Civil Aviation Organization) Annex10 are taken into consideration in this project . A combined and compatible technique is employed to surveille air2 borne targets completely in transitional period. Self - adapted method of random capture is employed to capture and lock mode S aircraft . Multi - mode S targets in the same antenna beam are interrogated and tailed using time arrangement technique. The method has been applied and verified in a new developed mode S SSR inter2 rogator ,and the system runs well . Key words :air traffic control (ATC) ; secondary surveillance radar (SSR) ;interrogator ; mode S ;target capture

0 引言在当前的社会发展背景下，随着我国经济的不断发展和进步，机场的航班数量也在不断地增加，因此在这个机场管制部门对于飞机所实施雷达管制的重要形势下，这就意味着二次雷达的重要性也变得越来越重要，更加体现出了他的应用价值。

由此可知在二次雷达的发展历史上，随着历史进程的不断发展和更新，从早期的普通常规二次雷达到后来的单脉冲的二次雷达，最后在到如今比较先进运用S 模式技术的航管二次雷达，这样就能够使得雷达的主要功能变得越来越强大，获取相应的数据信息也会变得越来越多。

但是在现如今我国大部分的机场环境中主要采用的则是单脉冲的二次雷达，尤其是国内的一些大型机场中使用的也是国外比较先进的二次雷达。

1 航管二次雷达当中S 模式发展的简要介绍传统意义上的航空管制雷达主要涉及的是航空交通管制的雷达信标的系统、二次监视雷达，主要的功能就是用于探测出飞机的具体位置，但是传统的雷达技术并不能够满足现阶段的技术要求，因此航管二次雷达中的S 模式技术就逐(Sichuan Jiuzhou Group, Mianyang Sichuan, 621000)Abstract:In essence, S mode is mainly to solve the defects exposed in the development process of a / Cmode secondary radar, so as to gradually appear in people’s market environment. Mode s is an advanced secondary radar protocol developed by western countries, which has basically replaced the traditional A / C mode. The traditional A / C mode in the actual work process, the aircraft within the query beam range will make a certain answer, but if there are more than two aircraft in this range, and the distance is very close, so the response pulse between the two aircraft will produce interference and interweave together, which will increase to a certain extent It is difficult to process the pulse signal, even if the monopulse technology is used in this process, it is unable to effectively identify the operation mode of the aircraft. Therefore, in order to effectively solve this problem, the S-mode of ATC secondary radar appears in the market environment, which is actually the so-called selective inquiry mode. In this way, while collecting signals, the irrelevant information for other aircraft can be eliminated, avoiding the phenomenon of interleaving when answering information, which greatly reduces the inquiry to a certain extent This effectively reduces the strong interference of asynchronous signals. This paper first briefly analyzes the development of mode s in the process of ATC secondary radar, and then describes the compatibility and improvement of mode s for traditional mode in ATC secondary radar. Finally, the main application of mode s new technology in ATC secondary radar is described in detail.Keywords: S mode;new technology;ATC secondary radar;development; advantages;main applications模式的信标系统（ATCRBS）。

S模式二次雷达发射机设计
[摘要]随着微波晶体管技术的成熟与应用，越来越多的雷达发射机使用采用微波晶体管技术的固态发射机，尤其是在低频段雷达发射机中，采用微波晶体管技术的固态发射机基本上已经代替真空管发射机在低频段雷达中广泛应用。

S模式二次雷达发射机采用的是固态雷达发射机，本文简单介绍S模式二次雷达固态发射机的系统组成、工作原理及设计方法。

雷达发射机的核心部件是发射组件，在本文中重点介绍发射组件的设计。

【关键词】S模式；二次雷达；固态发射机；设计；功率编程
1、系统组成与工作原理
S模式单脉冲二次雷达发射机是双套冗余系统，每套系统包括发射电源插件、∑发射组件、Ω发射组件，与接收分系统安装在分机内，S模式单脉冲二次雷达每个收发机柜安装一部收发分机，两套收发分机完全相同。

发射系统中∑发射组件的中的射频信号脉冲宽度较宽，占空比较大，要求组件有较大的散热片，Ω发射组件中的射频信号脉冲宽度较窄，占空比较小，组件散热片可以比较小，但为了增强组件的互换性，需要把∑发射组件、Ω发射组件设计成完全相同的组件，这样在增强组件互换性的同时，也减少了备件的数量，节约成本。

发射组件的作用是将激励源输出的小功率信号电平放大至所需的信号电平，输出输出信号然后通过低通滤波器滤出高次谐波后，将信号送到射频切换分机，由射频切换分机选择后送至馈线系统，最后由天线发射出去。

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图２．３监视询问信号形式
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南京理工大学硕士论文
Ｓ模式航空管制雷达二次雷达数据链编译码方法的研究
（３）Ｃｏｍｍ－Ａ、Ｃｏｍｍ－Ｃ（上行）：调幅及差动相移键控（ＰＡ腿ＤＰＳＫ）
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南京理工大学硕士论文
Ｓ模式航空管制雷达二次雷达数据链编译码方法的研究
得现有的ＡＴＣＲＢＳ过载并由此造成航迹中断，结果造成航空事故的趋势越来越明显了。 于是美国Ｆ从于１９６０年开始研制离散寻址信标系统（ＤＡＢＳ），并于１９７６年研制出样 机，它综合了雷达和通讯的特点，并采用了自动化终端处理方式。它的主要特征是在 与现有的ＡＴＣＲＢＳ系统大体上兼容的基础上，赋予每一架飞机一个独一无二的地址码， 由计算机控制进行一对一的点名，并能够进行自适应询问，从而避免了同步窜扰和异 步干扰。地址码为２４比特二进制数据，这样使得离散地址数目达到了一千六百万个， 这就解决了系统容量不足的问题。同时，地空之间可以自动交换丰富的信息。ＦＡＡ将 离散寻址信标系统（ＤＡＢＳ）和空中交通防撞系统（ＴｃＡｓ）综合后，发展出Ｓ模式信标系 统。Ｓ模式信标系统的地面传感器就是Ｓ模式航空管制二次监视雷达（Ｍｏｄｅ （后简称Ｓ模式二次雷达）。 Ｓ模式得到实际应用是在１９８６年８月３１日洛杉机空难后的次年年底。如今ｓ模 式数据链系统仍然主要应用在空中的空一空定位和通讯中。 由于ＡＴＣＲＢＳ系统已占用了一个专用的波段用于空中交通管制，由于它的内容比 较简单，仅能够确定空中目标位置（包括飞行高度）和得到该航班的二次代码。而且 尽管采用了单脉冲体制，但是仍然不能从根本上解决目标的混淆问题，以至于制约了 飞行密度的进一步提高。那么采用ｓ模式来进行点名呼叫和数据通讯，就很自然地运 用在雷达监视空管系统中了。 近年来，ＩＣＡＯ欧洲空管局就ｓ模式方式下监视功能操作做了许多飞行试验，设 立了计划指导小组，为其成员国制定了Ｓ模式设备的装备计划，要求２００３年３月３１ 日起１２个月期限内所有新生产飞机必须装备ｓ模式基本型的２级应答机，２４个月期 限内所有飞机完成２级应答机装备。 在这段时间里，美国没有做出任何类似的要求，他们的主要思路似乎是充分利用

初探S模式二次雷达的基本原理
S模式二次雷达是一种先进的飞行器雷达系统，它采用了S波段的雷达技术，在航空领域有着重要的应用价值。

在飞行器的导航和飞行控制方面，S模式二次雷达可以提供更加可靠和高效的雷达信号。

S模式二次雷达的基本原理是利用S波段的雷达技术，它能够在飞行器上安装一个用于接收和发送雷达信号的天线系统。

这个天线系统可以向地面上的雷达站发送信号，同时也可以接收地面上雷达站返回的信号。

通过分析接收到的信号，飞行器的航空控制系统就可以确定自己在空中的位置，并进行相应的导航和飞行控制。

S模式二次雷达的基本原理可以分为发送信号、接收信号和信号分析三个主要步骤。

S模式二次雷达的信号分析阶段是通过飞行器上的航空控制系统对接收到的信号进行分析，从而确定飞行器在空中的位置和状态，并进行相应的导航和飞行控制。

在信号分析的过程中，需要确保飞行器能够准确地确定自己在空中的位置，并且能够对外部环境做出正确的反应。

S模式二次雷达的基本原理是通过发送信号、接收信号和信号分析三个主要步骤，来实现飞行器在空中的导航和飞行控制。

通过这种方式，飞行器可以在空中保持稳定和安全的飞行，从而为航空领域的发展提供了重要的技术支持。

除了基本原理之外，S模式二次雷达的应用也非常广泛。

它可以在民用飞行器和军用飞行器上进行安装和应用，提高了飞行器的空中导航和飞行控制能力。

S模式二次雷达还可以在航空交通管制系统中得到广泛的应用，为航空交通管理提供了更加可靠和高效的技术支持。

S一、引言二次雷达(Secondary Radar，简称S 雷达)是一种基于电磁波散射原理，通过接收天线接收机收到的贝叶斯回波信号，从而实现非合作目标物体的探测与跟踪的雷达系统。

它对于目标识别和目标定位具有重要意义，在军事、民用领域得到了广泛应用。

然而，由于S 雷达在信号处理和目标分辨上存在一定的局限性，易受到干扰和虚假目标的影响，因此在应用过程中必须采取一些特殊的处理方法。

本文主要研究的是S 模式二次雷达中的虚假目标处理方法，首先对于S 雷达的检测原理进行了简要的介绍，然后对本文所关注的虚假目标的概念进行了解释，进一步阐述了虚假目标的产生原因和影响因素。

接着，通过对已有的虚假目标处理算法进行综述和分析，探讨了虚假目标处理的现状和存在的问题。

最后，本文提出了一种基于阈值和多目标跟踪技术的虚假目标处理方法，详细介绍了该方法的理论和实现流程，并进行了仿真实验和实验验证。

二、S 雷达检测原理二次雷达是一种利用射频信号通过无线电波的反射，间接地检测目标。

S 模式二次雷达则是在常规二次雷达的基础上增加了调制信号，通过调制信号与回波信号的相位比较，实现目标识别和跟踪的功能。

具体来说，S 雷达通过向目标发射一组预设的问题码(friend code)，目标应答信号回传给雷达，回波信号经过接收机的门限检测并合并为脉冲，这样，雷达就能获得目标的相关信息，如距离、速度、高度、朝向等。

三、虚假目标概念虚假目标指的是在雷达检测过程中，由于一些原因，出现的一种并不存在的目标信号，这种信号与具体的目标物体不同，可能是电子噪声、动态散射干扰等外源性原因造成的，也可能是由于雷达系统的缺陷及不稳定性因素引起的内源性虚假目标。

虚假目标有时比实际目标更加强烈，严重干扰了雷达的正常工作，导致在目标跟踪和识别过程中出现误判、漏报等问题，给实际任务的完成带来了一定的危害。

四、虚假目标产生原因和影响因素虚假目标产生的主要原因是雷达系统的特性和环境条件等因素的影响，具体而言，有以下几点：( 1)动态散射信号：当雷达发送信号时，周围的建筑、地形以及天气等因素会产生大量散射信号，这些信号表现出来是一种噪声，使雷达系统难以区分真实目标和虚假目标。

步更换 的过程 ， 实施过 程 中 ， 式二 次 监视 雷 达 在 Ｓ模
空管模式。而我 国空管发展 比较缓慢 ， 前 还普遍 目 使用的是 Ａ Ｃ模式 ， ／ 但随着空 中交通的发展 ， 飞机
密度 的增 加 ， 必 也 会 向 Ｓ模 式 监 视 系统 发 展 。正 势 因 为我 国 目前 还没 有 采 用 Ｓ模 式 ， 因而 有关 Ｓ模 式
３ Ｃ ｏｇｉ ｉｔ ｙ ｅｒ ｅｔ ｖ ｕｅｕｏ ａｙＥ￣ｐ ｎ Ｄ ｐｍｎｎ，ｈｎｑ ｇ ００３Ｃ ｉ ） ．ｈｎ ｌｇＭｌａ ｐ ｓ ａ ｅＢ ｒ Ｎ ｖ ｑ ｍ ｔ ｅａ ｅｔ ｏｇｉ ０４，ｈ ａ ｎ ｉｒ Ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｆ ｅ Ｃ ｎ４ ｎ
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的 系列标 准也 没有 颁 布 ， 系统 性 论述 的相关 文献 也
Ｓ 模式地面二次监视雷 达及其关键技术分析
兰 鹏 曾一江２王 ， ， 凌
（． １ 中国西南 电子技术研究所 ， 成都 ６０３ ；． 都工业学 院 电气与 电子工程系 ， １０６ ２成 成都 ６ １３ ； １７０
３海军装备部重庆局 ， ． 重庆 ４０ ４ ） ００ ３
摘
要 ： 绍 了 Ｓ 式地 面二 次监视 雷达 的组 成和 工作 原 理 ， 介 模 结合 实 际情 况与 工程 经验 提 出 了 实现
１ 引 言
ｓ 式是 近年 发展 起来 的一 种 新 的空 中 交通 监 模 视技 术 ， 对 传 统 的 Ａ Ｃ模 式 二 次 监 视 雷 达 ， 用 相 ／ 采 了选 址询 问 ， 展 了数 据 链 ， 充 了系统 容 量 ， 扩 扩 降低 了系统 内部 干扰 ， 因而在 美 、 欧等 国家和地 区得 到 了 广泛 应用 ， 同时也是 国 际 民航组 织 推 荐 使用 的一 种

12科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION①作者简介：何帅（1985，10—），男，汉族，江苏江都人，硕士研究生，工程师，研究方向为信号处理。

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2004-9956-9985浅谈二次雷达S模式及其抗干扰性能①何帅(中电科技扬州宝军电子有限公司 江苏扬州 225003)摘 要：当前，在航空事业中已普遍应用二次雷达系统，该系统能更好地帮助指挥人员完成飞机的起飞、降落和识别等工作。

而二次雷达系统也在不断地改善和更新，使其能够抵抗复杂信号的干扰并对编码信息进行及时响应等。

该文从S模式二次雷达的概述入手，探究了其具有的特点、工作原理和抗干扰性能，以期为更好地提高二次雷达的使用性能打下一定的理论基础，从而促进航空事业的发展。

关键词：S模式 二次雷达 工作原理 抗干扰性能中图分类号：TN958 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2020)11(b)-0012-03Discuss S Mode of Secondary Radar and Its Anti-JammingPerformanceHE Shuai(Zhongdian Technology Yangzhou Baojun Electronics Co., Ltd., Yangzhou, Jiangsu Province, 225003 China)Abstract: At present, the secondary radar system has been widely used in the aviation industry, which can better help the commander to complete the takeoff, landing and identif ication of aircraft. The secondary radar system is constantly improved and updated to resist the interference of complex signals and respond to the coded information in time. Starting with the overview of S-mode secondary radar, this paper explores its characteristics, working principle and anti-jamming performance, in order to lay a certain theoretical foundation for better improving the performance of secondary radar, so as to promote the development of the aviation industry.Key Words: S mode; Secondary radar; Working principle; Anti-interference近年来，随着飞机密度的不断上升，空中管制也越来越严格，在这个过程中二次雷达系统被航空业广泛应用。