随着航空工业的迅速发展和航空运输需求增加,飞行安全问题成为航空运输业的关注重点,有效的预警和监视方案受到更多关注。作为日趋成熟的监视方式,机载ADS-B发射机通过自主广播本机状态信息,使空域中装有ADS-B接收设备飞行器获知。根据ICAO和CAAC有关文件规定,我国ADS-B设备使用1090ES模式数据链进行通信。设计1090ES数据链的ADS-B测试设备,模拟真实设备功能以判定被测设备功能,对推动机载监视系统发展有着至关重要的意义。本文根据RTCA DO-260B、DO-242A和民航“附件十”文件规定,研究优化了基于大圆航线的航迹模拟方法,提出了1090ES数据链广播硬件系统方案。本文重点介绍了1090ES模式数据链对本机位置报文的基本编码方式,分析了数据链的更新方式和广播规则,推导了位置报文编码算法。分析真实航空器飞行航迹的数学原理,建立了基于大圆航线的飞行器航迹模型,提出了轨迹更新的简化数学方法并进行仿真。根据零中频架构优势,设计基于AD9361专用射频前端的发射机硬件电路,实现运算平台、逻辑加速和射频前端一体化的信号收发模块全功能通用板卡。使用FSMC作为ARM与FPGA的数据交互总线,实现了数据链报文信息的实时更新。根据CPR编码算法的要求,设计基于FPGA逻辑电路的异构加速模块。基带成型电路使用基于DDS的脉冲成型方法,应对慢速精确多形状基带信号脉冲成型要求。设计的信号收发模块硬件板卡与PC主控板卡进行CPCI桥接通信,实现模块的可配置功能控制。本文针对系统特性进行了测试,评估整体方案的性能指标。使用AD9361零中频架构芯片可以达到良好的射频性能指标,包括±1ppm频率精度、±0.5d Bm功率控制和良好的镜像抑制。使用FPGA实现编码与异构加速模块设计,使得CPR算法在编码效率和运算速度上相较于传统纯软件方式有了3到20倍提升。逻辑电路中使用基于DDS的脉冲成型方法,对脉冲定时参数实现了±25ns精确控制。整体设计对于慢速可变多边沿成型应用场景有一定帮助,对零中频架构的复信号基带控制提出了新思路。