当今在全球范围内,空中交通运行日益繁忙,为真正在空中飞行器监视管理上取得技术突破,把新兴的基于S模式的ADS-B技术应用在空管系统中成为了当下空管领域迫切的要求。ADS-B是一种先进的自动相关监视技术,通过广播的形式工作,具有精度高、成本低、安全性好、效率高等特点,已为多国民航组织所采用。因此对基于ADS-B的空管雷达系统的研究对我国空管技术的进步和民航事业的发展,以及打破当前我国对国外雷达专用芯片的进口依赖具有重要的意义。本论文针对二次雷达系统中的地面应答接收机部分,完成了应用于此场景下的空管二次雷达专用ASIC芯片的设计。重点介绍了对此ASIC芯片中ADS-B信号处理通道的功能在FPGA平台上完成各种功能算法的原型验证,并在原型验证通过后进行了基于标准单元的半定制ASIC设计的全过程。将ADS-B接收机的信号收发功能通过专用集成电路芯片来实现,相比通用的集成电路它在包括功耗、体积、可靠性、安全等级、性能等方面都有显著的优势,而且一旦实现量产还会有更低的成本。本课题针对主要研究目标,分别完成了以下几个方面的工作:1.根据空中交通管制在国内外的发展历史和现状,探讨当下先进的二次雷达的工作体制和空管监视的技术手段,分析当前空管专用的二次雷达ASIC芯片的具体应用场景和研究的可行性与必要性。2.ASIC芯片的FPGA功能原型验证工作。将拟开发的ASIC中的ADS-B信号处理通道作为研究的重点,选用ZYNQ-7000系列XC7Z010-1CLG400C型号的ZYNQ开发板,结合以AD7606芯片为核心的数据采集卡,分别完成了A/D采样,包括数字混频、低通滤波、NCO本振信号产生等功能的数字解调系统设计,UART转SPI完成基于串并转换算法的参数配置,利用CRC和暴力纠错相结合算法完成数据检错纠错等ADS-B接收机主要功能的算法实现。3.专用集成电路芯片的设计。在企业级Linux(红帽)的环境下,主要使用Synopsys提供的设计套件,依次完成以RTL设计和综合为主的前端设计、各个层次级别的仿真验证和时序分析、布局布线等版图生成和后仿真的后端设计,生成GDS版图后,采用0.13μm工艺和QFP封装技术得到经生产测试后的ASIC芯片。