广播式自动相关监视(ADS-B)技术利用先进的数据链和通信设备提供监视信息,造价低廉,设备维护简单,能准确实时地提供航空器位置信息,提高了无雷达覆盖区域的空域容量,成为新世纪的主要监视手段。目前,支持ADS-B技术的数据链有1090ES数据链、UAT数据链和VDL-4数据链三种,三种数据链都有各自的优点和使用群体。随着各国航空器数量的增加,空域密度急剧上升,冲突告警能力降低,并且国际民航组织逐步推进全球一体化运行概念,势必形成数据链的统一和融合,这也就要求在一段时间内建设一个兼容两种或三种数据链的系统。针对这种问题,本课题提出一种1090ES和UAT模式下ADS-B信号数字接收机结构方案,并针对接收机的数字信号处理部分的关键技术进行理论研究和硬件实现。该双模式数字接收机集成度高,具有较高的可重配置能力,可以兼容接收1090ES和UAT数据链,扩大了空中监视范围,有效地为系统内航空器提供了安全保障,进一步推动了ADS-B技术的发展。本文首先阐述了课题的背景和意义、ADS-B系统的工作原理、双模式接收机的技术指标和结构方案。接着介绍了适用于接收机的信号带通采样、数控振荡器、信号整数倍抽取、数字滤波器、数字解调技术、位同步等关键技术。最后详细叙述了各关键技术的FPGA实现过程和测试结果。本课题的主要工作如下:首先,深入了解ADS-B系统的工作原理,分析两种模式下数据链的特性,提出双模式数字接收机技术指标和结构框架;其次,研究接收机各关键技术理论,通过Matlab软件进行仿真验证,并在理论基础上对其进行有效的结构优化,提高数字信号处理速度;然后,优化和估计传统CORDIC算法,提出一种高效流水线结构CORDIC算法实现数控振荡器功能。并针对UATT数据链中2CPFSK调制方式,提出一种解调效率高、误码率低的2CPFSK正交差分解调技术;最后,在ISE环境下,合理利用Xilinx公司设计的IP core,采用Verilog HDL语言实现各关键技术的功能,并通过Modelsim软件和测试平台进行功能测试和性能验证。测试结果验证了对双模式数字接收机关键技术理论分析的准确性,证实了本文提出的FPGA实现结构有效适用于接收机,具有一定的工程应用价值。