甚高频空地数据链(VDL)技术目前已经成为一种成熟、实用的飞行器地空通信技术,通信通常通过ACARS系统实现。为了更好地研究地空数据链系统,实现更高效率更低成本的飞机性能实时监控,本课题在对数据链技术进行深入研究的基础上,设计了甚高频空地数据链PATS系统调制解调器样机。PATS系统作为便携式的ACARS试验站,在实际应用中,可以使用不同的监控平台软件,分别作为地面站或机载设备进行ACARS数据链路的收发工作,具有较强的灵活性和工程实用价值。本文通过对当前ACARS系统的分析和研究,详细论述了利用DS5000-32-16作为微处理器构成调制解调器的设计方案和实现方法,使用Protel软件完成电路原理图并设计出印制板图,设计研制了以最小移频键控(MSK)算法和软件A/D转换算法为核心技术的调制解调器的硬件系统。该硬件系统主要由微处理器模块、隔离、限幅、放大整形、微分、A/D转换、D/A转换、串行通信以及电台工作状态控制等电路组成,着重解决了系统在1200bit/s和2400bit/s传输频率下的调制和解调理论及其算法问题,通过Matlab对MSK信号的调制算法进行了编程仿真,并利用电路仿真软件Multisim10,对电路中的主要功能模块进行了电路信号仿真,并给出了仿真波形,进一步为系统控制软件的设计打下良好的基础。对原理样机的实际测试和原理电路的仿真分析结果表明,该原理样机硬件系统达到了预期设计目标,对于同类型传输信号的调制解调具有良好的通用性和移植性。