近年来,我国的航天事业进入了新阶段,商业卫星和小卫星数量越来越多,应答机的设备数量和任务数量随之增多。例如珠海一号卫星为了保证测控系统的可靠性而采用了S、UV等多个频段的测控系统。因为传统的应答机是针对不同频段专门设计的,使得卫星不得不携带多台不同频段的应答机设备,增加了卫星的重量和体积,而且各个模块的通用性较差。而使用开源软件无线电设计就可以设计出一个通用性强,易于升级,方便添加新功能的应答机设备。本文从标准USB TT&C（Trace Telemetry&Control）应答机以及软件无线电的背景和发展现状开始,简要说明了使用软件无线电设计应答机的优点,阐明了该项目实用价值;然后给出了实现应答机测距测速功能的原理,在此之上详细介绍了基于开源软件无线电GNU Radio的应答机的实现方法,对所设计的应答机从硬件选型,各模块程序设计进行了说明,最后对所设计的应答机进行了测试,并对测试结果进行了分析。本文所设计的应答机在硬件选择方面,采用了FPGA+CPU的硬件平台作为基带,射频模块采用了高速射频处理芯片AD9361。通过对硬件资源以及配套开发工具的对比,最终选用了Xilinx公司的Zynq SoC ZC706开发板以及搭载AD9361芯片的fmcomms3开发板。软件方面依照软件无线电设计思想,采用模块化设计。具体的软件设计分为FPGA模块的Verilog HDL程序和开源软件无线电GNU Radio的C++/Python程序两部分,Verilog HDL部分主要为底层FPGA子系统的搭建以及辅助CPU进行数据处理（运算量较大的数据处理模块:环路滤波器、FFT、低通/高通滤波器、NCO鉴相器等均由FPGA进行辅助处理）;C++程序的作用为（在FPGA模块的协助下）完成上下行频点设置、上行信号的捕获解调、指令的识别和处理以及下行信号的调制等应答机的具体功能。论文最后使用法国生产的Cortex^TM标准USB地检设备对所设计的应答机进行了测试,发射机的调制度、杂散抑制度等参数,接收机捕获灵敏度、指令接收以及测距误差等指标满足标准USB TT&C的指标要求,所设计的应答机达到了预期的效果,满足了研制要求。