数字阵列雷达的进展兼论桑普森雷达是否是数字阵列

很长时间以来，关于桑普森雷达是否是数字阵列的争论很厉害，我找到了一篇吴曼青教授的文章，叫“大有可为的数字阵列雷达”，里头详细论述了数字阵列的发展阶段，从里头可以看出，桑普森雷达只是数字阵列早期概念阶段的产物，只是研制真正数字阵列的一个基础品，迄论文发表时间，还没有使用的数字阵列问世。迈入实验阵阶段的文中提及的只有中美两国。
我发出的文章链接是WIKI百科的，我查验了下，文章出处是吴曼青教授，我把论文地址附上http://www.baike.com/wiki/%E6%95 ... 7%E9%9B%B7%E8%BE%BE。
论文：http://www.docin.com/p-203623183.html
早期概念研究阶段
　　(1)早期的数字波束形成雷达研究
　　早在上个世纪60年代，人们就开始研究利用数字处理技术来形成波束。根据波束形成机理，数字波束形成在发射和接收模式下均可实现，但一般认为在接收模式下更能发挥其优点，也较容易实现。所以，初期研究主要集中在接收数字波束形成上，应用领域为声纳和雷达。
　　前西德的ELRA相控阵雷达是最早的接收数字波束形成雷达。此后，美、英、法、日、荷兰、瑞典等国相继开展了接收数字波束形成雷达的研究，中国华东电子工程研究所也于80年代末建成了我国第一个数字波束形成雷达试验台。七八十年代开展的这类研究基本上都是一些试验和验证系统。八九十年代，一批工程实用化数字波束形成雷达开始装备使用，主要有：荷兰的MW08、SMART－L、SMART-S舰载多波束三坐标雷达；美国的AN／TPS－71可移动式超视距雷达(ROTHR)；日本的OPS－24舰载有源相控阵雷达；瑞典爱立信公司的“长颈鹿”系列敏捷多波束雷达。90年代以后，各种性能先进的试验型数字波束形成雷达的研究更加广泛深入，有代表性的是英国多功能电扫描自适应雷达(MESAR)、它的舰载衍生型——有源多功能相控阵雷达(SAMPSON及其简化版SPECTAR)，以及与国际合作的宽带自适应数字波束形成(ADBF)雷达等。以上这些研究，为真正意义上的收发全数字波束形成的数字阵列雷达的研究打下了基础。
　　(2)数字阵列雷达概念的研究
　　相控阵天线赖以实现电子扫描的移相过程，最后可能成为一个数字过程，包括收／发两种状态的波束控制和形成。随着现代战争对雷达性能要求的不断提高以及数字处理技术的日益成熟，人们自然将眼光投向数字阵列雷达的研究。
　　在休斯飞机公司1989年申请的发明专利中，提出了采用数字波束形成技术实现多个独立发射波束的方法，系统采用数字波形产生器来产生发射所需波形的数字化时间采样。我国华东电子工程研究所于1993年提出了“直接数字波束控制系统”的概念，利用直接频率合成的相位可控性来实现对相控阵发射波束的控制。美国海军研究局80年代开展数字阵列雷达的先期概念研究，于2000财年正式立项开展全数字波束形成的数字阵列雷达的研究。
　　
　　关键技术研究阶段
　　随着数字处理技术的发展，数字阵列雷达的研究进入到关键技术研究阶段。研究工作集中于发射波束形成技术和数字收发组件，主要有：
　　(1)英国罗克马诺尔研究中心的全数字T／R组件研究。该中心最早提出了数字T／R组件的概念，并对基于直接频率合成的相控阵全数字T／R组件进行了深入的研究。为验证数字组件用于雷达设计的可行性，该公司开发了一个收／发全数字波束形成验证系统。试验阵采用13个数字组件，用400兆赫的P1esseySP2002芯片作为波形发生器。
　　(2)中国华东电子工程研究所的发射数字波束形成研究。在概念研究的基础上，该所对基于直接频率合成的数字T／R组件进行了深入研究；1998年研制出4单元数字波束形成发射阵，可以形成发射和波束、差波束及低副瓣的方向图。
　　(3)美国AIL系统公司的数字波束形成发射天线研究。在空军项目资助下，该公司对基于直接频率合成的相控阵天线进行了研究。该天线的接收波束和发射波束均以数字方式实现。数字直接频率合成器由存有时间和相位延迟信息的一个通用数字处理器进行编程，形成所需的天线方向图。接收时，经模拟／数字转化后的信号在预处理器进行时间和相位延迟处理。
　　(4)美国应用雷达公司的数字阵列研究。美国应用雷达公司正在开展多项数字阵列雷达天线的研究。其中，为导弹防御局研究的是宽带数字波束形成雷达，其发射亦采用数字波束形成技术，为美空军研究实验室研制的是用于雷达和通信的x波段数字发射组件。
　　(5)法国NetLander计划的探地雷达研究。该雷达是拟于2007年发射的“NetLander”火星探测系统计划中的一个研究项目，用于探测地表地下水的存在以及火星临界频率(据信昼夜之间临界频率在3～0．5兆赫)。该雷达的接收和发射都采用数字波束形成技术，核心部件是一个采用“甚高速集成电路硬件描述语言”(VHDL)编程的现场可编程门阵列，可完成数字波形产生、雷达工作控制、选通信号相干积累等任务。采用全数字技术使得雷达极为紧凑，可集成在2块15×13厘米的印刷电路板上，包括天线在内重量不超过500克。
　　(6)中国南京电子技术研究所的数字T／R研究。该所研究数字T／R组件在雷达中的应用，构建了一个基于直接频率合成的4单元L波段相控阵发射阵试验台，对相关技术进行实验研究。
　　除上述研究外，各国还积极开展了用于通信等领域的数字T／R组件、发射数字波束形成等研究。
　　
　　实验系统研究阶段
　　在关键技术研究基础上，开始出现一些较为完整的数字阵列雷达实验系统：
　　(1)中国华东电子工程研究所的数字阵列雷达实验系统。在成功研制了数字T／R组件和4单元数字波束形成发射阵之后，该所又于2000年研制成功8单元一维收／发全数字波束形成试验系统，并形成了低副瓣发射波束及发射波束零点，完成了接收数字波束形成。该系统是最早用于实际观察目标的数字阵列雷达实验系统，它可观察10千米内的汽车、飞机等目标。目前，性能更高、技术逐渐成熟的数字阵列单元正在研制之中，系统正向实用化迈进。
　　(2)美国海军的数字阵列雷达。为满足舰载雷达在强杂波下探测小目标、对付多个干扰源的要求，美海军研究局于2000财年启动了数字阵列雷达开发计划，正式开展了全数字波束形成雷达的研究，目的是促进美国海基L、S和X波段数字波束形成雷达采用民用技术。参加研究的3个主要单位为美国海军实验室、美国海军水面战中心达尔格仑分部(NSWCDD)实验室和麻省理工学院林肯实验室。其中，阵列天线和微波T／R组件由林肯实验室承担，数字T／R和光纤链由海军研究实验室开发，现场可编程门阵列分析和数字波束形成设计则由NSWCDD实验室完成。这是一个较为完整的实验样机系统，其核心技术是基于直接频率合成的发射数字波束形成技术，以及基于模拟／数字转换的接收数字波束形成技术。此外，还进行了民用数字阵列雷达的研究。很长时间以来，关于桑普森雷达是否是数字阵列的争论很厉害，我找到了一篇吴曼青教授的文章，叫“大有可为的数字阵列雷达”，里头详细论述了数字阵列的发展阶段，从里头可以看出，桑普森雷达只是数字阵列早期概念阶段的产物，只是研制真正数字阵列的一个基础品，迄论文发表时间，还没有使用的数字阵列问世。迈入实验阵阶段的文中提及的只有中美两国。
我发出的文章链接是WIKI百科的，我查验了下，文章出处是吴曼青教授，我把论文地址附上http://www.baike.com/wiki/%E6%95 ... 7%E9%9B%B7%E8%BE%BE。
论文：http://www.docin.com/p-203623183.html
早期概念研究阶段
　　(1)早期的数字波束形成雷达研究
　　早在上个世纪60年代，人们就开始研究利用数字处理技术来形成波束。根据波束形成机理，数字波束形成在发射和接收模式下均可实现，但一般认为在接收模式下更能发挥其优点，也较容易实现。所以，初期研究主要集中在接收数字波束形成上，应用领域为声纳和雷达。
　　前西德的ELRA相控阵雷达是最早的接收数字波束形成雷达。此后，美、英、法、日、荷兰、瑞典等国相继开展了接收数字波束形成雷达的研究，中国华东电子工程研究所也于80年代末建成了我国第一个数字波束形成雷达试验台。七八十年代开展的这类研究基本上都是一些试验和验证系统。八九十年代，一批工程实用化数字波束形成雷达开始装备使用，主要有：荷兰的MW08、SMART－L、SMART-S舰载多波束三坐标雷达；美国的AN／TPS－71可移动式超视距雷达(ROTHR)；日本的OPS－24舰载有源相控阵雷达；瑞典爱立信公司的“长颈鹿”系列敏捷多波束雷达。90年代以后，各种性能先进的试验型数字波束形成雷达的研究更加广泛深入，有代表性的是英国多功能电扫描自适应雷达(MESAR)、它的舰载衍生型——有源多功能相控阵雷达(SAMPSON及其简化版SPECTAR)，以及与国际合作的宽带自适应数字波束形成(ADBF)雷达等。以上这些研究，为真正意义上的收发全数字波束形成的数字阵列雷达的研究打下了基础。
　　(2)数字阵列雷达概念的研究
　　相控阵天线赖以实现电子扫描的移相过程，最后可能成为一个数字过程，包括收／发两种状态的波束控制和形成。随着现代战争对雷达性能要求的不断提高以及数字处理技术的日益成熟，人们自然将眼光投向数字阵列雷达的研究。
　　在休斯飞机公司1989年申请的发明专利中，提出了采用数字波束形成技术实现多个独立发射波束的方法，系统采用数字波形产生器来产生发射所需波形的数字化时间采样。我国华东电子工程研究所于1993年提出了“直接数字波束控制系统”的概念，利用直接频率合成的相位可控性来实现对相控阵发射波束的控制。美国海军研究局80年代开展数字阵列雷达的先期概念研究，于2000财年正式立项开展全数字波束形成的数字阵列雷达的研究。
　　
　　关键技术研究阶段
　　随着数字处理技术的发展，数字阵列雷达的研究进入到关键技术研究阶段。研究工作集中于发射波束形成技术和数字收发组件，主要有：
　　(1)英国罗克马诺尔研究中心的全数字T／R组件研究。该中心最早提出了数字T／R组件的概念，并对基于直接频率合成的相控阵全数字T／R组件进行了深入的研究。为验证数字组件用于雷达设计的可行性，该公司开发了一个收／发全数字波束形成验证系统。试验阵采用13个数字组件，用400兆赫的P1esseySP2002芯片作为波形发生器。
　　(2)中国华东电子工程研究所的发射数字波束形成研究。在概念研究的基础上，该所对基于直接频率合成的数字T／R组件进行了深入研究；1998年研制出4单元数字波束形成发射阵，可以形成发射和波束、差波束及低副瓣的方向图。
　　(3)美国AIL系统公司的数字波束形成发射天线研究。在空军项目资助下，该公司对基于直接频率合成的相控阵天线进行了研究。该天线的接收波束和发射波束均以数字方式实现。数字直接频率合成器由存有时间和相位延迟信息的一个通用数字处理器进行编程，形成所需的天线方向图。接收时，经模拟／数字转化后的信号在预处理器进行时间和相位延迟处理。
　　(4)美国应用雷达公司的数字阵列研究。美国应用雷达公司正在开展多项数字阵列雷达天线的研究。其中，为导弹防御局研究的是宽带数字波束形成雷达，其发射亦采用数字波束形成技术，为美空军研究实验室研制的是用于雷达和通信的x波段数字发射组件。
　　(5)法国NetLander计划的探地雷达研究。该雷达是拟于2007年发射的“NetLander”火星探测系统计划中的一个研究项目，用于探测地表地下水的存在以及火星临界频率(据信昼夜之间临界频率在3～0．5兆赫)。该雷达的接收和发射都采用数字波束形成技术，核心部件是一个采用“甚高速集成电路硬件描述语言”(VHDL)编程的现场可编程门阵列，可完成数字波形产生、雷达工作控制、选通信号相干积累等任务。采用全数字技术使得雷达极为紧凑，可集成在2块15×13厘米的印刷电路板上，包括天线在内重量不超过500克。
　　(6)中国南京电子技术研究所的数字T／R研究。该所研究数字T／R组件在雷达中的应用，构建了一个基于直接频率合成的4单元L波段相控阵发射阵试验台，对相关技术进行实验研究。
　　除上述研究外，各国还积极开展了用于通信等领域的数字T／R组件、发射数字波束形成等研究。
　　
　　实验系统研究阶段
　　在关键技术研究基础上，开始出现一些较为完整的数字阵列雷达实验系统：
　　(1)中国华东电子工程研究所的数字阵列雷达实验系统。在成功研制了数字T／R组件和4单元数字波束形成发射阵之后，该所又于2000年研制成功8单元一维收／发全数字波束形成试验系统，并形成了低副瓣发射波束及发射波束零点，完成了接收数字波束形成。该系统是最早用于实际观察目标的数字阵列雷达实验系统，它可观察10千米内的汽车、飞机等目标。目前，性能更高、技术逐渐成熟的数字阵列单元正在研制之中，系统正向实用化迈进。
　　(2)美国海军的数字阵列雷达。为满足舰载雷达在强杂波下探测小目标、对付多个干扰源的要求，美海军研究局于2000财年启动了数字阵列雷达开发计划，正式开展了全数字波束形成雷达的研究，目的是促进美国海基L、S和X波段数字波束形成雷达采用民用技术。参加研究的3个主要单位为美国海军实验室、美国海军水面战中心达尔格仑分部(NSWCDD)实验室和麻省理工学院林肯实验室。其中，阵列天线和微波T／R组件由林肯实验室承担，数字T／R和光纤链由海军研究实验室开发，现场可编程门阵列分析和数字波束形成设计则由NSWCDD实验室完成。这是一个较为完整的实验样机系统，其核心技术是基于直接频率合成的发射数字波束形成技术，以及基于模拟／数字转换的接收数字波束形成技术。此外，还进行了民用数字阵列雷达的研究。