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相控陣雷達技術開始應用于地球高層大氣探測始于上世紀80年代。經過近三十年的發展，隨著理論研究的逐漸成熟，以相控陣為基礎的高頻相干散射雷達被廣泛應用于地球高層大氣及電離層等離子體特性的研究。其中具有代表性的是“超級雙子極光雷達網（ Super Dual Auroral Radar Network）”，該系統在對全球電離層觀測過程中取得相當成就。
用于電離層觀測的相控陣雷達一般天線系統尺寸龐大，造價高昂，并且普遍架設于極端環境（高緯度極寒地區）。同時，為了科學研究的需要，雷達的工作模式和信號處理方法需要不斷調整和改進。這決定了雷達的數字處理系統應具備高度集成化、高穩定性、低成本以及靈活易調試等特點。在對早期雷達數字系統充分調研的基礎上，提出一種以FPCA為核心，軟硬件全模塊化的雷達信號處理及控制系統。
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