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相控阵雷达技术开始应用于地球高层大气探测始于上世纪80年代。经过近三十年的发展，随着理论研究的逐渐成熟，以相控阵为基础的高频相干散射雷达被广泛应用于地球高层大气及电离层等离子体特性的研究。其中具有代表性的是“超级双子极光雷达网（ Super Dual Auroral Radar Network）”，该系统在对全球电离层观测过程中取得相当成就。
用于电离层观测的相控阵雷达一般天线系统尺寸庞大，造价高昂，并且普遍架设于极端环境（高纬度极寒地区）。同时，为了科学研究的需要，雷达的工作模式和信号处理方法需要不断调整和改进。这决定了雷达的数字处理系统应具备高度集成化、高稳定性、低成本以及灵活易调试等特点。在对早期雷达数字系统充分调研的基础上，提出一种以FPCA为核心，软硬件全模块化的雷达信号处理及控制系统。
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