一、数字阵列雷达概念
数字阵列雷达（DAR）是一种以"天线阵元级数字化"为核心特征的全数字化相控阵雷达系统。其本质是通过在雷达天线阵列的每个阵元（或每路子通道）后直接集成模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）及数字信号处理模块，实现对射频信号的发射与接收过程的全数字化控制。
与传统模拟相控阵雷达（Analog Phased Array Radar, APAR）相比，数字阵列雷达的核心差异在于波束形成的数字化层级：模拟相控阵仅在射频/中频阶段通过移相器、衰减器等模拟器件实现波束控制，而数字阵列雷达则将波束形成过程转移至数字域，通过数字加权算法（幅度、相位调控）直接生成高精度波束，从而实现对雷达性能的根本性提升。
二、数字阵列雷达的系统组成
如图1所示，数字阵列雷达的系统架构可分为天线阵列层、数字收发层、波束形成层、信号处理层及系统控制层五个核心层级，各层级高度集成且协同工作，共同实现雷达的探测、跟踪与数据处理功能。
图1 数字阵列雷达简易结构框图
1.天线阵列层
作为雷达与空间电磁信号交互的接口，天线阵列层由大量独立的辐射阵元组成（如微带贴片阵元、波导阵元等），阵元排列方式可根据应用需求设计为直线阵、平面阵或共形阵。与传统雷达不同，数字阵列雷达的阵元通常具有"收发一体"功能，且每个阵元（或每路子阵）对应独立的数字收发通道，确保信号的独立数字化处理。
2.数字收发层
数字收发层是数字阵列雷达的"核心硬件载体"，负责实现射频信号与数字信号的双向转换，每路通道均包含以下关键模块：
发射链路：由数字信号处理器（DSP）/现场可编程门阵列（FPGA）生成的数字基带信号，经数模转换器（DAC）转换为模拟中频信号，再通过上变频器（Up-converter）搬移至射频频段，最后经功率放大器（PA）放大后馈送至天线阵元辐射；
接收链路：天线阵元接收的射频信号经低噪声放大器（LNA）放大后，由下变频器（Down-converter）搬移至中频，再通过模数转换器（ADC）转换为数字信号，送入后续数字处理模块；
校准模块：集成内置校准通道，通过注入标准校准信号，实时补偿通道间的幅度、相位不一致性，确保阵列性能稳定性。
3.波束形成层
波束形成层是数字阵列雷达的"核心算法载体"，通过数字信号处理技术实现波束的生成与调控，分为发射波束形成与接收波束形成两部分：
发射波束形成：通过DDS或FPGA对各通道的数字基带信号施加精确的幅度与相位加权，生成指向特定方向的相干信号，经DAC转换后辐射至空间，实现高增益定向发射；
接收波束形成：对各通道的数字信号进行加权合成，形成指向目标的接收主波束，同时在干扰方向形成零点，抑制电磁干扰，提升目标检测能力。
4.信号处理层
信号处理层负责对波束形成后的数字信号进行高阶处理，核心功能包括：
目标检测：通过脉冲压缩、恒虚警率（CFAR）检测等算法，从噪声中提取目标信号；
参数估计：计算目标的距离、速度、方位角、俯仰角等运动参数；
多目标跟踪：采用卡尔曼滤波、粒子滤波等算法，实现对多个目标的稳定跟踪；
抗干扰处理：通过自适应波束形成（ABF）、空时自适应处理（STAP）等算法，抑制有源干扰与杂波干扰。
5.系统控制层
系统控制层作为雷达的"中枢神经"，通过主控计算机实现对全系统的协同控制，包括：
波束调度：根据任务需求动态规划波束指向、扫描模式与驻留时间；
参数配置：实时调整发射功率、信号带宽、脉冲重复频率（PRF）等雷达参数；
状态监测：监控各模块的工作状态，实现故障诊断与冗余备份；
数据交互：与外部指挥控制系统（C4ISR）进行数据传输与指令交互。