雷達(dá)接收機(jī)一直在漸進(jìn)的發(fā)展，主要的創(chuàng)新包括更高的數(shù)字化速度，這使得更多的濾波可以用數(shù)字方式進(jìn)行，這樣更穩(wěn)定、可重構(gòu)，易于重新配置。此外，采用多個(gè)并行接收通道支持先進(jìn)的空間處理技術(shù)來(lái)抑制雜波和干擾。

現(xiàn)代機(jī)載雷達(dá)接收機(jī)大多采用相參的方式來(lái)支持如雜波抑制、合成孔徑雷達(dá)等先進(jìn)的工作模式。典型的組成框圖如圖所示。

圖中顯示了主要的混頻和濾波過(guò)程，但為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，省略了必要的中間放大器。在前端，LNA通過(guò)提供足夠的增益來(lái)獲得系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，從而使后續(xù)階段的噪聲貢獻(xiàn)最小化。

然后，信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)下變頻和濾波。和非相參接收機(jī)一樣，通常在VHF的中頻輸出后使用脈沖匹配濾波器。第二中頻信號(hào)被分成兩路，一路信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行下變頻，另一路信號(hào)與經(jīng)過(guò)90°相移后的本振信號(hào)進(jìn)行下變頻，得到的兩路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)平滑濾波后輸入兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，這樣就產(chǎn)生了I、Q兩路數(shù)據(jù)流提供給下游數(shù)字信號(hào)處理。

雖然這個(gè)體系結(jié)構(gòu)看起來(lái)很簡(jiǎn)單和完美，但由于它需要幾個(gè)不同的LO信號(hào)、復(fù)雜的匹配電路和（通常需要）為達(dá)到預(yù)期的性能水平需要具備的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)措施，所以很難實(shí)現(xiàn)。

更現(xiàn)代的相參接收機(jī)采用數(shù)字下變頻。典型的組成框圖如下圖所示。和前一種接收機(jī)一樣，前端的低噪聲放大器通過(guò)提供足夠的增益來(lái)獲得系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，并且使后續(xù)階段的噪聲貢獻(xiàn)最小化。

然后，信號(hào)使用單級(jí)變頻器下變頻為高中頻(通常為幾GHz)。經(jīng)過(guò)抗混疊濾波后，用高速A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。

采用數(shù)字的方式形成I和Q信號(hào)并進(jìn)行后續(xù)的數(shù)字濾波，所有數(shù)字處理的過(guò)程要么在定制的數(shù)字電路中，要么在FPGA或可編程數(shù)字處理器中進(jìn)行。

FPGA是一種首選的方法，因?yàn)镕PGA可以提供非常高的數(shù)據(jù)吞吐量，具有相對(duì)較低的功耗，但不同的系統(tǒng)可能采用不同的方法。

該設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了所需的模擬電路，避免了復(fù)雜而困難的模擬設(shè)計(jì)。脈沖匹配濾波現(xiàn)在以數(shù)字方式進(jìn)行，可以很容易地重新配置，以支持廣泛的脈沖波形，包括未調(diào)制脈沖和編碼脈沖（用于脈沖壓縮）。

這種設(shè)計(jì)的難題是需要一個(gè)非常高速的A/D轉(zhuǎn)換器，根據(jù)Nyquist準(zhǔn)則，采樣率必須超過(guò)最大輸入頻率的兩倍。因此，對(duì)一個(gè)2GHz的中頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，A/D轉(zhuǎn)換器的采樣率必須達(dá)到4GHz或更高。

如果我們需要一個(gè)足夠大的動(dòng)態(tài)范圍，這就是一個(gè)挑戰(zhàn)，但幸運(yùn)的是，有一個(gè)技巧，允許使用較慢的A／D轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

Nyquist準(zhǔn)則適用于周期信號(hào)，但除了頻率外，對(duì)其結(jié)構(gòu)沒(méi)有作特別的假設(shè)。對(duì)于脈沖雷達(dá)接收機(jī)，我們可以利用信號(hào)的某些特殊特性，這樣我們就可以比奈奎斯特的標(biāo)準(zhǔn)更慢地進(jìn)行采樣。

雷達(dá)信號(hào)由有限帶寬的信號(hào)組成，這個(gè)帶寬由雷達(dá)的距離分辨力決定，如果分辨率為150米，理論上所需的信號(hào)帶寬僅為1MHz。這個(gè)信號(hào)被射頻載波信號(hào)調(diào)制，并在下變頻成中頻信號(hào)時(shí)被復(fù)制下來(lái)。

因此，我們可以將中頻信號(hào)想象成一個(gè)疊加了有限的窄帶調(diào)制的單載頻信號(hào)。原則上，只需要使用用脈沖帶寬的兩倍而不是中頻的兩倍的采樣率對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行采樣就能獲得所需的有用信息。因此，可以使用低速A/D轉(zhuǎn)換器。

在工程中，這并不是那么簡(jiǎn)單，它的工作效果取決于濾波的質(zhì)量。為了使用欠采樣，抗混疊濾波器變成了以IF為中心頻率的帶通濾波器，而不是像通常設(shè)想的低通濾波器。

如果僅僅需要這些，事情就會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單，但事實(shí)上，A/D變換器的復(fù)雜的詳細(xì)電路特性往往是限制因素。實(shí)際的A/D轉(zhuǎn)換器有一個(gè)最大的輸入頻率，超過(guò)它的內(nèi)部電路的帶寬。

因此，即使一個(gè)經(jīng)過(guò)合適的過(guò)濾的中頻信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的低通特性將抑制所需信號(hào)。實(shí)際的設(shè)計(jì)仍然是各種因素的復(fù)雜權(quán)衡，但欠采樣是一項(xiàng)重要而有效的技術(shù)。這種類(lèi)型的現(xiàn)代接收機(jī)的示例如圖所示。下變頻器和濾波元件可在上部看到，數(shù)字部分位于下方。