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雷达之“芯”
——记中国电子科技集团公司首席专家、第十四研究所首席专家李明

2016-12-28

科学中国人 2016年34期
关键词:电子科技信号处理李明

雷达之“芯”
——记中国电子科技集团公司首席专家、第十四研究所首席专家李明

本刊记者 吴应清

中国电子科技集团公司第十四研究所是中国雷达工业发源地,国家诸多新型、高端雷达装备的始创者,信息化装备研发的先驱者,是具有一定国际竞争能力的综合型电子信息工程研究所。

从西南到华东,数千公里,他穿越了大半个中国;从云南边陲小城来到南京,一个人一座城,他坚守了40多年;从国内跨境到国外,解决一个又一个难题,他只为“不给中国的雷达技术丢人”。先家国后家人,先大家后小家。对国家自豪无愧,对家人却亏欠难言……李明,中国电子科技集团公司第十四研究所(以下简称十四所)首席专家,用他近半生的实际行动诠释了自力更生、甘于奉献、为国争光的十四所精神——国家利益高于一切。在自主可控的道路上,他努力实现了中国雷达芯片化,打破了国外禁运和垄断,用心抒写着对祖国雷达事业的一生情怀。

李明

走好人生第一步: 开创“数字脉冲压缩器”先河

机遇总是喜欢垂青有准备的人。李明的经历证明了这一点。从小他就对无线电有着浓厚兴趣,为了听广播,还自制过收音机。1978年,作为恢复高考后的第一批应届大学生,李明如愿以偿进入成都电讯工程学院(电子科技大学)学习微波技术专业,就此开启了他的无线电研究征程。眼看要毕业,很多人选择考研,这时李明犹豫了。一家兄妹6人,考虑到家庭情况,他再三放弃。几经周折,李明走上了考研路。报什么方向好?李明毅然选择了十四所,因为“这是亚洲规模最大的研究所,在雷达方面的实力非常强,也是对国家贡献最多的。”这时,很多人都对他的选择感到疑惑,为什么不选择留在高校继续读博而是去研究所?但李明很清楚地知道,自己“想在雷达工程方面做些事情。”

1982年,李明开始了在十四所的“戎马生涯”。作为所里当年唯一一位被招的信号处理专业研究生,李明直言“这个研究生上得比较痛苦”。本科学习微波技术,读研时却是信号处理,别人学三四门课,而他要学五六门,本科生课程和研究生课程一起上。但天道酬勤,虽比别人多学了半年,这也让李明在做毕业论文时得心应手,顺利完成了研究生学业。

上世纪80年代,LFM信号数字脉冲压缩技术工程实现还十分困难。雷达上该功能都只能采用声表器件或钢带实现,但其固有缺点限制了雷达的功能和性能。在我国先进的全固态的三坐标相控阵雷达研制中,必须采用数字技术才能确保作战要求,LFM信号数字脉冲压缩技术被列为了雷达的关键技术之一。为此,所里进行了长期的论证研究,这也是李明参加的第一个项目。

都说走好人生的第一步很重要,通过第一个项目的磨练,李明对科研的艰辛从一开始就有了较深的领悟。项目之初,他和团队在调试时却遇到了电路工作不稳定等问题,多次试验都屡试屡败,似乎走进了一个死胡同,到底问题出在哪里?他和其他同事一样陷在“百思不得其解”中。一个偶然的下午,他转念一想,换另外一个批次的DSP试试看?让人惊喜的是,奇迹出现了!压缩器的输出波形十分完美的显示在示波器上!这让所有人都兴奋不已,整个项目团队都松了一口气。李明也因此开创了LFM信号数字脉冲压缩工程化应用的先河。他负责成功研制的LFM信号数字脉冲压缩器,填补了国内装备实装的空白。此后十四所的脉冲压缩器都采用了数字技术,并在国内得到广泛应用。

“做科研一定要有创新思维,遇到困难要百折不挠,但又不能钻牛角尖。转换思路,也许就会柳暗花明,峰回路转。”这个项目也让李明第一次尝到了科研的“苦”与“甜”,也为他之后总能跳出常规,突破思维,解决一个又一个难题打下了坚实的伏笔。

四十载如初:攻坚克难累创硕果

从偏远的云南小城到扎根于南京十四所,从初出茅庐到负责第一个项目,再到今天成为十四所雷达信号处理、接收、算法领域的首席专家,岁月如白驹过隙,李明在40多年里一路成长并一路收获着。他主持了诸多重大项目,也留下了很多难忘的瞬间。

城市杂波的抑制和低慢小目标的检测,一直是困扰雷达装备的难题。一开始李明也遇到了这样的困难。为解决这一难题,在没有经验可以借鉴的情况下,他带队深入到交通不便、条件极为艰苦的山区雷达阵地开展工作。由于装备白天要执勤,他们只能在晚上通宵进行实验研究。与总体设计师一道,通过系统观测、分析回波,最终提出了解决的办法,很好地改善了雷达性能。

在出口的装备中,也遇到过杂波的情况。由于沙漠一天的温差比较大,仙波严重,出现的虚假目标也比较多,曾遭到对方退货的境遇和风险。怎么办?“决不能给中国雷达技术丢人,更不能让国家经济利益遭受损失。于是,李明带队在第一时间跨出国门,开启进驻沙漠阵地解决问题的征程。异国荒漠孤地,气温常常在40摄氏度以上,李明和团队成员就是在这样恶劣的环境下展开了他们的攻坚之战。由于地处偏远,他们需要天还不亮,就要把一天的饭食准备好;为避高温,他们只能蹲在雷达车下工作。就这样连续观察问题,改进技术,最终杂波抑制性能显著提高。李明欣慰地说,不仅使出口设备成功完成了交付,更为中国的雷达技术赢回了面子,而且为相关装备进一步走出国门获取更大订单提供了支撑。

在担任信号处理专业部部长期间,李明还努力推动了接收技术和信号处理技术的进步,使各雷达领域接收和信号处理技术得到了协同发展。同时,他创新的信号处理新技术也得到了发展和应用。

独立自主梦:研制中国自己的“核心芯片”

“中国人唯有自主掌握核心技术才能自强自立,才能走出去!”从事军工国防科研事业多年,李明深有同感。在过去,由于技术限制,信号处理核心器件基本都是进口。但这也增加了安全隐患问题,而且更新换代比较快,装备维护困难。为此,十四所提出要研制自己的“核心芯片”,实现自主可控。

十四所为解决信号处理核心器件DSP停产、禁运、安全隐患、质量等级低等问题,开展了雷达用多核DSP的研制工作。其间,国家启动了“核高基”重大专项,该项目成功入选。作为子课题负责人,李明在完成子课题任务的同时,全面参与了芯片和支撑软件两个子课题的工作,研制了我国首款多核DSP—“华睿1号”,并得到验收专家一致高度评价:“课题成果提升了我国高端专用DSP的设计水平,对打破国外的封锁和禁运,满足我国雷达装备核心器件重大需求具有重要作用”。

从雷达芯片化的角度出发,李明研究了雷达射频/数字集成电路和SoC等,主持制定了十四所的芯片发展规划和方向,部分研究成果撰写成论文发表。上述各型芯片的成功研制和在装备上的成功应用,不但提升了产品的性能指标,也使得我国核心装备中的关键元器件实现了自主可控和可持续发展。

授人以鱼不如授人以渔。在人才培养上,李明一直敬仰自己的前辈范戎涛。“不会直接告诉你结果,而是让你自己去查相关资料去看书,自己独立思考。”这种方式让很多人吃了闭门羹,但李明不怕,而且觉得这是培养人才的好方法,并把它传承应用到自己学生身上,为国家培养了一个又一个青年骨干人才。

说起家庭,李明哽咽了。“在家人最需要的时候,不能陪在家人身边”,讲到此处,他满心愧疚。“对于自己‘小家’,只有亏欠;而对国家这个‘大家’,不能亏欠!”这是李明作为一个军工人的信仰。为了尽早缩小与发达国家的差距,“我们必须赶超,必须追速度。”看到现在国家的军工雷达和国际的差距越来越小,国家的实力越来越强,李明又说了一句话:“作为军工人自己很自豪,所有的付出都是值得的。”

作为首席专家,李明还积极主动跟踪国外顶级机构和公司的技术发展动态,结合装备的技术需求,牵引规划和技术发展方向的制定,为十四所雷达产品创造了极好的条件。结合自己分管的技术领域涉及的相关技术,他正开展和推动前沿技术的研究。

从过去的依赖进口,到今天的独立自主甚至走出去,傲然于世界之林,李明所代表的中国军工人走出了一条“天行健,君子以自强不息”的拼搏之路。但他们深知唯有不断前行,才能追上时代的脚步,相信李明会用他的一生情怀为祖国雷达事业继续谱写华章!

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