AERIS-10 开源 10.5 GHz 相控阵雷达上手从零基础 GUI 演示到复现 Range-Doppler 画面【免费下载链接】PLFM_RADAROpen-source, low-cost 10.5 GHz PLFM phased array RADAR system项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR在界面上按下 Start Demo 键PLFM_RADAR 仓库里的 AERIS-10——一台 10.5 GHz 开源相控阵雷达——的 Range-Doppler 图开始刷新右侧列表逐条填入目标每行带 Track ID、距离、速度、方位角顶部一行实时显示 GPS 坐标与俯仰角。全程没有天线没有射频设备只有一台装好 Python 的笔记本。图AERIS-10 相控阵雷达 Python GUI 主界面——演示模式下左侧为实时刷新的 Range-Doppler 图右侧表格给出每个目标的 Track ID、距离、速度与方位角AERIS-10 相控阵雷达两个版本的关键参数对比先说结论你要上手或复现这套相控阵雷达只需要决定探测距离需求——3 km 还是 20 km——版本就定下来了。README 只列了两个变体差异集中在三项参数AERIS-10NNexus近距AERIS-10XExtended远距最大探测距离3 km20 km天线阵列8×16 贴片阵列32×16 介质填充开槽波导阵列单通道发射功率约 1W × 16 路10WQPA2962 GaN× 16 路两版共用 10.5 GHz 工作频率、±45° 电扫加 360° 步进电机机械旋转、XC7A50T FPGA STM32F746 处理平台10W GaN 功放板16 块只有 Extended 版才用。仓库里的对应材料原理图与 PCB 布局主板、电源板、频率合成板、功放板、两套天线阵列4_Schematics and Boards Layout/4_6_Schematics/生产文件每块板的 Gerber、BOM、CPL 贴片坐标4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files/STM32 固件与主机侧单元测试9_Firmware/9_1_Microcontroller/FPGA Verilog RTL、testbench、形式化验证9_Firmware/9_2_FPGA/Python GUITk 与 PyQt6 两套9_Firmware/9_3_GUI/天线与射频仿真脚本NumPy/Matlab/openEMS5_Simulations/文档站架构、bring-up 上电指南、测试报告docs/这套开源相控阵雷达适合谁三个落地场景 先给动机再讲机制。三个场景都标了前置条件按你手上的东西对号入座。小型移动平台的近距探测原型主体是 AERIS-10N每通道约 1W、3 km 探测距离±45° 电扫覆盖前方大扇区步进电机再补 360° 旋转适合避障/监视类原型前置条件是能完成多层板焊接与调试——README 也把 PCB assembly experience 列为硬件构建前提。新雷达算法的回归验证平台前置条件是会读 Verilog。FPGA 全链路DDC、脉冲压缩、多普勒、MTI、CFAR都有 testbenchtb/cosim/real_data/hex/ 提交了 49 个真实数据文件ADC 采集、各级参考结果改完 RTL 直接拿实测数据回放比对。检测算法最小工程教学案例cfar_ca.v 一个模块 704 行 testbench formal/ 形式化验证文件构成自洽单元CONTRIBUTING.md 里的对抗性测试要求可以直接搬进课程作业。图AERIS-10 10.5 GHz 相控阵雷达真实测试台架——左侧为电源、示波器等测试仪器桌面是待测板卡右侧笔记本显示调试时输出的阵列方向图热力图一段 chirp 的完整链路从 DAC 到屏幕上的目标点先说结论你只需要记住一句话——下面这张图的左半是发射链右半是接收链中间的 STM32 只管开机与配置不碰射频。图AERIS-10 相控阵雷达系统功能框图——发射链为 AD9708→LTC5552→ADAR1000→32×16 波导阵列接收链经 AD9484 回到 FPGA底部为 AD9523 时钟与 STM32F746 管理部分发射端FPGA 驱动 DACAD9708输出一段线性调频LFMchirp——频率随时间匀速爬升的脉冲回波延迟造成的频率偏移直接对应目标距离测距能力从这里来。基带 chirp 被第一只 LTC5552 混频上变频到 10.5 GHz经射频开关后进入 4 颗 ADAR1000 四通道移相器共 16 路每路移多少度主瓣就指向哪个方向天线不转也能转波束这就是电扫。最后 16 颗 ADTR1107 前端芯片放大Extended 版再经 16 块 QPA2962 GaN 功放板从阵列辐射出去——Extended 版走 32×16 波导阵Nexus 版走 8×16 贴片阵。接收端回波先由 ADTR1107 以低噪放大身份放大第二只 LTC5552 把它搬回中频AD9484 完成数字化。重活全在 FPGA 里I/Q 基带下变频、CIC/FIR 抽取滤波然后脉冲压缩——把被拉长的微弱回波捏回尖峰距离分辨率就是这一步提上来的——再做多普勒 FFTMTI 滤掉静止地物杂波CFAR 判定哪些单元是真目标。目标列表经 USB 送出由 Python GUI 画成 Range-Doppler 图。旁路的 STM32它的职责清单很长但没有一项碰射频——各电源轨上电时序、AD9523-1 时钟分发、两颗 ADF4382 锁相环与 4 颗 ADAR1000 的配置、经 8 通道 ADC 做 Idq 电流采样并闭环调节 Vg、GPSUM982与 IMUGY-85标定以及 8 路热敏电阻任一超阈值时用单个 GPIO 切换散热风扇。排障时记住分工画面不对查 FPGA开不了机查 STM32。AERIS-10 跑通验证从 GUI 演示到 testbench 仿真的三步检查点一零硬件跑通 AERIS-10 雷达 GUI 演示GUI 内置演示模式不需要任何雷达硬件Python 3.8 即可。git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR cd PLFM_RADAR/9_Firmware/9_3_GUI pip install -r requirements_v7.txt python GUI_V7_PyQt.py跑完你会看到主视图点 Start Demo 后内置 TargetSimulator见 v7/workers.py每 500 ms 生成一批目标距离 50–1400 m、速度 ±100 m/sRange-Doppler Map (Pitch Corrected) 实时刷新右侧 Detected Targets 列表给出 Track ID、距离、速度、方位角Map 标签页能把目标标到地图上。requirements 里 pyusb 等硬件依赖标注为可选缺了 GUI 也能降级运行。检查点二一个脚本复现 32×16 阵列方向图热力图想弄清波束为什么指向那个方向先跑这个只依赖 numpy matplotlib 的脚本。cd PLFM_RADAR/5_Simulations python array_pattern_Kaiser25dB_like.py核心在 array_pattern_Kaiser25dB_like.py 第 33–41 行的array_factor16 个方位向阵元间距 14.276 mm和 32 个俯仰向阵元间距 16.915 mm在某个观测方向各贡献一项相位两个方向分别求和再相乘得阵列因子乘单元因子归一化即方向图权重用 Kaiser 窗β1.65把旁瓣压到约 -25 dB。跑完你会看到当前目录生成三张 PNG——E 面、H 面切线各一张外加一张热力图热力图里黄色亮区是主波束深蓝是旁瓣谷底。图array_pattern_Kaiser25dB_like.py 生成的 32×16 相控阵天线阵列方向图热力图——黄色区为主波束高增益区深蓝区为 Kaiser 窗压到 -25 dB 的旁瓣区检查点三iverilog 仿真 CFAR 检测器的 14 个用例想碰算法本体从恒虚警率检测器CFAR判定哪些单元是目标的单元开始。cd PLFM_RADAR/9_Firmware/9_2_FPGA iverilog -o cfar_tb tb/tb_cfar_ca.v cfar_ca.v vvp cfar_tbtb/tb_cfar_ca.v 共 704 行覆盖 T1–T14禁用直通、均匀噪声无检出、单目标/双目标、窗边缘目标、GO/SO 模式、alpha 缩放、处理中途复位恢复、连续帧等。跑完你会看到每个用例打出 [PASS] 标记末尾汇总通过数。想看全景同目录执行bash run_regression.sh先做 Vivado 风格 lint再依次跑单元、集成、信号处理、基础设施各阶段其中真实 ADC 数据回放要求与参考结果逐位精确匹配全绿才算通过。formal/ 里还有 SymbiYosys 文件用来逐条检查跨时钟域握手这类时序问题。收尾最短上手路径就一条命令cd PLFM_RADAR/9_Firmware/9_3_GUI python GUI_V7_PyQt.py依赖按 requirements_v7.txt 安装。想参与的话从 CONTRIBUTING.md 入手补文档、加 testbench 用例、优化 GUI 都是低门槛入口PR 提交到 develop 分支。【免费下载链接】PLFM_RADAROpen-source, low-cost 10.5 GHz PLFM phased array RADAR system项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考