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5块PCB拼出一台10.5GHz相控阵雷达：AERIS-10项目怎么搭、怎么选

【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

AERIS-10（仓库名 PLFM_RADAR）是一个开源的 10.5 GHz 脉冲线性调频（LFM，指发射信号的频率随时间线性变化）相控阵雷达系统，分 3 km 探测距离的基础版和 20 km 的扩展版，射频前端、FPGA 固件到 Python 界面全部开源。下面按仓库里的实际目录，拆一下它的功能分布、最小验证路径和版本选择逻辑。

核心数据速览：10.5GHz、16通道、双 3km/20km 距离

• 工作频率：10.5 GHz，两版共用同一套射频架构
• 通道数：16 通道，波束空间 ±45° 电子扫描，外加步进电机 360° 机械旋转
• 处理链路：XC7A50T FPGA 完成脉冲压缩、多普勒 FFT、MTI（动目标指示，滤除静止杂波）和 CFAR（恒虚警率检测，在噪声中自动判定目标），STM32F746 负责系统管理
• 硬件规模：电源板、频率合成板、主板、16 块功放板（仅扩展版）、天线阵列，Gerber 生产文件与 BOM 齐全


能力拆解：三个功能域，各自能验证到什么程度

射频前端与波束成形。它做：主板集成 DAC 产生 chirp 波形、LTC5552 混频器完成上变频与中频下变频、16 颗 ADTR1107 收发前端芯片，4 颗 ADAR1000 四通道相移器控制 16 个阵元的相位；扩展版再挂 16 块 QPA2962 10W GaN 功放板。你能得到：一套 ±45° 电子扫描的 16 通道发射/接收链路，全部 Gerber 和 BOM 在 4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files 里，可直接送 PCB 厂询价打样。

FPGA 信号处理。它做：400 MHz ADC 原始数据进板后，依次经过 I/Q 基带下变频、CIC/FIR 抽取滤波、匹配滤波脉冲压缩、距离-多普勒 FFT、MTI 和 CFAR 检测，结果经 USB 输出。你能得到：完整检测在板上实时完成，且仓库带 9_Firmware/9_2_FPGA/ 下的 iverilog 回归脚本和真实数据协同仿真金文件——改任何一个模块逻辑，上板之前就能在本地跑仿真对拍。

宿主机 GUI 与系统管理。它做：STM32 执行上电时序、相移器编程、16 通道静态电流闭环校准（每个 PA 通道经 5 mΩ 分流电阻和 INA241A3 电流放大采样），并读 GPS/IMU 做位置与姿态修正；Python 端提供 V7（PyQt6）和 V65（Tkinter）两套界面，带距离-多普勒热图、CFAR 目标叠加、地图集成、回放和 mock 模式。你能得到：不接硬件也能启动 GUI，用内置模拟数据看完整的显示与检测流程。

动手路径：四步从 clone 到跑通界面

git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR pip install -r 9_Firmware/9_3_GUI/requirements_v7.txt

python 9_Firmware/9_3_GUI/GUI_V65_Tk.py # mock 模式启动 GUI python 9_Firmware/9_3_GUI/smoke_test.py # mock 模式自检

第 1 步完成克隆和依赖安装（Python 3.12+）。第 2 步启动 GUI，不带参数即进入 mock 模式，界面能画出距离-多普勒热图和模拟移动目标，这是不用任何硬件就能看到的最完整链路。

第 3 步，若你已焊好主板：运行smoke_test.py --live，脚本会触发 FPGA 自检（opcode 0x30），逐项回报 BRAM 读写、CIC 积分、FFT 蝶形运算、饱和加法、ADC 原始数据捕获 5 个子系统的 PASS/FAIL。第 4 步，若你想改信号处理逻辑：先bash 9_Firmware/9_2_FPGA/run_regression.sh跑全量回归（依赖 iverilog），确认 20 多项测试全绿后，再用 9_Firmware/9_2_FPGA/scripts/ 下的 TCL 脚本在 Vivado 里综合出 50T/200T 两种器件的 bitstream。

原理速写：脉冲压缩和波束转向各靠什么

脉冲压缩解决的是"想看得远就得发长脉冲，但长脉冲距离分辨率差"的矛盾。做法是把能量摊到一段线性调频 chirp 上发出去，接收端用匹配滤波器（与发射波形做相关）把它压回窄峰——就像用录音去比对回声，两者完全重合的那一刻峰值跳出来，这个对齐点对应的时延就是目标距离。距离分辨率由 chirp 带宽决定，与脉冲宽度解耦，所以 20 km 探测距离和细距离分辨能同时成立。

波束转向靠的是相位叠加：ADAR1000 给 16 个通道各设一个相位差，各行波前在目标方向同相叠加、其余方向相互抵消，像一排协调划桨的划手，把能量集中到想送的方向。换一组相位系数，波束就在 ±45° 内平移，全程无机械转动。阵列方向图设计采用 Kaiser 窗压副瓣（约 -25 dB）：

版本选择：3km 版还是 20km 版

两版共用主板、频率合成板和全部 FPGA/固件资源，差异集中在功放和天线。做教学演示、无人机近距探测或想控制 BOM 成本，基础版的贴片阵列更易加工，射频功率需求也低；需要远距覆盖（气象观测、大范围目标监视）时再上扩展版，代价是 16 块 GaN 功放板的成本与散热设计（仓库 8_Utils/Mechanical_Drawings 里含散热器结构图）。

资源索引：每类文件放在哪

• 硬件生产文件：4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files 下按主板、功放、电源板、频率合成板、贴片天线分目录，Gerber 与 BOM/CPL 同目录；原理图在 4_Schematics and Boards Layout/4_6_Schematics
• FPGA：9_Firmware/9_2_FPGA/，顶层 radar_system_top.v，测试平台在 tb/，约束在 constraints/，回归入口 run_regression.sh
• 微控制器：9_Firmware/9_1_Microcontroller/，含 ADF4382A、ADAR1000、AD9523 等全部外设驱动及 15 个 bug 复现测试
• GUI 与工具：9_Firmware/9_3_GUI/，入口 GUI_V7_PyQt.py（V7）和 GUI_V65_Tk.py（V65）
• 文档与报告：docs/ 下的 bring-up.html 上电调试指南、architecture.html 架构说明

克隆仓库后，先跑python 9_Firmware/9_3_GUI/GUI_V65_Tk.py确认 mock 界面正常显示，再决定从软件还是硬件方向切入。计划打样的话，直接打开 4_7_Production Files 下 Gerber_Main_Board 目录，把 Gerber 和 BOM 一起发给 PCB 厂即可拿到报价。

【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