PLFM_RADAR:10.5GHz开源相控阵雷达完全指南
【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
打开 PLFM_RADAR 仓库,看到的不是演示视频,而是一整套 10.5GHz 相控阵雷达工程文件:射频链路、FPGA 检测算法、天线仿真与演示界面齐备,硬件、固件、软件全部可查可改。
一句话定位:给研究者和硬件玩家的相控阵雷达平台
它的完整名字是 AERIS-10,采用脉冲线性调频(PLFM)体制——发射的不是固定频率信号,而是一段段频率随时间线性变化的扫频脉冲,一次脉冲同时获得距离和径向速度信息。目标人群写在 README 里:做雷达算法的研究者、需要探测模块的无人机团队、以及想拆明白波束赋形和脉冲压缩的 SDR 玩家。硬件分两个量级,按预算选:
| 参数 | AERIS-10N(Nexus) | AERIS-10X(Extended) |
|---|---|---|
| 最大探测距离 | 3 km | 20 km |
| 天线阵列 | 8×16 贴片阵 | 32×16 介质填充开槽波导阵 |
| 输出功率 | 约 1W/路 ×16 路 | 10W GaN 功放(QPA2962)×16 路 |
| 波束指向 | 电扫 ±45°,步进电机 360° 机械旋转 | 同左 |
| 载频与处理 | 10.5 GHz,FPGA + STM32 | 同左 |
最短路径:3 分钟跑通雷达演示界面
不需要任何硬件。GUI 带演示模式,装完依赖启动后点 "Start Demo",界面会自己生成目标数据并走完整条处理流程:
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跑起来之后屏幕上就是一台真实雷达的仪表盘:中央的 Range-Doppler 图横轴是多普勒单元(对应速度)、纵轴是距离单元,亮斑即检测到的目标;右侧表格逐个列出目标的航迹号、距离、径向速度和方位角;顶栏显示 GPS 经纬度和 IMU 俯仰角校正状态。源码在 GUI 源码 目录,PyQt6 的 V7 是当前版本,另有 Tkinter 的 V65 版。
跟随一个脉冲:从 DAC 到速度坐标的处理链路
拿一路发射脉冲做参考:FPGA 把线性调频波形送进 AD9708 DAC,LTC5552 上变频器把基带信号搬到 10.5 GHz,四颗 ADAR1000(每颗 4 通道)移相器给 16 路信号分别设定相位,再由 16 颗 ADTR1107 以发射模式放大后送入天线阵。波束指向靠改相位完成,天线本身不动,±45° 范围内指哪打哪。

回波链路是它的镜像:ADTR1107 切换到低噪声放大模式接收,第二颗 LTC5552 下变频回中频,AD9484 ADC 完成数字化。XC7A50T FPGA 内部依次做 I/Q 基带下变频、CIC/FIR 抽取滤波、脉冲压缩(匹配滤波把被展宽的回波收拢回窄脉冲,等效提高距离分辨率)、多普勒 FFT 提取速度、MTI 滤除静止地物杂波,最后由 CFAR(恒虚警率检测,阈值随噪声底自适应调整)判定哪些格点存在目标,结果经 USB 送往电脑。
数据通路之外,STM32F746 微控制器负责上电时序、配置 AD9523-1 时钟发生器和两颗 ADF4382 合成器、监控 16 路功放通道的电流与温度,并读取 GPS(UM982)和 IMU(GY-85)给每次检测打上位置和姿态标签。上面这张系统框图把这些板级互联一次画全,对照读一遍比翻原理图省时间。
往深走的方向:天线仿真脚本、FPGA 检测模块与硬件打样
- 📡天线方向图仿真:array_pattern_Kaiser25dB_like.py 直接可跑,几十行 NumPy 算完 32×16 阵列因子(Kaiser 窗加权),输出俯仰-方位二维增益热力图;同目录还有 E 面/H 面切面图和 openEMS 贴片、波导仿真,改一个单元间距就能验证增益怎么变。
- FPGA 模块逐个读:9_Firmware/9_2_FPGA/ 里每个 Verilog 文件对应一个经典算法——
frequency_matched_filter.v(脉冲压缩)、doppler_processor.v、mti_canceller.v、cfar_ca.v,各自带tb/测试平台,部分配formal/形式化验证,tb/cosim/real_data/还能回放真实采集的 ADC 数据。回归脚本基于 iverilog,电脑上就能跑:
cd 9_Firmware/9_2_FPGA && bash run_regression.sh- 硬件搭建准备:生产文件 按主板、功放板、电源板、频综板、天线分好了 Gerber + BOM + CPL 贴片坐标,可直接送厂;机械外壳和散热器图纸在 8_Utils/Mechanical_Drawings 目录,docs/bring-up.html 记录了上电调试过程中踩过的坑。
社区与许可:单人工作室到 19,000 星
- 来源与规模:项目由摩洛哥的 Nawfal Motii(ABAC INDUSTRY)在个人工作室起步,射频设计、FPGA、固件、GUI 一人完成,如今 GitHub 仓库 star 数已超过 19,000。
- 双许可:硬件文档(原理图、Gerber、BOM、机械图)走 CERN-OHL-P v2,允许商用但要求修改后以源格式发布;FPGA RTL、STM32 固件、Python GUI 全部 MIT。
- 贡献入口:PR 流程、CI 要求和代码规范见 CONTRIBUTING.md——PR 提往 develop 分支,Python 需过 ruff 和 pytest,FPGA 需过回归脚本,另有跨层契约测试把关。不懂射频也能从补测试用例、写文档、改 GUI 切入。
想从"看懂"走到"用上",最快的动作是先把演示界面跑通,再挑一个tb/里的模块在 iverilog 里跑一次——仓库的测试都带参考输出,结果对不对自己就能验证。克隆仓库,打开演示,然后让一个脉冲完整地走完脉冲压缩模块,就是这条路线的第一块里程碑。
【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