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AERIS-10开源相控阵雷达完整指南：零基础也能看懂的 10.5GHz 脉冲调频雷达

【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 是一个完全开源的 10.5GHz 相控阵雷达项目：硬件图纸、FPGA 固件、单片机代码到 Python 雷达界面全部公开，帮你用低成本自建一台能探测无人机目标的雷达。

它能为谁解决什么问题 🎯

商业相控阵雷达动辄数十万、软件封闭，个人研究者和小团队根本玩不起。AERIS-10 把整套系统摊开给你看：

• 无人机开发者：3km 版（AERIS-10N）或 20km 版（AERIS-10E，加 GaN 功放）可直接用于低空目标探测与跟踪，角度分辨率优于 2°。
• 射频/雷达研究者：波束成形、脉冲压缩、多普勒处理这些教材里的概念，在这里都有能跑起来的实物代码，改一行看一个效果。
• 电子制作爱好者：从 PCB 到天线阵列全公开，你能亲手搭出一台真实工作的雷达，而不仅仅是一块演示板。

核心价值在于"透明"——你不需要猜测别人怎么做的，所有设计决策都摆在仓库里。

看懂系统由哪几块组成


上图是 V6 系统框图，信号从左下往右上流，每块板子各管一件事：

• 电源板：给所有模块供出干净的电压，上电时序由单片机控制，避免抢跑。
• 频率合成板：AD9523 时钟发生器统一发时钟，两路 ADF4382 合成收发本振，保证 10.5GHz 收发频率精确可控。
• 主板（核心）：一块板上集齐了"大脑"——FPGA 做全部信号处理（脉冲压缩、多普勒 FFT、MTI 杂波对消、CFAR 恒虚警检测），STM32 单片机管电源时序、外设配置和 GPS/IMU 姿态修正。
• 功放板 ×16：10.5GHz 前端芯片 ADTR1107 收发两用，Extended 版再加 GaN 功放把功率拉到 10W。
• 天线阵列：16 个辐射单元，4 片 ADAR1000 相移器驱动，实现 ±45° 电子扫波，外面再套个步进电机做 360° 机械旋转。

信号链一句话版：DAC 发出线性调频脉冲 → 上变频到 10.5GHz → 天线阵发射；回波下变频后回到 FPGA，压缩、滤波、检测，结果通过 USB 送到你的电脑画出来。

三步跑通软件栈

不用焊板子也能先跑起来——GUI 自带演示和模拟模式。

1. 准备环境：装好 Python 3.12+（仓库 pyproject.toml 要求 ≥3.12）。

2. 拉代码：

git clone https://link.gitcode.com/i/0f98dd353e0e610bf2e2f2fc06b6ce54 cd PLFM_RADAR

3. 启动 GUI（二选一）：

pip install -r 9_Firmware/9_3_GUI/requirements_v7.txt python 9_Firmware/9_3_GUI/GUI_V65_Tk.py --demo

--demo会用合成移动目标点亮整个界面：距离-多普勒热力图、CFAR 检测框、瀑布图、目标表格一次看全。V7 PyQt 版（9_Firmware/9_3_GUI/GUI_V7_PyQt.py）则多了地图视图和诊断页。想接真机时，把命令换成--live，软件会自动通过 FT2232H USB 芯片跟 FPGA 通信，还能用python 9_Firmware/9_3_GUI/smoke_test.py先做一次板级自检。

硬件制作走这条路：Gerber、BOM、坐标文件都在 4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files/，上电验证步骤照着 docs/bring-up.html 的清单分阶段过：先量电压 → 再验时钟 → 加载 bitstream → 最后测射频链路。

跑通之后往哪走 🔬

把波束调得更干净：阵列方向图决定旁瓣有多高，5_Simulations/ 里有 OpenEMS 和 MATLAB 的完整仿真工程，换一版窗函数（比如 Kaiser 窗压到 -25dB）立刻能看到副瓣被压低的效果。

改 FPGA 信号处理：FPGA 侧代码在 9_Firmware/9_2_FPGA/，RTL 顶层radar_system_top.v是全部指令码、位宽的唯一事实来源。仓库内置run_regression.sh回归脚本和一批 testbench，改滤波器系数、FFT 点数、CFAR 门限后跑一遍就知道有没有改坏。

深入单片机固件：STM32 侧驱动（相移器、时钟、频率合成器、AGC 外环）在 9_Firmware/9_1_Microcontroller/，附单元测试工程，make test就能在电脑上验证。

两种天线阵型切换：8×16 贴片阵（短距低成本）和 32×16 介质填充波导阵（远距高增益）的版图都在 4_Schematics and Boards Layout/4_6_Schematics/Antennas/，想探索天线结构可以直接从这里入手。

新手避坑指南 ⚠️

• 现象：GUI 报连不上硬件。原因：FT2232H 的 USB 驱动或 pyftdi 没装好。解法：先用--demo/mock 模式确认软件链路正常，再单独用smoke_test.py --live定位是驱动还是板子问题。
• 现象：第一次上电无输出甚至烧器件。原因：电源上电时序不对，模块抢电。解法：严格照 docs/bring-up.html 的分级门禁来，先空载量齐所有电压轨，再插板。
• 现象：波束指向偏了、增益不对。原因：ADAR1000 相移器没校准或 PA 偏置未闭环。解法：走启动时的 Idq 闭环校准流程（每通道经 5mΩ 采样电阻 + 电流放大环），别手动拍值。
• 现象：CFAR 满屏误警或目标丢失。原因：门限与 AGC 增益配合没调好，背景杂波变化大。解法：在 GUI 里用 AGC 监控页实时看饱和指标，边收边调检测门限，必要时录下原始 IQ 数据离线复现。
• 现象：Vivado 构建失败或时序收不回来。原因：自己加的约束和官方约束打架。解法：只用 9_Firmware/9_2_FPGA/constraints/ 里对应板卡的 xdc，构建走 scripts/ 里的 TCL 流程，别手搓工程。

开源许可与社区参与 🤝

项目采用双许可：硬件设计（原理图、PCB、Gerber、机械图）走 CERN-OHL-P v2，允许你商用和出售基于它的产品，但要保留版权声明、改动需同许可发布并提供源格式；软件与固件（FPGA、STM32、Python）走 MIT 许可，基本想怎么用就怎么用。

参与路径很清晰：从develop分支切 topic 分支提 PR，提交前跑通四件套——ruff检查、pytest、FPGA 回归脚本、跨层契约测试，细节见 CONTRIBUTING.md。RF、FPGA、GUI 三个方向都缺人，纯仿真贡献（比如补一组天线方向图数据）也是有效 PR。技术问题建议直接开 Issue 让社区一起看。

现在就动手

仓库已经帮你把最难的部分——从 10.5GHz 射频到信号处理全链路——变成了可读、可改、可跑的开源代码。先花十分钟用 demo 模式把界面点明白，再决定要不要下单第一块 PCB。你的第一个改动，也许就是社区下一个版本的功能。

去 仓库 拉一份代码，让雷达转起来。

【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