DIY领域的巅峰之作：民用相控阵雷达。
它能在半径6公里内提供360°全方位监控，可靠探测雷达散射截面积低至0.005–0.01平方米的小型空中目标。https://t.co/1Yd5VGxqOL

NawfalMotii79/PLFM_RADAR

来源：https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR

GitHub星标数 (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR/stargazers)
GitHub派生数 (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR/network/members)
GitHub关注数 (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR/watchers)
许可证：MIT (https://opensource.org/licenses/MIT)
硬件：CERN-OHL-P (https://ohwr.org/cern_ohl_p_v2.txt)

AERIS-10：开源脉冲线性调频相控阵雷达

硬件：CERN-OHL-P (https://ohwr.org/cern_ohl_p_v2.txt)
软件：MIT (https://opensource.org/licenses/MIT)
状态：Alpha测试版 (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR)
特性：持续开发中 (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR/issues)
频率：10.5GHz (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR)
欢迎提交PR (https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR/pulls)

AERIS-10是一款开源、低成本的10.5GHz相控阵雷达系统，采用脉冲线性调频调制。提供3公里和20公里两种探测距离版本，专为研究人员、无人机开发者及热衷于探索相控阵雷达技术的软件定义无线电爱好者设计。

AERIS-10天线阵列

📡 概述

AERIS-10项目旨在通过提供完全开源、模块化且可深度定制的雷达系统，推动雷达技术的平民化。无论您是高校研究人员、无人机初创企业还是高级创客，AERIS-10都为波束成形、脉冲压缩、多普勒处理和目标跟踪实验提供了理想平台。

🔬 核心特性

• 开源硬件与软件 - 提供完整原理图、PCB布局、固件及软件
• 双版本可选：
  • AERIS-10N（标准版）：3公里探测范围，采用8×16贴片天线阵列
  • AERIS-10E（增强版）：20公里探测范围，采用32×16介质填充缝隙波导阵列
• 全电控波束扫描 - 仰角/方位角±45°电控波束偏转
• 先进信号处理 - 板载FPGA处理脉冲压缩、多普勒FFT、动目标指示及恒虚警检测
• Python图形界面 - 集成地图的友好操作界面
• GPS/IMU集成 - 实时位置与姿态校正
• 模块化设计 - 电源管理、频率合成、射频电路独立设计

🏗️ 系统架构

AERIS-10系统架构图

硬件组件

AERIS-10主要子系统包括：

• 电源管理板 - 为所有电子元件提供多路电压输出，确保滤波与时序控制（通过微控制器实现时序保障）

• 频率合成板 - 采用高性能低抖动时钟发生器(AD9523-1)，为以下模块提供相位对齐的时钟参考：

  • 收发频率合成器(ADF4382)
  • 数模转换器
  • 模数转换器
  • 现场可编程门阵列

• 主板包含：

  • 数模转换器 - 产生雷达线性调频信号
  • 2×微波混频器(LTC5552) - 用于上变频与中频下变频
  • 4×四通道移相器(ADAR1000) - 实现收发链路的波束成形
  • 16×前端芯片(ADTR1107) - 兼作低噪声放大（接收）与功率放大（发射）
  • XC7A50T FPGA - 在上游FTG256板上处理雷达信号：
    • 通过数模转换器生成线性调频信号
    • 读取原始模数转换数据
    • 混合自动增益控制（跨FPGA/STM32/图形界面的闭环控制）
    • I/Q基带下变频
    • 抽取滤波
    • 前向快速傅里叶变换
    • 脉冲压缩
    • 多普勒处理、动目标指示与恒虚警检测
    • USB接口
  • STM32F746xx微控制器 - 用于：
    • 上下电时序控制（参见电源管理Excel文件）
    • 与FPGA通信
    • 初始化与接口控制：
      • 时钟发生器(AD9523-1)
      • 2×频率合成器(ADF4382)
      • 4×四通道移相器(ADAR1000)用于雷达脉冲时序
      • 2×ADS7830八通道I2C模数转换器（主板U88地址0x48/U89地址0x4A）用于16路静态电流检测，每路通过功放板上5毫欧分流电阻与主板INA241A3电流检测放大器（50倍增益）测量
      • 2×DAC5578八通道I2C数模转换器（主板U7地址0x48/U69地址0x49）用于16路栅极电压控制，每路对应一个功放通道；启动时闭环校准至目标静态电流
      • GPS模块(UM982)用于图形界面地图定位与目标位置标记
      • GY-85惯性测量单元用于目标坐标俯仰/横滚校正
      • BMP180气压计
      • 步进电机
      • 1×ADS7830八通道I2C模数转换器（主板U10）读取8路热敏电阻进行温度监控；单一GPIO（EN_DIS_COOLING）在任何通道超温时自动启动散热风扇
      • 射频开关

• 16×功率放大板 - 仅用于AERIS-10E版本，配备10瓦QPA2962氮化镓放大器实现超远探测距离

• 天线阵列：

  • AERIS-10N（标准版） - 8×16贴片天线阵列
  • AERIS-10X（增强版） - 32×16介质填充缝隙波导天线阵列

• 其他组件：

  • 滑环
  • 步进电机及驱动器
  • 散热风扇
  • 外壳

信号处理流程

1. 波形生成 - 数模转换器产生线性调频信号
2. 变频处理 - LTC5552混频器完成频率变换
3. 波束控制 - ADAR1000移相器调控16个阵元
4. 信号处理（FPGA）：
   • 原始模数转换数据采集
   • I/Q基带下变频
   • 抽取与滤波（CIC/FIR）
   • 脉冲压缩
   • 多普勒快速傅里叶变换处理
   • 动目标指示与恒虚警检测
5. 系统管理（STM32）：
   • 上下电时序
   • 外设配置
   • GPS/IMU数据融合
   • 步进电机控制
6. 可视化（Python图形界面）：
   • 实时目标绘图
   • 地图集成
   • 雷达控制接口

AERIS-10控制面板

📊 技术规格

🚀 快速开始

🧹 仓库文件管理规范

为保持仓库根目录整洁并便于定位生成文件，请将各类产出文件存放于以下位置：

• 正式发布文档（纳入版本库，GitHub Pages）：docs/
  • 示例：docs/AERIS_Simulation_Report_v2.pdf
• 仿真生成文件（本地，git忽略）：5_Simulations/generated/
  • 图表、场景输出、临时分析目录
• FPGA/Vivado生成文件（本地，git忽略）：9_Firmware/9_2_FPGA/reports/
  • VCD/VVP转储文件、临时CSV、本地报告快照
• 可复用FPGA自动化脚本（纳入版本库）：9_Firmware/9_2_FPGA/scripts/
  • TCL流程、构建/调试使用的辅助脚本

请勿在仓库根目录存放生成文件。

前期准备

• 了解雷达基本原理
• 具备PCB组装经验（硬件构建）
• Python 3.8+（图形界面软件）
• FPGA开发工具（Vivado）用于信号处理修改

硬件组装

1. 订购PCB：生产文件位于/4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files
2. 采购元件：物料清单/坐标文件位于/4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files
3. 组装指引：使用/4_Schematics and Boards Layout/4_6_Schematics中的原理图配合上述生产文件（暂无独立组装指南）
4. 天线：根据目标版本选择对应阵列文件
5. 外壳：机械图纸位于/8_Utils/Mechanical_Drawings

📜 许可证

本项目采用硬件与软件差异化许可以确保完整法律保障。

硬件文档

硬件设计文件——包括：

• 原理图与PCB布局（位于/4_Schematics and Boards Layout）
• 物料清单文件
• Gerber文件与生产文件
• 机械图纸与外壳设计

采用CERN开放硬件许可证第2版——宽松许可(CERN-OHL-P)。

该硬件专用许可证特点：

• ✅ 明确定义“硬件”、“文档”与“产品”范畴
• ✅ 为贡献者与用户提供明确专利保护
• ✅ 提供更强的责任限制条款（适用于高功率射频设备）
• ✅ 符合专业开放硬件标准（CERN、OSHWA）

您可基于这些设计使用、修改和销售产品，但须：

• 保留原始版权声明
• 以相同许可证分发任何修改设计
• 以源文件形式公开您的修改

软件与固件

软件组件——包括：

• FPGA代码（位于/9_Firmware的VHDL/Verilog文件）
• 微控制器固件（STM32）
• Python图形界面与工具库

继续采用MIT许可证以保持最大灵活性。

完整许可证文本

• 完整CERN-OHL-P许可证文本位于LICENSE文件
• 软件部分在未特别说明处适用MIT许可条款

为何调整许可？

项目最初整体采用MIT许可。社区（特别感谢gmaynez！）指出MIT缺乏物理硬件所需的法律保护。转向CERN-OHL-P在保持宽松精神的同时为项目提供完整保障。

📚 文档资料

完整文档位于/docs文件夹，并通过GitHub Pages发布：https://NawfalMotii79.github.io/PLFM_RADAR/docs/：

• 系统架构
• 实施记录
• 硬件调试指南
• 测试报告
• 版本发布说明

🤝 贡献指南

欢迎参与贡献！请查阅贡献指南了解仓库布局、分支工作流及PR基本检查要求。

特别欢迎以下领域贡献：

• 射频工程师：审查设计、优化天线性能
• FPGA开发者：优化信号处理流程
• 软件开发者：增强Python图形界面与SDK
• 测试人员：高校研究者、无人机初创企业、高级创客

📞 联系与合作

欢迎研究人员、工程师及潜在合作伙伴的专业咨询。但因项目关注度较高，恕无法保证回复所有消息。

• 技术问题或错误报告：请通过GitHub issue提交（https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADAR/issues），以便社区共同讨论。
• 合作、授权或商务咨询：📧 nawfal.motii.33 [at] gmail [dot] com

💰 赞助支持

PCBWay赞助标识

若您对开源雷达技术感兴趣，请为本仓库点亮星标⭐！

注：本项目持续开发中，部分功能仍在完善。已知限制与新特性请查阅issues页面。

19,000星标——致谢

项目始于摩洛哥一间小型工作室。如今，GitHub上已有19,000位工程师为其点亮星标。

我深感荣幸。

这让我认识到：

• 开源雷达具有重要价值
• 业界需要普惠型感知方案
• 工程师们渴望创造而非单纯采购

感谢所有点亮星标、派生代码、提交issue、发起PR及分享项目的朋友。

探索永不停止。

Nawfal Motii
ABAC INDUSTRY
(http://www.abacindustry.com)