随着位置服务的蓬勃发展与大型建筑的日益增多,人们对行人导航服务的需求不断增加。在场馆应急疏散、矿井救援、医疗监护、灾后救援、精细化管理等特殊情况下,行人导航信息显得尤为重要。所以,研究如何提高行人导航系统的定位精度对推动行人高精度定位导航、应急安全和物联网产业发展具有重要意义。课题来源于重庆市研究生科研创新项目《消防员应急三维室内定位与导航》,该项目旨在研究多种技术融合的消防员室内定位方法与系统。本文给出了一种鞋载雷达的设计方案,此方案主要是解算两只脚之间的相对位姿,用于行人导航系统的设计或者辅助IMU行人导航系统的零速修正,提高系统精度减小系统误差。论文首先介绍了相关理论与技术,包括软件无线电、零中频技术、相对位姿测量、整周模糊度解算等。本文设计的方案是在一只脚上安装两个发射天线,另一只脚上安装两个接收天线。将两路不同频率的基带信号上变频到射频,通过各自的发射天线发射出去。接收天线将接收的混合信号下变频到基带,通过带通滤波器分离两路信号,求得两路信号的相位值,各个通道通过两次接收信号的相位差得到位移,从而得到相对位姿。通过公式推导和仿真实验,验证了方案的可行性。然后论文介绍了鞋载雷达的实现,包括硬件和软件部分。硬件部分包括AD9361射频板和AD9361控制母板,控制母板集成了FPGA和ARM;软件部分为AD9361的控制程序。FPGA产生AD9361发射的基带信号以及处理AD9361接收后经过正交下变频的基带信号,并计算得到接收信号的相位。AD9361的控制通过ARM实现,STM32配置AD9361相关的寄存器,设置合理的参数,对发射信号进行调制,对接收信号进行解调。最后,通过实验测试,求出相位,计算出距离,所得的结果达到预期,误差最大不超过5%,验证了该方案的可实现性。本文通过研究一种鞋载雷达方案,可用于行人导航系统或者辅助IMU行人导航系统的零速修正,为行人导航系统的研究和开发提供了新的思路。