从目前智能设备的普及趋势来看,未来人类的生活将被越来越多的电子消费产品所包围,智能系统在可见的未来虽然能在高概率上成功根据日常需求流程预测被服务对象的下一步指令实现部分智能自动化,但完全的无指令输入实现对智能系统的控制短期依然难以实现。因此,针对人机交互的相关技术的研究依然具有极强的现实意义。基于雷达的动作识别系统在实现对于肢体动作的有效探测和识别的同时,可以有效避免信息的过度采集对用户隐私和安全产生的潜在影响。本课题基于此应用场景,就用于人机交互的肢体动作探测系统的相控阵雷达所需关键技术进行了研究。本文主要研究内容如下:首先,根据人机交互肢体运动探测这一应用场景对相控阵天线阵列的设计需求进行了分析并设计了工作频率为12GHz的天线阵列,并在CST Microwave Studio中对设计方案进行了仿真验证,通过使用MATLAB天线阵列工具箱,对阵列进行加窗实现了对副瓣电平的有效抑制,在此基础上,以显示器为例对天线阵列的排布方案进行了设计,并进一步根据实际应用场景对人机交互肢体动作探测这一应用场景中相控阵雷达系统总体方案进行了设计。在此设计方案中所涉及的基本涉及流程和思路不仅适用于此频段的系统,还可用于进行更高频段的系统设计,因此,此论文所述内容具有较大的实际应用价值。本文在对阵列单元的相关研究的基础上,对用于人机交互肢体动作探测的相控阵雷达的其他关键结构和技术进行了分析,主要包括数字收发单元、移相系统和波束控制系统等。此外,对包括射频移相、中频移相、基带移相在内的相关技术进行了分析,并对包括射频移相和数字移相在内的移相方案进行了设计实现,通过设计电路并进行实物制作和测试实现了移相功能,此外,通过对波束控制系统的设计,实现了对阵列移相系统的有效控制。最后,本文对用于人机交互肢体动作探测的阵列天线波束控制系统进行了设计和测试,测试结果验证了硬件结构的有效性,符合预期设计指标,在人机交互系统的具体应用场景中将有效发挥作用,具有较强的现实意义。