LW-X440 PRO
产品信息
一、产品简介
LW-X440 PRO是武汉珞光电子全新升级的高性能软件无线电平台。作为X440的进阶版本，该设备核心升级为Xilinx Zynq UltraScale+ RFSoC ZU48DR芯片，在保留原有射频直采架构优势的基础上，实现了处理能力与系统性能的全面突破。
设备具备8个发射和8个接收通道，支持30MHz至4GHz（可覆盖至6GHz）的中频范围，在单/双通道模式下可实现1.6GHz最大带宽，8通道模式下每通道保持400MHz带宽。配备14位ADC和14位DAC，ADC采样率高达5GSps（DAC 9.85GSps），整个设备的总瞬时带宽可达3.2GHz。
与X410系列的两级超外差架构不同，LW-X440 PRO采用射频直采（Direct RF Sampling）架构，直接通过RFSoC集成的ADC/DAC对射频信号进行采样和生成，省去传统超外差架构的混频器和中频电路，从架构层面减小了信号链的噪声和失真，为宽带雷达、电子战等超宽带应用提供了最大总瞬时带宽的优势。设备支持相位相干，单机内部通道间相位稳定性优于1° RMS，多设备级联时优于2° RMS，是5G/6G大规模MIMO系统、先进波束成形、精准测向、相控阵雷达和电子战系统等高要求应用的理想硬件平台。
二、产品优势
旗舰级RFSoC ZU48DR芯片：
搭载Xilinx Zynq UltraScale+ ZU48DR射频片上系统，集成930K系统逻辑单元、425,280个CLB LUTs、4,272个DSP Slice、38Mb Block RAM及22.5Mb UltraRAM。相比标准版X440的ZU28DR，ADC由12位升至14位（5GSps采样），DAC采样率从6.554GSps跃升至9.85GSps，为5G毫米波、高分辨率雷达等高性能应用提供了更强大的信号处理能力。
射频直采架构：
与大多数USRP设备采用超外差架构不同，LW-X440 PRO采用射频直采（Direct RF Sampling）架构。通过RFSoC集成的ADC/DAC直接对射频信号进行采样和生成，省去混频器和中频电路，从硬件层面减小了信号链噪声和失真，系统复杂度更低，功耗更优，可靠性更高。
1.6GHz超大瞬时带宽：
单/双通道模式下每通道高达1.6GHz瞬时带宽，8通道模式下每通道400MHz。得益于5GSps射频直采架构，设备总瞬时带宽达3.2GHz，是目前珞光电子已发布的带宽最宽的软件无线电设备，特别适合宽带雷达和电子战应用。
8T8R全双工多通道：
8个独立发射通道 + 8个独立接收通道，全双工并行工作，结合1.6GHz超大带宽，满足多目标探测、多波束形成、MIMO阵列等复杂场景的同时多通道处理需求。
高精度相位相干能力：
支持全通道相位相干：单机内部8通道间相位稳定性优于1° RMS，通过共享采样时钟实现跨通道相位相干性；多设备级联时相位稳定性优于2° RMS，适用于大规模相控阵雷达、测向、分布式电子战等对相位参考要求严苛的系统。
30MHz~4GHz宽频段覆盖：
中频频率覆盖30MHz至4GHz（可覆盖至6GHz），频率步进小于1Hz，支持毫米波扩展模块延拓至24GHz乃至44GHz，覆盖VHF/UHF/L/S/C/X/Ku/K/Ka全主流频段。
双100GbE QSFP28 + PCIe Gen3 x8高速回传：
配备两个QSFP28接口（支持10GbE/100GbE/Aurora）和PCIe Gen3 x8接口，同时支持网络流传输和PCIe直连两种高速回传方式，确保8通道超宽带IQ数据无损实时传输。
三组高速DDR4内存：
板载PS DDR4 4GB 64bit + PL DDR4 2×4GB 64bit，工作速率2,400MT/s，充分满足1.6GHz大带宽、8通道并行数据的高吞吐量实时处理需求。
精密时钟同步体系：
内置GPSDO驯服钟，支持10MHz REF、PPS参考输入/输出，通过共享采样时钟实现通道间及多设备间的精密时间同步与相位相干。
开源UHD + RFNoC生态：
支持UHD驱动、RFNoC FPGA开发框架，无缝集成GNU Radio、LabVIEW、MATLAB，支持C/C++、Python开发，兼容Windows/Linux/macOS跨平台，既有应用可简单移植。
三、与X410 PRO/PRO+的关键区别
LW-X440 PRO与LW-X410 PRO/PRO+均采用ZU48DR芯片，但二者在射频架构上有本质区别：X440 PRO采用射频直采架构，X410系列采用两级超外差架构。两者面向不同的应用侧重点，具体对比如下：
对比项目 | LW-X440 PRO | LW-X410 PRO/PRO+ |
FPGA芯片 | ZU48DR RFSoC | ZU48DR RFSoC |
ADC/DAC | 14-bit / 14-bit | 14-bit / 14-bit |
通道数 | 8T8R | 4T4R |
单通道最大带宽 | 1.6 GHz | 400 MHz |
射频架构 | 射频直采（Direct RF Sampling） | 两级超外差 |
中频范围 | 30MHz ～ 4GHz（可至6GHz） | 1MHz ～ 7.2GHz |
总瞬时带宽 | 3.2 GHz | 1.6 GHz |
相位相干 | 单机 ＜1° / 多机 ＜2° RMS | PRO+ 单机/多机 ＜1° RMS |
TX输出功率 | 0 dBm | ＜21 dBm |
架构优势 | 超大带宽、低噪声失真 | 宽频段覆盖、高发射功率 |
典型场景 | 宽带雷达、电子战、频谱监测 | 相控阵雷达、Massive MIMO |
四、规格参数
1. 型号总览
型号 | 通道数 | 中频范围 | 单通道最大带宽 | ADC/DAC | FPGA | 架构 |
LW-X440 PRO | 8T8R | 30MHz ～ 4GHz | 1.6 GHz | 14-bit / 14-bit | ZU48DR RFSoC | 射频直采 |
2. FPGA与处理器
参数 | 规格 |
RFSoC芯片 | Xilinx Zynq UltraScale+ ZU48DR |
系统逻辑单元 | 930K |
CLB LUTs | 425,280 |
DSP Slices | 4,272 |
Block RAM | 38 Mb |
UltraRAM | 22.5 Mb |
分布式RAM | 13.0 Mb |
应用处理器 | 四核ARM Cortex-A53 |
实时处理器 | 双核ARM Cortex-R5F |
PS DDR4 | 4 GB, 64-bit, 2,400 MT/s |
PL DDR4 | 2 × 4 GB, 64-bit, 2,400 MT/s |
3. 射频性能参数
参数 | 规格 |
中频频率范围 | 30MHz ～ 4GHz（可覆盖至6GHz） |
频率步进 | ＜1 Hz |
收发通道 | 8发射 + 8接收（8T8R全双工） |
射频架构 | 射频直采（Direct RF Sampling） |
单/双通道瞬时带宽 | 最大 1.6 GHz |
8通道瞬时带宽 | 每通道最大 400 MHz |
设备总瞬时带宽 | 3.2 GHz |
ADC分辨率 | 14 bits |
DAC分辨率 | 14 bits |
ADC最高采样率 | 5 GSps |
DAC最高采样率 | 9.85 GSps |
TX 最大输出功率 | 0 dBm |
TX 平均底噪 | -146 dBm/Hz |
RX 最大输入（＜2.5GHz） | +13 dBm continuous |
RX 最大输入（2.5～3.6GHz） | +17 dBm continuous |
RX 最大输入（3.6～4GHz） | +20 dBm continuous |
4. 相参与同步参数
参数 | 规格 |
相位一致性（单机） | 内部8通道间 ＜1° RMS |
相位一致性（多机） | 多设备间 ＜2° RMS |
相参机制 | 共享采样时钟 |
GPSDO | 内置GPS驯服振荡器 |
10MHz参考 | 支持输入 |
PPS信号 | 支持输入 |
MIMO扩展 | 支持多设备时钟对齐级联 |
5. 接口与连接
接口 | 说明 |
QSFP28 0/1 | 10GbE / 100GbE / Aurora（双端口） |
PCIe | Gen3 x8 |
RJ45 | 1GbE千兆管理网口 |
USB Type-C Host | USB主机接口 |
USB Type-C Console | 串口控制台 + JTAG调试 |
HDMI ×2 | 2组 12路 GPIO接口 |
REF IN | 10MHz外部参考时钟输入 |
PPS IN | 秒脉冲同步输入 |
GPS ANT | GPS天线接口（GPSDO） |
6. 供电与物理参数
参数 | 规格 |
供电电压 | 12V DC |
最大电流 | 20 A |
工作温度 | 0°C ～ 50°C |
储存温度 | -40°C ～ 70°C |
外形尺寸 | 半宽1U：28.5 × 22.2 × 4.4 cm |
重量 | 约 3.5 kg |
7. 软件开发环境
项目 | 说明 |
嵌入式操作系统 | OpenEmbedded Linux（板载） |
UHD驱动 | UHD 4.1.0或更高版本 |
FPGA框架 | RFNoC（射频片上网络） |
FPGA开发工具 | Xilinx Vivado / Vitis |
应用开发 | GNU Radio / LabVIEW / MATLAB / Python / C/C++ |
主机操作系统 | Windows / Linux / macOS |
五、应用领域
宽带雷达与高分辨率成像：
1.6GHz单通道超大带宽（总瞬时带宽3.2GHz），射频直采架构提供低噪声低失真特性，满足高分辨率雷达脉冲分析、SAR/ISAR成像及多目标探测等宽带雷达核心需求。
电子战（EW）与频谱监测：
8T8R全双工 + 1.6GHz超大带宽 + 双100GbE高速回传，支持宽带频谱实时捕获与流盘、多辐射源模拟、复杂战场电磁环境构建及干扰/抗干扰验证。
5G/6G Massive MIMO与波束成形：
8通道相位相干（＜1° RMS）+ 多设备级联（＜2° RMS）+ 1.6GHz超大带宽，支持大规模天线阵列的混合波束成形验证、毫米波MIMO实验及5G/6G原型系统开发。
精准测向与信号情报：
8通道相位一致 + 共享采样时钟，为多通道干涉仪测向、到达角估计（DOA）及信号情报（SIGINT）分析提供卓越的相位精度基础。
卫星通信与地面站测试：
多通道相控阵天线测试 + 8T8R独立收发 + 超大带宽信号模拟，覆盖卫星通信链路仿真与宽带信号验证，支持毫米波扩展模块延拓至Ka频段。
相控阵雷达系统：
8通道相参发射与接收 + 1.6GHz带宽 + 多设备级联相位优于2° RMS，直接支持大规模相控阵雷达波束合成、数字波束成形及自适应干扰抑制。
高校与科研平台：
旗舰级RFSoC ZU48DR + 射频直采架构 + 8T8R + 1.6GHz带宽 + 相位相干能力，为研究生从事宽带雷达、电子对抗、Massive MIMO、测向等前沿课题提供了当前珞光电子带宽最宽的科研平台。
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