SDR-LW 2974
产品信息
一、产品简介
SDR-LW 2974 是武汉珞光电子有限公司推出的一款高性能独立软件无线电平台,采用嵌入式一体化设计,将高性能x86工控机、大规模FPGA和超宽带射频前端集成于一个紧凑的便携机箱中。产品内置Intel Core i7-9700八核处理器、16GB内存、500GB SSD固态硬盘,搭载Linux实时操作系统,射频架构基于TI ADS62P48 14位高精度ADC和ADI AD9146 16位高速DAC分立器件方案,配合Xilinx Kintex-7 XC7K410T高性能FPGA进行实时基带信号处理。
SDR-LW 2974 支持2发2收(2T2R)MIMO工作模式,频率覆盖10MHz~6GHz,单通道实时带宽高达160MHz,是SDR-LW 2972(56MHz带宽)的三倍。离散式ADC/DAC架构相比集成式AD9361方案提供了更优的动态范围和采样带宽,配合双SFP+万兆光纤接口、PCIe Gen2 x4总线和四个USB 3.0接口,可满足LTE/5G基站原型验证、MIMO系统开发、波束成形等需要高吞吐量的先进无线通信研究需求。
二、产品优势
1. 离散式ADC/DAC,160MHz超大实时带宽
区别于采用AD9361集成式收发器的SDR-LW 2972(56MHz),SDR-LW 2974采用TI ADS62P48(14位/200MSps ADC)+ ADI AD9146(16位/800MSps DAC)分立式高性能数据转换器方案,单通道实时带宽160MHz,约为2972的三倍,可完整覆盖LTE 20MHz多载波聚合、5G NR 100MHz载波等高带宽信号场景。
2. Kintex-7 XC7K410T高性能FPGA
内置Xilinx Kintex-7 XC7K410T FPGA,提供406,720个逻辑单元、1,540个DSP48E1 Slice、28,620Kb Block RAM和16个12.5Gb/s GTX高速收发器,FPGA逻辑资源约为XC7A200T的两倍,可承载复杂的多通道DDC/DUC、数字波束成形、高速基带处理等FPGA硬件加速任务。
3. 高性能x86计算平台
搭载Intel Core i7-9700八核八线程处理器(基础频率3.0GHz,睿频4.7GHz),配合16GB大容量DDR4内存和500GB高速SSD,计算性能相比i7-8700显著提升,可在本地直接运行GNU Radio、MATLAB/LabVIEW等计算密集型信号处理软件。
4. 丰富的超高速数据接口
提供2个SFP+万兆光纤接口(10Gbps)、PCIe Gen2 x4总线接口、1个千兆RJ45网络接口和4个USB 3.0高速接口,支持多路IQ数据流同时传输,满足Massive MIMO、分布式MU-MIMO等需要海量数据回传的应用场景。
5. RFNoC FPGA开发框架
支持RFNoC(RF Network on Chip)异构计算框架,用户可将信号处理IP核部署到FPGA上的RFNoC计算引擎中,通过AXI-Stream接口实现处理模块的高效互联,在FPGA内部完成DDC/DUC、FFT、滤波等硬件加速,大幅降低CPU处理负载和数据传输压力。
6. 大动态范围射频前端
发射增益范围0~31.5dB(0.5dB步进),最大输出功率19.5dBm,采用离散式14位ADC(ADS62P48)实现更高精度的信号数字化,动态范围显著优于12位集成方案,适合高动态范围信号检测、微弱信号提取等要求严苛的应用。
7. 外部时钟与PPS精密同步
支持外部10MHz参考时钟输入和PPS秒脉冲信号参考,可实现多设备间的精确频率同步与时间对齐,满足分布式接收阵列、TDOA超分辨率定位、相参MIMO等需要严格同步的应用需求,同步精度达亚微秒级。
8. 一套代码,跨平台运行
全面支持UHD(USRP Hardware Driver)3.15+驱动架构,兼容GNU Radio、RFNoC、MATLAB、LabVIEW等开发环境,用户在桌面端开发的SDR应用可无缝迁移至SDR-LW 2974本地运行,开发效率极高,无需额外适配。
9. 工业级可靠性与紧凑便携设计
工作温度0~50°C,湿度10%~90%(无冷凝),220V交流供电(最大3A),尺寸仅23.5×26.5×13.5cm,重量3.6kg,兼顾工业级环境适应性与现场便携需求,适合外场测试、移动部署和工程验证。
10. 应用场景覆盖广,可扩展性强
频率覆盖10MHz~6GHz,涵盖HF/VHF/UHF/S/C波段,支持LTE/5G NR FR1、WiFi、GNSS、相控阵雷达、认知无线电等先进研究与原型验证。配合PCIe和SFP+扩展接口,可灵活组建多机MIMO阵列或连接外部存储/加速卡,满足更复杂的系统级集成需求。
三、规格参数
3.1 射频参数
参数 | 指标 |
射频架构 | 零中频直接变频(UBX-160等效) |
频率范围 | 10MHz~6GHz |
发射通道数 | 2 |
接收通道数 | 2 |
MIMO模式 | 2T2R 全双工 |
最大实时带宽 | 160MHz(每通道) |
ADC型号及分辨率 | TI ADS62P48,14位 |
DAC型号及分辨率 | ADI AD9146,16位 |
ADC采样速率 | 200MSps(可配置184.32/200MSps) |
DAC采样速率 | 800MSps |
频率步进 | <1kHz |
3.2 发射参数
参数 | 指标 |
最大输出功率 | 19.5dBm(约90mW) |
发射增益范围 | 0~31.5dB |
增益步进 | 0.5dB |
调制精度 | EVM < -40dB(典型值) |
带外抑制 | 优于45dBc |
3.3 接收参数
参数 | 指标 |
最大输入功率 | -15dBm(安全限值) |
接收增益范围 | 0~31.5dB |
增益步进 | 0.5dB |
接收链路结构 | 直接变频零中频 + 基带抗混叠滤波 |
镜像抑制 | 优于45dBc |
3.4 FPGA与处理器平台
参数 | 指标 |
FPGA型号 | Xilinx Kintex-7 XC7K410T |
逻辑单元 | 406,720 |
DSP48E1 Slice | 1,540 |
Block RAM | 28,620Kb(约28Mb) |
GTX高速收发器 | 16个,12.5Gb/s |
FPGA DRAM | 1GB |
处理器 | Intel Core i7-9700 |
处理器架构 | 八核八线程,3.0GHz(睿频4.7GHz) |
系统内存 | 16GB DDR4 |
存储 | 500GB SSD(固态硬盘) |
操作系统 | Linux 实时操作系统 |
FPGA开发 | RFNoC / Xilinx Vivado |
3.5 数据接口与同步
参数 | 指标 |
SFP+万兆光纤 | 2路(10Gbps) |
PCIe总线 | PCIe Gen2 x4 |
USB 3.0 | 4路(5Gbps/路) |
RJ45千兆网口 | 1路(1Gbps,管理/数据) |
JTAG接口 | 1路(FPGA调试/编程) |
外部参考时钟 | 10MHz REF IN |
PPS时间同步 | PPS IN(秒脉冲同步) |
射频接口 | SMA(TX1/TX2/RX1/RX2) |
3.6 供电与物理参数
参数 | 指标 |
供电电压 | AC 220V |
最大电流 | 3A |
典型功耗 | 约200~300W(含工控机+FPGA+RF) |
外形尺寸 | 23.5×26.5×13.5 cm |
产品重量 | 3.6kg |
产品形态 | 便携一体化机箱 |
工作温度 | 0°C~50°C |
工作湿度 | 10%~90%(无冷凝) |
散热方式 | 主动风冷 |
3.7 软件开发环境
类别 | 支持工具/环境 |
SDR驱动框架 | UHD 3.15+(USRP Hardware Driver) |
开源SDR开发 | GNU Radio |
FPGA异构计算 | RFNoC(RF Network on Chip) |
FPGA开发 | Xilinx Vivado / Vitis |
商业开发环境 | MATLAB / LabVIEW |
脚本开发 | Python API / C++ API |
操作系统(本地) | Linux 实时操作系统 |
远程开发 | 支持Windows/Linux/macOS远程连接 |
四、与SDR-LW 2972及同系列产品对比
SDR-LW 2974 是珞光电子独立软件无线电平台产品线中的高性能旗舰型号,与SDR-LW 2972和同系列其他型号形成完整的产品梯度,下表展示核心差异:
参数 | SDR-LW 2972 | SDR-LW 2974 | SDR-LW 2974 Note |
产品定位 | 入门便携一体机 | 高性能旗舰一体机 | 2U机架式高性能平台 |
频率范围 | 70MHz~6GHz | 10MHz~6GHz | 10MHz~6GHz |
最大实时带宽 | 56MHz | 160MHz | 160MHz |
收发通道 | 2T2R | 2T2R | 2T2R |
ADC | AD9361集成,12位/61.44MSps | ADS62P48离散,14位/200MSps | ADS62P48离散,14位/200MSps |
DAC | AD9361集成,12位 | AD9146离散,16位/800MSps | AD9146离散,16位/800MSps |
FPGA | Artix-7 XC7A200T | Kintex-7 XC7K410T | Kintex-7 XC7K410T |
处理器 | i7-8700(六核) | i7-9700(八核) | i7-9700(八核) |
TX最大输出 | 16dBm | 19.5dBm | 19.5dBm |
TX增益范围 | 0~89.8dB | 0~31.5dB | 0~31.5dB |
RX增益范围 | 0~76dB | 0~31.5dB | 0~31.5dB |
SFP+万兆光口 | 无 | 2路 | 2路 |
USB 3.0 | 1路 | 4路 | 4路 |
PCIe | 无 | Gen2 x4 | Gen2 x4 |
RJ45千兆 | 无 | 1路 | 1路 |
内存+存储 | 16GB+500GB SSD | 16GB+500GB SSD | 16GB+500GB SSD |
尺寸(cm) | 23.5×30×8.5 | 23.5×26.5×13.5 | 43×30×13.5 |
重量 | 2.8kg | 3.6kg | 约5~6kg |
供电 | AC 220V / max 3A | AC 220V / max 3A | AC 220V / max 3A |
SDR-LW 2974 在核心射频性能(160MHz带宽、14/16位ADC/DAC)、数字处理能力(Kintex-7 XC7K410T FPGA)和数据回传接口(双SFP+万兆 + PCIe + 4×USB 3.0)三个维度上均大幅领先SDR-LW 2972,是面向高性能SDR研究应用的最佳独立一体机选择。SDR-LW 2974 Note为2U机架式版本,核心性能与2974一致,适合机房机柜固定部署。
五、应用领域
1. 4G/5G基站原型验证与协议栈开发
160MHz超大实时带宽可直接覆盖4G LTE 5载波聚合(100MHz)和5G NR FR1 100MHz单载波需求。结合UHD驱动 + RFNoC FPGA加速 + 开源srsRAN/OAI协议栈,SDR-LW 2974是理想的独立4G/5G基站原型验证平台,支持LTE eNB和5G gNB的端到端通信实验。
2. MIMO与波束成形系统开发
2T2R MIMO + 160MHz带宽 + Kintex-7 FPGA,可在FPGA中实时运行数字波束成形算法,结合GNU Radio和RFNoC实现MU-MIMO预编码、DOA估计等先进MIMO信号处理研究,适合5G Massive MIMO前期算法验证。
3. 宽带频谱监测与认知无线电
10MHz~6GHz宽频覆盖 + 160MHz实时带宽 + 14位ADC高动态范围,可同时对多个频段的信号进行实时监测与频谱分析,配合认知无线电引擎实现动态频谱接入、干扰检测与避让等智能频谱管理功能。
4. 射频记录与回放系统
双SFP+万兆光纤(共20Gbps) + 500GB高速SSD,可实现160MHz带宽IQ数据的实时射频记录与回放,将真实电磁环境"录制-还原",用于通信系统测试、电子对抗训练和算法离线分析。
5. 802.11 WiFi/LTE-U异构网络研究
160MHz带宽可完整覆盖802.11ac/ax 160MHz信道和LTE-U非授权频段,用于研究LTE与WiFi在5GHz频段的共存策略、频谱共享和异构网络融合技术。
6. 相控阵雷达与测向系统
借助10MHz REF IN + PPS IN精密时钟同步,多台SDR-LW 2974可构成分布式相参接收阵列,实现TDOA超分辨率测向、无源定位和相控阵雷达回波信号的相干采集,适用于雷达系统研究与开发。
7. GNSS仿真与导航信号研究
频率低至10MHz + 14位高精度ADC + 160MHz宽带,可接收并处理GPS、GLONASS、北斗、Galileo等多系统GNSS信号,支持GNSS信号模拟生成、多径效应分析和抗干扰算法研究。
8. 反无人机电子对抗侦察
便携一体化设计 + 宽频覆盖 + 160MHz实时监控能力,可在复杂电磁环境中对大疆等无人机遥控/图传信号进行实时检测、参数提取和协议分析,是便携式电子对抗侦察系统的理想硬件平台。
9. 高校通信与信号处理教学科研
独立一体机无需外接主机 + UHD/GNU Radio/RFNoC/MATLAB全栈支持 + 高性能FPGA硬件加速,为高校提供从本科教学实验到研究生课题研究的一站式SDR平台,覆盖通信原理、数字信号处理、无线通信系统等课程体系。
10. 战术数据链仿真与半实物测试
Link11/Link16等战术数据链的信号波形可在SDR-LW 2974上进行实时仿真与半实物测试,结合SFP+万兆光纤和PCIe接口实现低延迟数据闭环,用于装备测试、对抗训练和频谱管理系统的开发验证。
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