SDR-LW 2974-24
产品信息
一、产品简介
SDR-LW 2974-24 是武汉珞光电子有限公司基于旗舰级独立软件无线电平台 SDR-LW 2974 开发的频率扩展版本,通过内置上/下变频模块将发射接收频率从 6GHz 大幅提升至 24GHz,同时完整继承了 SDR-LW 2974 所有高性能特性。产品采用嵌入式一体化设计,将高性能 x86 工控机、大规模 FPGA、离散式高速 ADC/DAC 和微波变频模块全部集成于一个紧凑的便携机箱中。
SDR-LW 2974-24 搭载 Intel Core i7-9700 八核处理器(3.0/4.7GHz)、16GB DDR4 内存和 500GB SSD 固态硬盘,内置 Linux 实时操作系统。射频底座采用 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与变频模块控制。10MHz~6GHz 基频段由离散式射频前端直接收发,6~24GHz 高频段经内置一级上/下变频模块实现频率扩展。
支持 2 发 2 收(2T2R)MIMO 全双工工作模式,全频段单通道实时带宽 160MHz。在接口方面,提供 2 路 SFP+ 万兆光纤、PCIe Gen2 x4 总线、4 路 USB 3.0 高速接口、1 路千兆 RJ45 网口、1 路 HDMI 显示输出以及 JTAG 调试接口,支持 10MHz 外部参考时钟和 PPS 秒脉冲精密同步。与所有珞光 USRP 设备一致,采用开源跨平台的 UHD 驱动架构,全面兼容 GNU Radio、RFNoC、MATLAB、LabVIEW 等主流 SDR 开发环境。
二、产品优势
1. 24GHz 宽带频率覆盖,微波全频段一站式解决
在 SDR-LW 2974 10MHz~6GHz 基频段的基础上,通过内置一级微波上/下变频模块将工作频段扩展至 24GHz(K 波段),完整覆盖 HF/VHF/UHF/L/S/C/X/Ku/K 波段,无需外加变频器即可完成 Sub-6GHz 至毫米波全频段收发一体操作。
2. 离散式 ADC/DAC + 160MHz 超大实时带宽
延续 SDR-LW 2974 的离散式高性能数据转换器架构——TI ADS62P48(14 位/200MSps ADC)+ ADI AD9146(16 位/800MSps DAC),单通道实时带宽 160MHz,约为集成式 SDR-LW 2972(56MHz)的三倍,动态范围和采样精度显著优于集成式方案。
3. 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 除负责高速基带 DDC/DUC 和 RFNoC 硬件加速外,还直接控制内置变频模块的频段切换和校准。
4. 内置变频模块,免外部设备降本增效
6~24GHz 变频模块已集成于同一机箱内,统一供电、内部射频互联,用户无需购买和配置外部上/下变频器,显著降低系统集成成本和复杂度。变频通过 UHD 驱动透明控制,对上层应用软件完全兼容,既有 2974 应用可无缝迁移。
5. 高性能 i7-9700 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),16GB DDR4 大容量内存 + 500GB 高速 SSD,可在本地直接运行 GNU Radio、MATLAB/LabVIEW 等计算密集型信号处理软件,无需外接 PC。
6. 丰富的超高速数据接口
提供 2 个 SFP+ 万兆光纤接口(共 20Gbps)、PCIe Gen2 x4 总线、1 个千兆 RJ45 网口、4 个 USB 3.0 高速接口和 1 个 HDMI 显示输出,支持多路 160MHz 带宽 IQ 数据同时流式传输,满足宽带高频段信号的海量数据回传需求。
7. RFNoC FPGA 开发框架
支持 RFNoC(RF Network on Chip)异构计算框架,用户可将自定义信号处理 IP 核部署到 FPGA 计算引擎中,在 FPGA 内部完成 DDC/DUC、FFT、滤波、变频模块校准等硬件加速任务,大幅降低 CPU 处理负载。
8. 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,可实现多台 SDR-LW 2974-24 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 超分辨率定位等需要严格同步的应用需求。
9. 跨平台开发,代码无缝迁移
全面支持 UHD 3.15+ 驱动架构,兼容 GNU Radio、RFNoC、MATLAB、LabVIEW,用户在桌面端或 2974 上开发的 SDR 应用可无缝运行于 2974-24,变频频率设置对上层应用透明,开发效率极高。
10. 24GHz 微波应用全覆盖
频率覆盖 10MHz~24GHz,涵盖从短波到 K 波段的所有主流通信和雷达频段,支持 5G NR FR2(n257/258/261)、Ku/Ka 卫星通信、24GHz 车载/小型探测雷达、电子对抗、微波通信中继等 24GHz 以下微波全场景应用。
三、规格参数
3.1 射频参数
参数 | 指标 |
射频架构 | 基频:零中频直接变频;高频段:外差式上/下变频 |
频率范围 | 10MHz~24GHz |
基频段 | 10MHz~6GHz(离散式射频前端直接收发) |
高频段 | 6~24GHz(内置上/下变频模块) |
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(全频段每通道) |
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 |
变频方式 | 内置一级混频,UHD 透明控制 |
3.2 发射参数
参数 | 基频段(10MHz~6GHz) | 高频段(6~24GHz) |
最大输出功率 | 19.5dBm(约 90mW) | 约 10~15dBm(典型值) |
发射增益范围 | 0~31.5dB | 由变频模块链路预算决定 |
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 | 基频段(10MHz~6GHz) | 高频段(6~24GHz) |
最大输入功率 | -15dBm(安全限值) | -15dBm(安全限值) |
接收增益范围 | 0~31.5dB | 由变频模块链路预算决定 |
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 | 下变频至基频处理 |
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/路,共 20Gbps) |
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) |
HDMI 显示 | 1 路(本地显示输出) |
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(基频 TX1/TX2/RX1/RX2)/ 2.92mm K 型(高频) |
3.6 供电与物理参数
参数 | 指标 |
供电电压 | AC 220V |
典型功耗 | 约 300~400W(含工控机 + FPGA + RF + 变频模块) |
外形尺寸 | 65.8 × 38.2 × 13 cm |
产品重量 | 15kg(含内置变频模块) |
产品形态 | 便携一体化机箱(内置变频) |
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 2974 及同系列产品对比
SDR-LW 2974-24 是基于 SDR-LW 2974 的频率扩展进阶型号。SDR-LW 2974 系列形成了从基频高性能一体机到 44GHz 毫米波扩展的完整产品梯度,下表展示核心差异:
参数 | SDR-LW 2974 | SDR-LW 2974-24 | SDR-LW 2974-44 |
产品定位 | 高性能旗舰一体机 | 24GHz 微波扩展版 | 44GHz 毫米波扩展版 |
频率范围 | 10MHz~6GHz | 10MHz~24GHz | 10MHz~44GHz |
变频模块 | 无(纯基频收发) | 一级变频(6~24GHz) | 两级变频(6~24~44GHz) |
最大实时带宽 | 160MHz | 160MHz | 160MHz |
收发通道 | 2T2R | 2T2R | 2T2R |
ADC | ADS62P48,14 位 200MSps | 同 2974 | 同 2974 |
DAC | AD9146,16 位 800MSps | 同 2974 | 同 2974 |
FPGA | Kintex-7 XC7K410T | 同 2974 | 同 2974 |
处理器 | i7-9700(八核) | 同 2974 | 同 2974 |
内存 + 存储 | 16GB + 500GB SSD | 同 2974 | 同 2974 |
SFP+ 万兆光口 | 2 路 | 2 路 | 2 路 |
USB 3.0 | 4 路 | 4 路 | 4 路 |
HDMI 显示 | —— | 1 路 | 1 路 |
尺寸(cm) | 23.5×26.5×13.5 | 65.8×38.2×13 | 65.8×38.2×13 |
重量 | 3.6kg | 15kg | 17.5kg |
供电 | AC 220V / max 3A | AC 220V | AC 220V |
SDR-LW 2974-24 与 SDR-LW 2974 共享完全相同的离散式 ADC/DAC 架构(ADS62P48 + AD9146)、Kintex-7 XC7K410T FPGA 和 i7-9700 处理器平台,核心射频性能、数字处理能力和 UHD 软件生态完全一致。差异在于 2974-24 增加了内置一级变频模块实现 6~24GHz 频段扩展,导致机箱尺寸增大(65.8×38.2×13cm vs 23.5×26.5×13.5cm)和重量增加(15kg vs 3.6kg),同时增加了 HDMI 显示输出。所有基于 2974 开发的 SDR 应用均可无缝运行于 2974-24,高频段变频控制对上层应用完全透明。
五、应用领域
1. 5G NR FR2 毫米波基站原型验证(n257/258/261)
24GHz 频率覆盖直接支持 5G NR FR2 频段 n257(26.5~29.5GHz)、n258(24.25~27.5GHz)和 n261(27.5~28.35GHz)基站原型验证,160MHz 带宽可完整承载 100MHz 单载波信号,结合 RFNoC FPGA 加速实现实时波束成形和混合预编码算法验证。
2. Ku/Ka 波段卫星通信测试
覆盖 Ku 波段(12~18GHz)和 Ka 波段(18~20GHz 下行/27~31GHz 上行)卫星通信频段,可用于卫星地面站原型验证、星地链路 IQ 数据采集和卫星通信波形开发,支持宽带卫星信号的实时收发与协议分析。
3. 24GHz 车载与小型探测雷达
24GHz ISM 频段是车载盲点检测(BSD)、变道辅助(LCA)和小型探测雷达的主流工作频段。SDR-LW 2974-24 可用于雷达波形验证、FMCW/MFSK 雷达信号采集与处理、目标回波分析和雷达成像算法开发。
4. 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,结合多台 2974-24 通过 10MHz REF + PPS 同步组建 4×4/8×8 相参 MIMO 阵列,适用于毫米波混合波束成形和超分辨率测向研究。
5. 宽带频谱监测与认知无线电
10MHz~24GHz 超宽带频率覆盖 + 160MHz 实时带宽 + 14 位 ADC 高动态范围,可实现微波全频段的连续频谱扫描与实时信号监测,配合认知无线电引擎实现动态频谱接入和干扰检测避让。
6. 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 Ku/Ka 波段电磁环境"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。
7. 反无人机与微波电子对抗侦察
覆盖 2.4GHz/5.8GHz ISM 无人机遥控和图传频段 + 24GHz 毫米波探测频段,可在复杂电磁环境中对无人机通信信号和毫米波雷达回波进行实时检测、参数提取、协议分析和压制干扰策略验证,是综合电子对抗侦察的理想平台。
8. 微波通信中继与战术数据链仿真
24GHz 以下微波全频段覆盖 + 独立便携一体机设计,可用于战术数据链(Link11/Link16)和微波通信中继系统的半实物仿真与信号波形验证,结合 SFP+ 光纤和 PCIe 接口实现低延迟数据闭环。
9. 5G/6G 通感一体化(ISAC)研究
在毫米波频段同时进行通信信号收发和雷达感知,支持 5G-Advanced/6G 通感一体化(ISAC)前沿研究,利用 OFDM 波形实现通信与感知的频谱共享与联合优化,可用于高精度定位、环境重建和智能交通系统。
10. 高校微波与毫米波教学科研
独立一体机无需外接主机 + UHD/GNU Radio/RFNoC/MATLAB 全栈支持 + 24GHz 全频段覆盖,为高校提供从微波通信原理、天线测量、雷达系统到毫米波前沿研究的一站式 SDR 实验平台。
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