SDR-LW 2975
产品信息
一、产品简介
SDR-LW 2975 是武汉珞光电子有限公司推出的一款高性能嵌入式软件无线电独立设备。产品将 Intel Core i7-8700 六核高性能工控机与 Xilinx Zynq-7020 SoC FPGA 集成于一个紧凑的便携机箱中,内置 16GB DDR4 内存、500GB SSD 固态硬盘和 Linux 实时操作系统,射频前端采用 ADI AD9361 宽带捷变收发器,支持 2 发 2 收(2T2R)MIMO 全双工模式,频率覆盖 70MHz~6GHz,单通道实时带宽 56MHz。
与同系列 SDR-LW 2972 采用纯 FPGA(Artix-7)方案不同,SDR-LW 2975 选用 Zynq-7020 SoC FPGA,该芯片在可编程逻辑(PL)之外集成了双核 ARM Cortex-A9 处理系统(PS),为嵌入式协处理和低延迟任务提供了额外算力。产品同时配备 PCIe Gen2 x4 高速总线、双 USB 3.0 接口、千兆 RJ45 网口和 HDMI 显示输出等丰富 I/O,支持 DC 12V 低压直流供电,功耗低、部署灵活,特别适合移动/车载部署、分布式网络化部署和物联网网关等场景。
与所有珞光 USRP 设备一致,SDR-LW 2975 采用开源跨平台的 UHD 驱动架构,全面支持 GNU Radio、RFNoC FPGA 开发框架等主流 SDR 开发环境,并支持 10MHz 外部参考时钟和 PPS 秒脉冲精密同步能力。产品无需外接主机,开箱即用,是教学实训、外场测试和快速原型开发的理想选择。
二、产品优势
1. 独立一体化设计,即开即用
将 i7 工控机 + Zynq FPGA + AD9361 射频前端深度集成于 21×23.5×8.5cm 的紧凑便携机箱中,内置 Linux 实时操作系统,无需外接 PC 或配置主机环境,通电即可直接进行 SDR 开发与信号收发。
2. Intel Core i7-8700 高性能计算平台
搭载 Intel Core i7-8700 六核十二线程处理器(基础频率 3.2GHz,睿频 4.6GHz),配合 16GB DDR4 大容量内存和 500GB 高速 SSD 固态硬盘,可在本地直接运行 GNU Radio、MATLAB 等计算密集型信号处理应用,无需依赖外部主机资源。
3. ADI AD9361 宽带捷变收发器
射频前端采用 Analog Devices AD9361 Agile Transceiver,全集成双通道独立接收器与直接变频发射器,内置频率合成器,支持 70MHz~6GHz 宽带频率覆盖,单通道 56MHz 实时带宽,12 位 ADC/DAC(61.44MSps)。
4. Zynq-7020 SoC FPGA,异构计算架构
采用 Xilinx Zynq-7020 SoC FPGA(XC7Z020),在 85,000 逻辑单元 / 220 DSP48E1 / 4.9Mb BRAM 的可编程逻辑之外集成双核 ARM Cortex-A9 处理系统,可在 FPGA 内部实现 DDC/DUC 硬件加速,同时利用 ARM 核对基带数据进行近端低延迟预处理,形成 PL+PS 异构协同计算架构。
5. 丰富的高速互联接口
提供 PCIe Gen2 x4 高速总线接口、2 路 USB 3.0(5Gbps)高速接口、1 路千兆 RJ45 网口(1Gbps)和 1 路 HDMI 显示输出,同时支持 10MHz 外部参考时钟和 PPS 秒脉冲同步信号输入,接口种类和数量在同类独立一体机中最为丰富。
6. DC 12V 低压供电,功耗极低
采用 DC 12V 低压直流供电(最大 10A),典型功耗相比 AC 220V 供电的同类设备大幅降低,可直接使用电池或车载电源供电,特别适合移动部署、现场测试和远程分布式节点等供电受限场景。
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 可编程逻辑和 ARM 处理系统的计算引擎中,在 FPGA 内部完成 DDC/DUC、FFT、滤波等硬件加速任务,大幅降低 i7 主机处理器负载。
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 2975 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 定位等需要严格同步的网络化应用需求。
9. 跨平台软件生态与无缝迁移
全面支持 UHD 驱动架构,兼容 GNU Radio、RFNoC 等主流 SDR 开发框架,支持 Python/C++ 编程,用户在桌面端开发的 SDR 应用可轻松迁移至 SDR-LW 2975 本地独立运行,开发效率极高。
10. 70MHz~6GHz 全频段信号收发覆盖
频率覆盖 70MHz~6GHz,涵盖 FM 广播、航空通信、业余无线电、2G/3G/4G 蜂窝、WiFi、GPS、ISM 等绝大多数民用和工业无线电频段,可实现广播、手机、GPS、WiFi、ISM、FM 和 TV 信号等多类型无线电信号的收发与分析。
三、规格参数
3.1 射频参数
参数 | 指标 |
射频收发芯片 | ADI AD9361 Agile Transceiver |
频率范围 | 70MHz~6GHz |
频率步进 | ≤1kHz |
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(TX) | 56MHz |
最大实时带宽(RX) | 56MHz |
ADC 分辨率 | 12 位 |
DAC 分辨率 | 12 位 |
ADC 采样速率 | 61.44MSps |
射频架构 | 直接变频零中频 |
3.2 发射参数
参数 | 指标 |
最大输出功率 | ≥10dBm |
发射增益范围 | 0~75dB |
增益步进 | 0.5dB |
调制精度 | EVM < -40dB(典型值) |
频率合成 | 全集成 PLL 频率合成器 |
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 | 0~75dB |
增益步进 | 1dB |
噪声系数 | <3dB(典型值,AD9361) |
镜像抑制 | 优于 50dBc |
AGC | AD9361 内置自动增益控制 |
3.4 FPGA 与处理器平台
参数 | 指标 |
FPGA 型号 | Xilinx Zynq-7020(XC7Z020) |
FPGA 架构 | SoC FPGA = 可编程逻辑(PL)+ 处理系统(PS) |
逻辑单元 | 85,000 |
DSP48E1 Slice | 220 |
Block RAM | 4.9Mb(140 × 36Kb) |
PS 处理器 | 双核 ARM Cortex-A9,最高 866MHz |
FPGA DRAM | 1GB |
主机处理器 | Intel Core i7-8700 |
处理器架构 | 六核十二线程,3.2GHz(睿频 4.6GHz) |
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 |
高速数据总线 | PCIe Gen2 x4 |
USB 3.0 | 2 路(5Gbps/路) |
RJ45 千兆网口 | 1 路(1Gbps) |
HDMI 显示 | 1 路(本地显示输出) |
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 | DC 12V |
最大电流 | 10A |
典型功耗 | 约 30~50W(低功耗设计) |
外形尺寸 | 21 × 23.5 × 8.5 cm |
产品重量 | 2.5kg |
产品形态 | 紧凑型便携一体化机箱 |
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(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 |
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 2974 产品对比
SDR-LW 2975 是珞光电子独立软件无线电平台 297x 系列的重要组成产品,与 SDR-LW 2972(便携入门一体机)和 SDR-LW 2974(高性能旗舰一体机)形成完整的产品梯度,下表展示核心差异:
参数 | SDR-LW 2972 | SDR-LW 2975 | SDR-LW 2974 |
产品定位 | 便携入门一体机 | 便携高连接性一体机 | 高性能旗舰一体机 |
射频芯片 | AD9361 | AD9361 | 离散 ADS62P48 + AD9146 |
收发通道 | 2T2R | 2T2R | 2T2R |
最大实时带宽 | 56MHz | 56MHz | 160MHz |
ADC / DAC | 12-bit / 12-bit | 12-bit / 12-bit | 14-bit / 16-bit |
ADC/DAC 采样率 | 61.44MSps | 61.44MSps | 200MSps / 800MSps |
FPGA | Artix-7 XC7A200T | Zynq-7020 XC7Z020 | Kintex-7 XC7K410T |
逻辑单元 | 215,360 | 85,000 | 406,720 |
DSP Slice | 740 | 220 | 1,540 |
处理器 | i7-8700 | i7-8700 | i7-9700 |
内存 + 存储 | 16GB + 500GB SSD | 16GB + 500GB SSD | 16GB + 500GB SSD |
TX 最大功率 | ≥16dBm | ≥10dBm | 19.5dBm |
TX 增益范围 | 0~89.8dB | 0~75dB | 0~31.5dB |
PCIe 总线 | —— | Gen2 x4 | Gen2 x4 |
USB 3.0 | 1 路 | 2 路 | 4 路 |
RJ45 网口 | —— | 1Gbps × 1 | —— |
HDMI 显示 | —— | 1 路 | 1 路(2974-24/44) |
SFP+ 万兆光口 | —— | —— | 2 路 |
供电 | AC 220V | DC 12V | AC 220V |
功耗 | 180~250W | 约 30~50W | 约 150~200W |
尺寸(cm) | 23.5×30×8.5 | 21×23.5×8.5 | 23.5×26.5×13.5 |
重量 | 2.8kg | 2.5kg | 3.6kg |
10MHz REF + PPS | 支持 | 支持 | 支持 |
SDR-LW 2975 在三款产品中具有最丰富的标准 I/O(PCIe + 2×USB 3.0 + RJ45 + HDMI)和最低的功耗(DC 12V/30~50W),同时是唯一采用 SoC FPGA(Zynq-7020)方案的产品,可在 FPGA 可编程逻辑与 ARM 处理系统之间实现近端异构协同计算。SDR-LW 2972 侧重低成本与简单易用(纯 FPGA + AC 供电),SDR-LW 2974 侧重极致射频性能(160MHz 带宽 + 离散 ADC/DAC + Kintex-7 FPGA)。三者共享相同的 UHD 驱动架构和 GNU Radio/RFNoC 软件生态,用户可根据实际应用在性能、成本、功耗和连接性之间灵活选择。
五、应用领域
1. 无线电教学与科研实训
独立便携一体机 + Linux 实时系统 + 开源 GNU Radio/UHD + 丰富 I/O(HDMI 直连显示器、RJ45 组网、USB 3.0 采集回传),是高校通信工程、电子信息等专业无线电教学实训的理想平台。学生可直连显示器操作,或通过网口实现多台组网分布式实验。
2. 软件无线电(SDR)快速原型开发
GNU Radio 图形化开发环境 + UHD 驱动 + Python/C++ 编程接口 + RFNoC FPGA 加速,支持从算法验证到系统部署的快速迭代,大幅缩短 SDR 应用的开发周期。
3. 移动/车载部署与现场测试
DC 12V 低压供电(可直接使用车载电源或电池)、极低功耗(30~50W)、2.5kg 轻量便携 + 21cm 小巧尺寸,适合外场测试、车载部署、无人机载荷等移动场景的无线电信号采集与分析。
4. 分布式网络化频谱监测
千兆 RJ45 网口 + 外部时钟和 PPS 同步支持,可组建多节点分布式频谱监测网络,实现广域协同的电磁环境感知与频谱占用分析。
5. WiFi、蓝牙与 ISM 频段信号监测
覆盖 2.4GHz/5GHz WiFi 频段及 ISM 开放频段,支持 WiFi 信号抓包分析、蓝牙通信监测、ISM 设备干扰排查等无线安全与频谱管理应用。
6. GPS/GNSS 信号接收与导航研究
支持 GPS L1(1575.42MHz)等 GNSS 信号的接收与处理,结合 GNU Radio 可搭建 GPS 接收机原型,适用于导航信号研究、欺骗检测与教学演示。
7. 2G/3G/4G 蜂窝通信协议研究
70MHz~6GHz 覆盖主流蜂窝通信频段,56MHz 带宽可承载 LTE 标准载波信号,用于蜂窝通信协议分析、下行信号解调、基站信号监测等研究应用。
8. 物联网与工业通信网关测试
DC 12V 供电 + 丰富 I/O(PCIe + USB 3.0 + RJ45)+ 低功耗设计,适合作为物联网边缘计算网关,在工业现场进行 433MHz/868MHz/915MHz/2.4GHz 等物联网频段的通信测试与协议分析。
9. 电子对抗基础教学与演练
作为电子对抗教学平台,可演示信号截获、调制识别、干扰仿真等基础电子战概念,帮助学生理解电子侦察与电子防护的基本原理。
10. 业余无线电与 HAM 通信实验
覆盖业余无线电台频率,支持 SSB、AM、FM、数字模式等多种制式的收发,是业余无线电爱好者(HAM)兼具便携性与丰富接口的理想实验平台。
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