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LW-X310 国产通用软件无线电平台
DC-6 GHz(最高支持拓展到 44 GHz)· 2 个独立发射 + 2 个独立接收通道 · 单通道最大带宽 160 MHz · Xilinx Kintex-7 XC7K410T FPGA · PCIe x4 与千兆/万兆 SFP+ 高速接口
产品简介
LW-X310 是一款性能卓越、定位于高端的软件无线电设备,服务于下一代软件无线电设计与开发。Xilinx Kintex-7 410T 作为 LW-X310 的数字处理核心,提供了包括射频前端、DDR3 以及主机接口在内的主要元器件的高速连接。FPGA 默认提供 UHD 用于控制数字下变频和数字上变频、精细的频率调谐以及一些其他 DSP 功能模块的全部功能。
设备采用可配置射频前端架构,支持插入两张射频子板,可实现 2 个独立的发射和 2 个独立的接收通道,收发全双工、单通道最大带宽 160 MHz;用户可利用资源丰富的 Kintex-7 FPGA 空余空间,配合 USRP 支持的 RFNoC 开发框架开发实现自己的 DSP 处理模块。
LW-X310 支持任意采样率,频率覆盖范围从 DC 到 6 GHz,并提供 PCIe x4、千兆/万兆 SFP+ 网口等多种高速接口,兼顾低延迟直连与远距离高速回传,适合高校通信实验教学、开源无线通信项目开发以及专业级原型验证与系统集成。
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核心参数
• 频率范围:DC-6 GHz,最高支持拓展到 44 GHz(依赖射频子板)
• 收发通道:插入两张射频子板,可实现 2 个独立发射通道 + 2 个独立接收通道
• 最大带宽:收发全双工,单通道 160 MHz
• 主芯片:Xilinx Kintex-7 XC7K410T FPGA,406k 逻辑单元、28,620 Kb 存储单元、1540 个乘法器、时钟速率 200 MHz
• 板载内存:1 GB DDR3,通过 FPGA 参考设计灵活接入
• ADC / DAC:ADC 14 bits(最大 200 MSps);DAC 16 bits(800 MSps)
• 主机接口:PCIe x4 200 MS/s、万兆 SFP+ 200 MS/s、千兆 SFP+ 25 MS/s(16 位数据流带宽)
• 同步方式:内置 GPSDO,锁定 GPS 后实现优于 50 ns 全局定时对齐;支持 10 MHz 或 PPS 外部参考输入
• 时钟精度:本振精度 2.5 ppm,未锁定 GPSDO 精度 20 ppb
• 开发框架:支持 RFNoC 开发框架、UHD 驱动与 GNU Radio
• 电源与物理属性:直流 12 V 输入、功耗 45 W;尺寸 21.8 × 26.7 × 4.2 cm,重量 2.6 kg
架构与特性
高性能可编程基带处理器
• LW-X310 内置大型用户可编程 Xilinx Kintex-7 XC7K410T FPGA,提供大量逻辑资源、内存和乘法器,可实现复杂数字信号处理算法,为用户自定义功能开发提供强大支持
• 与网口系列对比:LW-N210 为 Spartan3 XC3SD3400A(53k 逻辑单元、2,268 Kb 存储、126 个乘法器、100 MHz 时钟、25 MS/s 数据流带宽),LW-X310 为 Kintex-7 410T(406k 逻辑单元、28,620 Kb 存储、1540 个乘法器、200 MHz 时钟、200 MS/s 数据流带宽)
• 板载 1 GB DDR3 通过 FPGA 参考设计灵活接入,以缓冲和数据存储存储器补充 FPGA 资源
多种高速数据传输接口
• 千兆 SFP+ 接口:支持 25 MS/s 全双工传输,兼容性广,可用于对带宽要求不高的常规应用,也可作为设备初始配置和简单测试的便捷接口
• 万兆 SFP+ 接口:支持 200 MS/s 全双工传输,适合实时数据采集、高速数据传输等大带宽场景
• PCIe x4 接口:支持 200 MS/s 全双工传输,低延迟,一般延迟在 10 μs 左右,适合 PHY/MAC 研究等需要确定性操作与低延迟的应用
灵活的时钟架构与自定义采样率
• 内部时钟源:内部集成 GPS 驯服振荡器(GPSDO),锁定 GPS 信号后可提供高精度频率基准,并实现优于 50 ns 的全局定时对齐
• 外部参考时钟:可通过外部参考时钟输入(如 10 MHz 或 PPS)同步 LW-X310,适用于 MIMO 系统或分布式系统等需要多设备同步的场景
• 自定义采样率:针对 X310 采样率设置的固有局限,在 FPGA 中自主研发重采样率模块,实现对主时钟的小数倍分频采样率设置,显著提升配置灵活性与信号适应性
多种射频子板选择
• LW-X310 支持两个扩展带宽的子板插槽,用户可根据需求更换子板,灵活适配不同频段和功能
• LFRX/LFTX-LW:0-30 MHz,最大信号处理带宽 30 MHz;LFRX-LW 可直接访问 ADC 输入,接收 DC 至 30 MHz 的实信号或正交信号;LFTX-LW 采用两个高速运算放大器,允许从 0-30 MHz 进行传输
• UBX-LW 40/160:10 MHz-6 GHz,瞬时带宽 40 MHz/160 MHz,为全双工宽带收发器;多个 UBX 子板的相干和相位对齐操作可用于探索 MIMO 和测向应用
• TwinRX-LW:10 MHz-6 GHz,每个通道 80 MHz;LW-X310 搭配 TwinRX-LW 子板可实现 4 个接收通道,具备宽动态范围与准确相位同步,适合频谱监测与测向
产品接口与扩展能力
• 前面板:JTAG(板载 USB-JTAG 编程器)、RF A 射频通道(TX/RX、RX2)、AUX I/O 前面板 GPIO 连接器、RF B 射频通道(TX/RX、RX2)、PWR 电源开关(锁定时启动 SDR,释放时关闭 SDR)
• 后面板:PWR 电源接口、1G/10G ETH(SFP+ 端口,0 口默认为 1G ETH,1 口默认为 10G ETH)、REF OUT 参考时钟输出、REF IN 参考时钟输入、PCIe x4 连接端口、PPS/TRIG OUT、PPS/TRIG IN、GPS ANT 天线接口
• GPIO 与 JTAG:通用输入输出接口允许用户控制外部组件(如放大器和开关);USB JTAG 接口用于 FPGA 编程、硬件调试与测试,加快开发进程
开发环境
• 主机开发工具:GNU Radio、MATLAB 与 Simulink、LabVIEW、Python
• 操作系统支持:Windows、Linux、Mac OS
• FPGA 开发:Xilinx Vivado、Vitis
典型应用
• 频谱监测:宽带频谱监测与信号检测、无线通信系统中的干扰检测与定位、军事或民用信号情报采集与分析
• 无线通信研究:5G/6G 物理层协议的研究与验证(如毫米波通信)、LTE 与 Wi-Fi 等无线协议的开发与测试
• MIMO 与测向:大规模 MIMO 系统的研究与实验;LW-X310 与两张 TwinRX 射频子板结合使用可实现高精度相位同步,特别适合测向应用
• 教育与实验:高校通信课程的实验教学、开源无线通信项目(如 OAI、OpenBTS、srsRAN)的开发与测试
• 方案概述:覆盖 5G/6G 通信、视频传输系统、通感一体化研究平台、6G 智能超表面通信系统、5G 端到端开源研究平台、5G 室内定位、物联网多协议测试平台等方案方向
资源下载
• 详细指标:全部技术指标已单独整理,详见 LW-X310 详细指标页
本页技术指标整理自上述官方资料,实际配置以厂商最新规格书为准。
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