珞光电子 · LUOWAVE
LW-X410 四通道软件无线电平台
1 MHz–7.2 GHz(可调谐至 8 GHz) · 4 个独立收发通道 · 单通道 400 MHz 瞬时带宽 · 12 位 ADC / 14 位 DAC · Xilinx Zynq UltraScale+ RFSoC ZU28DR
产品简介
LW-X410 是武汉珞光电子推出的新一代四通道软件无线电平台,基于 Xilinx Zynq UltraScale+ RFSoC 芯片设计,集成四核 ARM 处理器及 12 位 ADC / 14 位 DAC。该设备具有 1 MHz–7.2 GHz(可调谐至 8 GHz) 的宽频段覆盖能力,采用两级超外差架构,提供 4 个独立收发通道,每个通道支持 400 MHz 瞬时带宽。
设备配备双 100 GbE QSFP28 高速数据接口,以及 USB JTAG、USB 串口、千兆以太网等调试接口,支持 GPSDO、10 MHz 参考时钟和 PPS 信号等多种同步方式。射频前端架构采用 3 GHz 以下的超外差两级转换(提高信号质量)和 3 GHz 以上的单级转换(优化高频性能),配合滤波和功率电平控制,提供高保真信号发射和接收。
凭借宽频段、大带宽、多通道、高集成度等优势,LW-X410 可支持 LabVIEW、GNU Radio 等多种开发环境,成为无线通信、雷达、电子战等领域的理想研发平台。
核心参数
• 频率范围:1 MHz–7.2 GHz,可调谐至 8 GHz,频率步进 < 1 Hz
• 通道数:4 个独立 TX 和 RX 通道,每通道支持 1 MHz–7.2 GHz 独立频点设置
• 最大实时带宽:每通道 400 MHz
• IQ 采样率:高达 500 MS/s
• ADC/DAC 分辨率:12 bits ADC / 14 bits DAC(RF-ADC 12 位 4 GSPS、RF-DAC 14 位 6.5 GSPS)
• 主芯片:Xilinx Zynq UltraScale+ ZU28DR RFSoC,内置四核 ARM 处理器
• 数据接口:2 个 QSFP28(10/100 GbE、Aurora)+ 1 个 PCIe Gen3 x8 + 1 个千兆以太网电口
• 同步方式:内置 GPSDO,支持外接时钟参考和 PPS 时间参考
• 射频架构:两级超外差(3 GHz 以下两级转换、3 GHz 以上单级转换)
• 开发框架:RFNoC FPGA 开发框架,支持 LabVIEW、GNU Radio 等开发环境
• 整机形态:22.2 × 28.7 × 4.4 cm,重量 2.74 kg,供电 12 V DC / 最大 16 A
架构与特性
高性能射频
• 宽频段覆盖:频率范围从 1 MHz–7.2 GHz(可调谐至 8 GHz),这一宽广的覆盖范围使设备能够支持从低频到高频的多种无线通信标准和应用场景。
• 大瞬时带宽:每个通道高达 400 MHz 的瞬时带宽,LW-X410 能够处理大量数据流,适合于宽带信号处理;用户可利用更宽的通道实现通道绑定和载波聚合,获得更高的数据吞吐量。
• 高精度 ADC/DAC:XCZU28DR 内部集成 4 个 RF-ADC 和 RF-DAC 子系统,其中 RF-ADC 为 12 位 4 GSPS 采样率的高精度高速 ADC,RF-DAC 为 14 位 6.5 GSPS 采样率的高精度 DAC,确保高速数据处理与转换过程中的高精度和低失真表现。
• 超外差架构:射频前端架构采用 3 GHz 以下的超外差两级转换(提高信号质量)和 3 GHz 以上的单级转换(优化高频性能),配合滤波和功率电平控制,提供高保真信号发射和接收。
高性能基带
• LW-X410 基于 Xilinx Zynq UltraScale+ ZU28DR RFSoC 芯片构建,采用异构处理架构,集成 ARM Cortex-A53 四核处理器和 Cortex-R5 双核实时处理器,搭配 UltraScale+ 可编程逻辑资源,能实现高效多线程处理与定制化功能。
• 配备三组 DDR4 内存模块:板载 PS DDR4 为 4 GB 64 bit,PL DDR4 为 2 × 4 GB 64 bit,工作速率 2400 MT/s,充分满足高带宽、低延迟的数据吞吐需求。
• FPGA 资源:系统逻辑单元 930k、可编程逻辑单元(LUTs)425,280、DSP 切片 4,272、Block RAM 38 Mb、UltraRAM 22.5 Mb、分布式 RAM 13.0 Mb。
全独立多通道设计
• 独立调谐能力:4 个独立的 TX 和 RX 通道,每个通道支持 1 MHz–7.2 GHz 独立频点设置,各通道可同时工作在完全不同的频段,实现频分双工(FDD)应用或同时模拟多个信号。
• 多通道并行收发:借助 GNU Radio 和 UHD 等开源工具链,用户可通过软件设置每个通道的中心频率、带宽、增益等参数,灵活控制各通道的信号发射和接收,在电子战、频谱监测等需要多信号并行处理的场景中具有显著优势。
• 通道数扩展:对于大规模 MIMO 等需要大量通道且对通道间相位一致性要求极高的应用,可通过 GPSDO 或统一的外部参考时钟同步多个设备,实现所有收发通道的精确时间与相位对齐。
高速数据传输与接口
• 大数据传输能力:LW-X410 提供两个支持 100 GbE 的 QSFP28 接口,可实现高速数据流传输;每个接口包含 4 通道,单通道速率最高 25 Gbps,单接口总带宽最高 100 Gbps。
• 丰富的调试接口:包括 GPIO 接口、JTAG、1GbE 以太网口和 Type C USB to PS 主机接口。
• 同步与时钟:LW-X410 带有一个板载 GPS 驯服振荡器(GPSDO)、一个 PPS 接口和 10 MHz 参考时钟,可实现多设备的时钟和定时同步操作。
支持频率扩展(可选模块)
• 24G 变频模块:LW-X410 扩频选件,6–24 GHz,2 通道
• 44G 变频模块:LW-X410 扩频选件,24–44 GHz,2 通道
• 频段扩展模块可将中频信号升频到 6–44 GHz 频段,帮助用户快速组建该频段系统,支持面向未来 6G 标准的技术探索与验证。
正面板接口定义
• DB 0 / DB 1 射频接口:RF 0 与 RF 1 各提供 TX/RX 0(发射/接收通道)和 RX 1(接收通道),均为 50 Ω 阻抗的 SMA(母头)接口
• GPIO 0 / GPIO 1:采用 HDMI 接口,每个接口可独立配置 1.8 V(默认)/ 2.5 V / 3.3 V 输出电压
背面板接口定义
• iPass + zHD:PCIe Gen3 x8 接口,提供与主机 PC 的 PCIe 连接,该接口仅支持二次开发
• QSFP28:2 个 QSFP28 接口(10/100 GbE)
• SMA 接口:GPS ANT(GPS 天线接口)、REF IN(参考时钟输入端口,最大输入功率 15 dBm)、PPS IN(PPS 输入端口)、TRIG IN/OUT(触发输入/输出端口)
• POWER:外部直流电源接口,支持 12 V、16 A 输入
• CONSOLE JTAG:USB Type-C 接口,用于连接主机与设备 FPGA 进行开发和调试
• USB to PS:USB Type-C 2.0 接口,可将外设(如 USB 大容量存储设备)连接至处理系统(PS)
• ETHERNET:10/100/1000M RJ45 以太网接口,与板载 PS 系统连接,支持 SSH 方式连接 PS
• 指示灯:LED 0(处理器运行状态)、LED 1(FPGA 程序加载状态)、LED 2(存储活动状态)和 PWR 电源指示灯(含正常/错误/待机三种供电状态)
典型应用
• 5G/6G 通信研究:Massive MIMO 原型验证;5G FR2 频段研究 —— 配合毫米波扩展模块可扩展至 5G FR2 频段
• 雷达系统设计:雷达原型研究以及试验 —— 频段覆盖 L、S、C 波段;多目标探测 —— 多通道并行处理实现多目标探测、跟踪以及复杂环境下的信号处理
• 频谱监测与流盘:宽频段实时频谱分析 —— 1 MHz–7.2 GHz 覆盖(可扩展至 44 GHz);数据流盘 —— 通过两个可配置的 QSFP28 端口实现高吞吐率数据交换和数据流盘回放
• 电子战(EW)与复杂电磁环境仿真:多辐射源模拟 —— 模拟复杂战场电磁环境;干扰信号生成 —— 高动态范围 DAC 可生成高保真欺骗干扰信号
• MIMO 测试:多通道并行收发与相位一致性验证
资源下载
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。
详细指标请见 LW-X410 详细指标页。
onetest仪器资源库 · 珞光电子 LW-X410 四通道软件无线电平台