一.传统设备的采样率痛点,曾是行业共性难题
传统 SDR 设备(含传统 X310 )Host 侧的基带数据采样率,只能设置为主时钟频率的整数倍分频。当面对需要特定采样率的业务(如定制化频段监测、专用通信协议适配)时,用户只能在 Host PC 侧通过软件方式进行 resample(重采样)。但这种方式存在两大核心问题:一是会消耗大量 PC 端计算资源,加重 CPU 负载;二是极易导致数据接收或发送出现不连续,影响业务数据的完整性与可靠性。
二.FPGA 侧重采样模块,实现"任意采样率"
针对传统设备的局限,珞光先以USRP-LW X310为试点,硬件架构上实现关键突破 -- 在FPGA内部自主研发并集成了一个全新的硬件功能模块-重采样模块,从根源上解决采样率适配难题。
经实测验证技术稳定性与适配性后,进一步将该模块标准化,延伸至所有 RFNoC 架构设备,从根源上解决RFNoC全系列产品的采样率适配难题。
这一升级不仅带来了采样率的 “灵活性革命”,更同步优化了系统性能与兼容性,形成以下几大核心优势:
2.1采样率设置无限制,精准匹配业务需求
RFNoC全系列产品的重采样模块支持 Host 侧动态配置系数,不再受限于 “主时钟频率的整数分频” 的固定模式。无论业务需要何种特定采样率,均可通过灵活配置实现精准适配,无需为迁就设备硬件限制调整业务逻辑。
2.2释放 Host 侧资源,保障数据连续传输
由于重采样模块直接在FPGA侧完成采样率处理,无需再在 Host PC 侧进行 IQ 数据的 resample 计算。这一优化大幅降低了 PC 端 CPU 负载,即便在 PC 资源有限的场景下,设备也能确保 Rx 通路数据连续接收、Tx 通路数据连续发送,彻底杜绝数据断流问题。
2.3兼容 UHD 框架,无缝衔接现有开发体系
RFNoC全系列产品完全适配 UHD框架,支持两种处理模式灵活切换:既可以兼容传统 UHD 的整数倍抽取 / 插值处理流程,保障既有项目的平滑过渡;也能启用多相滤波器的灵活处理模式,满足新业务的定制化需求,无需重构开发环境,最大程度保护用户前期技术投入。
2.4助力定时恢复,实时性显著提升
“任意采样率”让设备能支持更多使用场景,特别是对定时恢复算法有显著帮助,可让采样时钟与符号速率实现 “近理想匹配”,大幅降低定时恢复算法的同步难度与计算开销,提高系统的实时性。
2.5协议支持更灵活,释放硬件潜力
在实际应用中,非RFNoC架构的B210 设备虽能较好地支持 Wi-Fi、LTE、5G、LoRa、Zigbee 等多种通信协议标准,但其射频前端带宽有限,难以满足大带宽业务场景的需求;而传统RFNoC架构的X310 设备虽具备较强的射频带宽能力,却受限于固定的采样率配置,无法灵活适配众多标准协议所要求的特定采样率,导致协议兼容性较差。
如今,RFNoC全系列产品通过支持用户自定义采样率,不仅显著增强了对各类通信协议的适配灵活性,也进一步提升了信号处理的效率与系统整体性能。
从 “适配设备” 到 “设备适配业务”,推动 SDR 应用升级
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