宽带信号采集、记录、处理、回放系统

系统概述

宽带信号采集、记录、处理、回放系统由基于 RFSoC 的高速信号采集处理平台及宽带数据接收、存储、处理上位机系统组成。

核心架构：

高速信号采集处理平台基于 Xilinx ZU47DR RFSoC 设计，采用 ARM 与 FPGA 异构处理架构，确保了高性能与实时性的平衡。内置 8 通道 RF-ADC/DAC，直接覆盖 30M～6GHz 超宽频段。

宽带数据接收、存储、处理上位机系统搭载高速光纤收发卡，通过 QSFP28 接口转接 PCIe 3.0 x16 实现与上位机的高速数据交互，经过多路并行存储实现 10GB/s 的连续存储。

该系统具备高采样频率、高分辨率、高带宽的核心优势，支持模拟信号的采集、实时传输、高速落盘存储及后续数据分析功能。

核心指标

通道配置：

8 路接收，8 路发送

信号接收：

14bit 接收，采样率：5GS/s，带宽：30MHz～2500MHz（软件配置任选单路采集）

信号发送：

14bit 发送，采样率：5GS/s，带宽：30MHz～1400MHz（软件配置任选单路播放外部数据文件）

高速信号采集处理平台光纤传输带宽：

QSFP28 接口，接口传输速率可达 100Gbps，连续数据传输能力达 10GB/s

上位机最大存储深度：

8/16/32TB（可定制）

典型应用

核心硬件架构

1. 高速信号采集处理平台

高速信号采集处理平台基于坤驰科技自研产品 QT2347DR，由高集成度的 RF SoC 芯片（含射频前端、ARM、ADC、DAC、FPGA）及时钟管理模块等组成，有效简化了 RF 信号处理链，帮助产品实现更低功耗、更小体积，满足高要求的应用场景。

三种产品形态：

2. 宽带数据接收、存储、处理上位机系统

宽带数据接收、存储、处理上位机系统包含一台高性能计算机及高速光纤收发卡，可选用坤驰科技光纤收发卡自研货架产品：QT1426 或 QT1428。

3. 数据传输

数据传输环节采用“光纤采集+PCIe转接”的双重高速架构，兼顾传输距离与传输速率：高速信号处理平台最高通过双100Gbps光纤接口与宽带数据接收、存储、处理上位机系统建立连接，利用光纤传输抗干扰、低延迟、高带宽的优势，实现采集数据的远距离、无失真传输；宽带数据接收、存储、处理上位机系统搭载的FPGA光纤采集卡，目前最高通过PCIe3.0 x16接口与上位机通信，PCIe3.0 x16接口有效传输带宽可达10GB/s，实现采集数据与上位机的实时交互，确保数据传输不出现卡顿、丢包现象，满足高速信号采集的实时性要求。

上位机界面

数据传输环节采用“光纤采集+PCIe转接”的双重高速架构，兼顾传输距离与传输速率：高速信号处理平台最高通过双100Gbps光纤接口与宽带数据接收、存储、处理上位机系统建立连接，利用光纤传输抗干扰、低延迟、高带宽的优势，实现采集数据的远距离、无失真传输；宽带数据接收、存储、处理上位机系统搭载的FPGA光纤采集卡，目前最高通过PCIe3.0 x16接口与上位机通信，PCIe3.0 x16接口有效传输带宽可达10GB/s，实现采集数据与上位机的实时交互，确保数据传输不出现卡顿、丢包现象，满足高速信号采集的实时性要求。

定制算法

1、信号处理算法 DDC（数字下变频）

软件无线电中，对射频模拟信号或宽带中频模拟信号，通过模数转换器进行数字化处理：采用数字下变频(Digtal Down Converter，DDC)技术，DDC包含复数混频功能以及数字抽取低通滤波功能，支持对信号进行频率变换、滤波、抽取等处理，将信号分离和提取处理，并将采样速率降低到较低速率，送到基带信号处理单元进行后续处理。

复数混频用于将用户关注频段搬移至0Hz，支持多通道并行复数混频，可支持多路IQ复信号频率并行下变频。抽取滤波器采用多级低通滤波器级联方案，支持多路IQ并行低通滤波，抽取率可选。

2、信号处理算法 DUC（数字上变频）

数字上变频（Digital Up Converter，DUC）具有复数混频功能以及数字插值低通滤波功能。复数混频用于基带IQ信号搬移至用户关注频段，支持多通道并行复数混频，可支持多路IQ复信号频率并行上变频。插值滤波器采用多级低通滤波器级联方案，支持多路IQ并行低通滤波，支持多种插值率可选。

3、数字信号生成

数字调制信号，如BPSK、QPSK、OQPSK、QAM512、QAM4096、APSK128等多种调制类型，多广泛应用于无线通信、卫星通信和地面通信行业。

调频连续波信号，它是一种频率连续线性变化的信号，在雷达系统中常用作发射信号；它可以通过一定时间内扫描信号的频率，接收目标反射的回波信号，以计算雷达系统中的距离、速度等信息。

跳频信号，支持自定义生成跳频信号：正向跳频信号、反向跳频信号；跳频技术是对抗无线电干扰的有效手段，亦可有效保障数据的机密性。

噪声信号，支持自定义生成高斯白噪声、正态分布噪声等多种噪声信号；在无线通信中可用于建立信道模型，同时对于测试验证接收机的软解调算法具有重要作用。