Com o avanço das comunicações sem fio, detecção de radar e tecnologias de reconhecimento eletrónico,a procura de aquisição de sinal síncrono multicanal tornou-se cada vez mais críticaA LUOWAVE desenvolveu um sistema de aquisição de sinal síncrono de 16 canais de alta precisão baseado em oitoUSRP-LW N321Este sistema permite a aquisição paralela e o alinhamento preciso tempo-frequência, apoiando aplicações-chave como a detecção de direcção do espectro espacial e sistemas MIMO.

1Descrição do sistema

O sistema de aquisição de sinal síncrono de 16 canais é baseado no LUOWAVEUSRP-LW N321plataforma, constituída por unidades USRP-LW N321, um controlador host, um interruptor de rede, uma fonte de relógio OctoClock-LW-G e um gerador de sinal.

O sistema emprega oito dispositivos USRP-LW N321 (um total de 16 canais), todos conectados via fibra óptica 10G ao switch e sincronizados por uma fonte de relógio OctoClock-LW-G.Um gerador de sinal fornece o sinal do oscilador local (LO), que é distribuído através de um divisor de potência para garantir uma coerência de fase superior a 1° em todos os canais.fornecimento de dados de sinais sincronizados de alta precisão para aplicações de investigação avançadas, como a determinação de direção do espectro espacial de alta precisão e a concepção de sistemas de transceptores MIMO;.

2. Componentes do sistema

(1) SDR programável (USRP-LW N321)

OUSRP-LW N321serve como front-end de RF, cobrindo uma faixa de frequências de 3 MHz a 6 GHz com largura de banda instantânea de até 200 MHz por canal.suporte à arquitetura distribuída, e flexibilidade programável tornam-no ideal para sistemas de aquisição síncrona multicanal.

(2) Controlador host

Recomenda-se um servidor de alto desempenho equipado com uma placa aceleradora 100G para processamento de sinal em banda base em tempo real e transferência de dados de alta velocidade,assegurar um apoio sólido à prototipagem de sistemas complexos e à validação teóricaNeste sistema, usamos o SDR-LW 4940 como controlador host.

(3)Fonte do relógio OctoClock-LW-G

Fornece referências de 10 MHz e PPS para sincronizar todas as unidades USRP-LW N321, garantindo um cronograma preciso e um alinhamento do gatilho.

(4) Gerador de sinal

Um sinal LO externo é gerado e dividido em oito caminhos através de um divisor de potência, alimentando as entradas LO de todas as unidades USRP-LW N321 para manter a sincronização de fase.

(5) Interruptor de rede

Conecta o servidor e oito dispositivos USRP-LW N321 via fibra óptica 10G, enquanto o servidor interage através de um link de fibra 100G para transmissão de dados de alto rendimento.

3. Topologia do sistema e conexões

(1) Conexões de disparo de relógio e PPS

O OctoClock-LW-G fornece oito saídas de relógio de 10 MHz e oito sinais de sincronização PPS.

(2) Distribuição LO

Um gerador de sinal de alta estabilidade alimenta um divisor de potência de 8 vias, fornecendo sinais LO para todas as unidades USRP-LW N321 através de cabos de igual comprimento para garantir a sincronização de frequência, fase e tempo.

(3) Conexão de dados

Os dados front-end SDR são transmitidos para o servidor através de interfaces 10G SFP+.

(4) Conexões de RF

Cada USRP-LW N321 suporta dois canais RX e dois canais TX, conectados através de cabos de RF a uma matriz de antenas dispostas em uma configuração específica.

4Especificações essenciais

• Faixa de frequência: 3 MHz ∼ 6 GHz (assíncrona), 450 MHz ∼ 6 GHz (sincrona)

• Largura de banda do sinal: Até 200 MHz (3 dB), taxa máxima de amostragem de 250 Msps (configurável como submúltiplos inteiros do relógio mestre: 200/245.76/250 MHz)

• Canais: Configuração padrão de 16 canais (expansível)

• Armazenamento: SSD de 64 TB (suporta gravação de 2 horas a 16 ch × 122,88 Msps)

• Sincronização de fase: < 1° coerência de fase para aplicações MIMO e espectro espacial

• Visualização: Espectrogramas em tempo real (max hold, média, persistência), gráficos das cachoeiras

• Formato de dados: Arquivos de QI binário em bruto compatíveis com MATLAB/ferramentas de terceiros

  Reprodução: Gravação de longa duração com repetição selectiva de segmentos

  GPSDO: GPS integrado opcional para localização geográfica e marcação horária precisas

  
  

  5Interface de software de aquisição de sinal