2025-03-12
在追求更快、更穩(wěn)的無線通信路上，傳統(tǒng)射頻架構(gòu)深陷帶寬-功耗-成本的“不可能三角”：帶寬每翻倍，系統(tǒng)復(fù)雜度與功耗增幅遠(yuǎn)超線性增長。傳統(tǒng)方案通過“分立式功放+多級變頻鏈路+JESD204B 接口”的組合試圖平衡性能與成本，卻難以滿足實時性嚴(yán)苛的超大規(guī)模 MIMO 通信等場景需求。
在此背景下，AXW49 射頻開發(fā)板以“直采+異構(gòu)”重構(gòu)射頻范式：
基于 AMD Zynq UltraScale+? RFSoC Gen3 XCZU49DR 芯片的 16 通道 14 位 2.5GSPS ADC 與 16 通道 14 位 9.85GSPS DAC，實現(xiàn)全數(shù)字域直接射頻采樣，消除 JESD204B 接口延遲；
通過集成 Kontron X86 COME 模塊，構(gòu)建“FPGA 實時+ARM 控制+X86 協(xié)議棧處理”的三級流水線，為高性能射頻信號處理/實時嵌入式系統(tǒng)/高速數(shù)據(jù)存儲場景提供“超密度、零妥協(xié)”的優(yōu)化方案。
-核心優(yōu)勢- 直接射頻采樣 簡化信號鏈，突破帶寬限制 通過集成 ADC/DAC 實現(xiàn)直接射頻采樣，消除傳統(tǒng)模擬混頻與 JESD204B 接口，減少模擬鏈路層級，降低系統(tǒng)延遲與功耗。 異構(gòu)計算 FPGA+ARM+X86 全棧低延遲處理 AXW49 融合三類計算單元，實現(xiàn)從實時信號處理到智能決策的全棧加速： FPGA 實時層（PL端） 16 通道并行處理：支持?jǐn)?shù)字上下變頻（DUC/DDC）、FFT/FIR濾波，時延低至微秒級，滿足 5G 波束賦形、雷達脈沖壓縮等場景需求。 ARM 控制層（APU/RPU） 四核 Cortex-A53（APU）運行Linux，處理協(xié)議棧、設(shè)備管理； 雙核 Cortex-R5（RPU）運行實時操作系統(tǒng)（RTOS），實現(xiàn)硬實時控制。 X86 協(xié)處理層（Kontron 模塊） 通過高速接口與 FPGA 互聯(lián)，執(zhí)行大數(shù)據(jù)量后處理。 高密度擴展 面向未來系統(tǒng)的彈性架構(gòu) - 通道密度：單板 16 路 ADC/DAC 同步采樣，支持多板級聯(lián)，適用于相控陣?yán)走_與 Massive MIMO 基站； - 數(shù)據(jù)吞吐：雙 100Gbps QSFP28 光口+DDR4+NVMe SSD 分級存儲，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)實時流盤； - 部署靈活：板載 M.2、SD 卡及多路千兆以太網(wǎng)，靈活適配邊緣計算、工業(yè)現(xiàn)場與實驗室研發(fā)。
-硬件配置速覽- 主控芯片 基于 AMD Zynq UltraScale+ RFSoC Gen3 XCZU49DR，集成可編程邏輯（PL）、四核 ARM Cortex-A53 應(yīng)用處理單元（APU）、雙核 ARM Cortex-R5 實時處理單元（RPU）。 擴展 Kontron X86 COME 協(xié)處理模塊，與 FPGA 協(xié)同，增強通用計算與協(xié)議處理能力。 射頻前端 16 通道 14 位 2.5GSPS ADC+16 通道 14 位 9.85GSPS DAC：直接射頻采樣，支持寬頻信號捕獲。 采用高性能微型 RF 連接器 190-0108-AAD1，確保信號完整性。 存儲系統(tǒng) 內(nèi)存配置：8×DDR4（PS/PL 各 4）、2×1Gb QSPI Flash。 存儲擴展：1×M.2 NVMe、1×SD卡、嵌入式存儲芯片（通過板對板連接器擴展）。 通信與擴展接口 高速光口：2×100 Gbps QSFP28 光口 通用接口：USB3.0（PS 端+U21 擴展）、雙千兆以太網(wǎng)（PS/PL 各 1 路）。 擴展接口：通過 U21 連接器擴展 USB3.0、RJ45、視頻接口。 -典型應(yīng)用場景- ▲ 5G 通信 Massive MIMO 基站：16 通道實時波束賦形，可實現(xiàn)顯著的占板面積及功耗減少 ▲ 雷達信號處理 滿足更大的應(yīng)用需求，在預(yù)警場景下實現(xiàn)低時延收發(fā)，獲得最佳響應(yīng)時間。 ▲ 衛(wèi)星與儀器測試 利用直接 RF 采樣、高靈活、可重構(gòu)邏輯及軟件可編程性，為信號生成和信號分析構(gòu)建高速度的多功能儀器。
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