PCIe / Thunderboltで組み込む2 ch

USRP B310搭載RF収録再生システム

PCに内蔵。ノートPCには外付け。

  • 350 MHz〜7.225 GHzのRF信号を収録・再生
  • ストリーミング方式で、PCのSSDへ収録し、保存した波形をRF再生
  • 本体メモリ方式で、短い区間の収録と保存波形の繰り返し再生に対応
  • PCに内蔵するPCIe版と、外付けするThunderbolt版を選択
  • GPSDOを標準装備し、GPSを使った周波数・時刻の基準を利用可能
USRP B310 Thunderbolt版
B310・Thunderbolt版
RF周波数範囲
350 MHz〜7.225 GHz *1
収録・再生帯域幅/ch *2
100 MHz BW
チャネル数
RX 2 ch / TX 2 ch

*1 : B310の掲載周波数範囲は、UHDのデジタルオフセットを含むメーカー記載のチューニング範囲です。当社の実測値ではありません。 メーカーの周波数仕様を見る →

*2 : BWは帯域幅を表します。掲載値は収録・再生帯域の目安であり、振幅平坦度を保証する値ではありません。 帯域幅の数値について →

セット内容を見る ↓
構成・技術相談をする ↗お問い合わせフォームが開きます
2つの収録再生方式

広帯域の信号を、2つの方式で収録・再生。

ストリーミング方式

長時間の収録・再生は、ストリーミングで。

ストリーミング方式の説明図。収録はUSRPで受信したIQデータをPCのSSDへ連続保存。再生はSSDの波形データをUSRPへ送り、RF信号として出力します。
方式の説明図です。図中の機器は、このページの実機構成を示すものではありません。

収録受信しながら連続保存

ソフトウェア無線機が受信したIQデータをPCへ送り、内蔵SSDに保存し続けます。

SSDに空き容量がある限り、保存し続けます。

再生SSDから連続RF再生

送信するIQデータをSSDから連続して読み出し、USRPへ転送します。ソフトウェア無線機からRF信号としてリアルタイムに出力します。

波形容量に上限のあるSGのArb機能では満たせない連続性を実現します

本体メモリ方式

短い区間の収録や繰り返し再生は、本体メモリ方式で。

本体メモリ方式の説明図。図中のUSRPはX420です。収録は本体メモリへ蓄積した後にPCへ保存。再生はPCから波形を事前転送し、本体メモリから繰り返しRF再生します。
方式の説明図です。図中の機器は、このページの実機構成を示すものではありません。

収録本体に収録し、後から回収

PCへの転送が追いつかない帯域幅のデータも、本体メモリに収まる短い区間を取得できます。スペアナのロングメモリ機能のように使用可能です。収録したデータをPCへ保存し、次の収録を行えます。

再生読み込んだ波形を繰り返しRF再生

SGのArb機能のように連続再生が可能です。波形を本体メモリへ事前転送。再生時は、本体メモリに保存した波形を繰り返し、連続送信できます。

ノートPCでも利用可能

本体メモリの間欠収録には、収録区間の間に空白があります。対応方式・帯域・時間・同時動作は、機種・FPGA・PC構成によります。

送信しながら、同時に収録。

用意したIQ波形をRF信号として送信しながら、受信した信号を収録できます。

送受信同時の組み合わせ
ストリーミング再生
ストリーミング収録○

○:対応する組み合わせ。

帯域・チャネル数は、FPGA・PC・接続・SSD構成によります。最大帯域・全チャネルでの同時動作を保証するものではありません。

チャネルサウンダーの送受信系に。

測定波形を送信し、伝搬後の信号を同時収録。チャネルサウンダーの送受信・IQデータ保存に利用できます。波形の用意・伝搬解析はお客様の環境で行います。

お届けするシステム構成

B310と制御PCを、設定済みのシステムでお届け。

USRP、PC、SSDと収録再生ソフトウェアを組み合わせ、必要な動作条件を確認してお届けします。

やりたい収録・再生からPCを選ぶ

B310は接続形態と当社ソフトウェアの対応を検証してからPCを選定します。以下は検討する構成の例です。

以下は、制御PC・SSD・接続機器の構成例です。使用する帯域幅・チャネル数・収録再生時間に合わせて選定します。

PCIe版はデスクトップPC・ワークステーションへ内蔵し、Thunderbolt版は対応ポートを備えたノートPC等と接続します。CPU・SSD・ドライバー・FPGAを含めて、必要な連続転送性能を確認します。

ワークステーションを使うシステムの参考イメージ
PC設置の参考イメージ(写真のUSRPはX410)。B310との組み合わせは導入前に検証します。
PCに合わせて選べる形態

PCIeで内蔵。
Thunderboltで外付け。

RF部とクロック回路は共通です。PCへの組み込み方と、必要な転送性能に合わせて選びます。

USRP B310 Thunderbolt版
Thunderbolt版対応PCへ外付け。Thunderbolt 3以降のポート・対応ケーブルと外部電源を使用します。
USRP B310 PCIe版(ブラケット・ヒートシンク付き)
PCIe版デスクトップPC・ワークステーションへ内蔵。PCIe Gen2 x4以上のスロットへ装着します。

Thunderbolt版は、USB通信だけに対応したUSB-Cポートでは使用できません。Linuxでは専用ドライバーnib310rioと、対応するUHD・FPGA・RFICファームウェアを用意します。製品形態・公式写真 🔗 / 接続・セットアップ条件 🔗

USRP
B310。PCIe / Thunderboltの形態を選定
PC構成
対応PC / ワークステーション(以下は構成例)
PC
対応するPCIeスロット / Thunderboltポートを備えるPC
CPU・メモリ
当社ソフトウェアでの動作確認後に選定
保存用SSD
帯域・チャネル数・時間から選定
PCとの接続
PCIe版:PCIe Gen2 x4 × 1
Thunderbolt版:Thunderbolt(Type-C) × 1
接続条件を見る →
USRPの電源
PCIe版:PCIeスロットから給電。
Thunderbolt版:専用の外部電源から給電。Thunderboltケーブルからは給電できません。
ソフトウェア・設定
当社収録再生ソフトウェア、OS、ドライバーの対応を検証し、提供範囲を確認します。
操作資料
日本語の技術・操作マニュアル(電子版)

掲載内容は構成例です。納品する機器・ソフトウェアと構成は、お見積もりに明記します。

収録ボタン・状態表示と、時間波形・スペクトラムを表示した収録再生ソフトウェアの実画面

実際の画面で見る使い方

受信・収録・内容確認・RF再生の手順を、実際の画面で紹介します。基本操作から、時刻指定や繰り返し収録などの応用まで確認できます。

実際の画面で使い方を見る

共通の操作画面例です。掲載機種の動作実績を示すものではありません。

用途に合わせて構成を選ぶ

選べるオプション。

PC性能・SSD容量と、運用に必要なアクセサリを選べます。

PC・保存用SSDの構成変更

CPU・メモリ・SSDの増量や、お手持ちの機器を使う構成もご相談いただけます。

接続方式ごとの転送量と、当社ソフトウェアでの動作確認を踏まえて選定します。

Thunderbolt版用ラックマウント ↗

オプション

外付け筐体をラックへ取り付けるオプション。

公式マニュアルに取付対応の記載あり。注文型番・同梱範囲は見積もり時に確認します。

当社で確認した動作

掲載仕様はメーカー資料に基づきます。当社ソフトウェアでの動作確認と、SSDを含む連続収録・再生の実測性能は未確認です。必要な帯域・チャネル数・動作方式をもとに、対応構成をご相談ください。

帯域/ch・チャネル数・連続時間・送受信同時の有無をそろえて確認します。

掲載結果は、確認時の構成・設定と確認時間内での結果です。常にデータ欠落がないことを保証するものではありません。確認時間は動作上限ではありません。

接続方式で変わる、連続転送性能。

100 MHz BWのRF帯域幅と、PCへ連続転送できるIQサンプルレートは別の仕様です。メーカーのLinux環境での転送試験を、チャネル構成ごとに示します。

B310・標準replay FPGAでのメーカー転送試験(各チャネルのIQサンプルレート)
動作構成PCIeThunderbolt
1RX または 1TX125 MS/s125 MS/s
2RX125 MS/s125 MS/s
2TX125 MS/s62.5 MS/s
1RX + 1TX125 MS/s62.5 MS/s
2RX + 2TX125 MS/s31.25 MS/s

メーカー掲載のPC・OS・ドライバー設定で、benchmark_rateを用いたホスト転送の試験値です。複数チャネルではチャネルごとにストリーマーを割り当てています。当社のSSD収録・再生性能や、すべてのPCでの動作を保証する値ではありません。PCIeの試験環境 🔗 / Thunderboltの試験環境 🔗

本体メモリ用のreplay FPGAと、DRAMを転送バッファに使うfifo FPGAは切り替えて使用します。上表はreplay FPGAでの結果です。本体メモリの対応条件を見る ↓

当社ソフトウェアでの動作確認・実効性能は未確認です。必要な帯域・チャネル数・動作方式をもとに、構成をご相談ください。

ご相談・お見積もり

B310の構成を相談する。

使用周波数・帯域幅/ch・チャネル数と、収録・再生の時間をお知らせください。同期や同時動作、アクセサリ、PC・SSDも含めてご案内します。

選定の前に

この機種のよくあるご質問。

USB-Cポートなら接続できますか?

Thunderbolt版はThunderbolt 3以降に対応したPC側ポートと認証済みケーブルが必要です。USB通信だけに対応したUSB-Cポートでは使用できません。

PCIe版はPCIe Gen2 x4以上のスロットへ装着します。接続方式は製品形態によって異なります。

すぐに本体メモリ方式を使えますか?

メーカーの標準replay FPGAは本体メモリ機能を備えますが、当社ソフトウェアでの動作と実効性能は未確認です。導入前に対応構成を確認します。

標準replay FPGAはRFNoC Replayを搭載し、fifo FPGAではDRAMを転送バッファとして使用します。搭載量は1 GiBですが、Replayの使用可能容量・領域配分・IQ形式を未確認のため、収録時間・再生波形長は算出していません。比較表の○はメーカー機能としての対応です。

メーカーのReplay/FIFO構成を見る →

接続方式ごとのメーカー転送試験を見る →

外付けSSDは何に使いますか?

内蔵SSDに収録したデータの退避や、解析用PCへの受け渡しに使用します。退避後に内蔵SSDの空き容量を確保し、次の測定に備えます。

収録・再生する帯域幅が狭い場合は、外付けSSDを使った収録・再生も可能です。ご希望の帯域幅や使用条件をご相談ください。

採用するPC・SSD・ケーブルの接続条件と、必要な読み書きの持続性能を、構成選定時に確認します。

B310では、当社ソフトウェアと接続構成の対応を検証したうえで、提供範囲を確認します。

仕様と対応条件

基本仕様を詳しく確認する。

機器単体の仕様と、各方式の適用条件を掲載しています。各値の🔗から出典へ移動できます。— は未確認・対象外を表します。

B310:基本仕様
受信周波数範囲350 MHz〜7.225 GHz🔗
送信周波数範囲350 MHz〜7.225 GHz🔗
最大瞬時受信帯域幅 / ch100 MHz BW🔗
B310 最大瞬時受信帯域幅 / chの条件

RF帯域幅は100 MHz BW固定。連続転送レートは接続方式・送受信チャネル数・ホスト構成による。

最大瞬時送信帯域幅 / ch100 MHz BW🔗
B310 最大瞬時送信帯域幅 / chの条件

RF帯域幅は100 MHz BW固定。連続転送レートは接続方式・送受信チャネル数・ホスト構成による。

受信チャネル数2🔗
送信チャネル数2🔗
受信チャネルごとのRF周波数設定RFの中心周波数を独立に設定できるか。デジタル周波数シフトとは別です。LO割り当てによる🔗
B310 受信チャネルごとのRF周波数設定の条件

RFLOは送受信4チャネルで2個を共有。既定ではRXの2 chで1個、TXの2 chで1個を共有します。各チャネルのRFLO選択とNCO設定には共有関係の確認が必要です。

送信チャネルごとのRF周波数設定LO割り当てによる🔗
B310 送信チャネルごとのRF周波数設定の条件

RFLOは送受信4チャネルで2個を共有。既定ではRXの2 chで1個、TXの2 chで1個を共有します。各チャネルのRFLO選択とNCO設定には共有関係の確認が必要です。

受信ゲイン設定範囲UHDのゲイン設定範囲。RF回路の実利得とは区別します。0〜36 dB🔗
受信ゲイン設定ステップUHDの設定ステップ。周波数別のRF仕様は条件を参照。0.5 dB🔗
送信ゲイン設定範囲UHDのゲイン設定範囲。RF回路の実利得とは区別します。0〜41.5 dB🔗
送信ゲイン設定ステップUHDの設定ステップ。周波数別のRF仕様は条件を参照。0.05 dB🔗
PC接続方式PCIe / Thunderbolt🔗🔗
B310 PC接続方式の条件

PCIe Gen2 x4、またはThunderbolt 3以降。製品形態により接続方式が異なります。USBのみのUSB-Cポートでは接続できません。

収録・再生方式

機器側の対応を比較。連続動作時間やPC・SSD性能は含みません。 B310の○はメーカーが公表する機器機能です。当社ソフトウェアでの動作・実効性能は未確認です。本体メモリの収録時間は、Replayで使用できる容量・IQ形式・チャネル配分の確認後に算出します。

B310:収録・再生方式
ストリーミング収録○🔗
B310 ストリーミング収録の条件

メーカーのホスト転送機能。SSDへの保存性能はPC・ソフトウェアを含む構成で確認します。

ストリーミング再生○🔗
B310 ストリーミング再生の条件

メーカーのホスト転送機能。SSDからの読み出し性能はPC・ソフトウェアを含む構成で確認します。

本体メモリ収録/再生○🔗本体メモリの確認条件
B310 本体メモリ収録/再生の条件

標準のreplay FPGAにRFNoC Replayを搭載。fifo FPGAはDRAMを転送バッファとして利用します。○はメーカー機能としての対応を示し、当社ソフトウェアでの動作確認は別途必要です。

DRAM搭載量FPGA側のDRAM容量。OS用メモリは含みません。1 GiB🔗🔗
B310 DRAM搭載量の条件

DDR3。replay / fifoのFPGA構成により用途が異なります。Replayで使用可能な容量・領域配分は別途確認。

本体メモリ収録時間 / 再生波形長容量から計算した理論値。収録または再生を単独で行う条件。—

同時収録再生

○は対応する構成があることを示します。全帯域・全チャネル同時の保証ではありません。 ストリーミング同士はメーカーの転送試験を根拠に掲載しています。本体メモリを含む同時動作の組み合わせとチャネル数は、今回の確認資料では確定できないため「—」としています。

B310:同時収録再生
ストリーミング収録 + ストリーミング再生○🔗🔗🔗
B310 ストリーミング収録 + ストリーミング再生の条件

メーカーによる2RX+2TXのホスト転送試験あり。レートはPCIe / Thunderboltとチャネル構成によって異なります。当社のSSD収録・再生実績ではありません。

ストリーミング収録 + 本体メモリ再生—
本体メモリ収録 + ストリーミング再生—
本体メモリ収録 + 本体メモリ再生—
本体メモリ同士の同時チャネル数—

同期

周波数・時刻の同期と、初期位相差の再現性を区別します。詳しい条件は別ページへ。 初期位相差の再現性は位相差がゼロという意味ではありません。連続動作中の位相ドリフトは未評価です。 SYNCは基準クロックとPPSの分配です。外部RF LOの入出力とは区別します。電源再投入後の初期位相差の再現性は、今回の確認資料では確定できないため「—」としています。

B310:同期
外部10 MHz基準入力○🔗
B310 外部10 MHz基準入力の条件

外部基準入力は10 MHz / 122.88 MHz / 125 MHzに対応。

外部PPS入力○🔗
GPSDO内蔵🔗🔗
外部LO入力×🔗🔗
B310 外部LO入力の条件

外部RF LO用端子なし。REF INおよびSYNCの高周波基準クロックとは区別します。

LO出力・共有×🔗🔗
B310 LO出力・共有の条件

SYNCから分配するのは122.88 MHz / 125 MHzの基準クロックとPPSで、RF LO出力ではありません。

複数台の周波数・時刻同期○🔗
B310 複数台の周波数・時刻同期の条件

共通基準クロック・PPSまたは専用SYNCケーブルを使用。専用ケーブルで最大4台を同期。配線と同期元を初期化前に設定します。

同期の詳細
受信チャネル間の初期位相差の再現性—
送信チャネル間の初期位相差の再現性—

サンプリング

IQサンプルレートとRF帯域幅、ADC/DAC分解能と保存形式は別の仕様です。

B310:サンプリング
最大IQサンプルレート / ch125 MS/s🔗🔗
B310 最大IQサンプルレート / chの条件

メーカーのホスト転送試験に基づく最大値。Thunderboltで2TXは62.5 MS/s、1RX+1TXは62.5 MS/s、2RX+2TXは31.25 MS/s(各ch)。標準replay FPGA・掲載試験環境の値。

マスタークロックレートIQサンプルレートの基準となるクロック。単位はMHz。122.88 / 125 MHz🔗
B310 マスタークロックレートの条件

動作中のマスタークロック変更は不可。

ADC分解能—
DAC分解能—

RF受信性能

入力上限は損傷を避けるための制限。測定に適した入力レベルとは別です。

B310:RF受信性能
RF入力上限レベル—
推奨RF入力上限レベルメーカーが入力上限と分けて公表している場合に掲載。—
RF入力インピーダンス—
RF入力コネクタ—
雑音指数(NF)—
フルスケールに達する入力レベル—
入力IP3(IIP3)—
受信ゲイン整定時間—
受信DCオフセット—
受信イメージ抑圧性能—

RF送信性能

出力やひずみの値は、周波数・ゲイン・補正条件と合わせて確認します。

B310:RF送信性能
最大RF出力レベル—
RF出力インピーダンス—
RF出力コネクタ—
送信位相雑音—
出力IP3(OIP3)—
送受信間アイソレーション—
送信ゲイン整定時間—
LO漏れ—
送信イメージ抑圧性能—
非高調波スプリアス—
出力雑音密度—

設置・運用条件

USRP本体の仕様です。PC・SSD・付属品の重量などは含めません。

B310:設置・運用条件
外形寸法—
本体重量—
電源方式PCIeスロット / 外部USB-C給電🔗🔗🔗
B310 電源方式の条件

PCIe版はPCのスロットに装着。Thunderbolt版は外部電源を接続し、データ用Thunderboltポートと区別します。

消費電力 / 電源定格—
動作温度範囲—
冷却方式Thunderbolt版:自然空冷🔗🔗
B310 冷却方式の条件

Thunderbolt版はパッシブ冷却筐体。PCIe版はヒートシンク付き。設置時の放熱条件は形態ごとに確認します。

ラック搭載Thunderbolt版:○(別売キット)🔗
B310 ラック搭載の条件

Thunderbolt版はオプションのラックマウントキットに対応。他の形態への適用は含みません。

仕様・構成・アクセサリの出典