特徴
広帯域の信号を同時かつ複数のアンテナを使って複数チャネルを高速に収録したい、このような要望に応えるシステムです。
- 複数USRP-RIO接続
- 広帯域収録・伝搬環境測定・方向推定などに
1台のワークステーションに複数のUSRP-RIOを接続。
ワークステーション上には、高速SSDを複数枚搭載し広帯域の複数チャネルをデータ落ちなく収録を行います。
USRP-RIO 2944Rの収録可能周波数帯は、最大160MHz BW。
160MHz BW収録時のPCへの転送レートは800MB/sに達します。
USRP-RIO 4台で4ch収録した場合は、合計640MHzBW 3.2GB/sをストレージに切れ目なく収録します。
ナショナルインスツルメンツ標準構成で出来ないような構成も、ご相談ください。
構成例
構成例-1
最大帯域幅160MHz複数チャネルで収録したい場合に
ワークステーションに、4台のUSRP-RIOを接続します。1台あたりの最大収録帯域幅160MHzなので、
160MHz ×4台×1アンテナ= 合計 640 MHz BW
or
80MHz ×4台×2アンテナ= 合計 640 MHz BW
を収録可能です
PXIシャーシを使用せずに安価で高速な収録環境を実現します。
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| RFモジュール | クロック分配器 | コントローラ | 接続インターフェイス | ソフトウェア |
| NI USRP-2944R | CDA-2990 | ExpressCard-PCIe Interface Kit |
ソフトウェア | |
| 4台 | 1台 | 1台 | 4枚 | 1セット |
構成図と最大収録レート
NI USRP-2944Rは、2chで最大160MHz受信可能ですが、PXIバスの制限により1ch最大160MHz BWが収録可能になります。
構成例-2
受信アンテナ数を多くしたい場合に
ワークステーションにNI USRP-2955Rを4台接続します。1台あたりの最大収録帯域幅80MHzなので、
80MHz ×4台×2アンテナ= 合計 640 MHz BW
or
40MHz ×4台×4アンテナ= 合計 640 MHz BW
を収録可能です。
PXIシャーシを使用せずに安価で高速な収録環境を実現します。
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| RFモジュール | クロック分配器 | コントローラ | 接続インターフェイス | ソフトウェア |
| NI USRP-2955 | CDA-2990 | ExpressCard-PCIe Interface Kit |
ソフトウェア | |
| 4台 | 1台 | 1台 | 4枚 | 1セット |
構成図と最大収録レート
NI USRP-2945Rは、4chで最大80MHz受信可能ですが、PXIバスの制限により1ch最大160MHz BWが収録可能になります。
収録・再生タイミングの同期
複数台USRP-RIOを同期させる10MHz リファレンスクロックやPPSは、OctoClock-Gを信号源として使用します。
OctoClock-Gを使用すると最大８台のUSRP-RIOのリファレンスクロックとトリガを分配することが出来、同時に収録を開始することが出来ます。
GPSDOを内蔵しておりますのでGPS未接続状態でも高精度(25ppb)で動作いたしますが、GPSアクティブアンテナを接続することでさらに高精度(<1 ppb)かつGPSに同期したクロックで収録が可能です。
収録制御技術
ドルフィンシステムでは、ハードウェア性能の限界までデータ落ちなく収録するために、様々なフィージビリティースタディーを行っています。
SSDやHDD、RAIDの本当の性能は各種ストレージベンチマークソフトでは現れてきません。
ベンチマークソフトは数ギガ程度書き込み容量の性能測定するだけであり、多くのSSDメーカーは販売促進のためベンチマークソフトで良い性能が現れるように調整しています。
- 長時間連続して
- データ落ちなく
- 書込レートを維持
以上３要素はRF収録再生に不可欠なストレージ性能ですが、すべてのストレージが実現していると誤解している方が多いです。
ベンチマークに出てこない本当の性能は？
例えばSSDのうたい文句で、
シーケンシャルライト性能 400MB/s
などと書かれていると多くの人、誤解します。
- 長時間連続して
- データ落ちなく
- 400MB/sの書込レートを維持
出来るのだろう、と。
本当でしょうか？
例えばこのグラフを見てください。
弊社製ベンチマークソフトであるメーカのSSDの転送性能を計測したグラフです。
Y軸 : 転送レート (MB/s)で、前半部は300MB/sで安定しています。
X軸 : 書込回数です。一番左がSSDに書き込まれているデータは0で、一番右がSSD全容量をフルに書き込んだ状態です。
X軸のちょうど半分でレートが低下しているのがお分かりになるでしょうか？
次のグラフで詳しく見てみます。
X軸は同じく書込回数です。
Y軸は同じく書込間隔(時間)で、単位はミリ秒です。
前半部は、書込間隔17ms程度と40ms程度が交互で書き込まれていますが、ちょうど半分を超えたときに書込間隔が40msになっています。
突然書込レートが低下します。いつの間にか前触れもなくレートが低下するのです。
たとえばこのSSDを実際に収録で使った場合、こういう事になります。
「朝は調子よくRF収録できてたんですが、午後試してみたら調子悪くなってデータ収録が出来なくなりました。」
ストレージ性能を確認することの重要性
多くのお客様と接する中で収録時におけるストレージ書込レートの問題を聞いてみたところ、正確にこの問題を把握している方はほぼおりません。
収録で苦労されたことのある方はよく分かっておられますが、多くの方は、
- よく分からない
- まあ大丈夫だろう
と考えておられます。
ですが必ずトラブルが発生します。
だましだまし使えたとしても、必ずと言って良いほどフィールドなど現場に出てトラブルが発生します。
ドルフィンシステムでは上記のような問題が無いように、
- ストレージ全容量を書き込んで書込速度が低下しないか
- 一度に書き込むデータ量によるベンチマーク比較
- バッファリングを有効にするか無効にするか
などのベンチマークを行った上で、熟練したスタッフがRF収録・再生ソフトウェアを開発しております。
参考 ドルフィンシステムが行っている収録用ストレージの選別方法
問い合わせ
このモデルについてお問い合わせの場合は、以下のリンクの問い合わせフォームメッセージ本文に、
「多チャンネル 複数アンテナ RFレコーディング＆プレイバック環境」とご記入下さい。
