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。

ソフトウェア無線機(USRP)とPCを組み合わせたRF収録再生システムです。

USRP B310 Thunderbolt版
B310・Thunderbolt版
  • 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
RF周波数範囲
350 MHz〜7.225 GHz *1
収録・再生帯域幅/ch
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 →

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。

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。掲載内容は検討する構成の例です。

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
USRP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。

収録再生方式

長時間ならストリーミング、短い区間の取得・繰り返し再生なら本体メモリ。

メーカー機能として本体メモリ方式に対応します。当社ソフトウェアでの収録・再生と実効性能は未確認です。

収録・再生方式の選び方
ストリーミング方式本体メモリ方式
向く使い方長時間の収録・連続再生短い区間の取得・同じ波形の繰り返し再生
帯域の条件100 MHz BW/chのRF構成。連続転送レートは接続・チャネル構成による100 MHz BW/chのRF構成・標準replay FPGA。当社ソフトウェアで未確認
収録時間・再生波形長SSD空き容量とデータ量による未算出(当社ソフトウェアで未確認)
PC構成の目安当社ソフトウェア・接続構成の検証後に選定当社ソフトウェア・接続構成の検証後に選定

ストリーミングの連続動作性能はPC・接続・SSD構成によります。本体メモリの収録時間・再生波形長は未算出です。

本体メモリの繰り返し収録には、データ転送などによる収録されない時間があります。

ストリーミング同士はメーカーのホスト転送試験がありますが、当社のSSD収録・再生実績ではありません。本体メモリを含む同時動作の組み合わせは未確認です。

実際の画面で見る使い方

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

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
用途に合わせて構成を選ぶ

選べるオプション。

USB-Cケーブル付き外付けSSDのイメージ画像(生成画像)
イメージ画像

データ退避用の高速外付けSSD

収録済みデータを外付けSSDへ退避し、内蔵SSDの空き容量を確保します。

測定現場からの持ち帰りや、解析用PCへの受け渡しに利用できます。

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。

実機で確かめた性能

現在、実機での動作確認を進めています。結果はこのページで順次公開します。

掲載前の条件(帯域・チャネル数・収録時間など)についても、ご相談いただければ個別にお答えします。

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。

用途やご希望を、分かる範囲でお知らせください。PC・SSD・オプション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。

収録・再生・データ保存

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。

掲載するRF帯域は、SSDへの連続収録・再生性能を保証するものではありません。PC・接続・SSDと設定をそろえて確認します。

同時動作時の帯域・チャネル数は構成ごとに確認します。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。

外付けSSDは何に使いますか?

収録データの退避や受け渡しに使います。

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。

接続・給電・機器構成

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。

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。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。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。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(1件)
B310:収録・再生方式:数値未掲載・未確認・対象外
本体メモリ収録時間 / 再生波形長現在のアプリの容量計算による目安。収録のみ・再生のみの条件。—

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。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(4件)
B310:同時収録再生:数値未掲載・未確認・対象外
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。 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。同期と初期位相差の再現性の違いを見る

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
数値未掲載・未確認・対象外の項目(2件)
B310:同期:数値未掲載・未確認・対象外
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レート / ch125 MS/s🔗🔗
B310 最大IQ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。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(2件)
B310:サンプリング:数値未掲載・未確認・対象外
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—
数値未掲載・未確認・対象外の項目(9件)
B310:RF受信性能:数値未掲載・未確認・対象外
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。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(11件)
B310:RF送信性能:数値未掲載・未確認・対象外
RF出力レベル(メーカー公表値)—
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
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。

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。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(4件)
B310:設置・運用条件:数値未掲載・未確認・対象外
外形寸法—
本体重量—
消費電力 / 電源定格—
動作温度範囲—

仕様・構成・アクセサリの出典