100 MHz BW/ch × 4 chの収録再生

USRP N310搭載RF収録再生システム

4チャネルを一台で。外部LO共有による多アンテナの同期評価にも対応。

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 N310
USRP N310
小型ワークステーションとUSRP N310、モニターを組み合わせた構成イメージ
USRP N310と小型PC
  • 10 MHz〜6 GHzのRF信号を収録・再生
  • ストリーミング方式・本体メモリ方式に対応(100 MHz BW/ch × 4 ch)
  • 方式に合わせて、ノートPCまたはワークステーションを選択
  • 外部SGとLO分配器を使い、複数台でLOを共有する同期構成に対応
RF周波数範囲
10 MHz〜6 GHz
収録・再生帯域幅/ch
100 MHz BW
チャネル数
RX 4 ch / TX 4 ch
お届けするシステム構成

N310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。

USRP N310
USRP N310
小型ワークステーションとUSRP N310、モニターを組み合わせた構成イメージ
小型PCとの組み合わせ例(写真のUSRPはN310)。
USRP
N310(4RX / 4TX)
PC構成
小型ワークステーション(以下は構成例)
CPU
Intel Core Ultraシリーズ
メモリ
16 GB〜
システム用SSD
NVMe SSD 256 GB
保存用SSD
NVMe SSD 4 TB × 2
USRPとの接続
1 GbE(RJ45) × 1
1 GbE/10 GbE(SFP+) × 1
10 GbE(SFP+) × 1

ポート数はUSRP側の数です。使用するイーサネットポートと通信速度は構成によって異なります。

接続条件を見る →
納品時のFPGAフレーバー
XG
標準構成では、このフレーバーに対応したハードウェア構成で納品します。
USRPの電源
ACアダプター
ソフトウェア・設定
収録再生ソフトウェア、データビューア、Ubuntu Linux、ドライバーを設定してお届けします。
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。

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
収録時間・再生波形長SSD空き容量とデータ量による収録:最長約1.07秒/再生波形:約0.54秒分(100 MHz BW/ch × 4 ch、計算値)
PC構成の目安小型ワークステーションノートPCも選択可能

両方式のRF構成は100 MHz BW/ch × 4 chです。

時間は容量からの計算値で、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。

本体メモリ方式で使えるチャネル数(USRP 1台あたり)

受信(収録)と送信(再生)を合わせて最大4 chを使用できます。

HG/XG構成。

本体メモリ方式のチャネル数と組み合わせ
使用方法受信(収録)送信(再生)
受信のみ4 ch—
送信のみ—4 ch
送受信同時の例2 ch2 ch

送受信同時は、受信3 ch+送信1 ch、受信1 ch+送信3 chでも使用できます。

送受信同時は、収録・再生の両方に本体メモリ方式を使う場合です。

収録と再生の方式を組み合わせて、同時に使用できます。方式の選び方は共通FAQをご覧ください。

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。

SignalCraft SC2510 外部LO分配器(メーカー製品画像)

共通LOの分配に — SC2510 ↗

型番:790665-01

条件確認のうえ選定

外部SGのLO信号を8系統に分配する、増幅器内蔵のLO分配器。N310 1台の受信4 chには2出力を使います。

外部SGが別途必要です。RF中心周波数300 MHz〜4 GHzが対象。ケーブルを含めたLOレベルと信号品質を確認し、位相校正も行います。

外部SG・SC2510の接続例を見る →
OctoClock CDA-2990

OctoClock CDA-2990 ↗

型番:784305-01

オプション

外部から入力した10 MHz・PPSを最大8系統へ分配。

外部の10 MHz・PPS信号源が必要です。LO分配器ではありません。

3 VアクティブGPSアンテナ

3 VアクティブGPSアンテナ ↗

オプション

GPSDOで衛星信号を受信するためのアンテナ。

本体内蔵GPSDOを使用するときに追加。GPSDOモジュールの増設ではありません。

この機種のポイント

高調波・低調波による受信応答に注意

入力信号とは異なる周波数にも、信号が観測されることがあります。目的の信号と取り違えないよう、奇数倍・奇数分の1の周波数に関係する応答にも注意が必要です。

内部校正時に信号が出力される場合があります

再生開始前や送信周波数の変更時に、内部校正に伴う一時的な信号が出力される場合があります。評価対象へ入れたくない場合は、外部RFスイッチなどによる遮断を検討します。

外部SGと分配器で、複数台のLOを共有

外部の信号発生器(SG)で作ったLOをSC2510で分配し、複数のN310へ供給する構成を選べます。多アンテナ受信など、チャネル間の位相関係を使う測定に向けた構成です。

RF中心周波数300 MHz〜4 GHzが対象です。採用には、ケーブルを含めたLOレベルと信号品質の確認が必要です。LO共有後も位相校正が必要です。

外部SG + SC2510 + N310 2台:受信8 chのLO配線例
外部SGからSC2510のRF INへ接続。出力1と2をN310①のLO IN 0/1 RXとLO IN 2/3 RXへ、出力3と4をN310②の同じ2端子へ供給します。各LO入力が受信2 chを担当し、合計8 chでLOを共有。未使用の出力5〜8は50 Ω終端します。 画像をタップして拡大 ↗

未使用のSC2510出力は50 Ω終端し、SC2510の電源を入れてから信号を入力します。

受信LOのみの配線例です。クロック・時刻同期とPC・データ接続は省略しています。仕様に基づく構成例であり、当社でのSC2510+N310の動作確認実績や、8 chの連続収録性能を示すものではありません。

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。

ご相談・お見積もり

N310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。

帯域・チャネル数・中心周波数

4 chで別々の周波数を設定できますか?

4 chをそれぞれ独立したRF周波数帯へ同調することはできません。受信側・送信側それぞれで、CH0・CH1とCH2・CH3が2 chずつLO(局部発振器)を共有します。2つの組では異なるRF同調周波数を設定でき、受信と送信の周波数も別に設定できます。

UHDには、共通のRF同調周波数とチャネルごとのデジタル周波数シフトを組み合わせ、同じRF帯域内の異なる周波数を扱う方法があります。これは、各チャネルのRF回路を独立した周波数帯へ同調する機能とは異なります。

当社ソフトウェアでのデジタル周波数シフトの対応範囲は、ご希望の周波数・帯域幅・チャネル構成に応じて確認します。

4 chすべてで400 MHz BWを扱えますか?

1 chあたり100 MHz BWです。4 chそれぞれが400 MHz BWという意味ではありません。

収録・再生・データ保存

N310の本体メモリ方式で収録・再生できる時間は、どのくらいですか?

100 MHz BW/ch・4 chの場合、各チャネルの収録時間は最長約1秒、保存できる再生波形は約0.5秒分が計算上の目安です。

  • 収録の例:CH0〜CH3で同時に収録し、各チャネルに約1秒分までのデータを保存できます。収録時間は、この範囲内で指定します。
  • 再生の例:CH0〜CH3に各チャネル約0.5秒分までの波形を保存し、4 chで同時に再生できます。保存した波形は繰り返し再生できます。

使用チャネル数などの条件が同じなら、IQレートを半分にすると、指定できる最長の収録時間も、保存できる再生波形の長さも、計算上2倍になります。

使用チャネル数を半分にした場合も、同じように2倍になります。

使用チャネル数とIQレートを両方とも半分にすると、指定できる最長の収録時間も、保存できる再生波形の長さも、計算上4倍になります。

収録のみ、または再生のみで使用する場合の、現在のアプリの容量計算に基づく目安です。上限付近まで収録・再生した実機確認結果ではありません。

実際に設定できるIQレートには機種・構成による制限があります。詳しい計算条件は「本体メモリの計算方法と前提」をご確認ください。

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。

同期・位相・LO共有

SC2510でN310のLOを共有するには、何が必要ですか?

SC2510に加えて、LO信号を生成する外部信号発生器(SG)と接続ケーブルが必要です。N310にはLO出力がないため、外部SGで作った信号をSC2510で分配し、各N310のLO入力へ接続します。

外部SGでは、供給するLO信号の周波数と出力レベルを設定します。必要な周波数とレベルは、関連FAQ「外部LO入力には、どのような周波数・レベルの条件がありますか?」をご確認ください。

収録再生アプリでは、LOを共有するチャネルを同じRF中心周波数に設定し、外部LOを使用する設定にします。

複数台のタイミングを合わせる場合は、各N310へ共通の基準クロックとPPSを配線します。収録再生アプリでも、外部クロックと外部PPSを使用する設定にします。

具体的な接続は「受信8 chのLO配線例」をご確認ください。

SC2510をN310のLO分配に使う際、出力レベルの確認は必要ですか?

はい。N310のLO入力レベルは、入力端で推奨+3 dBm、指定範囲0〜+6 dBmです。

外部信号発生器(SG)→ SC2510 → 接続ケーブルを通った信号が、この入力条件を満たすことを使用周波数で確認する必要があります。

当社でのSC2510とN310の組み合わせ評価は未確認のため、採用時に出力レベルと信号品質を確認します。

外部LO入力には、どのような周波数・レベルの条件がありますか?

外部LO使用時のRF中心周波数は300 MHz〜4 GHzです。外部LOにはRF中心周波数の2倍にあたる600 MHz〜8 GHzの信号を入力します。例えば、RF中心周波数2.4 GHzでは4.8 GHzの外部LOが必要です。

LO入力レベルは推奨+3 dBm、指定範囲は0〜+6 dBmです。RF0/1用とRF2/3用に、TX用・RX用のLO入力端子をそれぞれ備えています。

N310本体のRF周波数範囲10 MHz〜6 GHz全域で、外部LOを使用できるわけではありません。10 MHzの基準クロック入力(REF IN)とは別の入力です。位相に関する条件は、次のFAQを参照してください。

N310では、外部LOを共有しても位相の再校正が必要ですか?

はい。AD9371内部の2分周により、180°の位相不確定性が残ります。周波数の再設定やRF回路の再初期化後は、位相の再校正が必要です。

これらはメーカー資料に基づく条件です。当社での連続動作中の位相ドリフトは未評価です。

RF入出力・信号品質

帯域外の信号が、入力とは異なる周波数に現れることはありますか?

あります。受信回路の特性により、入力信号とは異なる周波数にも応答が現れ、目的の信号と取り違える場合があります。収録帯域の外にある信号も含め、奇数倍・奇数分の1の周波数に関係する応答に注意が必要です。

当社ブログではN310(AD9371搭載)も注意対象に挙げています。掲載されている測定例はB200・B210・B200miniによるもので、N310の実測値や保証値を示すものではありません。測定値は未校正の参考値です。

使用周波数と周辺信号の周波数・レベルに応じて影響を確認し、RF入力フィルターなどを含めて構成を検討します。

再生開始前や送信周波数の変更時にも、信号が出ますか?

内部校正に伴い、再生データとは別の一時的な信号が出力される場合があります。出力の条件と対策は、共通FAQをご覧ください。

接続・給電・機器構成

USRPのイーサネットポートの通信速度や使用条件は?

標準構成のXGフレーバーでは、以下の構成です。

  • SFP+ ポート0:10 GbE
  • SFP+ ポート1:10 GbE
  • RJ45:1 GbE

収録再生アプリでHGフレーバーに切り替えると、以下の構成になります。

  • SFP+ ポート0:1 GbE
  • SFP+ ポート1:10 GbE
  • RJ45:1 GbE
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。

N310:基本仕様
受信周波数範囲10 MHz〜6 GHz🔗
送信周波数範囲10 MHz〜6 GHz🔗
最大瞬時受信帯域幅 / ch100 MHz BW🔗
最大瞬時送信帯域幅 / ch100 MHz BW🔗
受信チャネル数4🔗
送信チャネル数4🔗
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。×🔗
N310 受信チャネルごとのRF周波数設定の条件

RF0/1、RF2/3の各ペア内でRF LOを共有。4 chすべての中心周波数を独立には設定できません。

送信チャネルごとのRF周波数設定×🔗
N310 送信チャネルごとのRF周波数設定の条件

RF0/1、RF2/3の各ペア内でRF LOを共有。4 chすべての中心周波数を独立には設定できません。

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。0〜75 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。0〜65 dB
送信ゲイン設定ステップUHDの設定ステップ。0.5 dB
PC接続方式1 / 10 GbE🔗

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。

N310:収録・再生方式
ストリーミング収録○🔗
ストリーミング再生○🔗
本体メモリ収録/再生○
N310 本体メモリ収録/再生の条件

対応するReplay入りFPGA構成で利用。

DRAM搭載量FPGA側のDRAM容量。OS用メモリは含みません。2 GiB(共有)🔗
N310 DRAM搭載量の条件

メーカー表記:PL用2,048 MB。OS用1,024 MBは含めない。

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。収録:約1.07秒/再生波形:約0.54秒分🔗@ 100 MHz BW × 4 ch現在のアプリの容量計算による目安

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。

N310:同時収録再生
ストリーミング収録 + ストリーミング再生○🔗
N310 ストリーミング収録 + ストリーミング再生の条件

機器側の全二重通信に対応。実際の転送帯域は接続構成による。

ストリーミング収録 + 本体メモリ再生○混在方式と本体メモリ同士の同時動作条件を見る
N310 ストリーミング収録 + 本体メモリ再生の条件

混在方式の帯域・チャネル数は、PC・接続・SSD・FPGA構成と合わせて個別に確認します。本体メモリ方式同士の上限を、そのまま適用するものではありません。

本体メモリ収録 + ストリーミング再生○混在方式と本体メモリ同士の同時動作条件を見る
N310 本体メモリ収録 + ストリーミング再生の条件

混在方式の帯域・チャネル数は、PC・接続・SSD・FPGA構成と合わせて個別に確認します。本体メモリ方式同士の上限を、そのまま適用するものではありません。

本体メモリ収録 + 本体メモリ再生○本体メモリ方式同士の同時チャネル数を見る
N310 本体メモリ収録 + 本体メモリ再生の条件

本体メモリ方式同士の同時動作には、チャネル数・FPGA構成の条件があります。

本体メモリ同士の同時チャネル数合計4 ch

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。同期と初期位相差の再現性の違いを見る

N310:同期
外部10 MHz基準入力○🔗
外部PPS入力○🔗
GPSDO内蔵🔗
外部LO入力○🔗
LO出力・共有×🔗
N310 LO出力・共有の条件

外部LO入力に対応。外部分配用LO出力なし。

複数台の周波数・時刻同期○🔗同期の詳細
数値未掲載・未確認・対象外の項目(2件)
N310: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。

N310:サンプリング
最大IQレート / ch153.6 MS/s🔗
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 / 153.6 MHz🔗
N310 マスタークロックレートの条件

IQレートはマスタークロックからDDC/DUCで設定。

ADC分解能16 bit🔗
DAC分解能14 bit🔗

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。

N310:RF受信性能
RF入力上限レベル−15 dBm🔗
N310 RF入力上限レベルの条件

導入ガイドのRF入力制限。

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。−15 dBm🔗
N310 推奨RF入力上限レベルの条件

メーカーの推奨入力値。損傷限界とは区別。

RF入力インピーダンス50 Ω🔗
RF入力コネクタSMA🔗
雑音指数(NF)6.5 dB @ 2.4 GHz🔗
N310 雑音指数(NF)の条件

RX2端子・最大ゲイン。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(5件)
N310:RF受信性能:数値未掲載・未確認・対象外
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。

N310:RF送信性能
RF出力レベル(メーカー公表値)+18 dBm @ 1 GHz🔗
N310 RF出力レベル(メーカー公表値)の条件

周波数別:+12〜+18 dBm。

RF出力インピーダンス50 Ω🔗
RF出力コネクタSMA🔗
出力IP3(OIP3)>+30 dBm @ 10 MHz〜2 GHz🔗
数値未掲載・未確認・対象外の項目(7件)
N310:RF送信性能:数値未掲載・未確認・対象外
送信位相雑音—
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。

N310:設置・運用条件
外形寸法357.1 × 211.1 × 43.7 mm🔗
N310 外形寸法の条件

メーカー記載順:L × W × H。

本体重量3.13 kg🔗
電源方式ACアダプター(12 V DC)🔗
動作温度範囲0〜50 ℃🔗
ラック搭載○・1U(別売キット)🔗
N310 ラック搭載の条件

別売1Uラックマウントキットを使用。対応USRPを2台搭載する構成。N300/N310/N320/N321に対応。

数値未掲載・未確認・対象外の項目(2件)
N310:設置・運用条件:数値未掲載・未確認・対象外
消費電力 / 電源定格—
冷却方式—

仕様・構成・アクセサリの出典