MatrixRF 75MHz至6GHz 256收256发可编程多通道软件无线电系统 20KHz至2GHz的弹性带宽|威视锐 (在产)

面向Massive MIMO的应用场景，提供大规模射频阵列和相位同步系统平台，实现大带宽多通道可配置的系统组合，支持16x16到256x256的通道数量，适应20KHz~2GHz的弹性带宽，满足5G/6G系统原型、信道仿真测试和雷达信号模拟等场景。

针对以上的行业需求和挑战，工程师需要灵活的硬件/软件平台以及先进的开发流程来解决。威视锐因此推出了面向大规模大带宽同步应用的高性能可编程 SDR平台-MatrixRF。

MatrixRF可以实现高度可伸缩的射频通道组合，从最少的8T8R到最多256T256R，弹性带宽最高可达2GHz，频段覆盖DC到60GHz毫米波。提供自动校准单元，适配定制化的天线阵列。

MatrixRF 的信号处理部分基于 FPGA + x86 的架构，可以扩展 GPU 加速卡。采用全开源架构，支持各种开发工具，提供丰富的参考设计和系统框架，加速复杂系统原型的开发验证。

MatrixRF宣传手册

开发流程支持

支持各种主流的开发工具，可根据客户需求定制FPGA底层逻辑，大大加快开发进度，让客户可以专心实现差异化的 算法和系统。

系统架构

MatrixRF 系统由 PRU 可编程射频前端、PAC 可编程加速卡、PAS 可编程算法服务器三部分构成。

PRU 可编程射频前端

可编程射频前端，主要功能是完成射频的数字化，通过高速光纤接口（40G/100G）与PAC 通信。

PRU 目前主要有三个型号，分别是 PRU-Y590s、PRU-Y780 和 PRU-Y750。

PRU-Y590s： 支持4Tx/4Rx射频通道，200MHz的实时带宽，覆盖75MHz~6GHz全部频段，40G光纤接口。

PRU-Y780： 支持8Tx/8Rx射频通道，200MHz的实时带宽，覆盖75MHz~6GHz全部频段，100G光纤接口。

PRU-Y750： 支持4Tx/4Rx射频通道，最高可达2GHz的实时带宽，覆盖Sub6G全部频段，100G光纤接口。

注： PRU通过变频器选件，可支持28GHz频段毫米波应用，也可以支持典型的卫星通信频段，如X波段，Ku，和Ka等。

PAC 可编程加速卡

可编程加速卡，主要功能是实时信号处理，通过高速光纤接口（40G/100G）与 PRU 通信，同时通过PCIe 3.0 x16高速接口与 CPU 进行数据交互。

PAS 可编程算法服务器

PAS-5GU： 上架式5U机箱，提供13寸高清触摸屏，采用酷睿处理器，最高支持28核心56线程。机箱也可以根据客户需求，定制配置。

系统相关配件

相位校准器 ChannelSync-16： 提供16个射频通道的自动校准功能，标准上架式结构。

时钟分配器 YunSDR MCD： 提供8~10路同步时钟信号，用于多台PRU设备的级联，保证时钟的同步性。

数字射频交换机 DigiRF-Hub200： 支持四路40G或者16路10G光纤输入， 两路100G光纤输出。用于多台PRU前端的数字射频数据融合和交换，后端对接PAC加速卡。

MIMO 64x64 典型系统框图

64Tx/64Rx是5G宏基站或者雷达测向的一个典型通道配置，利用MatrixRF来构建64通道收发系统只需采用货架产品级联构成。根据用户的基带算法需求，也可以灵活增加计算单元算力或者配置射频单元的带宽、频段等。

典型场景

面向信号情报（SIGINT）和电子战

需要对环境数据进行长时间不间断记录，满足多通道数据流速率的苛刻要求，现场升级频谱监测和测向需求，提供实时的信号处理和分析能力。特别是多通道分布式的记录回放，MatrixRF 的可编程射频前端 PRU 可以通过光纤拉远，内置的 GPS 或者White Rabbit 模块实现高精度同步，汇聚到数据中心进行存储。

面向宏基站和5G测量测试

最高支持 64Tx/64Rx 通道， 每个通道带宽 200MHz，可扩展到 1GHz，具备大规模磁盘阵列提供记录分析功能。 支持大容量的 FPGA 加速和算法分析功能，可以安装 5G 开源协议栈和商业版本的 5G 基站和核心网软件系统。

面向超大宽带和毫米波

雷达目标模拟器可以在不同距离多普勒单元中产生多个目标，还具有多个射频源，在存在干扰的情况下(如蜂窝电话或其他移动通信服务)测试雷达。除了测试雷达的功能性能外，模拟器还可以帮助评估雷达中的现代电子对抗措施。针对雷达应用，MatrixRF的PRU8可以提供高达 1GHz 的独立带宽或者 4GHz 的拼接带宽，通过变频器，支持 X 波段，Ka/Ku 波段，适用于超大带宽电磁干扰。

面向定制化的信道模型

从便携式的 2 x 2 到大规模的 64 x 64 通道，在实验室环境中仿真实际无线信道条件的特性，以便改善无线设备和网络基础设施的质量。仿真无线信道特征，包括路径损耗、多径衰落、时延扩展、多普勒扩展、极化，以及对 MIMO 和多无线系统性能至关重要的相关性和空间参数。适用于多种应用，包括 MIMO、波束赋形、WLAN、航空航天和 MIMO OTA 测试等。