VXI可重构信号处理系统模块概述
VXI可重构信号处理系统模块包括了 GPU 模块，CPU 模块，射频模块、IO 模块、DSP模块、高速存储模块、交换模块，采集处理模块、回放处理模块等，全套组件为单体3U VPX架构，可自由组合到多槽位机箱中，实现信号接收、采集、回放、处理、存储相互组合的业务能力。
该系统是基于软件无线电理念的软硬件体系，可广泛应用于测试测量、信号接收和发生、教学科研、实物仿真开发等领域，可服务于高校、科研单位、工业部门（院所）、电子相关行业、航空航天、国防和政府等机构。
整机图片
软件功能：
信号检测与分析
测向
数据链分析
雷达回波仿真
雷达干扰生成
雷达信号分析
3U VPX GPU模块
3U VPX GPU模块是基于 NVIDIA GeForce RTX3080(Ampere) 芯片研制的高性能GPU模块，对外接口主要包含PCIe接口以及显示接口。该模块主要完成AI智能计算，包含图像分析与识别、信号处理类的AI计算加速，可通过PCIe3.0 x8和高性能主控模块进行数据交互。
参数 |
规格 |
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GPU型号 |
GeForce RTX3080(Ampere) |
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模块性能 |
CUDA处理器：核心数6144个，核心频率1750MHz 显存容量：16GB GDDR6X，内存位宽256bit 运算能力：单精度浮点运算能力17525Gflops，双精度浮点运算能力329.9Gflops |
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模块功能 |
具备卓越的图形处理能力和计算性能 具备AI推理和光线追踪功能 具备健康状态管理功能 |
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IPMC 管理单元 |
IPMC包括电源管理及健康管理功能 |
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模块接口 |
前面板：1路HDMI2.1、2路USB3.0接口 VPX接口：包含1组PCIe3.0(x16)、1组DP1.4显示接口、2组IPMB机箱管理接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤140W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量要求 |
≤1kg |
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3U VPX CPU模块
3U VPX CPU模块是基于Intel®Xeon®Processors E3-1505M v5研制的高性能综合数据处理控制模块，主要用于业务数据流的管控和调度以及系统数据的高速密集计算，包括实现指令的收发、集中调度、数据的交换、计算、桌面显示、存储、健康管理等功能。
参数 |
规格 |
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CPU型号 |
Intel®Xeon®Processors E3-1505M v5 |
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模块性能 |
CPU性能：基础频率2.8GHz，最大睿频频率3.7GHz，4核8线程 板载DDR4内存：数据速率2133MT/s，容量16GB 存储容量：板载SSD容量128GB，扩展SSD存储容量1TB |
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模块功能 |
具备整机业务数据流的管控和调度功能 具备系统数据的高速密集计算功能 具备健康状态管理及查询模块状态功能 具备对整机各模块进行在线自检能力 具备桌面显示功能 具备网络通信能力 支持二次开发、调试 |
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IPMC 管理单元 |
IPMC包括电源管理及健康管理功能 |
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模块接口 |
前面板：包含1路HDMI2.1、2路USB和1路千兆以太网RJ45接口 VPX接口：包含1组 PCIe3.0(x16)或2x PCIe3.0(x8)、2组 1000BASE-X、2组10/100/1000BASE-T、2组 USB3.0、4组 USB2.0、2组 SATA3.0，用于整机内扩展存储、1组 DDI显示接口、1组 RS232/RS422/RS485 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤140W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量要求 |
≤1kg |
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3U VPX 交换模块
3U VPX交换模块包括Broadcom公司的PEX8748交换芯片+Intel JL82599+裕泰微 YT6801SH等主要功能电路模块。主要用于将CPU提供的PCIe通道转换为更多的PCIe扩展接口，并根据需要将数据从一个端口转发到另一个端口，实现多个设备之间的数据流交换及转发功能。
参数 |
规格 |
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交换芯片 型号 |
PEX8748 |
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接口速率 |
PCIe SerDes接口速率≥8.0GT/s |
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模块功能 |
具备PCIe接口数据交换能力 可用于扩展以太网接口通信能力 具有健康状态管理及查询模块状态功能 具备对整机各模块进行在线自检能力 支持二次开发、调试 |
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IPMC 管理单元 |
IPMC包括电源管理及健康管理功能 |
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模块接口 |
前面板：3路千兆以太网RJ45接口、1路SFP+万兆以太网光口 VPX接口：包含2组PCIe3.0(x16)可配置为x4或x8，2组IPMB健康管理接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤40W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量要求 |
≤1kg |
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3U VPX 高速存储模块
3U VPX高速存储模块是以高速GTH为数据接口，SSD硬盘为存储介质，以太网为控制接口的高速存储、回放产品，该模块对外提供16路高速GTH接口，每一路可独立形成文件。读写速率不低于4.8GB/s，单模块容量8TB。具备数据存储、数据回放、文件管理及健康管理等功能。
参数 |
规格 |
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存储容量 |
4TB、8TB、16TB、32TB |
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存储速率 |
持续稳定读写速率≥4.8GB/s(4盘位) |
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数据接口 |
背板(P1)：16路GTH，可配置为2组x8 或 4组x4 或16组x1，支持AURORA或SRIO协议 网络：2路千兆网络（前面板1路，P2 1路）和1路万兆网络（1路光口前面板） 背板(P2)：PCIe3.0 x8 |
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管理接口 |
网络：与数据接口共用 |
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数据卸载 |
PCIe3.0 x8 千兆网 万兆网 |
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以太网 速率 |
万兆网数据下载速率：≥ 500MB/s 千兆网数据下载速率：≥ 60MB/s |
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外部接口 |
前面板：1*RJ45(千兆以太网) +1* J63A调试接口（RS232,JTAG） + 1*SFP+(万兆以太网) VPX接口：包含2组Aurora x8、1组PCIe3.0 x8、1路千兆以太网、2组RS422(预留)接口 |
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软件功能 |
具备数据存储、数据转出、数据回放、文件管理、固件升级、日志管理、健康管理等功能、支持跨平台的二次开发（支持中标麒麟、银河麒麟、Windows7、Windows10和CentOS 7）等 |
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功耗 |
≤80W（峰值功耗） |
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结构特征 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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工作温度 |
工业级：-40℃～+55℃ 商业级：0℃～+55℃ |
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3U VPX IO模块
3U VPX IO模块是基于1片大容量FPGA XC7VX690T的VPX架构通用信号处理平台。FPGA外挂一个标准FMC接口，可扣接各类标准FMC子卡；可对VPX高速数据流进行实时处理，处理结果可通过VPX转发至系统其它平台。
参数 |
规格 |
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FPGA型号 |
Xilinx XC7VX690T |
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模块性能 |
外部缓存：FPGA外挂1组64位DDR3，总容量2GB IQ数据吞吐速率：≥1638.4MB/s |
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模块功能 |
具备高速数据采集与转换功能 |
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IPMC 管理单元 |
IPMC包括电源管理及健康管理功能 |
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模块接口 |
前面板：包含1个调试接口，以及射频接口 VPX接口：包含1组Aurora x8、1组Aurora x4、1组SRIO x4、1组PCIe2.0x2、1组PCIe3.0 x8，2组SPI、2组RS422(预留)接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤80W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量要求 |
≤1kg |
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3U VPX DSP模块
3U VPX DSP模块选用TI的TMS320C6678芯片，该芯片将浮点运算与定点运算完全整合到一起，使嵌入式系统算法的开发方式发生根本性变革。八核DSP通过背板可对采集/回放数据进行高速实时处理，处理结果通过SGMII接入本地上位机，也可通过DSP外挂千兆网传出至远端上位机。使用户能够轻松构建差异化功能的解决方案。
参数 |
规格 |
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DSP型号 |
TMS320C6678 |
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模块性能 |
主芯片性能：8个TMS320C66xTM DSP核心(C66x CorePacs)，每个核心最高工作频率1.25GHz，定点运算40GMAC(Multiply Accumulate)@1.25GHz，浮点运算20GFLOP@1.25GHz 板载FLASH容量：容量1Gb |
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模块功能 |
具备实时信号处理功能 具备数据预处理与后处理功能 具备算法加速功能 具备多任务并行处理功能 |
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IPMC 管理单元 |
IPMC包括电源管理及健康管理功能 |
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模块接口 |
前面板：包含1个调试接口和1个千兆以太网RJ45接口 VPX接口：引出1组SRIO x4、6路GPIO、1路SGMII接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤40W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量要求 |
≤1kg |
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3U VPX 四通道回放处理模块
3U VPX 四通道回放处理模块是基于1片大容量FPGA XC7VX690T的VPX架构，最高支持12.6GSPS采样率，16位高性能DAC芯片，支持4通道中频输出，可对VPX高速数据流进行实时处理，处理结果可通过VPX转发至系统其它平台，可实现与各种操作系统及开发环境的无缝集成，被广泛应用于高速数据采集和信号测量等领域。
参数 |
规格 |
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FPGA |
型号：Xilinx XC7V690T |
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DAC 量化位数 |
16bits |
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回放速率 |
最高支持12.6GSPS |
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通道数 |
4通道 |
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模块接口 |
前面板：包含4路中频输入、1路时钟输入、1路触发、1个DEBUG调试接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤80W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量要求 |
≤2kg |
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3U VPX 四通道采集处理模块
3U VPX 四通道采集处理模块是基于1片大容量FPGA XC7VX690T的VPX架构，最高支持250MSPS采样率，16位高性能AD芯片，支持4通道输入，可对VPX高速数据流进行实时处理，处理结果可通过VPX转发至系统其它平台，可实现与各种操作系统及开发环境的无缝集成，被广泛应用于高速数据采集和信号测量等领域。
参数 |
规格 |
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FPGA |
型号：Xilinx XC7V690T |
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ADC 量化位数 |
16bits |
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模块功能 |
具备实时信号处理功能 具备数据预处理与后处理功能 具备算法加速功能 具备多任务并行处理功能 |
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采样率 |
最高支持240MSPS |
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通道数 |
4通道 |
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SFDR |
≥80dBFS |
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IQ数据 吞吐速率 |
≥1638.4MB/s |
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模块接口 |
前面板：包含4路中频输入、1路时钟输入、1路触发、1个DEBUG调试接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤80W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量 |
≤2kg |
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3U VPX 双通道采集双通道回放处理模块
3U VPX 双通道采集双通道回放处理模块，选用Xilinx XC7Z100芯片，该芯片各类资源非常丰富，板载千兆网、双通道250MSPS采样率的ADC，以及双通道1000MSPS采样率DAC，同时还具有外触发及外部参考时钟输入接口，可实现嵌入式处理平台和基于收发器的设计。
参数 |
规格 |
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FPGA |
型号：Xilinx XC7Z100 |
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ADC |
采样率最高支持250MSPS，14bits |
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DAC |
回放率最高支持1GSPS，16bits |
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通道数 |
2通道采集，2通道回放 |
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SFDR |
ADC：≥70dBC@70MHz AIN and 250MSPS、-1dBFS |
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模块功能 |
具备UART串口、IIC和SPI通信协议设计验证功能 具备TF、SD卡连续存储和读写操作设计验证功能 具备ZYNQ FPGA中PS和PL端BRAM数据交互设计验证功能 具备ZYNQ FPGA中PS和PL间DMA通信交互设计验证功能 具备高速USB和DDR3读写操作设计验证功能 具备UDP、TCP网络开发应用的设计验证功能 具备抽取内插、数字混频、数字滤波、FFT处理、CPFSK调制/解调处理算法设计验证功能 |
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模块接口 |
前面板：包含4路中频输入、1路时钟输入、1路触发、1个DEBUG调试接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤80W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*25.1mm |
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重量 |
≤2kg |
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3U VPX 单通道发射射频模块
3U VPX 单通道发射射频模块，完成中频信号上变频到射频信号输出，板卡的控制接口采用标准SPI，支持面板UART调试控制。
参数 |
规格 |
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模块性能 |
输入中频：153.6MHz，1.8GHz；功率-60～-5dBm 瞬时带宽（-3dB）：80MHz（153.6MHz中频），1GHz（1.8GHz中频） 输出射频频率：30MHz～18GHz（输出1选4，对应外部4个天线） 输出射频功率：-110dBm～+10dBm 增益：≥15dBm 输出P-1：≥+15dBm 输出射频功率调节范围：63dB，步进1dB 输出信号带内平坦度：≤±2dB（任意1GHz带宽） 输出信号相位噪声：≤-85dBc/Hz@10KHz 杂散抑制：≤-65dBc（本振近端杂散），≤-60dBc（交调信号）、输入功率-5dBm、满增益测试 谐波抑制：60dbc 调谐步进：10KHz 跳频时间：≤200us |
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模块功能 |
具备1路30MHz～18GHz发射信号上变频到输出能力 内置本振源 内置晶振 输出一路100MHz时钟信号 具备内外时钟自动切换功能 |
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模块接口 |
前面板：包含2路中频输入、4路射频输出、1路时钟输入、1路时钟输出 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤25W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*75.9mm |
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重量 |
≤2kg |
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3U VPX 单通道接收射频模块
3U VPX 单通道接收射频模块，完成射频信号下变频到中频信号输出，板卡的控制接口采用标准SPI，支持面板UART调试控制。
参数 |
规格 |
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模块性能 |
输入频率范围：30MHz～18GHz 输入功率范围：-110dBm～+10dBm 抗烧毁功率：2W连续波 工作模式：常规、低噪声、低失真 输出中频：153.6MHz（30M-18GHz），1.8GHz（1GHz-18GHz） 信号带宽：80MHz（30M-18GHz），1GHz（1GHz-18GHz） 输出P-1：≥+15dBm 带内平坦度：≤±1.5dB（30M-1GHz）；≤±2.0dB（1GHz-18GHz） 噪声系数：≤8dB（30M-1GHz）；≤10dB（1GHz-18GHz） 镜频抑制：≥90dBc（30M-1GHz）；≥70dBc（1GHz-18GHz） 中频抑制：≥90dBc（30M-1GHz）；≥70dBc（1GHz-18GHz） 调谐步进：10KHz 跳频时间：≤200us |
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模块性能 |
具备1路30MHz～18GHz接收信号下变频到中频输出能力 内置本振源 内置晶振 输出一路100MHz时钟信号 具备内外时钟自动切换功能 |
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模块接口 |
前面板：包含2路中频输出、4路射频输入、1路时钟输入、2路时钟输出 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤25W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*75.9mm |
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重量 |
≤2kg |
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3U VPX 双通道采集双通道回放射频模块
3U VPX 双通道采集双通道回放射频模块，双通道采集共本振，双通道回放共本振，控制接口采用标准四线SPI，同时在前面板设计1路UART串口控制总线。
参数 |
规格 |
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模块性能 |
工作频段：70MHz至6.0GHz 可调谐通道带宽：200kHz至56MHz 最大LO步长：2.4Hz 增益可调范围：0-65dB 具有FMC-LPC接口，支持CMOS/LVDS方式 |
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模块功能 |
具备高速时钟芯片可编程配置能力 具备低通、高通、带通数字滤波器参数可编程配置能力 工作频段和处理带宽灵活可变 具有大动态可调增益 支持BPSK、π/4QPSK、FMCW、FSK、ASK等调制信号生成的功能 支持二次开发 |
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模块接口 |
前面板：包含2路中频输入，2路中频输出、2路射频输入，2路射频输出、1路时钟输入，2路时钟输出，、1个DEBUG调试接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤35W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*50.5mm |
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重量 |
≤3kg |
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3U VPX 四通道发射射频模块
3U VPX 四通道发射射频模块，完成中频信号上变频到射频信号输出，板卡的控制接口采用标准SPI，支持面板UART调试控制。
参数 |
规格 |
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模块性能 |
输入中频：153.6MHz，带宽80MHz，功率-60～-5dBm 输出射频频率：20MHz～8GHz 输出射频功率：-110dBm～5dBm 增益：10dB±3dB输出P-1：≥+10dBm 输出射频功率调节范围：63dB，步进1dB 输出功率准确度：输出功率≥-80dBm：±1dB；输出功率＜-80dBm：±2dB 输出信号带内平坦度：≤±2.5dB 输出信号相位噪声：≤-97dBc/Hz@1KHz 杂散抑制：≤-65dBc（本振近端杂散）；≤-60dBc（交调信号）,输入功率-5dBm,满增益测试 |
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模块功能 |
具备4路20MHz～8GHz发射信号上变频到输出能力 内置本振源，四路发射共本振和独立本振可切换 内置晶振 输出一路100MHz时钟信号 具备内外时钟自动切换功 |
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模块接口 |
前面板：包含4路中频输入、4路射频输出、1路时钟输入，1路时钟输出 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
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模块功耗 |
≤55W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*75.9mm |
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重量 |
≤3kg |
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3U VPX 四通道接收射频模块
3U VPX 四通道接收射频模块，完成射频信号下变频到中频信号输出，板卡的控制接口采用标准SPI，支持面板UART调试控制。
参数 |
规格 |
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模块性能 |
通道输入频率范围：20MHz～8GHz 输入功率范围：-110dBm～+10dBm 抗烧毁功率：2W连续波 工作模式：常规、低噪声、低失真 输出中频：153.6MHz（宽带）；140MHz（窄带） 信号带宽：80MHz（宽带）；500KHz（窄带） 输出1dB压缩点：≥+15dBm 带内平坦度：≤±1.5dB 噪声系数：≤8dB 通道间幅度一致性：≤±0.5dB 通道间相位一致性：≤±3° 内部虚假信号：≤-115dBm（低噪声模式下） 镜频抑制：≥90dBc（典型值） 中频抑制：≥90dBc（典型值） 调谐步进：10KHz 跳频时间：≤200us 频率稳定度：≤1×10-7Hz（常温） |
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模块功能 |
具备4路20MHz～8GHz接收信号下变频到中频输出能力 内置本振源，四路接收共本振和独立本振可切换 内置晶振 输出一路204.8MHz时钟信号 具备内外时钟自动切换功能 |
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模块接口 |
前面板：包含4路中频输出、4路射频输入、1路时钟输入（10MHz）、1路时钟输出(204.8MHz)、1校正源输出接口 |
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供电方式 |
12V供电，VPX供电或插线供电 |
|
模块功耗 |
≤58W |
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工作温度 |
-40℃~+65℃ |
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结构尺寸 |
标准3U/5HP，100mm*165.2mm*75.9mm |
|
重量 |
≤3kg |
|