直采+异构，看 RFSoC FPGA 开发板 AXW49 如何应对射频信号处理高要求

在追求更快、更稳的无线通信路上，传统射频架构深陷带宽-功耗-成本的“不可能三角”：带宽每翻倍，系统复杂度与功耗增幅远超线性增长。传统方案通过“分立式功放+多级变频链路+JESD204B 接口”的组合试图平衡性能与成本，却难以满足实时性严苛的超大规模 MIMO 通信等场景需求。

在此背景下，AXW49射频开发板以“直采+异构”重构射频范式：

基于AMD Zynq UltraScale+™ RFSoC Gen3XCZU49DR芯片的 16 通道 14 位 2.5GSPS ADC 与 16 通道 14 位 9.85GSPS DAC，实现全数字域直接射频采样，消除 JESD204B 接口延迟；

通过集成Kontron X86 COME模块，构建“FPGA 实时+ARM 控制+X86 协议栈处理”的三级流水线，为高性能射频信号处理/实时嵌入式系统/高速数据存储场景提供“超密度、零妥协”的优化方案。

-核心优势-

直接射频采样

简化信号链，突破带宽限制

通过集成 ADC/DAC 实现直接射频采样，消除传统模拟混频与 JESD204B 接口，减少模拟链路层级，降低系统延迟与功耗。

异构计算FPGA+ARM+X86

全栈低延迟处理

AXW49 融合三类计算单元，实现从实时信号处理到智能决策的全栈加速：

FPGA 实时层（PL端）

16 通道并行处理：支持数字上下变频（DUC/DDC）、FFT/FIR滤波，时延低至微秒级，满足 5G 波束赋形、雷达脉冲压缩等场景需求。

ARM 控制层（APU/RPU）

四核 Cortex-A53（APU）运行Linux，处理协议栈、设备管理；

双核 Cortex-R5（RPU）运行实时操作系统（RTOS），实现硬实时控制。

X86 协处理层（Kontron 模块）

通过高速接口与 FPGA 互联，执行大数据量后处理。

高密度扩展

面向未来系统的弹性架构

- 通道密度：单板 16 路 ADC/DAC 同步采样，支持多板级联，适用于相控阵雷达与 Massive MIMO 基站；

- 数据吞吐：双 100Gbps QSFP28 光口+DDR4+NVMe SSD 分级存储，实现海量数据实时流盘；

- 部署灵活：板载 M.2、SD 卡及多路千兆以太网，灵活适配边缘计算、工业现场与实验室研发。

-硬件配置速览-

主控芯片

基于AMD Zynq UltraScale+ RFSoC Gen3 XCZU49DR，集成可编程逻辑（PL）、四核 ARM Cortex-A53 应用处理单元（APU）、双核 ARM Cortex-R5 实时处理单元（RPU）。

扩展Kontron X86 COME 协处理模块，与 FPGA 协同，增强通用计算与协议处理能力。

射频前端

16 通道 14 位 2.5GSPS ADC+16 通道 14 位 9.85GSPS DAC：直接射频采样，支持宽频信号捕获。

采用高性能微型 RF 连接器 190-0108-AAD1，确保信号完整性。

存储系统

内存配置：8×DDR4（PS/PL 各 4）、2×1Gb QSPI Flash。

存储扩展：1×M.2 NVMe、1×SD卡、嵌入式存储芯片（通过板对板连接器扩展）。

通信与扩展接口

高速光口：2×100 Gbps QSFP28 光口

通用接口：USB3.0（PS 端+U21 扩展）、双千兆以太网（PS/PL 各 1 路）。

扩展接口：通过 U21 连接器扩展 USB3.0、RJ45、视频接口。

-典型应用场景-

▲ 5G 通信

Massive MIMO 基站：16 通道实时波束赋形，可实现显著的占板面积及功耗减少

▲雷达信号处理

满足更大的应用需求，在预警场景下实现低时延收发，获得最佳响应时间。

▲卫星与仪器测试

利用直接 RF 采样、高灵活、可重构逻辑及软件可编程性，为信号生成和信号分析构建高速度的多功能仪器。

审核编辑 黄宇