基于LabVIEW环境，如何实现X410四通道全带宽Streaming的应用？

很多用户在使用X410时，都希望在配备 NI-USRP 驱动程序的 USRP X410 上实现全通道和全带宽 IQ 流传输和处理，但是因为 PXIe Gen3 接口的数据速率限制，目前难以实现；另一种方法是使用 QSPF28 数字接口将 IQ 样本流传输到 PXIe-7903，供 FPGA 进行协处理。然而，这带来了高速数据流控制的技术挑战。如何才能解决这一挑战，并提供可立即运行的演示示例？下面会给您介绍如何使用LabVIEW环境，使 USRP X410 和 PXIe-7903 协同工作并实现四通道全带宽数据流传输的范例，供您参考；

1.硬件列表

1 pcs * PXIe-8881

1 pcs * PXIe-1095

2pcs * PXIe-5841（Optional， VST只是方便验证而使用，并不是数据流需要的部分）

1 pcs * X410 (P/N:787272-01)

1pcs * PXIe-7903 (P/N:788917-01)

1pcs * zHD to QSFP28 cable (P/N 788928）

射频Cable SMA to SMA 若干

2.软件驱动

· LabVIEW 2022 Q3+

· LabVIEW FPGA 2022 Q3+

· NI-RFSA 23Q4, NI-RFSG 23Q4, NI-RFSG Playback Library 23Q4

· NI-RFmx NR/SpecAn 23Q4

· NI-USRP 2023 Q3

· NI-RFSA/NI-RFSG Instrument Driver for MGT Streaming 2023Q4

· FlexRIO with Integrated I/O 2024 Q2

· FlexRIO with Modular I/O 2024 Q2

· LabVIEW Instrument Design Libraries for High-Speed Serial Instruments

注意：安装集成 I/O 的 FlexRIO 之前，请先安装 MGT Streaming。否则，您可能无法在项目下看到 7903 目标。

如果您使用的是 LabVIEW 2023+，可以考虑以下软件组合：

· LabVIEW 2024 Q3

· LabVIEW FPGA 2024 Q1

· NI-RFSA 25Q2, NI-RFSG 25Q2, NI-RFSG Playback Library 25Q2

· NI-RFmx NR/SpecAn 25Q2

· NI-USRP 2023 Q3

· NI-RFSA/NI-RFSG Instrument Driver for MGT Streaming 2025Q1

· FlexRIO with Integrated I/O 2025 Q2

· FlexRIO with Modular I/O 2025 Q2

3.硬件搭建

连接框图如下：

3.1 将 PXI 机箱背板上的 10MHz 参考时钟输出连接到 X410 上的参考时钟输入，或者使用 Octo-Clock (CDA-2990) 的 10MHz 参考时钟同时输入给PXIe-7903和X410的Ref CLK In，实现时钟同步。

3.2 将 7903 端口 2 连接到 X410 QSFP28 0 端口。

3.3按上图，用射频线缆将两个VST PXIe-5841的RF OUT/RF IN与X410的Channel0/2的RX2/TX1相连接；并将X410 Channel 1/3的TX1和RX2用射频线缆相连；

4. 打开LabVIEW范例，设置对应参数；

4.1选择合适CLIP文件

X410 QSFP28 包含以下两种CLIP文件：

a. 50G/80G 端口速率：流模式，支持流量控制，大端口模式

b. 50G/100G 端口速率：流模式，不支持流量控制，大端口模式。（请注意，这两个是 USRP 驱动程序附带的原生 CLIP。）

PXIe-7903 的12 个端口也提供了两个CLIP文件：

a. 50G/80G 端口速率：流模式，支持流量控制，大端口模式

b. 100G 端口速率：流模式，不支持流量控制，大端口模式

后面介绍的范例就是基于80G端口速率、支持流量控制的CLIP文件验证的；

4.2设置相关必要参数：

如下图，设置X410以及PXIe-7903的相关基本参数，如设备名称，中心频点，天线端口、增益等等；

4.3 为了更好验证整个数据流应用的效果，这里添加了VST PXIe-5841来作为Signal Generator和Signal Analyzer，用来给X410输入NR信号以及分析X410根据数据流生成的射频信号；因此要设置Instrument Studio里相关PXIe-5841的参数，如中心频点，功率等级，参考电平等；

下面是包含VST的基本数据流框图：

依次点击RF OUT 按钮（Instrument Studio面板）发送信号， 运行X410 及 PXIe-7903 范例，最后查看Instrument Studio里RFSA侧测量结果；

范例一. Demo 7903 Loopback and MRA_4Ch_80G (Host).vi ， 如下图：

通过以上运行范例结果，你可以看到Aurora链路的数据吞吐量能够达到双向峰值62.91456Gbps（4通道满带宽的理论峰速速率等于4ports *491.52MSps *32bit = 62.91456 Gbps）。

在这个范例中，X410充当纯射频前端的角色，它决定并控制Aurora传输的数据吞吐量。
•QSFP28 0端口上实现了带流量控制的80Gbps吞吐率接口
•以491.52MS/s的采样速率进行四通道同时采集，并转发到Aurora Tx链路上
•从Aurora Rx链路获取信号数据，并生成四通道射频发送信号，每个通道的速率都是491.52MS/s
•实时监测和报告Aurora端口和RF端口的状态

PXIe-7903充当协处理器
•端口2上实现了带流量控制的80Gbps吞吐量Aurora接口
•获取Aurora Rx链路上的信号，并在FPGA上将其直接循环回Aurora Tx链路
•包含一个MRA（多记录采集）引擎，每个请求采集四通道信号，并在主机上进行分析
•监控和报告Aurora端口的状态

范例二：Demo 7903 WfmGen and MRA_4Ch_80G (Host).vi ,如下图：

通过以上范例运行结果，展示了从7903生成数据并向X410发送数据，而X410通过Aurora的流量控制能力，反向控制7903的数据生成速度；

其中，X410充当纯射频前端角色
•QSFP28 0端口上实现了带流量控制的80Gbps吞吐率接口
•以491.52MS/s的速度采集四通道信号，并转发到Aurora Tx链路
•从Aurora Rx链路获取信号数据，并以491.52MS/s的速度生成四通道射频信号；X410的射频发生器采样率，会通过Aurora流量控制能力来反向抑制7903上面的波形发生速率；
•监测和报告Aurora端口和RF端口的状态

PXIe-7903充当波形发生器 和协处理器
•端口2上实现了带流量控制的80Gbps吞吐量Aurora接口
•7903上的WaveGen（波形生成） 可生成四通道信号并通过Aurora链路发送；7903生成波形的有效采样率会通过Aurora的流量控制功能，受控于X410实际的TX IQ速率。
•获取Aurora Rx链路上的信号，每个请求都会采集四通道信号，并在主机上进行分析；
•监控和报告Aurora端口的状态

注：以上展示的范例都是基于一个X410的四通道满带宽数据流应用，目前的LabVIEW范例也可以支持多个X410的相关应用，如有需要，可以咨询NI相关技术部门需求支持；