珞光LW-X310参与验证：东南大学6G通感一体化开源平台OpenISAC正式发布
近日，东南大学移动通信全国重点实验室曾勇教授团队在 IEEE Internet of Things Journal 发表论文，提出并开源了面向OFDM通感一体化的实时实验平台 OpenISAC——源码与详细文档已公开发布于 GitHub，供全球研究者免费获取与复现。在实验验证环节，团队选用珞光电子 LW-X310 作为基站侧硬件平台，完成了实时通信、单站感知、双站感知及微多普勒提取的全流程空口验证。以下为原文转载。
随着第六代移动通信（6G）研究的不断推进，通信感知一体化（Integrated sensing and communication，ISAC）被认为是未来无线网络的重要应用方向之一。然而，现有 ISAC 研究从算法仿真走向真实空口验证仍面临实验门槛较高、实时原型验证手段有限、开放可复现实验平台缺乏等挑战。针对这一问题，东南大学移动通信全国重点实验室、紫金山实验室曾勇教授团队撰写了题为“OpenISAC: An Open-Source Real-Time Experimentation Platform for OFDM-ISAC”的论文，近期被物联网领域权威期刊 IEEE Internet of Things Journal 录用。
论文围绕正交频分复用（Orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）通信感知一体化实验平台展开，提出并开源了 OpenISAC：一套面向实时通信、单站感知和双站感知的 OFDM-ISAC 实验系统。该平台采用主机端 C++ 实时物理层处理与 Python 前端工具相结合的架构，支持灵活 OFDM 参数配置、USRP 空口实验、双站空口同步以及无硬件信道仿真。OpenISAC 旨在帮助研究者将新的 ISAC 算法从仿真快速推进到真实空口实验。论文第一作者为东南大学博士研究生周智文，通信作者为曾勇老师，作者还包括东南大学博士研究生张超越和徐晓莉老师。
内容简介
通感一体化（Integrated Sensing and Communication, ISAC）被认为是 6G 的关键应用方向之一。理论研究已经快速推进，但从算法推导走到真实空口验证仍然存在明显门槛：纯仿真代码灵活易改，却缺少真实硬件、实时链路和硬件非理想特性；完整标准协议栈或专用硬件平台能力强，但工程复杂度高，底层信号处理难以灵活修改。
OpenISAC 的定位，是在“纯仿真代码”和“完整标准协议栈”之间提供一套轻量、可读、可改、可实时运行的 OFDM-ISAC 物理层实验平台。它不是 Wi-Fi、LTE 或 5G NR 的标准兼容实现，也不是生产级通信协议栈，而是面向学术研究、算法验证和快速原型开发的开源实验平台。
图1：OpenISAC 系统架构
平台特色
OpenISAC 基于 OFDM 波形，支持实时通信、单站感知和双站感知。论文和开源工程共同提供了一套从信号模型、同步处理、软件架构到真实实验验证的完整实现。
开源实时实现：物理层调制、解调和感知热路径由 C++ 实现，前端显示、参数调试和快速算法验证由 Python 工具承接。研究者无需依赖商业软件授权，也不需要从 FPGA 开发起步，就可以接触到可运行、可修改的实时链路。
支持单站与双站感知：平台支持 BS 侧单站时延多普勒和微多普勒感知，也支持 UE 侧双站感知。对于双站实验，OpenISAC 提供空口同步机制，在没有有线时钟分发的情况下，也可以开展更接近真实部署的双站感知实验。
灵活的 OFDM 物理层：OpenISAC 采用连续 OFDM 帧结构，支持灵活配置子载波数、循环前缀、导频、同步符号、感知资源和运行时参数，便于研究者探索新的资源分配方案、同步方法和感知处理流程。
真实实验验证：论文基于 USRP 硬件验证了实时通信、单站感知、双站感知、微多普勒提取和主机端实时性能。实验结果表明，OpenISAC 可支持最高 100 MHz 实时带宽，并能够在真实空口中完成通信链路验证、BS 侧单站时延多普勒/微多普勒感知以及 UE 侧双站感知实验。
图2：单站感知信号处理流程
实验验证
论文进一步通过真实空口实验和主机端性能测试验证了 OpenISAC 的实时运行能力。实验原型由 BS 和 UE 两个硬件节点组成：BS 端采用 LW-X310，通过 10GbE 连接 Intel Core i7-10700 主机，并使用独立发射天线和单站感知接收天线；UE 端采用 TQTT Tiny B210，通过 USB 3.0 连接 Intel Core Ultra5 225H 主机。实验在室外开阔环境中进行，并使用 DJI Mavic Air 3S 作为单站微多普勒和双站 UAV 感知验证目标。
图3：OpenISAC 实验平台原型
除特别说明外，实验采样率和模拟带宽均为 50 MHz，OFDM 子载波数为 1024，循环前缀长度为 128。实验结果覆盖了主机端实时处理能力、通信链路性能、单站感知、双站感知和 OTA 同步效果。
验证项目 | 关键结果 |
|---|---|
主机端实时性能 | 50 MHz 和 100 MHz 配置可以稳定运行；200 MHz / 4096-FFT 配置超过当前主机端解调路径实时能力。 |
通信性能 | 在 50 MHz X310-to-B210 配置下传输 16384 个 1024 字节数据包；BER 和 BLER 在约 7.8 dB 以上保持为 0。 |
单站感知 | MTI 后静态杂波和自干扰显著降低，delay-Doppler 图中目标更加清晰；Mavic Air 3S 的微多普勒谱可呈现旋翼对称脊线。 |
双站感知 | OTA 同步可抑制采样时钟误差引起的延迟漂移和整数采样跳变，使双站微多普勒谱更加连续稳定。 |
同步稳定性 | 在 50/100 MHz 配置下，OTA 同步在约 ±0.5 ppm 参考时钟误差附近带来约 17-22 dB 的 MSR 改善。 |
以下选择性展示其中几项代表性实验结果。
图4：不同采样率下的主机端 CPU 占用
主机端实时性能测试表明，随着采样率从 50 MHz 提升到 200 MHz，调制端和解调端的 CPU 占用均明显上升，其中解调端增长更快，是实时处理能力的主要瓶颈。论文进一步统计了逐帧处理时间：50 MHz 和 100 MHz 配置可以稳定运行，而 200 MHz / 4096-FFT 配置下解调端处理负载超过 100%，会产生持续积压和丢帧。因此，OpenISAC 已经能够支撑典型 50 MHz / 100 MHz 实时实验。
图5(a)：MTI 前的单站 delay-Doppler 结果
图5(b)：MTI 后的单站 delay-Doppler 结果
在单站 delay-Doppler 感知实验中，MTI 前的结果受到零多普勒附近静态杂波和自干扰影响，运动目标相对背景并不突出。启用 MTI 后，静态成分被显著抑制，目标回波在 delay-Doppler 图中更加清晰，说明 OpenISAC 的实时感知链路能够有效支撑动态目标检测与杂波抑制验证。
图6：Mavic Air 3S 单站微多普勒谱
进一步地，OpenISAC 还可以直接利用连续慢时间流进行微多普勒分析。图6 中，悬停 Mavic Air 3S 的旋翼运动形成对称、近似等间距的多普勒脊线，反映了无人机旋翼的周期性运动特征。这说明平台不仅能输出常规距离-速度感知结果，也能够支持更细粒度的微动特征分析。
开源工程
OpenISAC 仓库包括 C++ 后端、Python 前端、YAML 配置模板、网页配置工具、可视化工具、仿真后端和中英文文档。核心组件如下：
BS 后端 OFDMModulator：发送 OFDM 帧，接收业务 UDP，并输出单站感知结果。
UE 后端 OFDMDemodulator：接收并解调 OFDM 帧，输出业务数据，并运行双站感知。
前端工具 plot_sensing_fast.py / plot_bi_sensing_fast.py：实时显示单站/双站感知结果。
网页配置工具 scripts/config_web_editor.py：通过浏览器编辑运行时 YAML 参数。
仿真后端 ChannelSimulator：无需 USRP 即可运行通信与感知闭环。
对于没有立即接触到完整 RF 实验条件的研究者，OpenISAC 近期加入的 ChannelSimulator 可以使用共享内存模拟空口，把发射机、信道和接收机串联起来，让完整通信链路、单站感知和双站感知先在本机闭环运行。开发者可以先验证帧结构、同步流程、解调链路和感知显示，再切换到真实 USRP 部署。
如何开始
您可进入 OpenISAC 项目主页，查看代码仓库、安装说明、中英文文档和示例配置。硬件实验可从仓库提供的 X310/B210 配置模板开始；无硬件调试可从 Modulator_Sim.yaml、Demodulator_Sim.yaml 和 ChannelSimulator 开始。
论文信息
题目：OpenISAC: An Open-Source Real-Time Experimentation Platform for OFDM-ISAC
作者：Zhiwen Zhou, Chaoyue Zhang, Xiaoli Xu, and Yong Zeng
期刊：IEEE Internet of Things Journal
arXiv：2601.03535
OpenISAC 的目标不是把所有协议栈功能都做完整，而是提供一套更容易进入、修改和复现实验的 OFDM-ISAC 研究平台。我们希望它能帮助更多研究者把算法从论文和仿真推进到真实空口实验。