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上期看发射,这期看接收:同平台的 LUOWAVE SignalCapture 软件上线(附实操视频)

做软件无线电,最劝退的往往不是算法,而是"开始之前":装驱动、敲命令、写初始化程序、自己画频谱……等环境跑通,看信号的心情已经耗掉一半。

我们把这一整套流程收进了一个界面—— LUOWAVE SignalCapture(SDR 频谱显示和信号采集)软件,基于珞光自研 Luowave Driver 开发,面向 LW39x0 全系列软件无线电设备,为设备控制、射频信号采集与实时分析提供统一的图形化操作环境。软件通过 PCIe 接口与硬件通信,连接后自动识别设备型号并匹配对应的通道配置。

🎬 实操演示视频

平台侧提供最高 8 通道并行观测、单通道最大 200 MHz 观测带宽、75 MHz~6 GHz 射频覆盖,配合毫米波变频模块还可向更高频段扩展。

接收主页面

LUOWAVE SignalCapture 主界面


一条完整流程:从设备连接到 IQ 存盘

以往的用法里,这条链路由若干段割裂的工具拼成。LUOWAVE SignalCapture 把它收进同一条流程:

1

连接设备

选择设备并建立 PCIe 连接,软件识别型号及可用接收通道。

2

配置参数

设置中心频率、采样率、接收增益与通道组合四项,通道组合可按实际接入情况自由勾选。

3

按需校准

开启硬件 RF Cal 后,采集开始前自动完成校准。

4

采集与分析

软件对各通道 IQ 数据实时解析、分离并完成 FFT 计算,同步显示频谱、瀑布图与时域波形。

5

存储与复算

将原始 IQ 保存为 BIN 文件,后续用 MATLAB、Python 开展离线处理。


多通道频谱同屏叠加:各路信号横向可比

多通道设备的价值,不只在于通道数量,更在于能否同时把各路信号看清楚。

软件实时接收多通道 IQ 数据,完成通道分离,并将各通道频谱以不同颜色的曲线叠加在同一坐标内。观测通道可按需勾选,图例区标明曲线与通道的对应关系。

这样带来的直接结果是:各通道是否有信号、增益是否一致、不同天线输入之间相差多少,都在同一张图上横向可比,不必导出数据另写脚本。对多通道接收链路验证、多路信号对比监测这类任务,效率明显优于逐通道切换查看。

多通道、高采样率带来的数据量同样可观。软件对用于绘图的数据做抽点处理并优化刷新流程,在保持实时观测能力的前提下降低界面显示负载。


通道数量与观测带宽:按需取舍

通道数量与观测带宽之间,存在明确的对应关系。

以 8 通道机型为例:8 路全开时采用 61.44 MHz 采样率,用于快速确认各通道的信号接入情况;把通道组合收窄到实际有信号的通路(如 A1/A2)后,采样率可相应提高,观测带宽由数十 MHz 扩展至接近 100 MHz。

这一取舍在采集配置面板上通过两个选项即可完成,不需要修改程序或重新编译。对需要反复切换观测模式的测试来说,省下的是整轮重新编译与重启的时间。


频谱仪级测量:不只看形状,还能读数

如果只能看到曲线形状,还称不上测量。软件基于原始 IQ 数据实时计算频谱,并把常用频谱仪功能集成在同一视图中:

Marker

最多 4 个 Marker

分别跟踪实时频谱、最大保持或最小保持曲线,支持在图上直接拖动,并实时显示所指位置的频率与功率。

Avg

频谱平均

通过设置平均系数对数据做平滑处理,便于从噪声中辨认弱信号。

Max/Min

最大保持 / 最小保持

记录观测过程中的频谱极值,呈现信号幅度变化范围,适合观察偶发信号与间歇干扰。

Span

频谱范围调节

用于聚焦指定频段,把细节放大。

几项叠加使用,常规频谱测量与异常信号确认基本可在软件内完成,无需再借助外部仪器。

接收频谱局部

频谱与多个 Marker 局部


三个视图:频谱、瀑布图与时域波形

单看频谱,只能知道"有哪些频率成分";要判断信号何时出现、包络如何变化,还需要另外几个视角。

📈

频谱图

呈现当前时刻的频率分布与功率关系,用于判断信号占用的频段、强度与信噪比。

🌊

瀑布图

把连续频谱按时间顺序展开,跳频、突发、间歇干扰等瞬时信号会形成可追踪的时域轨迹。提供 4 种显示样式,底噪、显示范围与对比度均可调节。

📡

时域波形

直接展示 IQ 数据的时域波形,用于观察调制包络、信号起始时刻与幅度突变。

三者对照,频域、时频与时域各给出线索,定位一个异常信号通常不需要再切换工具。


硬件校准:让多通道数据真正可比

通道之间的固有差异,有时并不比待测信号小。

软件支持调用设备内置的 RF Cal 校准功能。开启后,每次采集开始前自动执行校准,设备经预热阶段后完成,并在面板上显示校准状态。该功能用于改善信号幅度精度与多通道一致性,为多通道信号对比和同步采集提供数据基础。


IQ 流盘、截图与运行监控

现场往往没有时间细算,观测与计算可以分开进行。

采集的原始 IQ 数据可保存为 BIN 文件,支持连续采集与定时采集两种方式,文件名、保存目录与采集时长均可设置。面向多通道、高采样率下的写入压力,软件提供写盘模式与 IQ 缓冲时长设置:通道较多时选择相应的写盘模式,采样率较高时通过缓冲吸收瞬时写入压力,通常选"自动"即可。需说明的是,持续采集能力受设备数据接口、主机性能与存储设备写入速度共同制约,8 通道与 245.76 MHz 采样率这类组合仍需依据实际配置取舍。

保存的数据支持离线回放,可结合 MATLAB、Python 开展信号处理与算法验证——在线观测趋势,离线完成精算。

需要留档时,可暂停显示并直接截图,选择保存目录(含桌面),所得图像包含当前视图(频谱、瀑布图、时域波形)、图例与 Marker 读数,可直接用于测试记录与报告编制。

界面同步显示设备连接状态、数据接收状态与采集任务状态,并记录运行日志。出现掉点或采集报错时,开启开发者模式可输出更详细的信息,用于判断问题出在硬盘读写速度、接口带宽还是软件配置。

接收采集

软件功能一览


典型应用场景

1

多通道接收链路验证

同时观测多个接收通道的频谱表现,对比不同通道的信号幅度与频谱差异。

2

宽带射频信号观测

利用单通道宽带采集能力,对目标频段内的信号实时观测与数据捕获。

3

多路信号对比监测

通过多通道频谱叠加,观察不同接收链路或不同天线输入的变化。

4

原始信号采集与算法验证

保存原始 IQ,结合 MATLAB、Python 开展离线分析与算法验证。

5

同步采集与一致性分析

配合硬件内置校准,支撑对多通道一致性有要求的采集任务。


结语

这套软件把 Luowave Driver 的底层设备控制、高速数据采集与实时分析能力,进一步封装成了一个可以直接上手操作的 SDR 上位机工具:连接设备 → 配置参数 → 按需校准 → 多通道实时采集与分析 → 频谱仪级测量 → 多视图显示 → 原始 IQ 数据流盘与离线复算,一条流程走完,中间不需要写一行代码。它也为后续扩展更多信号处理与应用功能留好了接口。

上一期介绍的是同平台的发射端工具 LUOWAVE SignalForge。一端负责发,一端负责收,两者配合可在一套设备上完成从信号产生到接收分析的闭环验证。

整套软件基于珞光自研 Luowave Driver 与 SDK 开发,深度适配自研 SDR 硬件,充分释放多通道同步与高速采集性能;后续将持续迭代,完善国产化 SDR 软件生态。

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