前言

高速信號(hào)采集記錄回放儀（Gigabit Streamer） 是Moku:Delta上升級(jí)最新寬帶采集記錄回放功能，支持萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，專為需要高速、穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)墓こ膛c科研應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

依托 Moku 平臺(tái)強(qiáng)大的 FPGA 架構(gòu)及高精度的硬件配置，Gigabit Streamer 可將多通道高速信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī)或其他終端進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，突破傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)深度與持續(xù)采集方面的限制。無(wú)論是長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)記錄、系統(tǒng)級(jí)調(diào)試，還是復(fù)雜信號(hào)的離線分析，Gigabit Streamer 都能提供可靠、高吞吐的數(shù)據(jù)支持。

傳統(tǒng)解決方案

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，在 RF 傳感器、頻譜監(jiān)測(cè)、復(fù)雜場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)以及 AI/ML 數(shù)據(jù)集構(gòu)建等應(yīng)用中數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)?？蒲腥藛T希望能夠以更高帶寬、更長(zhǎng)時(shí)間、可重復(fù)的方式記錄真實(shí)世界的信號(hào)，并在需要時(shí)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)回放、復(fù)現(xiàn)或注入到測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)中。

傳統(tǒng)測(cè)試測(cè)量設(shè)備集成數(shù)據(jù)采集處理回放功能往往伴隨著局限，主要包括：

設(shè)備分離、系統(tǒng)集成復(fù)雜：采集與回放通常依賴不同的專用設(shè)備，甚至需要自建 SDR 設(shè)備棧，系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜。

同步與一致性難題：多設(shè)備之間的時(shí)間同步、相位一致性和鏈路一致性難以保證。

成本高昂：設(shè)備采購(gòu)、系統(tǒng)集成、運(yùn)維及升級(jí)成本整體較高。

維護(hù)與擴(kuò)展負(fù)擔(dān)重：后期維護(hù)復(fù)雜，系統(tǒng)擴(kuò)展和功能升級(jí)難度大。

靈活性與迭代能力有限：面對(duì)新應(yīng)用或新場(chǎng)景時(shí)，方案調(diào)整和迭代效率低。

面向復(fù)雜測(cè)試測(cè)量結(jié)合高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用需求，Liquid Instruments 在 Moku:Delta 平臺(tái)上發(fā)布了全新的儀器功能：高速信號(hào)采集記錄回放儀系列，包含 Gigabit Streamer（下文簡(jiǎn)稱 GS，標(biāo)準(zhǔn)版）與 Gigabit Streamer+（下文簡(jiǎn)稱 GS+，高速版）。

GS/GS+ 以確定性、低時(shí)延的 UDP over IPv4 數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，采用符合 DIFI 規(guī)范的 VITA 49.2 數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)，便于快速接入現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；同時(shí)支持發(fā)送與接收并行的雙向數(shù)據(jù)流，可用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、波形回放、傳感器信號(hào)仿真以及硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試等應(yīng)用。

更重要的是，高速信號(hào)采集記錄回放儀并不是一個(gè)孤立功能：在 Moku 專有的 MiM -多儀器并行模式下，它可以與其他 Moku 儀器示波器、頻譜分析、任意波形發(fā)生器等儀器功能協(xié)同，讓高速采集、回放/注入與集成化測(cè)試分析在同一臺(tái)設(shè)備上完成，幫助用戶更快構(gòu)建輕量而靈活的測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)。

參數(shù)對(duì)比：GS標(biāo)準(zhǔn)版與GS+高速版

典型應(yīng)用場(chǎng)景及應(yīng)用價(jià)值

●RF 信號(hào)深度存儲(chǔ)、驗(yàn)證和評(píng)估

●L-Band 寬帶信號(hào)/ GNSS 信號(hào)仿真和測(cè)試

●頻譜監(jiān)測(cè)與干擾分析等

在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，數(shù)據(jù)采集、分析與回放通常需要在同一系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)協(xié)同完成，并對(duì)平臺(tái)能力提出較高要求：

采集：按照真實(shí)時(shí)間順序?qū)π盘?hào)進(jìn)行高速采集與記錄，形成可重復(fù)使用的“真實(shí)事件波形”模板

分析：對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的時(shí)域與頻域分析，例如用于干擾監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知等

回放：將已記錄的波形按真實(shí)時(shí)間關(guān)系高保真回放，保持多通道、多設(shè)備之間的同步一致性，并可直接注入被測(cè)系統(tǒng)輸入端，用于系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證、場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)及一致性測(cè)試

借助 Moku:Delta 的多儀器并行模式，上述關(guān)鍵需求可在一臺(tái)設(shè)備上高效完成。用戶可同時(shí)部署Gigabit Streamer、示波器、頻譜分析儀等多種儀器功能，所有儀器共享統(tǒng)一的時(shí)鐘總線，擁有高度一致的同步性。同時(shí)，Moku:Delta內(nèi)置 GNSS 模塊并支持外部參考輸入，可靈活對(duì)接現(xiàn)有同步體系，適配不同規(guī)模和架構(gòu)的測(cè)試系統(tǒng)。

通過(guò)一臺(tái) Moku:Delta，即可完成實(shí)現(xiàn)錄制、回放、分析和直接注入測(cè)試，簡(jiǎn)化測(cè)試系統(tǒng)復(fù)雜性。Gigabit Streamer可作為大型測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件， 大幅提升高速信號(hào)采集、記錄與分析的整體效率，帶來(lái)多方面應(yīng)用價(jià)值：

可復(fù)現(xiàn)：高效記錄可反復(fù)重放的測(cè)試信號(hào)范本案例

閉環(huán)驗(yàn)證：直接把復(fù)雜信號(hào)接入被測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)觀察系統(tǒng)的真實(shí)表現(xiàn)（比單純仿真更貼近真實(shí)）

更快調(diào)試：結(jié)合 API 辦法，可以快速切換參數(shù)，對(duì)比表現(xiàn)差異，更快迭代測(cè)試，減少系統(tǒng)改造成本

Moku高速數(shù)據(jù)采集記錄回放系統(tǒng)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

Moku:Delta 通過(guò) Gigabit streamer 系列，從“測(cè)量/生成”設(shè)備，擴(kuò)展為能夠支持雙向高速數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)現(xiàn)寬帶記錄與回放、并能把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送到外部做在線處理的“數(shù)據(jù)引擎”。

在多儀器并行模式下，上述任務(wù)還可以與示波器、頻譜分析、信號(hào)發(fā)生等儀器功能并行工作，在一臺(tái) Moku:Delta 上實(shí)現(xiàn)“采集—分析—回放/注入—輸出”的閉環(huán)測(cè)試測(cè)量，并可以隨著您的需求迭代來(lái)調(diào)整自定義的測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)。

Gigabit Streamer 系列不僅提供優(yōu)秀的系統(tǒng)級(jí)性能與穩(wěn)定吞吐能力，也將高速采集、回放輸出與同步控制最大化收斂到 Moku 平臺(tái)之內(nèi)，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)格式與 API 讓系統(tǒng)集成與自動(dòng)化更便捷，讓您更專注于實(shí)驗(yàn)與測(cè)試本身。

○ 更少設(shè)備、更快部署

減少?gòu)?fù)雜設(shè)備組合連接：高速 ADC 采集、高速 DAC 輸出及通過(guò) DIO 數(shù)字信號(hào)觸發(fā)/控制在同一平臺(tái)內(nèi)協(xié)同；多儀器共享時(shí)鐘總線，擁有良好的同步性表現(xiàn)。

○ 更順暢地集成

采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議與數(shù)據(jù)包格式（UDP over IPv4 + DIFI-aligned VITA 49.2），便于對(duì)接現(xiàn)有系統(tǒng)。配合豐富的 API，您可以將 Gigabit Streamer 的配置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理流程接入現(xiàn)有軟件棧（如 Python/LabVIEW/MATLAB 等），減少手動(dòng)操作與重復(fù)調(diào)參。

○ 自動(dòng)化與快速迭代能力

在多儀器并行模式下與 Moku 其他儀器協(xié)同，在一臺(tái)設(shè)備上完成高速采集、實(shí)時(shí)處理與閉環(huán)驗(yàn)證工作流。結(jié)合 API 可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)閉環(huán)策略自動(dòng)化：例如參數(shù)遍歷、回放信號(hào)數(shù)據(jù)編排與批量回歸測(cè)試，讓“實(shí)驗(yàn)-分析-迭代”形成可復(fù)現(xiàn)的腳本化流程。

結(jié)語(yǔ)

高速信號(hào)采集記錄回放儀系列對(duì)于 Moku:Delta 從“測(cè)量/生成”到“數(shù)據(jù)引擎”的延伸至關(guān)重要，并可在多儀器并行模式下與現(xiàn)有儀器協(xié)同工作，組建高效自定義測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)。無(wú)論是面對(duì) RF 信號(hào)深度采集和驗(yàn)證、GNSS 仿真閉環(huán)測(cè)試，還是寬帶數(shù)據(jù)集構(gòu)建用以 AI/ML 驗(yàn)證，核心是讓測(cè)試信號(hào)更接近真實(shí)情況，采集回放更直接、系統(tǒng)更輕量。當(dāng)真實(shí)世界的信號(hào)能以標(biāo)準(zhǔn)格式高速流動(dòng)，實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)效率更高、場(chǎng)景生成和遠(yuǎn)程處理會(huì)隨著您的需求更快迭代。