在雷達、電子戰(zhàn)、頻譜監(jiān)測以及新一代通信系統(tǒng)中，工程師正面對一個共同挑戰(zhàn)：

采樣能力持續(xù)提升，但系統(tǒng)處理能力難以同步跟進。

尤其當數(shù)據(jù)速率進入64 GSPS級別后，傳統(tǒng)架構(gòu)往往在接口、數(shù)據(jù)搬運和實時處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸。這類問題并不來自單一器件性能，而更多源于系統(tǒng)級架構(gòu)的不匹配。

在這一背景下，Enclustra與D&P Electronics Systems聯(lián)合開發(fā)的一套基于AMD Versal AI Edge Gen 2的64 GSPS超寬帶信號處理系統(tǒng)，提供了一種更貼近工程實踐的實現(xiàn)路徑。

一、從“能采集”到“能處理”：系統(tǒng)能力的關(guān)鍵跨越

在超寬帶系統(tǒng)中，64 GSPS意味著：

覆蓋VHF到Ka波段的直接采樣能力

GHz級瞬時帶寬捕獲

多信號源并發(fā)處理需求

但在實際工程中，采樣之后的數(shù)據(jù)往往面臨三類問題：

數(shù)據(jù)無法高效進入處理鏈路

處理延遲隨負載波動

系統(tǒng)設(shè)計復雜度快速上升

因此，行業(yè)關(guān)注點正在從“前端能力”轉(zhuǎn)向：如何構(gòu)建一條穩(wěn)定、可控的端到端信號處理鏈路。

二、聯(lián)合方案的核心：模塊化平臺 + 異構(gòu)計算架構(gòu)

該系統(tǒng)基于以下核心組合：

Enclustra Andromeda XVE70 SoM

Enclustra Andromeda PE5底板

AMD Versal AI Edge Gen 2異構(gòu)計算平臺

這一架構(gòu)的設(shè)計重點在于：通過模塊化與異構(gòu)計算結(jié)合，降低系統(tǒng)復雜度，同時提升處理確定性。

Andromeda XVE70核心板+Andromeda PE5底板

Andromeda XVE70+Andromeda PE5結(jié)構(gòu)框圖

三、工程視角下的三個關(guān)鍵能力

1. 高速數(shù)據(jù)接入與穩(wěn)定承載

通過SoM與底板的協(xié)同設(shè)計：

實現(xiàn)64 GSPS級數(shù)據(jù)的穩(wěn)定接入

減少板級高速互連設(shè)計難度

提供可復用的硬件平臺

這使得系統(tǒng)可以更專注于算法與應(yīng)用，而非底層接口實現(xiàn)。

2. 異構(gòu)計算分工，降低處理壓力

基于Versal AI Edge Gen 2的架構(gòu)：

PL（可編程邏輯）：承擔高速接口與數(shù)據(jù)預(yù)處理

AI Engine陣列：執(zhí)行高吞吐信號處理任務(wù)

PS（處理系統(tǒng)）：負責系統(tǒng)控制與調(diào)度

這種分工方式的實際價值在于：

將數(shù)據(jù)處理壓力分散到不同計算單元，提升整體吞吐與可預(yù)測性。

3. 面向?qū)崟r處理的信號鏈設(shè)計

系統(tǒng)支持包括多相信道化在內(nèi)的典型信號處理結(jié)構(gòu)：

將寬帶信號拆分為多個窄帶通道

支持并行處理與實時輸出

降低單路徑計算壓力

從工程角度看，這種方式有助于：在高數(shù)據(jù)速率下維持系統(tǒng)延遲的穩(wěn)定性。

四、從“方案驗證”到“工程平臺”的意義

與單一Demo不同，這套系統(tǒng)的價值在于其完整性：

覆蓋射頻前端到數(shù)字處理的完整鏈路

支持快速原型開發(fā)與驗證

可用于多類應(yīng)用場景的系統(tǒng)評估

這使其不僅是一次技術(shù)展示，更接近于：一套可用于工程驗證與系統(tǒng)設(shè)計參考的基礎(chǔ)平臺。

五、對行業(yè)的實際意義

該方案的出現(xiàn)，并不意味著傳統(tǒng)架構(gòu)失效，而是提供了一個更適合超寬帶時代的補充路徑。

在以下領(lǐng)域中，其參考價值較為明顯：

1. 電子戰(zhàn)與頻譜監(jiān)測

有助于提升實時信號處理與響應(yīng)能力

2. 雷達系統(tǒng)

支持更高分辨率與更穩(wěn)定的實時處理鏈路

3. 5G/6G與衛(wèi)星通信

為超大帶寬物理層處理提供可驗證平臺

六、從“器件能力”到“系統(tǒng)能力”的轉(zhuǎn)變

64 GSPS帶來的挑戰(zhàn)，本質(zhì)上不是某一器件性能不足，而是系統(tǒng)設(shè)計范式需要調(diào)整。

Enclustra與D&P Electronics Systems的這套聯(lián)合方案，提供的并非“更強性能”的簡單答案，而是：如何在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，通過架構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)更穩(wěn)定、可控的超寬帶信號處理系統(tǒng)。

對于正在探索下一代射頻系統(tǒng)的工程團隊而言，這樣的工程化路徑，或許比單點性能突破更具現(xiàn)實意義。