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SOLUTION / CUSTOM SDR DEVELOPMENT

無線システム開発(カスタムSDR)

特殊な周波数・広い帯域・低遅延・高精度な同期・独自方式——市販の無線モジュールでは満たせない要件を持つ無線システムには、SDR(ソフトウェア無線)アーキテクチャによるカスタム開発が答えになります。当社は、方式検討からFPGA・デバイスの選定と調達、FPGA・ファームウェア・基板の実装、周波数拡張のアナログフロントエンド(AFE)、システム統合・実証まで、無線機づくりを一気通貫でお引き受けします。もちろん、一部工程だけの切り出しにも対応します。

要求仕様から実証までFPGA選定・調達から対応周波数はAFEで自在に
01

開発フロー — 一気通貫でも、工程単位でも

RF・信号処理・FPGA・基板・計測のすべてを自社に持つため、工程間の「すり合わせ待ち」が発生しません。

01 方式検討 リンク設計・シム 02 SDR構成設計 処理の置き場所設計 03 デバイス選定・調達 FPGA・ADC/DAC 04 実装 FPGA・ファーム・基板 05 周波数拡張AFE 目的の帯域へ変換 06 統合・実証 評価・現地試験 RF・信号処理・FPGA・基板・計測を自社内で一気通貫 一部工程のみの切り出しも可能(例: FPGA実装のみ、AFEのみ)

カスタムSDR開発のフロー。各工程の詳しい進め方はFPGA設計・実装回路設計基板設計のページもご覧ください。

02

市販SDRとカスタムSDRのすみ分け

最初からフルカスタムにする必要はありません。目的に対して過不足のない構成を、正直にご提案します。

市販SDRの活用で十分なケース
COMMERCIAL SDR
  • PoC・フィージビリティ確認(まず通るか試したい)
  • 通信品質の評価・実証実験(評価系として使う)
  • 市販SDRの周波数・帯域・処理能力で要件が収まる開発

→ 市販SDRを使った評価・開発支援はこちら

カスタムSDRが必要になるケース
CUSTOM SDR
  • 市販SDRの周波数・帯域を超える(ミリ波帯・広帯域など)
  • 低遅延・高精度同期など、処理のタイミングを作り込みたい
  • 独自方式・独自プロトコルを実装したい
  • 製品・装置への組込みで、サイズ・コスト・供給を管理したい

→ このページのカスタム開発で対応します

03

実施例(構成例)

現在開発中のシステムで実際に構築している構成を、守秘のため用途・諸元を伏せてご紹介します。

CASE 01

マイクロ波帯カスタム送信システム

ハイエンドFPGA(UltraScale+クラス)と高速DAC(JESD204接続)でベースバンド波形を生成し、自社設計の周波数拡張AFE(PLL・アップコンバータ・増幅段)でマイクロ波帯へ変換して送信する、カスタムSDR送信系の例です。GNSS由来の基準クロック系、電源・起動シーケンスまで含めて1つのシステムとして設計・試作しています。

  • FPGA+高速DACの波形生成部は市販評価ボードを活用して開発を短縮
  • クロック生成・分配、周波数拡張AFE、電源管理は自社基板で専用化
  • 方式検討(リンクバジェット・シミュレーション)から実装までを自社で一貫
FPGA 波形生成・信号処理 高速DAC JESD204接続 周波数拡張AFE PLL・アップコンバータ フィルタ・増幅(自社基板) アンテナ マイクロ波帯で送信 基準クロック系 GNSS 10MHz/1pps・PLL クロック分配 低スキュー・自社基板 電源・起動シーケンス 保護・監視・自社基板 ピンク枠=周波数拡張の要 (自社設計部分の一例)

カスタムSDR送信系の構成例(守秘のため用途・諸元は省略)。波形生成からアンテナ・クロック・電源まで、システム一式を設計します。

CASE 02

信号処理を「共通資産」にする開発

カスタムSDRの価値は、信号処理を自分たちで持てることにあります。当社では、シミュレーション・市販SDR・カスタム機で同じ信号処理を共有する開発スタイルを取っており、方式検討の段階で作った処理が、そのまま実機の処理として育っていきます。市販SDRでの検証実績(同一入力でシミュレーションと実機を突き合わせ、EVMまで定量化)を公開しています。

  • 机上検討→市販SDRでPoC→カスタム機へ、と段階的に無駄なく進められる
  • 方式・パラメータの変更に、処理資産の修正だけで追従できる
  • 検証の実例は無線通信評価・開発支援のページへ
シミュレーションと実機で同じ信号処理を用いた比較結果。受信成功率とEVM
同一の信号処理をシミュレーションと実機で共有し、受信成功率・EVMを突き合わせた実例(公開中の実施例より)。

※ CASE 01は現在開発中のシステムでの実績を、守秘義務のため用途・周波数などを伏せて一般化した構成例です。ご相談時には、秘密保持契約のもとで具体的な事例をご説明できます。

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

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