USRP, который не умеет 60 ГГц, передал по ним живое 720p-видео

В передающем тракте USRP B200mini формирует сигнал DVB-S2 с QPSK на привычной промежуточной частоте. Затем evaluation-модуль EK1HMC6350 с передатчиком HMC6300 поднимает аналоговый I/Q-сигнал в диапазон 60 ГГц. Дальше его излучает плоская Dynamic Metasurface Antenna — программируемая метаповерхность. На другом конце линии V-band horn принимает волну, HMC6301 опускает её обратно, а USRP X300 и SDRangel восстанавливают поток.

Получилась физически законченная линия, в которой SDR занимается символами, синхронизацией и демодуляцией, отдельный mmWave-модуль — переносом частоты, а антенна — пространственной частью задачи. Сигнал можно наблюдать и менять на каждом из этих уровней отдельно. Для лабораторных экспериментов это гораздо удобнее системы, где цифровая часть, 60-ГГц фронтенд и фазированная решётка намертво срослись в одном закрытом устройстве.

Автор препринта arXiv:2608.22530 сообщает о непрерывной передаче 1280×720-видео на расстоянии 1 м при прямой видимости. Скорость символов составила 2 MSymbol/s, кодовая скорость FEC — 5/6. Для QPSK это даёт 3.33 Mbit/s до служебных потерь; наблюдаемая полезная скорость была около 3 Mbit/s. На приёме показаны CNR около 6 dB, MER около 12 dB и RMS EVM примерно 25%.

Три мегабита в секунду выглядят почти комично для диапазона, который обычно ассоциируется с многогигабитными WiGig-линиями. Здесь видео служит другой цели: оно заставляет весь тракт работать непрерывно, с реальной модуляцией, кодированием, синхронизацией и декодированием. Это уже не отдельная измеренная антенна, конвертер на столе или созвездие на экране анализатора, а линия, которая переносит содержимое кадра от камеры до приёмника.

Метаповерхность добавляет в стенд интересный путь к управлению диаграммой. Её резонансные элементы получают бинарные кодовые последовательности от внешнего FPGA; изменением этих состояний можно перестраивать распределение поля над поверхностью. Классическая фазированная решётка обычно требует для множества элементов отдельных фазовращателей, усилителей и сложной RF-разводки. У DMA пространственное преобразование рождается в распределённых резонаторах самой поверхности.

Однако в видеодемонстрации луч не сканировал пространство: автор выбрал одну FPGA-последовательность для broadside-направления с заявленным усилением 10 dBi и тщательно выровнял передатчик и приёмник лазером. Работа не показывает дальность, поведение за препятствием или работу в multipath-сценарии. Она также не доказывает совместимость с готовым стеком 802.11ad/ay, хотя архитектуру предлагают использовать для таких PHY-экспериментов, channel sounding и RF sniffing.

Красота этого стенда в разделении обязанностей. USRP не пришлось превращать в экзотический 60-ГГц прибор. Коммерческий фронтенд выполнил частотный прыжок, метаповерхность стала управляемой апертурой, а цифровая радиочасть осталась доступной для переделок. Такой подход позволяет отдельно менять форму сигнала, преобразователь и антенну — и быстро проверять, что именно ломает или улучшает mmWave-линию.