test

 

     ‌‌‍‍  ‌‌‍‍‌‌‍‍  info@izmeril.com     ‌‌‍‍    ‌‌‍‍    ‌‌‍‍    ‌‌‍‍    ‌‌‍‍

Системы SDR нового поколения

Новое поколение программно-определяемого радио (SDR) – USRP X410

NI Ettus USRP X410 — это первый высокопроизводительный SDR (программно-определяемое радио) нового поколения от Ettus Research и NI. Он сочетает в себе возможности NI и Ettus Research в одном радиомодуле, который поддерживает как программные инструментарии с открытым исходным кодом, включая аппаратный драйвер USRP (UHD) и GNU Radio, так и программное обеспечение LabVIEW. 

 

NI Ettus USRP X410 построен на базе Xilinx Zynq UltraScale+  RFSoC и оснащен высокопроизводительным радиочастотным приемником и передатчиком, что делает USRP X410 самым мощным SDR от NI на сегодняшний день. RFSoC обеспечивает основу встроенного процессора и программируемой ПЛИС, интегрированной с преобразователями данных (АЦП / ЦАП). Четырехъядерный процессор ARM® обеспечивает автономную работу (встроенный режим) или режим хоста для запуска вашего приложения с внешнего хоста. 

 NI Ettus USRP X410 — это высокопроизводительный многоканальный программно-определяемый радиомодем. SDR разработан для частот от 1 МГц до 7,2 ГГц, настраиваемый до 8 ГГц и имеет двухступенчатую супергетеродинную архитектуру с 4 независимыми каналами TX и RX, каждый с мгновенной шириной полосы 400 МГц. Цифровые интерфейсы для выгрузки данных и управления включают два интерфейса QSFP28 с поддержкой 100 GbE, интерфейс PCIe Gen3 x8, а также стандартные интерфейсы команд, управления и отладки: USB-C JTAG, консоль USB-C, Ethernet 10/100 / 1000.

USRP X410 — это универсальное устройство, построенное на базе одночиповой адаптируемой радиоплатформы Xilinx Zynq Ultrascale+  ZU28DR (RFSoC) со встроенным цифровым повышающим и понижающим преобразованием и встроенной программным блоком кодирования/декодирования сигнала с возможностью обнаружения ошибок и коррекцией информации Soft-Decision Forward Error Correction (SD-FEC). Работа с несколькими радиостанциями возможна благодаря стандартным функциям синхронизации, таким как встроенный GPSDO (управляемый осциллятор GPS), импорт / экспорт 10 МГц и импульсный сигнал PPS-импульс.

Открытая платформа для Ваших будущих инноваций

Имея более чем в два раза больше ресурсов FPGA по сравнению с остальными моделями USRP, программируемая логическая часть Xilinx Zynq UltraScale+  FPGA предлагает высокопроизводительную цифровую обработку сигналов (DSP) и усиленные блоки программы, такие как встроенная упреждающая коррекция ошибок (SD-FEC) и ядра цифрового повышающего / понижающего преобразования (DUC / DDC). Логика SD-FEC, особенно эффективная для прототипирования 5G, может использоваться также для кодирования / декодирования с малой плотностью проверок на чётность (LDPC) в реальном времени, одной из самых ресурсоемких операций в 5G. В проектах только с ПЛИС логика SD-FEC может охватывать несколько больших ПЛИС Virtex-7; таким образом, включение SDFES в качестве встроенного ядра в кремнии позволяет сэкономить огромное пространство и множество усилий на разработку.

NI Ettus USRP X410 полностью поддерживает популярную структуру RF Network-on-Chip (RFNoC), делая ускорение ПЛИС более доступным с помощью программного интерфейса прикладного программирования и инфраструктуры ПЛИС. Это поможет начать пользоваться устройством быстрее, так что Вы сможете сфокусироваться на непосредственно Ваши блоки программы. Вы можете легко интегрировать обработку на основе хоста и на основе ПЛИС в свое приложение с помощью графического интерфейса GNU Radio, C ++  или Python. Библиотека блоков RFNoC содержит такие популярные функции, как быстрое преобразование Фурье (FFTs) и фильтры с конечной импульсной характеристикой (FIR). Кроме того, вы можете добавить свои собственные программные блоки в модульную архитектуру, используя предпочитаемый язык описания оборудования (HDL). 

Помимо части системы FPGA, Xilinx UltraScale+  RFSoC оснащен четырьмя встроенными блоками обработки приложений (APU) и двумя блоками обработки в реальном времени (RPU) для приложений, которым требуется встроенная встроенная ОС для автономной работы.

APU_RPU

ВЧ оборудование, предназначенное для масштабирования

Имея частотный диапазон от 1 МГц до 7,2 ГГц,  NI Ettus USRP X410 обращается не только к традиционным ВЧ суб- 6 ГГц полосам, но и недавно открыл нелицензированную полосу от 5,925 ГГц до 7,125 ГГц для Wi-Fi 6E. С мгновенной пропускной способностью 400 МГц, Вы можете использовать более широкие каналы и осуществлять связывание каналов (channel bonding) и объединение несущих для более высокой пропускной способности данных. Архитектура внешнего ВЧ интерфейса использует двухступенчатую конверсию супергетеродина ниже 3 ГГц и одноступенчатую конверсию выше 3 ГГц, а также фильтрацию и управление уровнем мощности для передачи и получения сигнала высокой точности. 

NI Ettus USRP X410 включает в себя четыре канала передачи и четыре канала получения при максимально компактном размере: 1/2 стойки 1U форм-фактора, что делает его универсальным и легко транспортируемым для использования в полевых условиях. Каждый канал является независимым, то есть каждый из них может быть настроен на различные частоты для приложений с использованием дуплексного деления частот (FDD) или для одновременной эмуляции нескольких сигналов. Каналы также могут быть синхронизированы через внутренний термостатированный кварцевый осциллятор (OCXO), который может быть откалиброван в пределах 50 ppb, внутренний GPS дисциплинированный осциллятор (GPSDO) для отсчета времени,  10 МГц референс и генерацию импульса-в-секунду (PPS). Для еще большего количества каналов можно синхронизировать несколько устройств, импортируя внешние эталонные часы и используя генерацию PPS для приложений, которые требуют точной синхронизации по времени, таких как массивные MIMO.

С более широкой пропускной способностью и большим количеством каналов перемещение большого объема входных/выходных данных на радиоустройство может быть проблемой. Для решения этой проблемы NI Ettus USRP X410 оснащен двумя настраиваемыми четырехъядерными малоформатными портами, которые можно использовать для использования с двойным 10 ГбE или двойным 100 ГбE на борту. Кроме того, USRP X410 включает в себя PCI Express x8 Gen 3 порт со скоростью передачи до 8 ГБ / с.

Резюме

Обладая мощной производительностью, NI Ettus USRP X410 представляет собой идеальную платформу для создания Ваших инноваций. Дополняя это возможностью выбора программного обеспечения, более удобного для Вас, это программно-определяемое радио имеет большие возможности и гибкость для удовлетворения Ваших потребностей. Независимо от того, выполняете ли Вы исследования для систем 5G или работаете над Вашей специализированной задачей, NI Ettus USRP X410 поможет ускорить прототипирование беспроводных устройств.