美國NI USRP X410 軟件無線電設(shè)備

概述

NI Ettus USRP X410 是一款高性能、多通道軟件定義無線電。SDR 設(shè)計(jì)用于 1 MHz 至 7.2 GHz 的頻率，可調(diào)諧至 8 GHz，采用兩級(jí)超外差架構(gòu)，具有 4 個(gè)獨(dú)立的 TX 和 RX 通道，每個(gè)通道能夠提供 400 MHz 的瞬時(shí)帶寬。用于數(shù)據(jù)卸載和控制的數(shù)字接口包括兩個(gè)支持 100 GbE 的 QSFP28 接口、一個(gè) PCIe Gen3 x8 [1] 接口，以及標(biāo)準(zhǔn)命令、控制和調(diào)試接口：USB-C JTAG、USB-C 控制臺(tái)、以太網(wǎng) 10/100/1000。USRP X410 是一款基于 Xilinx Zynq Ultrascale+ ZU28DR RF 片上系統(tǒng) （RFSoC） 構(gòu)建的一體化器件，內(nèi)置數(shù)字上下變頻和板載軟前向糾錯(cuò) （SD-FEC） IP。

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軟件 NI Ettus USRP X410 支持流行的開源 USRP 硬件驅(qū)動(dòng)程序 （UHD） 版本 4.1 或更高版本[2]。UHD 4.1 旨在支持 400 MHz 帶寬和板載多通道帶來的大數(shù)據(jù)移動(dòng)要求。USRP X410 支持開源 SDR 設(shè)計(jì)流程，例如 C/C++ 和 GNU 無線電，以及 LabVIEW FPGA [1]。與其他基于 RFSoC 的系統(tǒng)不同，USRP X410 可以移植您之前的 UHD 設(shè)計(jì)，通過簡單的重新編譯來利用高性能功能。

聯(lián)網(wǎng)/獨(dú)立操作
由于 USRP X410 基于 ZU28DR 射頻片上系統(tǒng) （RFSoC） 器件構(gòu)建，因此它配備了一個(gè)四核 ARM Cortex-A53 處理子系統(tǒng)，時(shí)鐘頻率高達(dá) 1.2 GHz，可滿足獨(dú)立應(yīng)用要求。此外，RFSoC 還包含一個(gè)雙核 ARM Cortex-R5 實(shí)時(shí)處理單元，用于板載監(jiān)控和控制。

內(nèi)置 IPUSRP
X410 上的板載 RFSoC 包含的 FPGA 可編程邏輯資源是上一代 X 系列 USRP 器件的兩倍多。此外，ZU28DR 還配備 8 個(gè)軟前向糾錯(cuò) （SD-FEC） 硬核，非常適合無線通信系統(tǒng)。鑒于 RFSoC 的內(nèi)置 ADC 和 DAC 具有高速特性，Zynq 器件具有 8 個(gè)數(shù)字上變頻和數(shù)字下變頻 IP 內(nèi)核，可實(shí)現(xiàn)快速帶內(nèi)重新調(diào)諧或信號(hào)降低。

多無線電同步
使用內(nèi)置 GPSDO（GPS 馴服振蕩器）或 10 MHz 參考和 1 PPS（每秒脈沖）輸入信號(hào)接口，可實(shí)現(xiàn)多無線電時(shí)鐘和定時(shí)同步操作。不支持多無線電相位對(duì)齊和相位相干操作，因?yàn)?USRP X410 不支持 RF 鏈路 LO 導(dǎo)入和導(dǎo)出功能。

特征

• 高通道密度

• 可靠且容錯(cuò)的部署

• 獨(dú)立（嵌入式）或基于主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)流式處理）的操作

• 集成和組裝（USRP X410 不支持可插拔子卡）

• 1 MHz 至 7.2 GHz 頻率范圍（可調(diào)諧至 8GHz）

• 每個(gè)通道高達(dá) 400 MHz 的瞬時(shí)帶寬

• 4 RX、4 TX，采用半寬 RU 外形尺寸

• Xilinx Zynq-Ultrascale+ ZU28DR RFSoC

• 12 位 ADC、14 位 DAC

• IQ 采樣時(shí)鐘速率高達(dá) 500 MS/s

• 板載 SD-FEC、DDC、DUC

• 四核 ARM Cortex-A53 高達(dá) 1.2 GHz CPU

• 雙核 ARM Cortex-A5 MPCore 高達(dá) 500 MHz

• 兩個(gè) QSFP28 端口（10 Gb 以太網(wǎng)、100 Gb 以太網(wǎng)、Aurora）

• 兩個(gè) iPass+ ™ zHD® 接口 （PCIe Gen3 x 8）

• RJ45 （1 GbE） [1]

• 10 MHz 時(shí)鐘參考 

• PPS 時(shí)間參考

• 觸發(fā)輸入/輸出接口

• 內(nèi)置 GPSDO 

• 兩個(gè) FPGA 可編程 GPIO 接口 （HDMI）

• 1 個(gè) C 型 USB 主機(jī)端口 

• 1 個(gè) C 型 USB 端口（串行控制臺(tái)、JTAG） 

• 看門狗定時(shí)器

• OpenEmbedded Linux

• USRP 硬件驅(qū)動(dòng)程序™ （UHD） 開源軟件 API 版本 4.1.0 或更高版本

• RF 片上網(wǎng)絡(luò) （RFNoC™） FPGA 開發(fā)框架

• Xilinx Vivado® 2019.1 設(shè)計(jì)套件（不包括許可證）

• GNU Radio 支持由 Ettus Research™ 通過 GR-UHD 維護(hù)，GR-UHD 是由 GNU Radio 分發(fā)的 UHD 接口