软件无线电设备—热门产品

USRP X410
USRP X310
USRP N321
USRP 2901
USRP B210

USRP X410

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USRP X410基于Xilinx Zynq UltraScale+ RFSoC芯片构建,同时集成了ARM®处理器、ADC/DAC和 FPGA。USRP X410配备多个RF发送和接收通道,同时支持LabVIEW与开源开发平台,无论在雷达领域或通信领域,都为研发者的创新提供了一个理想化的原型构建平台。

特点

— 4组独立的Tx和Rx通道,每个通道具有400MHz的瞬时带宽

— 1MHz~7.2GHz的频率范围,最高可调谐至8GHz

— 最高发送功率及接收功率:22dBm,0dBm

— 超外差两级变频(<3ghz)和单级变频(>3GHz)

— FPGA逻辑单元数量:930k (X310 USRP:407k)

— 内置4核ARM®处理器,允许独立操作(嵌入式模式)或由外部主机来进行控制

— 板载IP核:SD-FEC(软判决前向纠错)、DUC/DDC(数字上/下变频)

— 同步:10MHz参考时钟、PPS(秒脉冲)接口、GPSDO(GPS驯服时钟)

— 丰富的设备控制和数据传输接口:

    a) 两个支持10/40/100GbE的QSFP28接口;

    b) 一个PCIe Gen3 x8 接口;

   c) 标准命令、控制和调试接口:USB-C JTAG、USB-C 控制台、以太网 10/100 /1000M

 

优势

— 高性能与高集成度的完美融合

— 更宽的频率范围和瞬时带宽

— 轻松构建多辐射源环境仿真系统

— 可实现大数据的传输

— 更加便携的结构设计

应用案例

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USRP也能实现多通道宽带流盘回放

在USRP上实现更宽带宽的多通道信号流盘,可以利用X410的两路QSFP28光口,或者X310和N320的两路SFP+光口进行数据传输,两者分别提供了超过20GB/s或2GB/s的传输能力。但光口通信除了带来开发难度的提升和开发周期的延长,USRP所采用的UDP通信协议也是一个重要挑战。UDP不是连接型协议,虽然数据传输速度更快,但却难以保证数据的可靠传输,致使数据包丢失——这对于后续的信号分析工作来说是一个尤其致命的问题。事实上,不少用户也遇到了这个问题,从而在使用USRP时不得不降低分析带宽,通过降低UDP通信速率减小数据包丢失的概率。

实时频谱分析仪

立思方推出的弦丰®软件无线电平台软件,作为弦丰®软件平台系列中面向宽带信号实时分析的重要组件,能够使得USRP具备接近仪器功能的频谱分析能力,可以实时查看、捕获并分析瞬态、复杂的射频信号。 

弦丰®软件无线电平台软件搭配NI Ettus X410 USRP可以实现:

1)4组独立的1MHz~7.2GHz射频收发通道,可调谐至8GHz

2)每通道高至400MHz的实时分析和信号生成带宽

3)专门设计的频率扩展模块,可扩展频率范围至40GHz

4)通过频率模板触发捕获技术来识别和记录瞬时或间歇性信号

5)提供多域联合分析能力,支持时域图、频谱图、数字荧光频谱图、瀑布图以及时间功率图等可视化分析功能

 

USRP X310

USRP X310是一个高性能、可扩展的软件定义无线电(SDR)平台,用于设计和部署下一代无线通信系统。该硬件架构结合了两个扩展射频子板,覆盖 DC – 6GHz频率范围,基带带宽高达 160 MHz,多个高速接口选项(PCIe、双 10 GigE、双 1 GigE)和一个大型用户可编程 Kintex-7 FPGA。除了提供一流的硬件性能外,X310 的开源软件架构还提供跨平台 UHD 驱动程序支持,使其与大量受支持的开发框架、参考架构和开源项目兼容。 

特点

— 两张射频子板

      最大支持160M(UBX)或者120M(WBX CBX SBX )带宽

      最高支持覆盖频率到6GHz

— 大型的Xilinx Kintex-7 FPGA提供了高性能数字信号处理能力

— 多种高速接口

      支持200M/S的全双工的万兆网口

      支持200M/S的全双工的PCIe Express(Desktop)口

      支持50M/S的全双工的Expressard(laptop)口

      支持25M/S的全双工的千兆网口

— UHD支持的多种框架

       GNU Radio

       C++/Python API

       Amarisoft LTE 100

       OpenBTS

       其他的一些软件框架

— 灵活的时钟处理结构

       可配置的采样率

       可设置的GPS-disciplined OCXO

       与OctoClock和OctoClock-G的相关操作

— 紧凑和坚固的半宽1U外形极为方便桌面或机架安装使用

— 可实现自定义的数字接口面板

 

应用案例

USRP如何步步进阶变为实时频谱分析仪

立思方推出的弦丰®实时频谱分析(RTSA)软件,作为弦丰®软件平台系列中面向宽带信号实时分析的重要组件,能够将USR PX310变身为“便携式实时频谱分析系统”,可以实时查看、捕获并分析瞬变、复杂的射频信号,将为USRP在射频研究和教学领域的多元化应用创造更多可能。

1)高至160MHz双通道实时频谱分析和高至6GHz的频率范围

2)以100%截获概率(POI)侦测到持续时间短至1.9μs的瞬变信号

3)提供频率模板触发(FMT)技术来识别和记录瞬时或间歇性信号

4)提供高速流盘回放功能,与实时频谱分析功能配合,长时间地记录和分析瞬变、间歇性信号(限时免费版本提供26MHz实时记录回放带宽)

USRP N321

USRP N321是一种网络化软件定义无线电,可为大规模和分布式无线系统中的部署提供可靠性和容错能力。这是一款高性能SDR,采用Ettus Research独特的RF设计,以半宽RU外形提供2个RX和2个TX通道。每个通道提供高达200MHz的瞬时带宽,覆盖3MHz至6GHz的扩展频率范围。基带处理器使用Xilinx Zynq-7100 SoC, SOC内部的FPGA可用于实时、低延迟信号处理,SOC内部的双核ARM CPU用于独立操作和资源管理。通过两个SPF+端口和1个QSFP+端口支持1 GbE,10GbE和Aurora接口,可实现向主机PC或FPGA协处理器的高吞吐量IQ流。

特点

— 2组Tx和Rx通道,每个通道具有200MHz的瞬时带宽

— 3 MHz至6 GHz的频率范围

— 14位ADC, 16位DAC

— 内置双核ARM Cortex-A9 800 MHz CPU

— 1个QSFP+接口、2个SFP+接口

— 灵活的同步架构支持10MHz时钟参考,PPS时间参考,外部TX和RX本振信号(LO)输入以及GPSDO,可实现相位相干MIMO测试平台。

— 由于能够为450 MHz以上的任何支持频率导入TX和RX LO,USRP N321为各种高级无线研究主题提供了构建大型相位相干MIMO测试平台的途径。

— USRP N321允许将Star配置中的TX和RX LO导出到多个其他USRP N320或USRP N321设备。

— USRP N321利用UHD提供的的软件功能来简化网络上多个设备的控制和管理,具有远程管理调试、更新软件、重启、重置为出厂状态以及监控系统运行状况等任务的独特功能。

 

技术指标

  参数类别 典型值 单位
接收机 通道数 2 -
增益范围 -16~34 dB       
增益步进 1   dB
最大输入功率 -15 dBm  
预选滤波器组 450 - 760
760 - 110
1100 – 1410
1410 – 2050
2050– 3000
3000 – 4500
4500 – 6000
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外部LO频率范围 450 - 6000 MHz
调谐时间 245 us
收发切换时间 750 us
发射机 通道数 2
增益范围 -30~25 dB
增益步进 1 dB
最大输入功率 -15 dBm
预选滤波器组 450 – 650
650 – 1000
1000 – 1350
1350 – 1900
1900 – 3000
3000 – 4100
4100 – 6000  
MHz
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外部LO频率范围 450 - 6000 MHz
调谐时间 245 us      
收发切换时间 750 us
系统主时钟频率 200, 245.76, 250       MHz
ADC精度 14 比特   
DAC精度 16 比特
GPSDO频率稳定度(未锁定状态) 0.1  ppm  
GPSDO PPS信号精度 <8 ns  

USRP 2901

特点

70 MHz~6 GHz,2通道USRP软件无线电设备

—采用全双工MIMO运行的可调谐RF收发器。

—它提供了基于USB 3.0或USB 2.0的总线供电连接

—NI USRP‑2901还可以用于以下通信应用:白色空间; 广播FM; 公共安全; 陆地移动,低功率非授权设备(ISM)频段; 传感器网络; 业余无线电或GPS。

 

 

USRP B210

USRP B210采用了射频前端集成在AD9361的主板上的设计,单片机直接转换收发器,可实时提供到56MHz的带宽。B210采用在AD9361的信号链,提供相干MIMO能力。板载信号的处理和控制是通过在 AD9361 Spartan6 FPGA连接到一个使用xc6slx150 SuperSpeed USB 3.0主机上进行。B210最大提供61.44MS/s的吞吐量,利用UHD的API与PC相连的,可提供实时带宽最大到56M。一些更详细的的相关数据可以参考USRP B200 / B210基准表。

特点

— 高度集成,两路收发,射频范围从70 MHz–6 GHz

— 支持高速的USB 3.0连接

— 开源的UHD支持多种框架

— 用户可编写的Spartan 6 XC6SLX150 FPGA

— Analog Devices公司的AD9364 RFIC芯片的早期原型平台