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USRP軟件無線電測(cè)試解決方案

2024-01-11

一、適用于任意應(yīng)用場(chǎng)景的軟件無線電

艾克賽普 USRP軟件無線電測(cè)試解決方案(通用軟件無線電外設(shè))是一套用戶完全可編程的軟件無線電(SDR),它集成了通用處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)和RF前端,可助您快速設(shè)計(jì)無線系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行原型驗(yàn)證和部署。NI USRP成本低廉、性能出色、堅(jiān)固耐用、易于部署且具有多通道,是當(dāng)前較為常用的多功能SDR。

軟件是SDR的核心,無論您是專職LaVEW編程人員,還是開源開發(fā)工具偏好者,都可以使用 USRP產(chǎn)品系列快速開始開發(fā)您專屬的無線應(yīng)用。NI USRP通過其開源驅(qū)動(dòng)程序USRP Hardware Driver(UHD)來支持廣受歡迎的GNU Radio框架。

除了軟件靈活性之外,借助 USRP產(chǎn)品系列,您還可以將仿真的在線數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的代碼部署到FPGA上進(jìn)行實(shí)時(shí)處理您可以使用基于LabVIEW FPGA與RF片上網(wǎng)絡(luò)RFNoC)框架預(yù)構(gòu)建的數(shù)字基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),RFNoC框架功能強(qiáng)大，可以與常用的開源工作流程兼容。

1、硬件特性

（1）RF性能頻

率范圍為1 MHz至7.2 GHz
高達(dá)400 MHz瞬時(shí)帶寬
每臺(tái)無線電設(shè)備具有多達(dá)四個(gè)發(fā)射通道和四個(gè)接收通道
多達(dá)128 x 128多通道同步系統(tǒng)
本地振蕩器導(dǎo)入/導(dǎo)出同步
GPS馴服振蕩器(GPSDO)

（2）數(shù)字性能

某些型號(hào)提供板載Arm和x86處理器
USB、1千兆以太網(wǎng)、10千兆以太網(wǎng)、100千兆以太網(wǎng)和PCI Express通信接口

2、軟件功能

（1）主機(jī)開發(fā)工具

LabVIEW、開源UHD、GNU Radio、MathWorks MATLAB軟件

（2）操作系統(tǒng)支持

Windows、Linux、OS X

（3）FPGA開發(fā)工具

LabVIEW FPGA、RFNoC框架

二、快速部署任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序

艾克賽普 USRP軟件無線電便攜，性能出色，且易于部署。借助完全開放的軟件驅(qū)動(dòng)程序和FPGA框架，USRP用戶可以快速將想法從概念變?yōu)樵筒⒆罱K在現(xiàn)場(chǎng)部署。USRP的靈活性使其成為無人機(jī)防御等新興國(guó)防應(yīng)用的理想選擇。

SkySafe利用NI開源SDR抵御商用無人機(jī)威脅

三、可擴(kuò)展的多通道同步系統(tǒng)

借助 USRP同步功能，您可以擴(kuò)展RF通道數(shù)，從而滿足相位同步且大規(guī)模的多輸入多輸出(MIMO)應(yīng)用需求。許多設(shè)備都配有GPSDO，可用于為多通道系統(tǒng)配置共享參考時(shí)鐘、觸發(fā)器和GPS同步。許多型號(hào)還提供基于White Rabbit標(biāo)準(zhǔn)和以太網(wǎng)的同步?；蛘?，也可使用USRP N320/N321本地振蕩器的導(dǎo)出、分配和導(dǎo)入功能，設(shè)計(jì)更先進(jìn)的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)真正的相位相干操作。

布里斯托大學(xué)的大規(guī)模MIMO測(cè)試臺(tái)

四、USRP產(chǎn)品系列

1、開發(fā)工具

開源或LabVIEW，任您選擇?；赗FNoC框架使用Xilinx Vivado編程FPGA，或利用LabVIEW FPGA的抽象功能。

2、無線電硬件

提供獨(dú)立運(yùn)行、主機(jī)連接、支持FPGA、小尺寸、輕重量、低功耗(SWAP)以及嵌入式部署等多種選項(xiàng)以供選擇。

3、應(yīng)用

無論是5G新空口就緒、MIMO就緒，還是長(zhǎng)期演進(jìn)、IEEE 802.11、數(shù)字調(diào)制、雷達(dá)、通信或電子戰(zhàn)，皆可適用。

USRP設(shè)備

NI/Ettus Research USRP產(chǎn)品

五、SDR硬件

SDR的頻率范圍為直流至7.2 GHz，實(shí)時(shí)帶寬高達(dá)400 MHz，具有功能強(qiáng)大的DSP專用FPGA，提供從手持設(shè)備到高通道數(shù)系統(tǒng)等不同規(guī)格的選項(xiàng)，可滿足您從設(shè)計(jì)到部署等不同階段的需求。

1、B系列/USRP 290x

經(jīng)濟(jì)高效的USB SDR，具有寬頻率范圍、緊湊的外形和高達(dá)15 MHz的串流帶寬。支持LabVIEW和開源軟件。

2、X系列/USRP RIO

性能出色的PCI Express、10千兆以太網(wǎng)設(shè)備，具有強(qiáng)大的Kintex-7 FPGA、2x2MIMO收發(fā)儀和高達(dá)160 MHz的帶寬。支持LabVIEW和開源軟件。

3、NI Ettus USRP X410

性能出色的全新X系列USRP，具有Zynq UltraScale+ RFSoC、4x4 MIMO和400 MHz帶寬。支持LabVIEW和開源軟件。

4、E系列

傳導(dǎo)散熱的便攜獨(dú)立式SDR，具有Zynq 片上系統(tǒng)(SoC)、2x2 MIMO收發(fā)儀和56 MHz帶寬。僅支持開源軟件。

5、N系列

性能出色的獨(dú)立式SDR，具有Zynq SoC、2x2 MIMO和高達(dá)128 x 128相位同步系統(tǒng)。200 MHz帶寬。僅支持開源軟件。

6、獨(dú)立式SDR

性能出色的SDR，具有適用于獨(dú)立應(yīng)用的板載處理器和FPGA、高達(dá)160 MHz的帶寬和MIMO功能。支持LabVIEW和開源軟件。

六、開發(fā)軟件

主機(jī)編程

USRP產(chǎn)品系列可與市面上各種軟件流程搭配使用。您可以選擇基于LabVIEW的NI USRP和USRP RIO驅(qū)動(dòng)程序，也可以選擇基于GNU Radio、Python或C++的UHD靈活開源工具。

基于LabVIEW編程范例

公共IP，開源，Python/C++/GRC

七、利用FPGA強(qiáng)大的處理能力

1、基于LabVIEW和USRP RIO對(duì)FPGA進(jìn)行編程

NI USRP許多型號(hào)都配有大型用戶可編程的FPGA，適用于需要采用性能出色的SDR的無線應(yīng)用。NI USRP可提供多種選項(xiàng)來利用FPGA編程的強(qiáng)大功能進(jìn)行高速信號(hào)處理，例如在線快速傅里葉變換(FFT)或有限脈沖響應(yīng)濾波。基于LabVIEW，您可以使用LabVIEW FPGA和特定型號(hào)的USRP RIO驅(qū)動(dòng)程序?qū)SRP進(jìn)行編程。

針對(duì)FPGA IP集成的LabVIEW FPGA圖形化抽象

2、基于GNU Radio、C++和Python實(shí)現(xiàn)開源

借助RF片上網(wǎng)絡(luò)(RFNoC)框架，充分利用您的USRP：RFNoC是基于VHSIC硬件描述語言和Verilog硬件描述語言以及GNU Radio插件預(yù)先編寫好的框架，為使用FPGA構(gòu)建SDR應(yīng)用提供了所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，您無需再自行開發(fā)數(shù)字基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)