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開源軟件定義無線電設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應用設計

YCqV_FPGA_EETre ? 來源:未知 ? 作者:劉勇 ? 2017-12-27 09:12 ? 次閱讀
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軟件定義無線電(Software Defined Radio, SDR)是一種現(xiàn)代無線電廣播通信技術(shù),它采用軟件定義的無線通信協(xié)議而非“純硬件電路”實現(xiàn)各種通信信號采集功能,這種方式打破了有史以來設備的通信功能的實現(xiàn)只能依賴于硬件發(fā)展的格局。與模擬電路相比數(shù)字電路具有更多的優(yōu)勢,能夠提供更好的性能比如靈敏度、動態(tài)范圍、處理速度和精確度等,現(xiàn)在半導體的發(fā)展已經(jīng)突破了摩爾定律,更多性能強大的半導體器件涌現(xiàn),我們只需要相對較少的操作就可以實現(xiàn)非常精確的數(shù)字信號采集和處理。

Panoradio是一款基于Zedboard和AD9467 ADC器件的SDR設備,具有最大250MHz的采樣帶寬,0—100MHZ還支持信號直接采樣接收,該設備移植了Linux嵌入式操作系統(tǒng),提供了全面的解調(diào)軟件事例。此外Panoradio是一項開源工程,相關設計資料提供下載(下載地址)。

圖1:Panoradio設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)

Panoradio提供了豐富的外設接口,比如HDMI以太網(wǎng)音頻插口、USB編程配置接口等。三個SMA(無線電天線)接口默認為100MHz采樣模式,如上圖所示綠色板卡即為系統(tǒng)核心Zedboard,藍色板卡是AD9467-FMC-250EBZ ADC擴展板卡,最下方是電源控制電路。金屬包圍前端面板長達70厘米,由于高速的AD轉(zhuǎn)換操作散熱量大,因此在前面板內(nèi)部安裝了風扇。

圖2:Panoradio SDR系統(tǒng)設計框架

Panoradio系統(tǒng)的數(shù)字信號處理模塊只使用了Zynq Z-7020 SoC器件不到50%的可編程邏輯資源(PL),也意味著它還可以集成更復雜的數(shù)字信號處理功能,而且采用的這款Zynq器件還是Zynq系列中資源相對較少的一款。

此外對于信號處理實現(xiàn)FFT(快速傅里葉變換)和通信等功能已經(jīng)不再是瓶頸,這些都已經(jīng)有專門的IP核資源可以利用,現(xiàn)在需要解決的是圖形化加速處理和顯示的需求,同時作為半導體行業(yè)的領導者Xilinx意識到了這個問題相繼推出了Zynq UltraScale+ MPSoC和Zynq UltraScale+ RFSoC,MPSoC EG和EV系列集成了Mali-400 GPU核,RFSoC則集成了4Gsamples/sec ADC和 6.4Gsamples/sec DAC功能,非常適合SDR應用,相信不久會獲得廣泛的應用。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:基于Zedboard的開源軟件定義無線電(SDR)設備:Panoradio!

文章出處:【微信號:FPGA-EETrend,微信公眾號:FPGA開發(fā)圈】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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