一种基于AD9371的SDR硬件平台

发布时间：2020-10-31 16:48

　　 随着通信网络的快速发展,出现了各种新兴的通信体制,由于它们采用不同的工作频率、调制体制和编码体制,所以现有的硬件通信平台并不兼容这些新的通信体制。当出现一套通信体制就重新构造一个硬件通信平台,不仅降低了研发的复用率,而且造成上一代研发经费和时间的浪费。针对这一问题,国内外都在使用高速A/D、高速D/A、高速DSP、高速并行总线和软件技术研究通用且廉价的SDR平台。本文主要描述如何使用Kintex7 FPGA与双通道射频收发器AD9371搭建一种通用且具有航天应用潜质的SDR平台。本平台可以在FPGA中嵌入MicroBlaze或其它处理器软核,使用C语言通过SPI接口配置AD9371,通过这种软件重配置的方式提高了平台对不同任务的适用性。硬件部分阐述了整体硬件架构以及硬件设计中的关键点,对比数据手册中的主要技术参数,对平台性能做了测试和评估。软件部分介绍了代码移植的步骤和软件结构。本平台的难点在于对PCB设计规则的灵活使用。本平台实现了软件可编程的SDR系统,极大的提高了工作效率,也凭借AD9371的宽频率、大带宽和多通道等优势,在无人机,电子战和军用通信等方面都有巨大的应用前景。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN92
【部分图文】：

图 1.1 USRP N210 原理结构二者主要差别为 ADC 和 DAC 采样率，USRP X310 采样速率为 USRP N210的 2 倍左右。接口上 USRP X310 多了万兆口和 PCIe 接口，其中板载 FPGA 区别见表 1.2。图 1.2 USRP N210 实物

图 1.2 USRP N210 实物USRP X310 在 FPGA 母板上板载了 1GB DDR3，可用作数据缓冲和选内部 GPSDO 时钟源，当同步到 GPS 系统时，可以提供高精度的和全球在 50ns 以内的定时对齐。外部 GPIO 接口允许用户控制外部大器、开关、输入事件触发，观察调试信号等。USRP X310 还包括AG 适配器，FPGA 开发者很容易加载和调试新的 FPGA 图像。可以说 是 USRP N210 的增强版，无论在外设芯片，还是板载的 FPGA 都有量上的提升。

(16-bit)(MS/s)25 2001.2.2 基于 AD93xx 的 SDR 平台目前 ADI 主流的宽带收发器有 AD9361，AD9364，AD9371 和 AD9375 等AD9364 相当于单发单收的 AD9361，AD9371 为 AD9361 的增强版，而 AD937集成超低功耗 DPD 和 PA 线性化的自适应引擎，其它功能与 AD9371 一致。选择基于 AD9361 和 AD9371 两款主流 SDR 平台作介绍。（1）基于 AD9361 的 SDR 平台选择安富莱公司的 Zedboard[4]作为驱动板，Zedboard 使用 Xilinx Zynq-702FPGA，该类型 FPGA 包含双核 ARM Cotex-A9 和 Artix7 FPGA 逻辑资源。ARCotex-A9 作为基带处理器，FPGA 作为数据处理，中间使用 AXI 总线与 ARM 进行数据交互。实现架构如图 1.3 所示。选择名称为 AD-FMCOMMS3-EBZ[13]的AD9361 射频子板，实物图见图 1.4。
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本文编号：2864221