1、产品描述
USRP6330平台以XILINX XCZU15EG SOC处理器为核心,搭配两片ADI ADRV9026射频集成芯片,提供了瞬时带宽高达200MHz的8收8发射频通道。通过驯服的高精度GPSDO时钟参考方案,USRP可以支持高性能的MIMO通信系统,提供了部署大规模的可靠分布式无线系统的可能。通过扩展选件,USRP6330覆盖了从直流DC到6GHz的全频率范围,满足sub 6G的5G频段需求。基于Matlab硬件驱动API和Xilinx FPGA HLS的开发框架,以及bhSDR软件系列产品,减少了软件开发的工作量和各种工业标准工具的使用。用户可以快速的进行原型机验证和可靠地部署各种SDR应用:如5G原型、相控阵雷达、频谱监测、通信数据链等。
主处理器:XILINX XCZU15EG 高速接口:1*40G QSFP+ GPS:GPSDO | RFIC:2*ADRV9026 频率范围:75MHz~6GHz 带宽:200MHz@8T8R |
2、系统框图
3、指标特性
SOC主处理器:XCZU15EG-2FFVB1156I | RFIC处理器:2*ADRV9026 |
射频通路:8收8发 | 信号带宽:200MHz@8T8R |
支持频段:75MHz~6GHz | 频率误差:<1ppb@驯服后 |
最大发射功率:20dBm | 发射本振泄露:≤-60dBc@0dBm输出 |
发射SSB抑制:≤-60dBc | 发射杂散:≤-60dBc |
相位噪声@3GHz:-100dBc/Hz@1kHz -107dBc/Hz@10kHz | 接收直流抑制:≤-90dBFs |
接收SSB抑制:≤-75dBc | 接收杂散抑制:≤-65dBc |
接收通道隔离度:≥60dB | 收发隔离度:≥60dB |
灵敏度:-60dBm(BW=20MHz) | EVM:0.7% |
高速ADC:16bit,采样率可配置 | 高速DAC:14bit,采样率可配置 |
数据接口: 1*千兆网、1*40G QSFP+、1*UART、1*GPS | 存储空间: PS侧DDR4 2*SDRAM共2GB@1200MHz PL侧DDR4 2*SDRAM共2GB@1200MHz |
GPS接口:GPS 1PPS输入 | 功耗:<60W |
供电:DC 9~14V(典型12V) | 尺寸:324mm*235mm*56mm |
工作温度:-40℃~60℃ | 工作湿度:2%~95%(25℃),无凝结 |
4、整机功能指标
项目 | 功能描述 | |
通道数量 | 8路接收,8路发送,支持多通道相位同步功能 | |
工作模式 | FDD/TDD模式 | |
通信带宽 | 最大接收带宽200M 最大可调谐发射合成带宽450M 最大信号发射带宽200M | |
本振配置频率范围 | 75M-6GHz | |
外参考 | 无外部参考时钟输入 | |
增益控制 | 支持AGC和MGC RX增益控制范围:0dB ~ 30dB,步进0.5dB TX衰减控制范围:0dB ~ 41.95dB,步进0.05dB | |
信号采集 | 支持1-8任意通道数据采集上传,需搭配前传卡并配合bhSDR Studio软件 | |
接收采样率 | 支持动态采样率配置 245.76Mhz及1 、2…32抽取和插值(DDC、DUC) | |
回放采样率 | 支持动态采样率配置 245.76Mhz及1 、2…32抽取和插值(DDC、DUC) | |
信号回放 | 支持1-8个任意通道数据回放,需搭配前传卡并配合bhSDR Studio软件 | |
信号源 | 支持产生单音、多音、AM、FM、BPSK、QPSK、QAM等多种信号并发送,搭配前传卡并配合bhSDR VSG软件 | |
频谱分析 | 支持频谱分析显示, 搭配前传卡并配合bhSDR SA软件 | |
数据存储 | 支持1-8通道数据连续采集并存储;选配存储模块,或搭配前传卡数据存储 | |
通信仿真 | 支持Matlab通信仿真,具备单音、典型波形收发案例 | |
协议栈 | 支持5G OAI协议栈 | |
数据通信 接口 | 光纤接口 | 一路QSFP+40G光纤接口 |
万兆网 | 支持(与40G光纤复用接口) | |
千兆网 | 一路10/100/1000Mbps自适应以太网接口 |
5、功能特点
5.1、高精度多通道相位同步
USRP6330共有八路接收与八路发射通道,配套相位校准工具软件。收发通道经过同步校准后,通道间相位差可以控制在1度以内,满足雷达、MIMO通信以及频谱测量等场景。
5.2、丰富的主处理器及硬件资源
USRP6330平台以XILINX ZYNQ UltraScale+系列的XCZU15EG处理器为核心,同时具备高性能FPGA和ARM处理器以及GPU处理器,兼顾了大数据带宽和灵活用户接口。
USRP6330包含丰富的硬件资源:
- ● System Logic Cells:747K,BlockRam:26.2Mb,UltraRam:31.5Mb,DSP Slices:3528
- ● 四核ARM Cortex-A53处理器,主频1.5GHz;双核ARM Cortex-R5处理器,主频600MHz
- ● 片上GPU Mali-400 MP2,最高667MHz
- ● PS与PL侧各2GB DDR4内存
- ● PL侧1路40G QSFP+光接口
- ● 1路10/100/1000M以太网接口
- ● 1路GPS接口
-
5.3、高速交互接口
-
USRP6330平台提供1个40G QSFP+光口,可支持8路200MHz带宽原始数据同时收发,同时提供一路10/100/1000Mbps以太网口接口与主机实现直连。
5.4、集成高精度驯服振荡器(GPSDO)
GPS驯服时钟利用GPS的秒脉冲为长时参考,通过反馈环路来驯服OCXO,使得时钟输出长期保持稳定,GPS驯服时钟是除了原子钟外较经济稳定的频率参考源。USRP6330提供小于1e-8,高达1e-10的频率精度,使得位于不同地理位置的USRP设备,仍然能进行高稳定的相位同步。
5.5、可搭配BAC系列加速卡
通过FPGA硬件加速卡,将40G光口转换成了PCIe3.0接口,并且提供了完善驱动和API接口库,用户可以直接调用接口函数来获取数据,可以支持40G接口的满速率通信。硬件加速卡FPGA采用开放接口,支持用户自己二次开发,使用户可以在加速卡上部署自己的算法功能。
USRP6330平台提供1个40G QSFP+光口,通过与硬件加速卡互联,可用于将数据高速并行的传输到其它计算单元。
5.6、集成数控与衰减的前端电路
USRP6330的每路接收通道包含1片31.75dB范围、0.25dB步进的数控衰减器,每路发射通道包含1片22dB增益的放大器,最大输出功率可达到20dBm。
5.7、 支持各类软件包
USRP6330平台提供四通道射频记录、回放,以及频谱观测软件工具bhSDR Studio;支持bhSDR Matlab直接连接进行无线系统仿真;支持多通道同步校准与补偿工具包;面向5G领域,基于OAI协议栈提供基站(含CU+DU)、一体化核心网及UE软件套件。
6、应用领域
7、 bhSDR系列硬件选型表
产品系列 | USRP4120 | UCRP4320 | USRP6330 | USRP7440 | |
板载处理器 | ZC7020 | ZU19EG | ZU15EG | XCZU47DR | |
射频收发器 | AD9361 | 2*ADRV9009 | 2*ADRV9026 | XCZU47DR | |
射频带宽 (Hz) | 接收 | 200K~56M | 200M | 200M | 2G |
发射 | 200K~56M | 450M | 450M | 6G | |
射频通路 | 接收 | 2 | 4 | 8 | 8 |
发射 | 2 | 4 | 8 | 8 | |
主机接口 | PCIe电缆 | ● | |||
USB3.0 | ● | ●(2) | ● | ||
1G以太网 | ● | ● | ● | ● | |
10G SFP+ | ●(4) | ● | |||
40G QSFP | ● | ●(2) | |||
100G QSFP | |||||
外设接口 | GPIO | ●(12) | ●(12) | ||
GPSBD | ○ | ○ | ○ | ||
GPU | ○ | ||||
TF卡 | ● | ● | ● | ||
TRIG IN | ● | ● | |||
TRIG OUT | ● | ● | |||
REFIN | ● | ● | |||
REFOUT | ● | ||||
HDMI | ○ | ||||
UART | ● | ● | ● | ● |
注:○ 表示选配
bhSDR系列产品不仅提供通用化的硬件平台,还提供系列软件产品:
● bhSDR Studio:用于软件无线电系统调测以及射频直采和回放、观测
● bhSDR VSG:矢量信号源生成软件,可替代大部分中低端信号源功能
● bhSDR Driver:提供开源的bhSDR通信与控制接口,用户可进行二次开发
● bhSDR Matlab:连接bhSDR系列硬件与Matlab软件进行直观实时仿真
● bhSDR Ai:提供了基于AI的信号处理框架与软件
同时,面向5G、6G、雷达、卫星通道、毫米波通信、高清图传等领域,bhSDR也提供完整的软件解决方案,以加速用户产品的快速成型。
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