设备概述
USRP E320 相比 E31x 系列设备提供了4 倍以上的 FPGA 资源，为嵌入式软件无线电带来了更高的性能。E320 还在数据流、同步、系统集成、故障恢复以及远程管理能力方面进行了多项改进。该款适用于现场部署的 SDR 继续采用 Analog Devices 的 AD9361 灵活的 2×2 MIMO 收发器，频率覆盖范围为 70 MHz 至 6 GHz，并支持 高达 56 MHz 的瞬时带宽。
主要特性（Key Features）
E320
- Xilinx Zynq 7045 SoC
- 第七代 FPGA，带 2GB DDR3 内存
- ARM Cortex A9 双核处理器，主频 800 MHz
- Analog Devices AD9361 RFIC 直接变频收发器
- 频率范围：70 MHz – 6 GHz
- 瞬时带宽：最高 56 MHz
- 2×2 MIMO 收发架构
- 向 ARM 处理器的数据传输速率：最高 10 MS/s
- 向主机（通过 10Gb/SFP+）的数据传输速率：最高 61.44 MS/s
- 带接收和发射滤波器组
- 集成 GPSDO
- 内置 9 轴惯性测量单元（IMU）
- 支持 RFNoC™（射频网络芯片）FPGA 开发框架
- 提供 裸板版本 和 完整封装版本 供选择
射频规格（RF Specifications）
射频性能（RF Performance）
- 输出功率：>10 dBm
- 三阶交调输入点（IIP3，典型噪声系数下）：-20 dBm
- 典型接收噪声系数（Noise Figure）：<8 dB
输入功率等级
- E320 的最大输入功率为 -15 dBm。
硬件规格
E320
- 当前硬件版本：1
- 所需 UHD 最低版本：3.14.0.0
物理规格
尺寸（Dimensions）
- E320（带散热器的裸板）：173 × 100 × 36 毫米
- E320（完整封装版）：175 × 106 × 38 毫米
重量（Weight）
- E320（带散热器的裸板）：0.16 千克
- E320（完整封装版）：0.86 千克
环境规格（Environmental Specifications）
- 工作温度范围：0 至 45 °C
- 非工作温度范围：-40 至 85 °C
- 工作湿度范围：10% 至 90%（非冷凝）
- 非工作湿度范围：5% 至 95%（非冷凝）
外形图 / 机械图（Drawings）
CAD/STP 模型
硬件原理图
GPSDO
支持 GPSDO NMEA 字符串。
传感器
您可以使用 gps_locked 传感器查询锁定状态，同时可以通过 gps_gprmc 和 gps_gpgga 传感器获取原始的 NMEA 语句。可以使用 gpsd 或其他 NMEA 解析器从 gps_gpgga 传感器中解析位置信息。
规格
| Module Specifications | |
|---|---|
| 1 PPS Timing Accuracy from GPS receiver | <8ns to UTC RMS (1-Sigma) GPS Locked |
| Holdover Stability (1 week with GPS) | <±50us over 3 Hour Period @+25°C (No Motion, No Airflow) |
| 1 PPS Output | 3.3VDC CMOS |
| Serial Port | TTL Level, GPS NMEA Output with 1Hz or 5Hz update rate, Integrated into UHD |
| GPS Frequency | L1, C/A 1574MHz |
| GPS Antenna | Active (3V compatible) or Passive (0dB to +30dB gain) |
| GPS Receiver | 65 Channels, QZSS, SBAS WAAS, EGNOS, MSAS capableSupports Position and Hold over-determined clock mode |
| Sensitivity | Acquisition -148dBm, Tracking -165dBm |
| TTFF | Cold Start: <32 sec, Warm Start: 1 sec, Hot Start: 1 sec |
| ADEV | 10s: <7E-01110Ks: <2E-012 (GPS Locked, 25°C, no motion, no airflow) |
| Warm Up Time / Stabilization Time | <10 min at +25C to 1E-09 Accuracy |
| Supply Voltage (Vdd) | 3.3V Single-Supply, +0.2V/-0.15V |
| Power Consumption | <0.16W |
| Operating Temperature | -10°C to +70°C |
| Storage Temperature | -45C to 85C |
| Oscillator Specifications (internal) | |||
|---|---|---|---|
| Frequency Output of low Phase Noise crystal | 20MHz CMOS 3Vpp | ||
| 20MHz Retrace | ±2E-08 After 1 Hour @ +25°C without GPS | ||
| RF Output Amplitude | 3Vpp CMOS | ||
| 20MHz Phase Jitter (100Hz to 10MHz) | <0.135ps rms | ||
| Frequency Stability Over Temperature (0°C to +60°C) | ±0.1ppm (internal TCXO without GPS) | ||
| Warm Up Time | < 1 min at +25C | ||
| Phase Noise at 20MHz | 1Hz | -65 dBc/Hz | |
| 10Hz | -97 dBc/Hz | ||
| 100Hz | -116 dBc/Hz | ||
| 1kHz | -136 dBc/Hz | ||
| 10kHz | <-148 dBc/Hz | ||
| 100 kHz | <-155 dBc/Hz | ||
前端规格
调谐
射频前端具有可单独调谐的接收和发射通道。发射和接收都可以用于 MIMO 配置。在 MIMO 情况下，两个接收前端共享 RX 本振（LO），两个发射前端共享 TX 本振。每个本振的调谐范围为 50 MHz 至 6 GHz。
增益
所有前端都具有独立的模拟增益控制。接收前端具有 76 dB 的可用增益；发射前端具有 89.8 dB 的可用增益。增益设置取决于具体应用，但建议用户至少使用一半的可用增益，以获得合理的动态范围。
接口与连接性
- RJ45（1 GbE）
- SFP+（支持 1/10 GbE，Aurora 协议）
- Type A USB 主机接口
- Micro-USB（用于串口控制台和 JTAG 调试）
- GPIO（通用输入输出接口）
- 集成式 GPSDO（GPS 驱动振荡器）
- 9 轴惯性测量单元（IMU）
前面板说明：
- PWR：电源按钮
- RF A 组
- TX/RX 指示灯：表示前端 A 的 TX/RX 通道正在传输数据
- RX2 指示灯：表示前端 A 的 RX2 通道正在传输数据
- RF B 组
- TX/RX 指示灯：表示前端 B 的 TX/RX 通道正在传输数据
- RX2 指示灯：表示前端 B 的 RX2 通道正在传输数据
- PPS IN：外部 PPS（每秒脉冲）信号的输入端口
- REF IN：外部 10 MHz 参考信号的输入端口
- GPS ANT：GPS 天线连接口
后面板说明：
- POWER：10–14V 直流电源接口
- GPIO：用于 GPIO 的 Mini-HDMI 接口
- USB：USB 2.0 接口
- 1G ETH：用于远程管理的 RJ45 千兆以太网端口
- SFP+：用于数据流传输的 SFP+ 接口
- CONSOLE JTAG：用于串口 UART/JTAG 控制台的 Micro-USB 接口
电源连接器说明：
- 型号：PDP-40（由 CUI Inc. 提供）
引脚详情：
- 引脚 #1 / #2：12V 电源
- 引脚 #3 / #4：接地（Ground）
