太原市东枫电子科技有限公司

标签： USRP

  • SBX(硬件资源)

    设备概述

    SBX 是一款宽带宽收发器，输出功率高达 100 mW，典型噪声系数为 5 dB。接收和发射链路的本振独立工作，支持双频操作。SBX 支持 MIMO，提供 40 MHz 或 120 MHz 带宽。SBX 非常适合需要使用 400 MHz 至 4400 MHz 范围内各种频段的应用。示例应用领域包括 WiFi、WiMax、S 波段收发器和 2.4 GHz ISM 波段收发器。SBX 子板由 USRP Hardware Driver™ (UHD) 软件 API 支持，可无缝集成到现有应用中。

    SBX 支持相位相干操作，因此适用于 MIMO 和相控阵应用。

    主要特点

    频率范围：400MHz – 4.4GHz
    版本：40MHz / 120MHz
    输出功率：100mW

    子板规格

    特性

    • 2 个正交前端（1 个发射，1 个接收）
      • 默认为直接转换
      • 可通过 lo_offset 和 uhd::tune_request_t 在低中频模式下使用
    • 独立的接收和发射本振和合成器
      • 允许在不同的发射和接收频率上进行全双工操作
      • 可通过 uhd::tune_request_t 设置为使用整数 N 调频以获得更好的杂散性能

    天线

    • 发送：TX/RX
    • 接收：TX/RX 或 RX2

    增益

    • 发射增益：PGA0，范围：0-31.5dB
    • 接收增益：PGA0，范围：0-31.5dB

    带宽

    • SBX：40 MHz，RX 和 TX
    • SBX-120：120 MHz，RX 和 TX

    传感器

    • lo_locked：LO 锁定状态的布尔值

    LED

    • 子板控制初始化时，所有 LED 闪烁
    • TX LD：发射合成器锁定检测
    • TX/RX：TX/RX 天线端口上的接收器（无 TX）
    • RX LD：接收合成器锁定检测
    • RX1/RX2：RX2 天线端口上的接收器

    射频规格

    频率范围

    • 400MHz – 4.4GHz

    噪声系数

    • 4 – 5 dB @ (400MHz ~ 1.5GHz)
    • 5 – 7 dB @ (1.5GHz ~ 3GHz)
    • 7 – 12dB @ (3GHz ~ 4.4GHz)

    接收端IIP3（最大）

    • 16 ~ 22 dBm

    接收端IQ不平衡度

    • -20 dBc @ (400MHz ~ 600MHz)
    • -30dBc @ (600MHz ~ 4.4GHz)

    发射功率（最大）

    • 20 dBm @ (400MHz ~ 3.5GHz)
    • 18 – 20dBm @ (3.5GHz ~ 4.4GHz)

    发射端OIP3

    • 26 – 30dBm @ (400MHz ~ 1.5GHz)
    • 30 dBm @ (1.5GHz ~ 4.4GHz)

    发射端IQ不平衡度

    • -20 dBc @ (400MHz ~ 600MHz)
    • -30dBc @ (600MHz ~ 4.4GHz)

    输入/输出阻抗

    • 所有射频端口均匹配 50 欧姆阻抗，回波损耗通常为 -10dB 或更低。详细测试尚待完成。

    输入功率级别

    • SBX 的最大输入功率为 -15 dBm。

    射频性能数据

    SBX-without-UHD-corrections下载

    硬件规格

    • 当前硬件版本：5.1
    • 最低 UHD 版本要求：3.8.0

    环境规格

    • 工作温度范围：0-40 °C
    • 工作湿度范围：10% 至 90% 无冷凝

    USRP兼容性

    • SBX-40：N 或 X 系列
    • SBX-120：X 系列

    相位同步

    SBX 子板支持相位同步操作，推荐用于相位相干应用。UBX 和 TwinRX 子板也推荐用于相位相干应用。

    原理图

    SBX下载

    关键组件数据表

    零件编号描述原理图 ID (Page)
    MGA82563AmplifierU1, U5, U4 (1)
    AS225-313LFSPDT SwitchU3, U6 (1)
    HMC624LP4EATTENUATORU2, U7 (1)
    LFCN-5850+Low Pass FilterFL1 (1)
    PHA-1+AmplifierU8 (1)
    GVA-84+AmplifierU9 (1)
    ADL5380ACPZQuadrature DemodulatorU11 (2)
    ADA4927-2YCPZDifferential ADC DriverU10 (2)
    AD8591ARTZ-REELAmplifiersU31 (2)
    ADF4350BCPZSynthesizer with Integrated VCOU23 (3); U24 (6)
    SKY13267Diversity SwitchU12 (3); U25 (6)
    LFCN-1200+Low Pass FilterFL13 (3); FL12 (6)
    TC1-1-43A+RF TransformerT3 (2); T2, T5 (3); T4, T6 (6)
    LP3878MR-ADJVoltage RegulatorU13, U14 (4); U19, U20 (5)
    NC7WZ04P6XDual InverterU15, U16 (4); U21 (5); U27 (6); U26 (3)
    24LC024EEPROMU17 (4); U22 (5)
    ADL5375Quadrature ModulatorU18 (5)

    规格图纸

    cu_ettus-cca-sbx下载

    射频连接器

    SBX 子板配有用于 TX/RX 和 RX2 连接器的母 SMA 连接器。

    认证

    • RoHS：自 2010 年 12 月 1 日起，除非另有说明，所有 Ettus Research 产品均符合 RoHS 标准。
    • 中国RoHS：电子信息产品污染控制管理办法
    • 中国客户：NI 遵守中国《电子信息产品有害物质限制使用指令》(RoHS) 的规定。

    Certificate of Volatility

    volatility_UBX_CBX_WBX_SBX_r1_1下载

  • 使用指南：NI-2974

    使用指南：NI-2974

    一、硬件说明

    1.1、系统图

    系统图
    连接器使用
    RF 0、RF 1射频信号的输入输出端。 TX1 RX1 为SMA（阴头）连接器，阻抗为50 Ω，为单端输入或输出通道。 射频信号输入端。 RX2为SMA（f）连接器，阻抗为50Ω，为单端输入通道。
    AUX I/O通用 I/O (GPIO) 端口。 AUX I/O 由 FPGA 控制。
    DPDisplayPort 连接器，用于为您的控制器连接一台显示器。
    USB2.0USB 端口，支持常见的 USB 外围设备，例如闪存驱动器、硬盘驱动器、键盘和鼠标。
    USB3.0USB 端口，支持常见的 USB 外围设备，例如闪存驱动器、硬盘驱动器、键盘和鼠标。
    1G ETHRJ45 端口用于与其他以太网设备的 1G ETH 连接。
    μUSBUSB 端口用于 UART 连接到控制器。
    1G/10G ETH 0SFP+ 端口用于与其他以太网设备的 10G ETH 连接。 连接到嵌入式 Linux 计算机以与 LabVIEW RT 通信。
    1G/10G ETH 1SFP+ 端口用于与其他以太网设备的 1G/10G ETH 连接。 连接到 FPGA。 目前在 LabVIEW Communications System Design Suite 中不受支持。
    连接器使用
    REF OUT设备上 LO 的外部参考信号的输出端。 REF OUT 是一个阻抗为 50 Ω 的 SMA (f) 连接器，它是一个单端参考输出。 此连接器的输出信号在 3.3 V 时为 10 MHz。
    REF IN设备上 LO 的外部参考信号的输入端。 REF IN 是一个阻抗为 50 Ω 的 SMA (f) 连接器，它是一个单端参考输入。 REF IN 接受最小输入功率为 0 dBm (0.632 Vpk-pk) 和最大输入功率为 15 dBm (3.56 Vpk-pk) 的方波或正弦波 10 MHz 信号。
    PPS TRIG OUTPPS 定时参考的输出端。 PPS TRIG OUT 是 SMA (f) 连接器，阻抗为 50 Ω，是单端输入。 输出信号为 0 V 至 3.3 V TTL。 您还可以将此端口用作您使用 PPS Trig Out I/O 信号编程的触发输出 (TRIG OUT)。
    PPS TRIG INPPS 时序参考输入端。 PPS TRIG IN 是一个 SMA (f) 连接器，阻抗为 50 Ω，是一个单端输入通道。 PPS TRIG IN 接受 0 V 至 3.3 V TTL 和 0 V 至 5 V TTL 信号。 您也可以将此端口用作您使用 NI-USRP 软件控制的触发输入 (TRIG IN)。
    GPS ANTGPS天线信号输入端。 GPS ANT 是一种 SMA (f) 连接器，最大输入功率为 -15 dBm，输出为 DC 5 V，可为有源天线供电。 注意：如果不使用 GPS ANT 端口，请不要关闭它。
    PCIe x4用于通过 MXI Express 四通道电缆连接 PCI Express 第 2 代 x4 总线的端口。 可用于连接外部 USRP 设备或外部机箱。
    SYSTEM POWER IN接受 15 V ± 5%、10 A 外部直流电源连接器的输入。

    1.2、SFP网口说明

    NI USRP-2974是一张单板计算机（SBC）集成了一台X310（UBX-160+GPSDO），提供了两个SFP+ 端口用于数据的传输。

    LocationPortIP AddressInterface Type
    X310Port 0192.168.10.21GbE (HG Image)
    X310Port 0192.168.30.210GbE (XG Image)
    X310Port 1192.168.40.210GbE (HG or XG Image)
    SBCPort 0Manually set to 192.168.40.110GbE
    SBCPort 1Static or Dynamic (User Configurable)10GbE

    参考文献：https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA03q000001DsV3CAK&l=zh-CN

    二、安装操作系统

    2.1、安装Windows10操作系统

    1、制作Windows启动盘

    2、选择你的U盘作为启动项

    删除掉所有的分区，然后进行安装。

    当系统安装完成之后，请继续安装LabVIEW、NI USRP等工具包。安装完成之后，在NI MAX中会显示如下的图标

    参考连接：https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA03q000000YHnICAW&l=zh-CN

    2.2、安装Linux Real-Time

    1、下载USRP-2974的系统镜像，LabVIEW Communications Real-Time Target Image

    2、使用Putty，制作系统盘。当然你也可以选择其他的工具，这里以Putty为例。

    3、单击开始。出现提示时，选择  “以 ISO 映像模式写入”，然后单击“确定”。

    4、等待格式化和配置完成。

    5、单击“关闭”并从计算机中安全弹出 USB 闪存盘。

    6、准备好启动盘之后，将USB启动盘插入USRP-2974，同时插入键盘和鼠标，注意需要是有线的。

    7、将USRP-2974断电，然后再重新上电，连续按键盘上的 F10 键，直到启动进入启动选项菜单。

    8、在UEFI列表中，选择插入的U盘，按Enter 键从 USB 闪存盘引导。

    9、等待 NI Linux Real-Time 加载。按照说明进行安装。

    10、出现提示时，移除 USB 驱动器，然后按照屏幕提示重新启动USRP。

    11、系统将重新启动并进入 NI Linux RT 运行模式。

    12、LabVIEW Communications System Designer 现在可以检测您的系统。

    13、实时系统默认用户名为root，密码为空。

    参考连接：https://www.ni.com/en/support/documentation/supplemental/18/provisioning-a-real-time-controller-or-usrp-stand-alone-device-f.html

    三、开箱检查

    3.1、硬件检查

    3.1.1、设备自带的：

    包含的硬件有：

    1、USRP-2974，

    2、纸质文档，

    3、30dB衰减器，

    4、SMA馈线，

    5、电源适配器与电源线。

    注意：为什么附件中配置了30dB衰减器，是非常有必要的，如果您直接将信号发生器连接或通过电缆连接到设备，或者将多个设备连接在一起，则必须将30 dB衰减器连接到每个接收USRP-2974的 RF 输入（RX1 或 RX2）。

    3.1.2、需要自己准备的

    除此之外，你需要自己准备一根千兆网网线，用于与设备的互联。

    3.1.3、升级使用的

    外置主机需要购买：万兆网卡、万兆光缆，可以参考 http://www.fansen.cc/2023/06/16/usrp-10g-net-use-manual/

    和USRP的ETH1连接即可。USRP的固件用XG，可以用刷固件指令进行安装不同版本得固件。

    uhd_image_loader –args=”type=x300,addr=192.168.30.2,fpga=XG”

    3.2、软件安装

    使用USRP-2974是需要在台式机安装NI的软件的，安装好之后，就可以正常使用了。软件的安装顺序需要匹配上，不能打乱顺序。

    • LabVIEW 64位和32位 2019版本
    • LabVIEW Communications 4.0
    • Modulation Toolkit 2019
    • NI USRP Toolkit 2019
    • LVComms80211v1950
    • LVCommsLTEv1950
    • LVCommsMIMOv1950

    四、上手使用

    4.1、连接到计算机

    对计算机的要求：可以是笔记本或者台式机，都可以进行开发。

    计算机和设备的互联一共有两种方式：

    • 将USRP-2974前面板的RJ45连接器连接到计算机的以太网端口。
    • 将USRP-2974前面板的SFP+端口0连接器连接到计算机的以太网端口。
    • 如果您有多台USRP-2974，可以将这些设备全部接入交换机中，计算机也接入其中；

    设备上电：将电源连接至USRP-2974即可。

    4.2、设备编程使用

    需要注意的是，该设备的使用需要在LabVIEW Communications System Design Suite 中进行开发；如果你需要使用LabVIEW 进行编程，则是另外的一种方式，后文将会介绍这种方法。

    1、首先你需要打开：LabVIEW Communications System Design Suite 4.0

    2、在Projects中，创建示例项目：USRP-2974 Single-Device Streaming

    3、添加USRP设备到项目中。找到SystemDesigner ，然后添加设备：


    PC » Devices » Software Defined Radio » USRP RIO » NI USRP-2974

    设备的路径

    将设备添加完成之后，请完成配置。

    4、运行：Tx and Rx Streaming (Host).gvi

    5、点击：Stop，完成测试。

    4.3、LTE、802.11、MIMO框架介绍

    五、运行LTE框架