美國(guó)NI USRP N310 軟件無(wú)線(xiàn)電設(shè)備

概述

USRP N310 是一種聯(lián)網(wǎng)軟件定義無(wú)線(xiàn)電 （SDR），可為部署在大規(guī)模和分布式無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中提供可靠性和容錯(cuò)能力。USRP N310 設(shè)備通過(guò)引入遠(yuǎn)程執(zhí)行任務(wù)（如更新軟件、重啟、恢復(fù)出廠設(shè)置、自檢、主機(jī) PC/ARM 調(diào)試和監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況）的功能，簡(jiǎn)化了無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)的控制和管理。

USRP N310 是 SDR 市場(chǎng)上通道密度最高的器件之一，在半寬 RU 外形尺寸中提供 4 個(gè) RX 和 4 個(gè) TX 通道。RF 前端使用兩個(gè) AD9371 收發(fā)器，這是 Analog Devices 的最新 RFIC 技術(shù)。每個(gè)通道提供高達(dá) 100 MHz 的瞬時(shí)帶寬，并覆蓋 10 MHz 至 6 GHz 的擴(kuò)展頻率范圍。

開(kāi)源 USRP 硬件驅(qū)動(dòng)程序 （UHD） API 和 RF 片上網(wǎng)絡(luò) （RFNoC） FPGA 開(kāi)發(fā)框架減少了軟件開(kāi)發(fā)工作，并與 GNU Radio 等各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具集成。用戶(hù)可以快速構(gòu)建原型并可靠地部署各種 SDR 應(yīng)用的設(shè)計(jì)，例如無(wú)線(xiàn)測(cè)試臺(tái)、遠(yuǎn)程射頻頭、頻譜監(jiān)控等。請(qǐng)注意，USRP N310 不是為快速調(diào)諧而設(shè)計(jì)的。

基帶處理器

基帶處理器使用 Xilinx Zynq-7100 SoC 提供用于實(shí)時(shí)和低延遲處理的大型用戶(hù)可編程 FPGA，以及用于獨(dú)立操作的雙核 ARM CPU。用戶(hù)可以將應(yīng)用程序直接部署到預(yù)裝的嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)上，或通過(guò)兩個(gè) SFP+ 端口使用 1 Gb 以太網(wǎng)、10 Gb 以太網(wǎng)和 Aurora 等高速接口將樣品流式傳輸?shù)街鳈C(jī)。

同步

USRP N310 具有靈活的同步架構(gòu)，支持傳統(tǒng)的 SDR 同步方法，如時(shí)鐘參考、PPS 時(shí)間參考和 GPSDO，從而實(shí)現(xiàn)高通道數(shù) MIMO 系統(tǒng)。此外，USRP N310 具有的基于以太網(wǎng)的同步功能，使用開(kāi)源的 White Rabbit 定時(shí)協(xié)議。White Rabbit 可在 GPS 無(wú) GPS 的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的精確基帶同步。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱 Ettus Research 知識(shí)庫(kù)中的“在 USRP N3xx 設(shè)備上使用基于以太網(wǎng)的同步”應(yīng)用說(shuō)明。

可信平臺(tái)模塊 （TPM）

USRP N310 包括一個(gè)可信平臺(tái)模塊，用于啟用文件加密等安全功能。由于少數(shù)國(guó)家/地區(qū)對(duì)帶有 TPM（可信平臺(tái)模塊）組件的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品合規(guī)性限制，USRP N310 有兩種型號(hào)可供選擇：

• 帶 TPM 的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào) （PN 785067-01）

• 非 TPM 型號(hào) （PN 786465-01）

特征

• 高通道密度

• 可靠且容錯(cuò)的部署

• 遠(yuǎn)程管理功能

• 獨(dú)立（嵌入式）或基于主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)流式處理）的操作

• 集成和組裝（USRP N310 不支持可插拔子卡）

• 10 MHz 至 6 GHz 擴(kuò)展頻率范圍

• 每個(gè)通道高達(dá) 100 MHz 的瞬時(shí)帶寬

• 4 RX、4 TX，采用半寬 RU 外形尺寸[1]

• RX、TX 濾波器組

• 16 位 ADC、14 位 DAC

• 可配置采樣率：122.88、125 和 153.6 MS/s

• Xilinx Zynq-7100 SoC

• 雙核 ARM Cortex-A9 800 MHz CPU

• 兩個(gè) SFP+ 端口（1 個(gè)千兆以太網(wǎng)、10 個(gè)千兆以太網(wǎng)、Aurora

• RJ45 （1 GbE） [2]

• 時(shí)鐘參考 

• PPS 時(shí)間參考

• 外部 RX、TX LO 輸入端口 [3]

• 內(nèi)置 GPSDO 

• 1 個(gè) A 型 USB 主機(jī)端口 

• 1 個(gè) micro-USB 端口（串行控制臺(tái)、JTAG） 

• 可信平臺(tái)模塊 v1.2 [4]

• 看門(mén)狗定時(shí)器

• OpenEmbedded Linux

• USRP 硬件驅(qū)動(dòng)程序™ （UHD） 開(kāi)源軟件 API 版本 3.11.0 或更高版本

• RF 片上網(wǎng)絡(luò) （RFNoC™） FPGA 開(kāi)發(fā)框架

• Xilinx Vivado 2017.4 設(shè)計(jì)套件（不包括許可證）

• GNU Radio 支持由 Ettus Research™ 通過(guò) GR-UHD 維護(hù)，GR-UHD 是由 GNU Radio 分發(fā)的 UHD 接口

方框圖