国产USRP X410 PRO/PRO+(相参版):宽频段、大带宽、多通道的4×4高性能软件无线电设备

国产USRP X410 PRO/PRO+(相参版)高性能软件无线电,**作为USRP X410的进阶版本,X410 PRO/PRO+核心均升级为Xilinx XCZU48DR FPGA芯片,**显著提升了信号处理能力。平台延续了Xilinx Zynq UltraScale+ RFSoC的先进架构,集成四核ARM处理器及高精度14位ADC/14位DAC,具有1MHz-7.2GHz(可扩展至8GHz)的超宽频段覆盖。通过两级超外差架构,实现4通道独立收发,每通道400MHz瞬时带宽。

在时钟与同步方面,X410 PRO带有一个板载 GPS 驯服振荡器 (GPSDO) 、一个 PPS 接口和 10 MHz 参考时钟,可以实现多设备的时钟和定时同步操作。

同时,​​​​​​​X410 PRO+采用LO Sharing设计 ,通过自主设计的发射端本振共享同步板和接收端本振共享同步板为四路射频通道提供共享本振信号,实现通道间的相位同步,同时还支持外部TX和RX本振信号的输入和输出以实现多设备间的相位相干同步,单机内部通道/多机间相位稳定性优于1° RMS,可构建超大规模分布式MIMO系统,完美支持5G/6G、雷达等复杂无线系统的开发验证与测试应用。

下图为16X16 MIMO本振分配示意图,该系统(由四台X410 PRO+ 设备级联)本振分配使得全部Tx和Rx同步到同一本振,由第一台USRP作为本振分配根设备,为其它USRP设备提供TX LO和RX LO参考输入,物料链路上保证十六通道相位相干同步。

X410 PRO/PRO+均基于 Xilinx Zynq UltraScale+ ZU48DR RFSoC芯片构建,它采用异构处理架构,集成了ARM Cortex -A53四核处理器和Cortex -R5双核实时处理器,搭配UltraScale+可编程逻辑资源,能实现高效多线程处理与定制化功能。

XCZU48DR相比XCZU28DR具有更高性能的ADC/DAC:14位ADC(vs 12位)和更高采样率(ADC 5GSPS vs 4.096GSPS,DAC 9.85GSPS vs 6.554GSPS),为5G毫米波、高分辨率雷达等高性能应用提供了更强信号处理能力。

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