Platforma Programistyczna FPGA MIMO / mMIMO Testbed dla Edukacji, Badań i Przemysłu
Stanowisko Dydaktyczne C700 (Telekomunikacja)
Obok wielu innych aplikacji platformę C700 można zdefiniować jako skalowalny system MIMO (Multiple Input, Multiple Output) ze wspólnym zegarem i współdzielonym lokalnym oscylator spełniający wymagania spójności fazowej. System można skonfigurować tak, aby badał wydajność algorytmów i kanałów MIMO oraz możliwość łatwej aktualizacji do kanałów wyższego rzędu.
Bezprzewodowa, modułowa platforma do projektowania, rozwijania oraz weryfikacji oprogramowania układów FPGA (bezpośrednio programowalna macierz bramek) i systemów RF. C700 testbed umożliwia przetestowanie projektu RF bez inwestowania czasu i zasobów w integrację i rozwiązywaniu problemów z kartami RF. Skoncentruj się na kodzie projektowym, podczas gdy platforma C700 zajmie się synchronizacją, kontrolą LO, danymi komunikacji oraz wszystkimi innymi funkcjami pomocniczymi. C700 testbed działa od razu po wyjęciu z pudełka. Nie trzeba tracić czasu na konfigurację, integrację, tworzenie stanowisk testowych lub przeprojektowanie kodu.
Zbuduj swój system za pomocą gotowych modułów: do generowania sygnału i modulacji wektorowej, odbioru sygnałów, demodulacji wektorowej, generowania i dystrybucji LO. Testbed wyposażono w procesor DSP (ARM i x86) umożliwiając m.in. przetwarzanie sygnału pasma podstawowego FPGA.
Wszystkie moduły są typu Plug & Play, komunikują się razem na szynie danych platformy, co pozwala na szybkie i łatwe budowanie złożonych projektów o dużej ilości kanałów.
Prawdziwie modułowa architektura zastępuje konwencjonalne rozwiązania, zapewniając wymaganą wszechstronność oraz innowację w wielokanałowych aplikacjach MIMO. Moduły lub nawet całe układy można agregować dla dużych projektów i bezproblemowo podłączać do komputera w celu sterowania, weryfikacji wejścia / wyjścia danych lub jako sprzęt w pętli do symulacji.
- Bezpośredni dostęp FPGA, niestandardowy kod użytkownika
- Obsługa układów FPGA, narzędzia Altera i Xilinx
- Spójny wielokanałowy system gotowy na MIMO
- Znakomity poziom szumów fazowych, przełączniki SFDR (Spurious-Free Dynamic Range)
- moc najwyższej niepożądanej harmonicznej w stosunku do mocy sygnału podstawowego)
- moc najwyższej niepożądanej harmonicznej w stosunku do mocy sygnału podstawowego)
- Integracja z wybranym środowiskiem projektowym: Matlab, LabVIEW, GNU Radio,…
- Profesjonalny projekt przyspieszający czas wprowadzenia produktu na rynek
- Zakres częstotliwości: 400 MHz do 6 GHz
- Szerokie pasmo sygnałów kwadraturowych (sygnały IQ) do 40 MHz
- Cyfrowe wejścia / wyjścia z 16-bitową rozdzielczością
- Modulacja analogowa, cyfrowa i arbitralna
- Szumy fazowe -107 dBc / Hz przy 10 kHz
- Czas przełączania < 10 µs
- Najnowocześniejsze metody generowania przebiegów RF
za pomocą architektury modułowej spełniającej wymagania licznych aplikacji
za pomocą architektury modułowej spełniającej wymagania licznych aplikacji
Projektanci C700 testbed dołożyli wszelkich starań, aby pomóc Ci skoncentrować się na Twojej pracy. System jest w pełni programowalny i kontrolowany bezpośrednio z poziomu wybranego przez Ciebie narzędzia projektowego lub środowiska symulacyjnego na poziomie systemu (Matlab®, LabView®, GNU Radio, …) oraz języków programowania VHDL, C i wiele innych. Umożliwia to ponowne użycie tej samej platformy testbed na etapie projektowania i prototypowania, całkowicie eliminując niespójności i gwarantując implementację sprawnej procedury testowania uwzględniającej cykl życia projektu. Inżynierowie-projektanci mogą z łatwością testować kod i prototypy systemu jednocześnie, co znacznie przyspiesza debugowanie i iterację projektu.
Oprogramowanie sprzętowe natywnie umożliwia programowanie FPGA za pomocą niestandardowego kodu HDL poprzez bezpośredni dostęp do interfejsu JTAG.
Platforma C700 daje programistom możliwość generowania złożonych sygnałów IQ pasma podstawowego poprzez programowanie w języku VHDL, w pełni konfigurowalne bloki FPGA, oraz modulowanie wektorowo do nośnej RF do 6 GHz. Podobnie, dla odbioru łańcuchów RF HDL developerzy mogą z łatwością implementować funkcje systemowe wewnątrz FPGA i (opcjonalnie) korzystać z podłączonych komputerów do przetwarzania wstępnego / końcowego.
Charakterystyka RF platformy C700 przewyższa tradycyjny sprzęt testowo-pomiarowy w swojej klasie, umożliwiając wykorzystanie modułów jako sprzętu testowego ogólnego przeznaczenia lub nawet w pełni zoptymalizowanej automatycznej stacji testowej. Moduły sprzętowe VSM (generator wektorowy) i VSD (odbiornik wektorowy) mogą funkcjonować samodzielnie lub jako zintegrowane układy:
- Wektorowy generator AWG.
- Analizator widma / sygnału
- Analizator sieci wektorowej (VNA)
- Emulator kanału
Zastąp drogie i skomplikowane stoły pomiarowe narzędziami testującymi, które są w pełni zintegrowane z Twoimi urządzeniami oraz środowiskiem testowym i projektowym.
Platforma C700 została zaprojektowana tak, aby pomóc programistom w budowaniu kompletnych systemów przy użyciu modułów Plug & Play. System oraz jego moduły obsługują wszystkie funkcje pomocnicze bez konieczności interwencji użytkownika. Funkcje takie jak synchronizacja, sygnały sterujące oraz przesyłanie danych są zarządzane w tle przez platformę, co pozwala użytkownikowi na skupienie się na zadaniu a nie na obsłudze systemu. Obudowa i jednostka podstawowa działają jako płyta montażowa / komunikacyjna (700 Mbit/s). Obudowa (chassis) mieści moduły i jest zwymiarowana zgodnie z wymaganą konfiguracją (obsługiwanych jest do 32 gniazd / obudowę, chassis można łączyć kaskadowo w celu uzyskania większej ilości kanałów). Dostępne są różne moduły reprezentujące różne funkcje i podsystemy spotykane typowo w nowoczesnych konstrukcjach bezprzewodowych:
- Moduły RF do modulacji i demodulacji sygnału wektorowego
- Moduły generacji spójnego LO
- Pokładowe moduły przetwarzania w architekturze ARM
- Wbudowane moduły przetwarzające FPGA
- Wbudowane moduły przetwarzające Intel x86
- Wbudowany moduł µControlera
Pełne modelowanie testowanego systemu na platformie bezprzewodowej, wybór chipów FPGA Altera i Xilinx.
Moduły RF są standardowo wyposażone w układ FPGA Altera Cyclone III / Cyclone IV. Dostępne są różne FPGA – w celu uzyskania najlepszego dopasowania do aplikacji użytkownika:
- Altera® Cyklon (III / IV / V) • Altera® Stratix
- Altera® Arria • Xilinx® Spartan
- Xilinx® Zynq • Xilinx® Virtex
Oprogramowanie układowe zaprojektowano tak, aby zajmowało minimalne zasoby FPGA, uwalniając całą logikę i strukturę kodu użytkownika. Bezpośredni dostęp do interfejsu JTAG FPGA daje użytkownikowi wyjątkową możliwość programowania i debugowania przy użyciu dowolnego narzędzia programowego według własnego wyboru, bez żadnych ograniczeń narzuconych przez platformę.
- Rozwijanie technologii SDR, radio kognitywne
- Rozwijanie technologii samochodowych radarów FM-CW (radar z falą ciągłą modulowaną częstotliwością) i podobnych
- Rozwijanie aplikacji ultraszerokopasmowych (UWB)
- Laboratoryjny generator / analizator sygnału wektorowego
- Badania bezprzewodowe dla nauk przyrodniczych
- Rozwijanie technologii monitoringu radiowego
- Rozwijanie technologii pozycjonowania i lokalizacji radiowej
- Badania techniki przetwarzania sygnału pasma podstawowego DPD (cyfrowe zniekształcenia wstępne)
- Systemy wielokanałowe, zgodność fazowa, określanie kierunku, radary pasywne
- Pomiary i badania anten fazowych
- Rozwijanie technologii sieci ad-hoc
- inne złożone systemy radiowe
Potrzebujesz dużej mocy RF ? Większej czułości ? Programujesz dla konkretnego układu FPGA ? Platforma C700 oferuje usługi dostosowania przeznaczone dla programistów którzy chcą szybko i sprawnie dostosować platformę programistyczną do swoich aplikacji i przejść od rozwoju do wdrożenia w jednym, płynnym kroku. Moduły RF można dopasować do szerokiej gamy układów FPGA i SoC firmy Altera® i Xilinx® dla maksymalnej wszechstronności. Co więcej, różne front-endy RF i całe podsystemy RF mogą być wbudowane (lub zaprojektowane na zamówienie) w moduł, aby jak najlepiej dopasować go do systemu docelowego. Jest to unikalna funkcja platformy C700, która eliminuje wszelkie niespójności wynikające np. ze zmiany konfiguracji sprzętowej.
Możliwe konfiguracje MIMO Testbed (platforma programistyczna) opartego na platformie bezprzewodowej: stacja 4 x 4 MIMO TX i RX o szerokości pasma czasu rzeczywistego 40 MHz.
- Zakres częstotliwości: 0,4 do 6 GHz
- Precyzja częstotliwości: 1 × 10-7 (rozgrzewanie: 1 minuta)
- Rozdzielczość częstotliwości: 1 MHz (1 Hz z modułami VSM lub VSD)
- Ilość kanałów: skalowalna od 1 do 1000
- Rozdzielczość IQ: 16 bitów
- Szerokość pasma: 40 MHz (większą przepustowość można uzyskać poprzez agregację kanałów)
- Szybkość magistrali: 700 Mb/s (na pojedynczą obudowę)
- Liczba gniazd / obudowę (chassis): 5, 8, 16 lub 32
- Sygnały odniesienia: 10 MHz IN, 10 MHz OUT
- Wewnętrzny oscylator: OCXO
- Zegar systemowy: 50 MHz
- Kontroler systemu: USB2, wbudowany AVR
Konfiguracja FPGA: możliwość pobrania przez port JTAG, dostępne standardowe układy FPGA: Cyclone III, Cyclone IV oraz inne
- Szum fazowy: < -107 dBc / Hz przy 10 kHz (nośna 1 GHz)
- Precyzja amplitudy: < 0,5 dB (typowo 0,2 dB)
- Czas przełączania: < 10 us (w zakresie ± 160 MHz od częstotliwości LO)
- Moc wyjściowa RF: -37 dBm do -7 dBm
- Przekroczenie zakresu -87 dBm do -7 dBm (dostępne opcjonalne wzmacniacze/tłumiki)
- Maks. Poziom wejściowy RF: 12 dBm
- SFDR : > 70 dB
- Czułość: < -90 dBm (dostępne opcjonalne wzmacniacze niskoszumowe)
- Precyzja amplitudy: < 0,5 dB (typowo 0,2 dB)
- Obudowa systemowa: obudowa Mini, Orchestra i Field
- Zasilanie: 9-18 Vdc (opcjonalny zasilacz AC zintegrowany w chassis)
- Chłodzenie systemu (opcjonalnie): wymuszony obieg powietrza
- Temperatura pracy: +0°C do +50°C
- Wilgotność robocza: < 95% RH
- Jednostka podstawowa: BU-xxi
- Moduł synchronizacji: SYNC1
- Główny moduł kontrolera (wbudowany): AVR1
- Moduł kontrolera slave (wbudowany): AVR1s
- Główny moduł kontrolera ARM (wbudowany): ARM
- Moduł komunikacyjny USB2: USB2
- Moduł PLL (100 MHz do 6 GHz): PLL1
- Moduł PLL (100 MHz do 6 GHz); : PLL1e
- 2 wyjścia LO, -107 dBc szum fazowy przy 1 GHz, przesunięcie 10 kHz
- Moduł PLL (4 GHz do 8 GHz): PLL2
- Moduł PLL (6 GHz do 12 GHz): PLL3
- Moduł PLL (10 GHz do 18 GHz): PLL4
- Generator sygnału wektorowego / nadajnik (0,4 do 6 GHz): VSM1
- Demodulator / odbiornik sygnału wektorowego (0,7 do 2,7 GHz): VSD1
- Demodulator / odbiornik sygnału wektorowego (0,4 do 6 GHz): VSD2
- Konwertery góra / dół: UDC-xii
- Obudowa systemowa do zastosowań terenowych: Field-xxiii
- Obudowa systemowa do zastosowań laboratoryjnych, 8 miejsc: Orchestra
- Kompaktowa obudowa systemowa, 5 miejsc: Mini
- Wszystkie obudowy systemu zawierają układ chłodzenia i zasilacz AC / DC
- 1 MB RAM (moduł systemowy): MEM1
- Zewnętrzny konwerter obniżający 10-2500 MHz (RXFE1)
- Zewnętrzny konwerter góra/dół 10-2000 MHz (TXFE1)
- Wzmacniacz mocy, 10 W, 0,6 do 3 GHz, wzmocnienie 30 dB (ZGT-06302-40-X)
- Wzmacniacz 4-kanałowy, 18 dBm (przy 2 GHz), 0,5 do 6 GHz (PA4-0560-18-18)
- LNA, 0,6 do 4 GHz, wzmocnienie > 20 dB (LNA-0640-3.6-20)
- Antena dookólna wielopasmowa, zysk 0 dBi (A-M210)
- Rozdzielacz / sumator mocy, 8 kanałów, 20-6000 MHz (PS108-0260)
- Kabel niskostratny, stabilny fazowo, SMA(m) (CSS-03p-xx)
- Adapter RF SMA(f) na N(m) (AD-SN-6)
- Kabel synchronizacyjny do systemu multi; 4 kanały (CS-4)
- Przełącznik RF, 1*4, 0,4 do 4 GHz (RS104-0460)
Czas dostawy: 4 do 8 tygodni.
Produkty Powiązane: