USRP-N210平台结构和使用介绍.ppt

USRP N210平台结构和使用介绍 北京海曼无限信息技术有限公司BeijingHighmeshInfo Tech Corp Ltd http www open 2012年5月5日 介绍内容 软件无线电技术和USRPN210平台结构UHD和GNURadio编程和开发指南应用案例 OpenBTS 2 软件无线电技术和USRP 4 软件无线电 FromFCC Weviewsoftwareradiosastheresultofanevolutionaryprocessfrompurelyhardware basedequipmenttofullysoftware basedequipment Inthisregard theprocesscanberoughlydescribedinthreestages1 Hardwaredrivenradios Transmitfrequencies modulationtypeandotherradiofrequency RF parametersaredeterminedbyhardwareandcannotbechangedwithouthardwarechanges 2 Digitalradios Adigitalradioperformspartofthesignalprocessingortransmissiondigitally butisnotprogrammableinthefield3 SoftwareDefinedRadios Allfunctions modesandapplicationscanbeconfiguredandreconfiguredbysoftware DefinitionFromSDRForum SWdefinesallwaveformproperties cryptographyandapplications isre programmable andmaybeupgradedinthefieldwithnewcapabilities 5 理想的软件无线电体系结构 天线 基带 软件部分 ADCDAC GPU 6 软件无线电的优点 功能方面 可配置 Re configurability 增强可能的潜在应用能最优化网络资源便于演进到新的标准多功能设备 Multifunctionaldevices 可工作在多种模式 Multi mode 可工作在多个频段 Multi band 更短的市场投放时间 Shortertime to market 更快的提供更有针对性得差异化产品向后的兼容性 7 软件无线电的优点 性能方面 低硬件成本硬件设备可以复用使用更多标准的硬件模块 灵活 的无线软件架构应用复用应用可被移植到不通的硬件平台应用可根据需要灵活调整改善开发生产效率标准的APIs 开放的体系结构第三方应用的即插即用 8 应用 无线电监测 对于传统的无线电监测任务可以有更灵活的解决方案提供对新的智能认知无线电监测的能力 9 应用 科学研究 认知无线电新的调制解调方法新的通信协议 10 应用 业余无线电台 可配置 可编程多频段 多模式可联网同时收发语音 数据和视频 11 应用 电子战 电子战的最主要的特点是频段宽 几乎复盖整个无线频段 待处理的信号种类多 而且是处有被动接收的条件下工作 而目前的电子战系统往往都是已知的 或者在事先假设的几种信号样式下工作 一旦目标信号的特征或信号的通信方式发生变化 该系统就无能为力了 必须研制开发新的电子战系统来适应变化 这样必然贻误战机 所以研究开发一种工作频段宽 波形适应能力强 可扩展性好 既能适应通信信号 又能适应雷达信号 还能适应导航和敌我识别信号的综合电子战系统是现代信息战的必然要求 软件无线电正好是解决这一问题的最佳途径 12 应用 雷达 声纳 雷达的种类繁多 每一种雷达用于某一种特殊的用途 不同的雷达其信号叁数不一样 使其功能单一 无法适应在不同的环境下对不同属性的目标进行智能化跟踪探测的需求 而在软件无线电基础上的软件雷达恰是解决这问题的途径 13 软件定义无线电体系结构 频率振荡器 天线 带通滤波器 射频 中频 基带 软件部分 ADCDAC FPGADSPCPUGPU 14 体系结构 总体 15 15 User definedCode Transmitter USRP N210 motherboard PC 体系结构 USRP N210 motherboard PC Daughterboard Daughterboard N210平台结构 N210基本情况简介 17 Two100MS s14 bitanalogtodigitalconverters Two400MS s16 bitdigitaltoanalogconverters Digitaldown converterswithprogrammabledecimationrates Digitalup converterswithprogrammableinterpolationrates N210基本情况简介 18 GigabitEthernetInterface Capableofprocessingsignalsupto100MHzwide Capableofstreamingsignalsupto50MHzwide ModulararchitecturesupportsawidevarietyofRFdaughterboards N210基本情况简介 19 AuxiliaryanaloganddigitalI OsupportcomplexradiocontrolssuchasRSSIandAGC Fullycoherentmulti channelsystems MIMOcapable 1MBofon boardhigh speedSRAM TCXOFrequencyReference 20 20 User definedCode Transmitter USRP N210 motherboard PC 体系结构 USRP N210 motherboard PC Daughterboard Daughterboard 21 User definedCode RFFrontend ADCDAC ETH FPGA RX24002 3 2 9GHzTransceiver50mWoutput 17dBm 0 70dBGainDirectconversionarchitectureTransceiverswitch 体系结构 硬件 22 User definedCode RFFrontend ADCDAC ETH FPGA Spartan 3ADSPFPGAXC3D3400AUHDFPGAFirmwareinflash loadedinpower cycleDigitaldownconverters DDC implementedwithcascadedintegrator comb CIC filters decimatorandinterpolator 体系结构 硬件 23 体系结构 硬件 24 User definedCode RFFrontend ADCDAC ETH FPGA Spartan 3ADSPFPGAXC3D3400AUHDFPGAFirmwareinflash loadedinpower cycleDigitaldownconverters DDC implementedwithcascadedintegrator comb CIC filters decimatorandinterpolator 体系结构 硬件 25 25 Configure SamplingRate Frequency BasedonUHDAPIGR UHDisavailableinGNURadio3 4 0orhigherGNURadioCompanionCodemaybePython C User definedCode RFFrontend ADCDAC ETH FPGA PC 体系结构 软件 LED指示 26 UHD和GNURadio SourceCodeC compilerCMakeBoostPythonCheetahDoxygen Optional Docutils Optional See 28 安装UHD 29 GNURadio ListofGNURadioBlocks 30 SourcesConstantsourceSignalsourceNoisesourceNullsourceVectorsourceRandomsourceFilesourceAudiosourceTCP UDPsource SourcesGLFSRsourceWavFilesourceMessagesourcePadsourceVirtualsource 31 SignalSinksNullsinksVectorsinksFilesinksAudiosinkTCP UDPsinkWavFilesinkMessagesinkPadsinkVirtualSink ListofGNURadioBlocks OperatorsAddConstAddSubtractMultiplyconstantMultiplierDividerLogfunctionOrRMS 32 TypeConversionsComplextoArgComplextoRealComplextoFloatInttoFloatChartoFloatIshorttoComplex ListofGNURadioBlocks SynchronizersLevelControlsFiltersModulatorsErrorCorrectionGR UHDWXGUIWidgetsQTGUIWidgets 33 GNURadio结构 PYTHON SWIG GNURadioC API 编程和开发指南 35 编程开发方法 GNURadioCompanion Python C 36 GNURadioCompanion 注 需在安装GNURadio时成功安装GR UHD组件 37 UHDinPython ImportmodulesConnect DoxygenInternet 38 UHDC API usr local share doc uhd doxygen index htm 应用案例 OpenBTS 40 40 OpenBTSUSRPDriverGSMProtocolAsterisk User definedCode RFFrontend ADCDAC ETH FPGA PC 体系结构 系统结构 41 运行于计算机上的OpenBTS实际上是由TransceiverOpenBTS和Asterisk三部分构成的 介绍完毕谢谢各位