USRP™ B200mini-i обеспечивает 1×1 SDR/когнитивное радио размером с визитную карточку. Благодаря широкому диапазону частот от 70 МГц до 6 ГГц и программируемой пользователем промышленной FPGA Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 эта гибкая и компактная платформа идеально подходит как для любителей, так и для OEM-приложений. ВЧ-интерфейс использует радиочастотный приемопередатчик Analog Devices AD9364 с мгновенной полосой пропускания 56 МГц. Плата питается от шины высокоскоростного соединения USB 3.0 для потоковой передачи данных на главный компьютер. USRP B200mini-i также включает в себя разъемы для GPIO, JTAG и синхронизации с эталонным тактовым сигналом 10 МГц или входным сигналом эталонного времени PPS. Программный API-интерфейс USRP Hardware Driver™ (UHD) поддерживает все продукты USRP и позволяет пользователям эффективно разрабатывать приложения, а затем плавно переносить проекты между платформами по мере роста требований.

Функции Широкий диапазон частот: 70 МГц – 6 ГГц Мгновенная полоса пропускания до 56 МГц Полный дуплекс Программируемая пользователем промышленная FPGA Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 Быстрое и удобное подключение через шину USB 3.0 Синхронизация с эталоном тактовой частоты 10 МГц или эталоном времени PPS GPIO и JTAG для управления и отладки Форм-фактор 83,3 x 50,8 x 8,4 мм Программный API с открытым исходным кодом USRP Hardware Driver™ (UHD) версии 3.9.0 или выше Поддержка GNU Radio поддерживается Ettus Research™ через GR-UHD, интерфейс для UHD, распространяемый GNU Radio.

Серия USRP™ B200mini
Обзор продукта
Серия USRP B200mini представляет собой программно- определяемое радио/когнитивное радио 1x1 размером с визитную карточку. Обладая широким диапазоном частот от 70 МГц до 6 ГГц и программируемой пользователем ПЛИС Xilinx Spartan-6, эта гибкая и компактная платформа идеально подходит как для любителей, так и для OEM- приложений. ВЧ-интерфейс использует радиочастотный приемопередатчик Analog Devices AD9364 с мгновенной полосой пропускания 56 МГц. Плата питается от шины высокоскоростного соединения USB 3.0 для потоковой передачи данных на главный компьютер. Серия USRP B200mini также включает разъемы для GPIO, JTAG и синхронизации с эталонным тактовым сигналом 10 МГц или входным сигналом эталонного времени PPS. В этом семействе продуктов есть три конфигурации с вариантами для больших или промышленных ПЛИС.
Приложения
Любители и новые пользователи
Мощный программный API UHD сокращает время обучения и обеспечивает быстрый старт для новых пользователей и давних любителей, заинтересованных в приложениях AM/FM, сотовой связи и изучении алгоритмов.
Обнаружение и анализ беспроводных сигналов
Богатое контентом сообщество GNU Radio предоставляет широкий спектр инструментов и алгоритмов, позволяющих обнаруживать и анализировать протоколы радиоинтерфейса.
OEM и интеграция
Компактный форм-фактор и экономичная конструкция серии B200mini делают ее идеальной для интеграции в более крупные системы для создания прототипов и развертывания. Функции 10 МГц ref/PPS и GPIO обеспечивают плавную синхронизацию и
1Варианты USRP B200mini и B200mini-i были выпущены до варианта B205mini-i и поэтому поддерживаются версией UHD 3.9.0 или более поздней. USRP B205mini-i поддерживается версией 3.9.2 или более поздней.

• Габаритный чертеж серии USRP B200mini

Список сравнительных характеристик - B200/B210/B200mini

• Аппаратные возможности:
  • Встроенный радиочастотный интерфейс (70 МГц - 6 ГГц)
  • Вход внешнего опорного сигнала PPS
  • Вход внешнего опорного сигнала 10 МГц
  • Настраиваемая тактовая частота
  • Переменная аналоговая полоса пропускания (200 кГц - 56 МГц)
  • Заголовок GPIO
  • [B200/B210] Опция внутреннего GPSDO (подробности см . в Примечаниях по применению внутреннего GPSDO (модели USRP-B2x0) )
  • [B210/B200mini] Разъем JTAG
  • [B210] Разъем отладки MICTOR
• Возможности ПЛИС:
• Временные команды в FPGA
• Выборка по времени в FPGA

• В большинстве случаев мощности шины USB 3.0 будет достаточно для питания устройства. При использовании USB 2.0 или GPSDO необходимо использовать внешний источник питания или кабель, предназначенный для подачи питания от 2 портов USB (двойной USB 3.0 A на micro-B или B).

  Указание нестандартного изображения

  Программное обеспечение UHD автоматически выберет изображения USRP B2X0 из установленного пакета изображений. Выбор изображения можно переопределить с помощью параметров адреса устройства fpgaи .fw

  Пример представления строки адреса устройства для указания нестандартных изображений:

  fpga=usrp_b200_fpga.bin
  
  -- ИЛИ --
  
  fw=usrp_b200_fw.hex
  

  Пользовательские образы FPGA и доступ к пользовательским настройкам

  Образ FPGA предоставляется в исходном коде и, таким образом, может быть изменен и перестроен в соответствии с вашими потребностями. Например, дополнительная фильтрация или другие операции DSP могут быть вставлены в FPGA до или после каскадов ЦАП или АЦП соответственно. Обратитесь к Руководству по FPGA для получения дополнительной информации о том, как восстановить FPGA.

  Для управления определяемым пользователем IP-адресом USER_SETTINGSпараметр radio_legacyблока in b200_core.v(для B210 и B200) или b205_core.v(для серии mini) необходимо установить на 1, а затем radio_legacy.v можно изменить, включив в него определяемые пользователем регистры чтения и записи. (файл содержит примеры того, как это сделать). Любые настройки, скорее всего, также будут применены в radio_legacy.v.

  Для образов FPGA, которые включают регистры пользовательских настроек, UHD предоставляет API для взаимодействия с ними. Чтобы включить доступ к пользовательским настройкам, примените enable_user_regsаргумент устройства при инициализации. Затем используйте вызов API uhd::multi_usrp::get_user_settings_iface для доступа к объекту, позволяющему изменять регистры. Пример:

  auto usrp = multi_usrp::make( "type=b200,enable_user_regs" );
  auto user_regs = usrp->get_user_settings_iface();
  user_regs->poke32(адрес, данные);
  
  

  Изменение основной тактовой частоты

  Основная тактовая частота подается на интерфейсы RF и цепи DSP. Пользователи могут выбрать тактовую частоту не по умолчанию для достижения целочисленной скорости прореживания или интерполяции в цепочках DSP. Тактовую частоту можно установить на любое значение от 5 МГц до 61,44 МГц (или 30,72 МГц для двухканального режима). Обратите внимание, что частоты выше 56 МГц возможны, но не рекомендуются.

  Пользователь может установить основную тактовую частоту с помощью вызова API usrp uhd::usrp::multi_usrp::set_master_clock_rate() , или тактовую частоту можно установить с помощью аргументов устройства, которые принимают многие приложения:

  uhd_usrp_probe --args="master_clock_rate=52e6"
  

  Свойство для управления основной тактовой частотой представляет собой двойное значение, называемое tick_rate.

  Автоматическая настройка тактовой частоты

  Настройка тактовой частоты по умолчанию — автоматическая установка тактовой частоты в зависимости от запрошенной частоты дискретизации. Автоматический выбор тактовой частоты отключается, если master_clock_rate это указано в аргументах инициализации устройства или когда вызывается uhd::usrp::multi_usrp::set_master_clock_rate() .

  Обратите внимание, что основная тактовая частота должна быть целым числом, кратным частоте дискретизации. Если выбрана основная тактовая частота, для которой это условие не выполняется, будет отображено предупреждение, и будет использоваться другая частота дискретизации.

  Тем не менее, существует несколько допустимых значений основной тактовой частоты для большинства частот дискретизации. Автоматический выбор тактовой частоты пытается использовать максимально возможную тактовую частоту, чтобы включить как можно больше полуполосных фильтров. У опытных пользователей могут быть случаи, когда требуется более точный контроль над этапами повторной выборки, и в этом случае ручной выбор основной тактовой частоты может быть более подходящим, чем автоматический.

  Свойство для отключения или включения автоматического тикрейта является логическим значением, auto_tick_rate.

  Примечания к RF интерфейсу

  B200 имеет встроенный радиочастотный интерфейс.

  Тюнинг интерфейса

  Интерфейс RF имеет индивидуально настраиваемые цепи приема и передачи. На B200 и B200 mini имеется один передающий и один приемный интерфейс RF. На B210 и прием, и передача могут использоваться в конфигурации MIMO. В случае MIMO оба клиентских интерфейса приема совместно используют гетеродин RX, а оба фронтенда передачи совместно используют гетеродин TX. Каждый гетеродин настраивается в диапазоне от 50 МГц до 6 ГГц.

  Усиление внешнего интерфейса

  Все интерфейсы имеют индивидуальные аналоговые регуляторы усиления. Интерфейсы приема имеют доступное усиление 76 дБ; а входные каскады передачи имеют доступное усиление 89,8 дБ. Настройки усиления зависят от приложения, но пользователям рекомендуется рассмотреть возможность использования по крайней мере половины доступного усиления для получения приемлемого динамического диапазона.

  Пропускная способность внешнего интерфейса

  Аналоговый интерфейс имеет плавно регулируемую полосу пропускания от 200 кГц до 56 МГц.

  Как правило, при запросе любой возможной основной тактовой частоты UHD автоматически настраивает аналоговые фильтры, чтобы избежать наложения (RX) или внеполосных излучений, пропуская при этом максимально чистый сигнал.

  Однако, если у вас есть очень сильные помехи в пределах половины основной тактовой частоты частоты вашего гетеродина RX, вы можете уменьшить эту аналоговую полосу пропускания. Вы можете сделать это, вызвав uhd::usrp::multi_usrp::set_rx_bandwidth(bw).

  Свойство для управления полосой пропускания аналогового RX bandwidth/value.

  UHD не позволит вам установить пропускную способность больше, чем ваша текущая основная тактовая частота.

  Мощный API

  Серия B200 поддерживает API калибровки мощности UHD (см. « Управление уровнем мощности» ). Путь TX и два пути RX имеют свои собственные данные калибровки, в результате чего всего 6 наборов данных калибровки для B210 и 3 для всех остальных.

  Устройства необходимо калибровать вручную с помощью калиброванного измерителя мощности или генератора сигналов.

  Справочник по оборудованию

  Светодиодные индикаторы

  Ниже приведена таблица светодиодных индикаторов B200/B210 и их значений:

  Идентификатор компонента	Описание	Подробности
  LED600	Индикатор питания	не горит = питание не подается (до rev6, некоторые rev6) / внешнее питание подается, но еще не инициализировано (большинство rev6) синий = подается питание USB (до rev6) / подается питание (USB) ИЛИ подается питание (внешнее) (rev6) красный = подается внешнее питание (до rev6) / подается внешнее питание и инициализируется устройство (rev6)
  LED800	Активность канала 2 RX2	не горит = питание не подается зеленый = прием
  LED801	Активность канала 2 TX/RX	не горит = нет активности зеленый = прием красный = передача оранжевый = переключение между приемом и передачей
  LED802	Активность канала 1 TX/RX	не горит = нет активности зеленый = прием красный = передача оранжевый = переключение между приемом и передачей
  LED803	Активность канала 1 RX2	не горит = питание не подается зеленый = прием
  LED100	Индикатор блокировки GPS	не горит = нет блокировки зеленый = блокировка

  Ниже приведена таблица светодиодных индикаторов B200mini и их значений:

  Идентификатор компонента	Описание	Подробности
  Светодиод питания	Индикатор питания	не горит = питание не подается горит = питание подается (внешнее или через USB)
  Светодиод TRX	TX/RX активность	не горит = нет активности зеленый = прием красный = передача оранжевый = переключение между приемом и передачей
  Светодиод RX2	Активность RX2	не горит = нет активности зеленый = прием
  Светодиод S0	Контрольная блокировка	не горит = нет активности зеленый = заблокирован
  Светодиод S1	Ссылка присутствует	не горит = опорный уровень низкий или отсутствует зеленый = опорный уровень высокий

  Светодиодные индикаторы TX горят при передаче данных и гаснут, когда нет доступных для передачи сэмплов. Светодиодные индикаторы RX горят при отправке образцов на хост и гаснут, когда это невозможно. Это означает, что светодиодные индикаторы активности TX/RX будут мигать в условиях временного опустошения при передаче или переполнения при приеме, указывая на то, что хост недостаточно быстро отправляет или принимает образцы. Хост будет уведомлен об этом условии и также выведет «U» или «O».

  Внешние соединения

  Ниже приведена таблица, показывающая внешние соединения B200/B210 и соответствующую информацию о питании:

  Идентификатор компонента	Описание	Подробности
  J601	Внешняя мощность	6 В 3 А
  J701	USB-разъем	USB 3.0
  J104	Внешний вход PPS	1,8 В - 5 В
  J101	GPS-антенна	GPSDO подает на антенну номинальное напряжение.
  J100	Внешний вход 10 МГц	+15 дБм макс.
  J800	РФ Б: TX/RX	Мощность TX +20 дБм макс . Мощность RX -15 дБм макс.
  J802	РФ Б: RX2	Мощность RX -15 дБм макс.
  J803	РФ А: RX2	Мощность RX -15 дБм макс.
  J801	РФ А: TX/RX	Мощность TX +20 дБм макс . Мощность RX -15 дБм макс.

  Ниже приведена таблица с внешними подключениями B200mini и соответствующей информацией о питании:

  Идентификатор компонента	Описание	Подробности
  USB3	USB-разъем	USB 3.0
  J1	TRX	Мощность TX +20 дБм макс . Мощность RX -15 дБм макс.
  J2	RX2	Мощность RX -15 дБм макс.
  J3	Внешнее опорное значение 10 МГц/PPS	+15 дБм макс.

  Встроенные разъемы и переключатели

  Ниже приведена таблица с указанием разъемов и переключателей на плате B200/B210:

  Идентификатор компонента	Описание	Подробности
  J502 1	Микро Коннектор	Интерфейс к FPGA для ввода-вывода и проверки.
  J503 1	Заголовок JTAG	Интерфейс к FPGA для программирования и отладки.
  J504 2	Заголовок GPIO	Заголовок подключен к FPGA для целей GPIO.
  S700	Переключатель аппаратного сброса FX3	Сбрасывает контроллер USB/сброс системы
  U100	Гнездо GPSDO	Интерфейс к эталонному генератору с поддержкой GPS

  ¹ Только на B210

  ² Только с rev. 6 (зеленая доска). Распиновка GPIO: 1=GPIO_0, 2=GPIO_1, 3=GPIO_2, 4=GPIO_3, 5=GPIO_4, 6=GPIO_5, 7=GPIO_6, 8=GPIO_7, 9=GND, 10=GND

  Ниже приведена таблица с указанием разъемов и переключателей на плате B200mini:

  Идентификатор компонента	Описание	Подробности
  J5	Заголовок JTAG	Интерфейс к FPGA для программирования и отладки.
  J6 1	Заголовок GPIO	Заголовок подключен к FPGA для целей GPIO.
  SW1	Переключатель аппаратного сброса FX3	Сбрасывает контроллер USB/сброс системы

  ¹ вывод GPIO: 1 = 3,3 В, 2 = GPIO_0, 3 = GPIO_1, 4 = GPIO_2, 5 = GPIO_3, 6 = GND, 7 = 3,3 В, 8 = GPIO_4, 9 = GPIO_5, 10 = GPIO_6, 11 = GPIO_7, 12=Земля

  Известные вопросы

• B200 и B210 не могут поддерживать внешнюю опорную частоту 10 МГц, если на материнской плате уже имеется GPSDO. Если будет использоваться внешний опорный сигнал 10 МГц, необходимо заранее физически удалить GPSDO из устройства.
• Настройки потоковой передачи по умолчанию не работают оптимально для всех случаев использования. Если есть проблемы с производительностью или стабильностью, это может помочь изменить recv_frame_size значения, например, установив их recv_frame_size=1024 как часть аргументов устройства.

Консультация: +7-923-723-2111
info@metasila.ru