1.USRPの概要
Universal Software Radio Peripheral (USRP) は、Ettus Research とその親会社 National Instruments によって設計および販売されているソフトウェア無線機のファミリーです。USRP 製品ラインは、Matt Ettus 率いるチームによって開発され、研究室、大学、愛好家によって広く使用されています。
ほとんどの USRP はイーサネット ケーブルを介してホストに接続し、ホストベースのソフトウェアはこのリンクを使用して USRP ハードウェアを制御し、データを送受信します。一部の USRP モデルは、ホスト コンピュータの一般的な機能を組み込みプロセッサと統合し、USRP デバイスをスタンドアロンで動作できるようにします。
USRP シリーズは操作のしやすさを重視して設計されており、多くの製品はオープンソース ハードウェアです。一部の USRP モデルの回路基板、回路図、コンポーネント BOM リストは無料でダウンロードできます。
すべての USRP 製品は、無料のオープン ソース ソフトウェアであるオープン ソース UHD ドライバーによって制御されます。USRP は、複雑なソフトウェア無線システムを作成するために、GNU Radio ソフトウェア スイートとともによく使用されます。
公式ウェブサイトのリンク:
Ettus Research
National Instruments
ソフトウェア無線は、高度なワイヤレス アプリケーションの迅速なプロトタイピングと展開を可能にする RF トランシーバーです。SDR は、ワイヤレス通信、シグナル インテリジェンス システムの展開、またはマルチチャネル テストベンチの構成要素として使用できます。
USRP でサポートされる開発ツールチェーン:
- LabVIEW
- MATLAB
- Simulink
- GNUラジオ
- パイソン
- C&Cpp
2.USBシリーズ
この記事では、USRP シリーズの B シリーズについて説明します。B は Bus の略で、USB を使用してコンピュータに接続することを指します。このタイプの製品の大きな利点は、使いやすさです。 USB ケーブルを接続するだけで使用でき、ほとんどの場合、別途電源を供給する必要はなく、USB ケーブルが電源供給機能として機能します。
FM および TV 放送、携帯電話ネットワーク、GPS、WiFi、ISM などのさまざまなアプリケーションで USRP B210 を試してください。ユーザーはすぐに GNURadio でプロトタイピングを開始し、オープンソースの SDR コミュニティに参加できます。UHD ソフトウェアの包括的なサポートにより、既存の設計のシームレスなコード再利用、HDSDR や OpenBTS などのオープンソース アプリケーションとの互換性、およびアプリケーション要件を満たす業界対応 USRP システムへのアップグレード パスが可能になります。
3. 製品パラメータ
3.1 B210（NI-2901）
3.1.1 製品の梱包
含まれるもの:
- B210 ハードウェア
- 各国の標準電源プラグ
- 電源アダプタ
- USBケーブル(3.0)
3.1.2 B210 PCB ボードの表と裏
3.1.3 B210 パフォーマンス指標パラメータ (入札書類を作成する人はこの段落を直接コピーできます)
| プロジェクト | 索引 | 述べる |
|---|---|---|
| 周波数範囲 | 70M〜6G | AD9361チップなので |
| 帯域幅範囲 | シングルチャネル 200 kHz ～ 56 MHz、最大帯域幅 56M、デュアルチャネル最大帯域幅は半分 | 61.44MS/秒 |
| 動作モード | 全二重、MIMO をサポート | 2 つの送信と 2 つの受信 |
| バスモード | USB3.0 | 電源供給機能も搭載 |
| GPSDOをサポートするかどうか | GPSDOモジュール（TCXO）の挿入をサポート | 時計の精度がより正確になります |
| メインコントロールチップモデル | ザイリンクス Spartan 6 XC6SLX150 FPGA | 製造中止 |
| RF フロントエンド ADC DAC ビット | 12ビット | 最上位ビットは符号ビット、残りは小数点 Q0.11 (これは FPGA プログラミング エンジニアが理解する記号です) |
| EVM送信信号 | ≤−40dB | スペクトラム アナライザーの EVM パーセンテージを確認することもできます。 |
| 透過雑音指数 | ≤−157dBm/Hz | 今はよくわかりません |
| FPGAプログラミングはサポートされていますか | ISE を使用したプログラミングは LabVIEW FPGA ではサポートされていません。 | Spartan 6 はこれを最大でサポートしますが、vivado はサポートしません |
| 外部クロックソースをサポート | PPS基準信号と10Mhzクロック信号 | CDA-2990 を使用して複数のクロックを同期する |
| デバッグインターフェース | JTAG インターフェイス、マザーボード上 | 独自のFPGAを開発する学生はそれを試すことができます |
| 搭載 | デフォルトはUSB電源ですが、USB2.0やGPSDOを使用する場合は電源を接続する必要があります。 | とにかく接続されていれば大丈夫です。 |
| デフォルトのUHDファームウェア | usrp_b200_fpga.bin、usrp_b200_fw.hex |
3.1.4 コアチップの参照アドレスとデータテーブル
| チップ | 住所 | 述べる |
|---|---|---|
| AD9361 | https://www.analog.com/en/products/ad9361.html | 主要な無線周波数チップは軍事産業でも使用されており、B210が兵器を製造できるというのは嘘ではありません。 |
| スパルタン6 | https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/spartan-6.html | メインのベースバンドチップは製造中止となっており、NIが将来的に新しいFPGAチップでアップデートするかどうかはわかりません。 |
| FX3 | USB3.0コントローラー |
3.2.6 電力の送受信
| ポート | 力 | 述べる |
|---|---|---|
| RF A: 送信/受信 | TX 最大電力 +20 dBm、RX 最大入力電力 -15 dBm | アッテネーターを接続してください、燃やさないでください |
| RF A：RX2 | RX 最大入力電力 -15 dBm | アッテネーターを接続してください、燃やさないでください |
| RF B: 送信/受信 | TX 最大電力 +20 dBm、RX 最大入力電力 -15 dBm | アッテネーターを接続してください、燃やさないでください |
| RFB：RX2 | RX 最大入力電力 -15 dBm | アッテネーターを接続してください、燃やさないでください |
アッテネータは Keysight から購入できますが、非常に品質が良く、国産品も入手できますが、精度は良くありません。
3.2.6 LEDの意味
| LEDライト | 色の意味 | 述べる |
|---|---|---|
| パワーライト | 青：USB電源、赤：外部電源 | フロントパネル |
| チャンネル 1 送信/受信 | 緑: 受信中、赤: 送信中、オレンジ: 送信と受信を行ったり来たりしています。 | フロントパネル |
| チャンネル 1 の RX2 | 緑: 受信中。 | フロントパネル |
| チャンネル 2 送信/受信 | 緑: 受信中、赤: 送信中、オレンジ: 送信と受信を行ったり来たりしています。 | フロントパネル |
| RX2（チャンネル2用） | 緑: 受信中。 | フロントパネル |
| GPSライト | 緑: ロックされています。 | 後面パネル |
3.2 B200（NI-2900）
3.2.1 B210 パフォーマンス指標パラメータ (入札書類を作成する人はこの段落を直接コピーできます)
| プロジェクト | 索引 | 述べる |
|---|---|---|
| 周波数範囲 | 70M〜6G | AD9361チップなので |
| 帯域幅範囲 | シングルチャンネル 200 kHz ～ 56 MHz、最大帯域幅 56M | 61.44MS/秒 |
| 動作モード | 全二重、MIMO をサポートしません | 2 つの送信と 2 つの受信 |
| バスモード | USB3.0 | 電源供給機能も搭載 |
| GPSDOをサポートするかどうか | GPSDOモジュール（TCXO）の挿入をサポート | 時計の精度がより正確になります |
| メインコントロールチップモデル | Xilinx Spartan 6 XC6SLX150 FPGA | 停产了已经 |
| 射频前端 ADC DAC位数 | 12位 | 最高位是符号位，剩下的就是小数位，Q0.11（这是FPGA编程工程师懂的符号） |
| 发射信号的EVM | ≤−40 dB | 看频谱仪的EVM百分比也是可以的 |
| 发射的噪声系数 | ≤−157 dBm/Hz | 不太懂目前 |
| FPGA编程是否支持 | 用 ISE进行编程，LabVIEW FPGA不支持的哦 | Spartan 6 最高支持这个，不支持 vivado |
| 支持外部时钟源 | PPS参考信号 和 10Mhz时钟信号，这个PPS外部信号得电压是有要求得，1.8V-5V之间就可以，而10M得时钟信号的最大输入是 +15 dBm | 用CDA-2990 就可以让多台 时钟同步的 |
| 调试接口 | JTAG 接口，在主板上有 | 自己搞FPGA的同学可以试试 |
| 供电 | 默认是USB线供电，如果使用 USB 2.0 或 GPSDO，就得接电源了，注意啊，如果自己想配一个，需要是6V3A的，别弄错了，烧了可就得返厂维修了 | 反正插上电源也没事 |
| 默认的 UHD固件 | usrp_b200_fpga.bin、usrp_b200_fw.hex |
3.2.2 收发的功率
| 端口 | 功率 | 备注 |
|---|---|---|
| RF A: TX/RX | TX最大功率 +20 dBm，RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RF A: RX2 | RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
衰减器可以买是德科技的，质量非常好；国产的也可以，但是精度不行；别问我咋知道的；
3.2.3 核心芯片的参考地址和数据表
| 芯片 | 地址 | 备注 |
|---|---|---|
| AD9361 | https://www.analog.com/en/products/ad9361.html | 主射频芯片，目前军工也在用，所以B210可以制作武器 并不是骗人的 |
| Spartan 6 | https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/spartan-6.html | 主基带芯片，停产了，也不知道未来NI是不是会更新一版，更换新的FPGA芯片 |
| FX3 | USB3.0 控制器 |
3.2.4 LED 的含义
| LED灯 | 颜色的含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 电源灯 | 蓝色：USB供电； 红色：外置电源供电 | 前面板 |
| 通道1 的 TX/RX | 绿色：接收中； 红色：发射中；橙色：收发来回切换 | 前面板 |
| 通道1 的 RX2 | 绿色：接收中； | 前面板 |
| GPS灯 | 绿色：锁上了； | 后面板 |
3.2.5 硬件原理图
完整的有8页，去我的网盘去下载；
3.3 b200_mini （暂无NI型号，没编排进去）
3.3.1 b200_mini 性能指标参数（写招标文件的可以直接抄这段）
| 项目 | 指标 | 备注 |
|---|---|---|
| 频率范围 | 70M ~ 6G | 因为是AD9361芯片 |
| 带宽范围 | 单通道 200 kHz to 56 MHz，最大 56M带宽 | 61.44MS/s |
| 工作模式 | 全双工，不支持MIMO | 2 Tx & 2 Rx |
| 总线模式 | USB 3.0 | 还带供电功能 |
| 是否支持GPSDO | 支持插入GPSDO模块(TCXO) | 时钟精度更加准确 |
| 主控芯片型号 | Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 FPGA | 停产了已经 |
| 射频前端 ADC DAC位数 | 12位 | 最高位是符号位，剩下的就是小数位，Q0.11（这是FPGA编程工程师懂的符号） |
| 发射信号的EVM | ≤−40 dB | 看频谱仪的EVM百分比也是可以的 |
| 发射的噪声系数 | ≤−157 dBm/Hz | 不太懂目前 |
| FPGA编程是否支持 | 用 ISE进行编程，LabVIEW FPGA不支持的哦 | Spartan 6 最高支持这个，不支持 vivado |
| 支持外部时钟源 | PPS参考信号 和 10Mhz时钟信号 | 用CDA-2990 就可以让多台 时钟同步的 |
| 调试接口 | JTAG 接口，在主板上有 | 自己搞FPGA的同学可以试试 |
| 供电 | 默认是USB线供电，如果使用 USB 2.0 或 GPSDO，就得接电源了 | 反正插上电源也没事 |
| 默认的 UHD固件 | usrp_b200_fpga.bin、usrp_b200_fw.hex |
3.3.2 b200_mini 核心芯片的参考地址和数据表
| 芯片 | 地址 | 备注 |
|---|---|---|
| AD9361 | https://www.analog.com/en/products/ad9361.html | 主射频芯片，目前军工也在用，所以B210可以制作武器 并不是骗人的 |
| Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 FPGA | https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/spartan-6.html | 主基带芯片，停产了，也不知道未来NI是不是会更新一版，更换新的FPGA芯片 |
| FX3 | USB3.0 控制器 |
3.2.3 LED 的含义
| LED灯 | 颜色的含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 电源灯 | 亮了就是上电了 | 前面板 |
| TX/RX | 绿色：接收中； 红色：发射中；橙色：收发来回切换 | 前面板 |
| RX2 | 绿色：接收中； | 前面板 |
| GPS灯 | 绿色：锁上了； | 后面板 |
3.2.4 收发的功率
| 端口 | 功率 | 备注 |
|---|---|---|
| TRX | TX 最大功率 +20 dBm，RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RX2 | RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
衰减器可以买是德科技的，质量非常好；国产的也可以，但是精度不行；别问我咋知道的；
3.2.5 硬件原理图
这个看起来就好多了，毕竟能看得懂了，这是因为它是后来出现的产品，所以出的图效果好。完整的有11页，去我的网盘去下载；
四、系统框图
五、官方提供得编程接口
| 编程语言 | 备注 |
|---|---|
| GNU Radio | Ettus 提供 |
| C++ | Ettus 提供 |
| Python | Ettus 提供 |
| LabVIEW | NI提供 |
| MATLAB、Simulink | MathWorks 提供 |
自研板 国内国际
自研板：根据Ettus公开的图纸、BOM表，制作同样的产品，和原产品具备一样的功能和性能，价格更加的低廉，性价比很高，购买国内自研板非常有助于国内SDR厂商的成长。
1、珞光
外壳尺寸和PCB的外形和原厂的一样，博主是他们的合作伙伴，采购可以直接找我。
2、海曼无限
外壳不同，内部是一样的。
3、 天嵌通途
三年前我就在某宝上搜到过，价格很低，但是博主还没有使用过这款产品，看简介称是和原厂的一样。体验过的伙伴，可以告诉我体验如何。
4、OENTSATA（国际厂家）
外壳不同之外，内部的PCB板是一样的。
5、Ham Radio Transceiver
虽然外观改变了，但是功能是一样的，这样的厂家生成的成本更低，性能更好。
FPGA芯片也从Xilinx变成了价格更加低廉的Intel牌子。
全系列 检索列表
【USRP】产品型号、参数、架构全解析系列 1：B200 / B210 / B200mini / B205mini
【USRP】产品型号、参数、架构全解析系列 2：E310 / E312 / E313
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USRP 调制解调系列连载
【USRP】调制解调系列1：AM、FM解调
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【USRP】调制解调系列3：2FSK、4FSK、8FSK，基于labview的实现
【USRP】调制解调系列4：BPSK、QPSK、8PSK、OQPSK、Pi/4DQPSK，基于labview的实现
【USRP】调制解调系列5：16QAM、32QAM、64QAM、256QAM、1024QAM、基于labview的实现
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【USRP】调制解调系列7：GMSK、MSK、基于labview的实现
USRP 仪器 连载系列
[USRP] 統合機器シリーズ 1: 信号ソース、labview に基づいて実装
[USRP] 統合機器シリーズ 2: オシロスコープ、labview に基づいて実装
[USRP] 統合機器シリーズ 3: スペクトラム アナライザ、labview に基づいて実装