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基于Xilinx Zynq-7020和AD9361的口袋式软件无线电解决方案

xuxuemingdw

2016-7-5 13:40:32 23511

1. 简介

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DingWaveNano(代号UN)是全球体积最小的SDR平台，专为无线通信系统科研和教学实验而开发的一款高性价比的便携式软件无线电平台。

在硬件上，UN将ADI公司的AD9361综合射频捷变收发器与Xilinx Zynq-7020可编程系统级芯片相结合，提供频段70MHz到6GHz范围内的2×2MIMO传输路径。

在软件上，UN采用DPS HIL(Dingwave PlatformStudio-Hardware In Loop)开发工具，DPS HIL基于Simulink与Xilinx Vivado设计套件，提供独特的图形化开发环境。DPS HIL不仅支持软硬件协仿真，可实现硬件参与算法环路进行协同***环境下的帧结构仿真以及SystemGenerator的混合仿真。此外，UN全面兼容GNU Radio，为用户提供多样化的开发环境。

其主要特征包括：

(1) 全球最小SDR平台，方便携带（112×91×28.5mm）。

(2) 消费级产品，功能完备且独立，极高性价比。

(3) 软硬件协仿真，Ultra Fast软硬件集成开发工具。

(4) 丰富的DEMO示例，设计源码开源。

UN完整介绍请访问：定为电子技术有限公司官网

2. 应用

(1) 无线通信系统验证。

(2) 无人机无线通信链路。

(3) 电子系统中的无线通信模块或单元(可不用机壳)。

(4) 移动通信教学实验。

(5) 宽带无线电台。

(6) 数据采集及信号处理。

(7) 无线电发烧友。

从教学实验方面来讲，传统通信电子课程实验箱的枯燥无味已经成为影响相关专业学生学习兴趣的关键，随着通信电子技术的日新月异，落后的实验设备阻碍了学生的动手和思考能力，使得学生缺乏学习兴趣和动力、缺乏自信心和创新力。现成的通信实验箱存在着以下不足：

(1) 相对于社会需要落后

多数实验仅停留在通信原理最基本原理验证上，没有与专业前沿技术发展结合

(2) 缺少链路级实验

基本是单项技术的验证性实验，缺乏系统概念，学生学了之后不知道有什么用，该如何用

(3) 缺少设计性实验

多数实验仅支持单功能的验证实验，缺乏自己动手设计实验

(4) 缺少综合性实验

缺少将验证、设计、创新相互结合的实验

UN的出现彻底解决了这些难题。在实验室建设方面，定为电子会根据每个学校的具体情况（学科建设、人数情况、资金预算等）定制一整套解决实验室建设方案，以帮助学校快速完成实验室建设并投入使用；在老师教学方面，定为电子将为老师提供一整套教学方案（教学实验报告、实验指导书和实验PPT等），同时我们还会对任课老师开展培训，帮助任课老师简单高效的完成实验教学；在学生实验方面，定为电子提供的实验指导书和丰富的Demo不仅可以帮助学生快速理解无线通信的基本原理和应用场景（使得学生对无线通信产生兴趣），基于HIL(Dingwave Platform Studio-Hardware In Loop)的DPS软件开发套件还能够帮助学生以极简的方式搭建通信链路，并快速的实现仿真验证和业务演示，使得学生能够专注于理论学习和算法实现。

我们提供以下全链路实验内容：

(1) FM收音机

(2) FM对讲机

(3) AM对讲机

(4) SSB对讲机

(5) BPSK链路通信实验

(6) QPSK链路通信实验

(7) WCDMA链路设计实验

(8) 4G LTE MIMO链路设计实验

3. 性能

参数	指标
FPGA	Xilinx Zynq 7020 FPGA，集成ARM Cortex-A9双核处理器
射频通道	2路发射2路接收
工作频段	70MHz~6GHz
信号带宽	200KHz~56MHz，软件可调
发射功率	10dBm
发射EVM	<=3%
ADC	双通道，12bit@61.44Msps
DAC	双通道，12bit@61.44Msps
DDR3	2×256MB DDR3 SDRAM
参考时钟	40MHz
支持选配	外接功放和滤波器低噪放和内置功放

4. 附录

(1) UN配件清单

参数	说明
UN主机设备	1台
天线	4根天线(2.4GHz)
电源	DC-12V 2A电源
千兆以太网线	1根
配套DEMO	提供包括FMAMBPSK扩频OFDM调制等多个DEMO链路

(2) 开发环境
DPS(Dingwave Platform Studio)是一种系统级的FPGA开发工具，基于Simulink与Xilinx Vivado设计套件，用户可通过DPS软件快速地对算法在FPGA上进行工程实现和验证。

DPS主要特点包括：

1) 支持原生Simulink环境下的帧结构仿真及SystemGenerator的混合仿真。

2) 硬件接口封装标准化，使算法独立于硬件平台。

3) 图形化模块设计，便捷易上手。

4) 集成以太网配置功能，包括FPGA动态加载和测试、动态配置射频参数。

5) 集成语音、视频、文件等通用传输验证工具。

更多关于DPS的详细资料，请登陆定为电子技术有限公司官网下载查阅。

(3) UN提供的无线通信实验

1) FM收音机

A. 收听调频广播电台

B. FM调制与解调

2) FM对讲机

A. 与真实对讲机互联互通

B. FM调制与解调

3) AM对讲机

A. 多台DingWave Nano对通

B. AM调制与包络检波

4) SSB对讲机

A. 多台DingWave Nano对通

B. 维弗法产生SSB信号与解调

5) BPSK链路通信实验

A. 观察BPSK调制星座图

B. 利用虚拟示波器、虚拟频谱仪和虚拟星座图观察关键点波形和频谱

C. 符号定时、时间同步以及信道估计

D. 短信业务演示

6) QPSK链路通信实验

A. 观察QPSK调制星座图

B. 验证成形滤波器前后波形变化和频谱变化

C. 符号定时算法

D. 视频业务演示

7) WCDMA链路设计实验

A. DSSS直扩原理和解扩

B. 信道估计与均衡

C. 设计修改扩频倍数

D. 业务通信演示

E. 在多径、频偏等影响下的性能

8) 4G LTE MIMO链路设计实验

A. STBC编译码与MIMO

B. OFDM调制解调

C. 视频通信演示

关于成都定为电子技术有限公司（DINGWAVE Inc）

成都定为电子技术有限公司是一家集咨询、设计、研发和生产无线通信数字基带和模拟前端等产品的高新技术企业，公司一直专注于无线通信科研和教学领域。在科研方面，公司坚持为客户提供最佳性能的解决方案，旨在帮助客户更加便捷、高效的完成科研项目及产品研发，从而推动无线通信行业的发展；在教学实验室建设方面，公司坚持为高校提供多层次（如基础验证型和高级开发型）、创新型（互联网实验室）的教学实验解决方案，旨在帮助学校快速搭建实验室平台，老师轻松的开展实验，学生通过实验快速掌握知识。

更多详情，请来电咨询028-61831767。

定为电子产品简介：

产品型号	UN	USDR2	USDR3	USDR7
产品定位	高校无线通信教学实验无线电发烧友	低成本科研平台	高性价比验证平台	极限性能可重构验证平台
主要芯片	1*Zynq7020+ AD9361	1*Kintex 7+ AD9361	2*Kintex-7+ AD9361	4*Virtex-7+ AD9361
简介	DingWave Nano(代号 UN)是业界已知最小（1129128.5 mm）的SDR平台，专为无线通信系统科研和教学实验而开发的一款高性价比的便携式软件无线电平台。	U2以 Xilinx公司的Kintex-7 系列FPGA为信号处理中心，符合 MINI ITX架构，并为用户提供DDR3、QSFP+等高性能接口。U2代码加载和调试灵活，同时支持以太网、 JTAG仿真器两种方式加载代码及调试，并支持板上 PROM上电加载。是一款可用于无线通信、数字信号处理算法实现、芯片验证等领域的低成本可重构高速信号处理硬件平台。	U3使用 Xilinx公司的Kintex-7 系列FPGA作为信号处理中心，该系列FPGA功能更强，功耗更小，资源更丰富。 U3拥有两个对称的HPC FMC，可扩展 ADC或DAC 卡或射频卡；一个LPC FMC，可扩展板间互连和时钟同步卡。	U7采用 4片Xilinx 公司的Virtex-7系列 FPGA作为信号处理中心，该系列 FPGA具有市场上最为强大的DSP处理能力，提供大量通用 I/O及超高带宽的数据通道。 U7为用户提供8 个对称HPC FMC，可用于扩展AD/DA、光口、射频等板卡；为用户提供 RTM板，支持80 个GTH， RTM板卡扩展可定制；同时U7为用户提供时钟解决方案，支持单板 /多板卡时钟同相。
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6条评论 发表评论只看该作者

805389431 · 2016-7-5 13:57:53 沙发看看，收藏。谢谢分享

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北邮程序员 · 2016-7-5 17:16:17 板凳 ZYNQ+9361的组合还是不错的。我是北邮的研究生，最近做个项目老板让我们去调研，你们公司产品参数指标都符合要求，收藏一下

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xuxuemingdw · 2016-8-4 14:32:59 4^# 北邮程序员发表于 2016-7-5 17:16 ZYNQ+9361的组合还是不错的。我是北邮的研究生，最近做个项目老板让我们去调研，你们公司产品参数指标都符合要求，收藏一下恩，你可以到我们官网（http://www.dingwave.com/）进一步了解其性能和指标，或者可以直接拨打电话（028 61831767）了解相关服务。

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绿璇0216 · 2017-2-28 23:36:07 5^# 这个平台应该是yunsdr平台吧，有没有关于这个平台的论文参考呢，期待中，想在此平台做论文

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xuxuemingdw · 2017-3-7 09:53:38 6^# 绿璇0216 发表于 2017-2-28 23:36 这个平台应该是yunsdr平台吧，有没有关于这个平台的论文参考呢，期待中，想在此平台做论文这是成都定为电子推出的一款口袋式软件无线电平台UN，您可以去我们官网：http://www.dingwave.com/进一步了解我们的产品，或者发送邮件到tech_cooperation@dingwave.com获取UN的详细资料（Datasheet和使用手册等）。

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