基於XC7Z100+AD9361的雙收雙發無線電射頻板卡


一、板卡概述

    板卡基於Xilinx公司的SoC架構(ARM+FPGA)的ZYNQ7100芯片和ADI公司高集成度的捷變射頻收發器AD9361,實現頻譜范圍70MHz~6GHz,模擬帶寬200KHz~56MHz的寬頻收發系統。ZYNQ7100支持千兆以太網、USB2.0、UART等接口,存儲設備采用512MB容量的DDR3、32MB QSPI FLASH、8GB EMMC等。

 

 

二、板卡原理及功能

    板卡使用XC7Z100 作為主處理器,包含Dual ARM Cortex-A9核處理器的嵌入式處理,PS端32bit 1GB容量DDR3存儲,1路RS232接口,1路USB接口1路10-100-1000網絡接口,PS端QSPI flash存儲,PS端SD卡,Emmc存儲;PL端64bit 2GB容量DDR3存儲,PL端擴展HDMI 輸出實現視頻顯示應用,PL端擴展9路I/O,4個LED指示燈。

    PL端外擴ADRV9009芯片,ADRV9009是一款高集成度射頻(RF)、捷變收發器,提供雙通道發射器和接收器、集成式頻率合成器以及數字信號處理功能。這款IC具備多樣化的高性能和低功耗組合,FMC子卡為2路輸入,2路輸出的射頻收發卡,配合FPGA工作滿足3G、4G和5G宏蜂窩時分雙工(TDD)基站應用要求。

板卡數字接口: 
     ●  
PS 端32bit 1GB 容量 DDR3 存儲 
     ●  
PS端RS232接口 
     ●  PS端USB接口 
     ●  PS端1路 10-100-1000 Mbps Ethernet (RGMII​) 網絡接口 
     ●  PS端QSPI flash 存儲 
     ●  PS端 SD卡,Emmc存儲 
     ●  PL端32bit 1GB 容量DDR3 存儲 
     ●  PL端擴展HDMI 輸出實現視頻顯示應用 
     ●  PL端擴展16路 I/O, 4個LED指示燈 
     ●  PL端擴展1路10G SFP+光線接口 

板卡模擬接口: 
     ●  雙接收:RX1、RX2 
     ●  雙發送:TX1/RX1、TX2/RX2 
     ●  外部參考時鍾輸入:REF_CLK_IN 
     ●  參考輸出時鍾:CLK_OUT 


板卡性能指標:

 

 

No.

Items

Specifications

Remark

Tx 

Frequency

70~6000MHz

 

Bandwidth

Up to 56 MHz

real-time bandwidth, tunable

Transmission

>5dBm

CW

EVM 

<1.5% 

Typical:5dBm @20MHz bandwidth

5

Gain Control Range

>80dB

 

6

Gain Step

0.25 dB 

 

7

ACLR

< -45dBc

@ 0dBm LTE output

8

Spurious 

TBD 

 

9

SSB Suppression

35dBc

 

10

LO Suppression

50dBc

 

11

DAC Sample Rate (max)

61.44MS/s

 

12

DAC Resolution

12bits

 

 

Rx 

Frequency

70~6000MHz

 

2

Bandwidth

Up to 56 MHz

real-time bandwidth, tunable

3

Sensitivity: 

-90dBm@20MHz

Noise Figure < 8dB

4

EVM 

<1.5% 

@ -30dBm input

5

Gain Control Range

>60dB

 

6

Gain Step

1dB 

 

7

Blocking 

TBD 

 

8

Noise Figure

<8dB

Maximum RX gain 

9

IIP3 (@ typ NF)

-25dBm

 

10

ADC Sample Rate (max)

61.44MS/s

 

11

ADC Resolution

12bits

 

12

ADC Wideband SFDR

78dBc

 

 

1

Voltage

3.3V

 

2

ON/OFF TIME 

<6uS 

For TDD model

3

Duplexing Model

TDD or FDD

 

 

4

W/ GPSDO Reference

0.01ppb

 

 

物理特性

     ●  板卡供電:12V@2A 
     ●  
尺寸:139x122x2mm; 
     ●  
工作溫度:工業級 -40℃~ +85℃。

三、軟件系統 

參考ADI的整體軟件架構:

 

 

 

 

 

 

AD9361設備樹及驅動 SPI訪問,AD,DA訪問

驅動文件https://wiki.analog.com/resources/tools-software/linux-drivers/iio-transceiver/ad9361

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD采集1.2G波形:

 

 

 

 

 

 

DA  輸出設置1.2G及波形:

 

 


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