1. 概述

SSDZ-AD9371-USDR是我公司基于AD9371芯片进行深度改进和开发的一款通用型板卡，支持软件无线电开发的多种硬件和软件需求。

1.1产品实物图

图1 产品实物图

2. 产品特性与性能指标

2.1 产品特性： 

l 双通道差分发射器(Tx)

l 双通道差分接收器(Rx)

l 具有2个输入的观测接收器(ORx)

l 具有3个输入的嗅探器接收器(SnRx)

l 可调范围：300MHz至6000MHz

l Tx合成带宽(BW)：250MHz

l Rx带宽：8MHz至100MHz

l 具有30dB的内部接收动态范围

l 具有约70 dBc的镜像抑制性能

l 支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)工作模式

l 完全集成的独立小数N分频射频(RF)，用于Tx、Rx、ORx和时钟生成

l 支持CRPI通信和UDP通信(与PC端通信)

l 支持AGC和MGC的切换控制

l 支持AD9371频点的动态配置(网口/串口控制)

l 支持JESD204B数字接口传输

2.2 主要芯片： 

l AD芯片(AD9371)

l FPGA(型号：Xilinx Artix-7)

l ARM(型号：Atmel ARM9)

l 时钟芯片(型号：ADI AD9528)

l 电源芯片(ADP5054、ADP1741、ADP125等ADI电源芯片)

2.3 对外接口：

l FPGA: SFP高速光纤口(提供CPRI通信支持)

l FPGA:-SFP电口转网口(提供UDP通信支持)

l FPGA: GPIO

l ARM: (以太网口、USB、RS232、RS485 GPIO)

3. 应用场景介绍

3.1主要场景

l 频谱分析设备

l 扫频仪替代设备

l 5G原型设备

l 数字光纤直放站

l 3G/4G微基站和宏基站(BTS)

l 3G/4G多载波微微蜂窝

l FDD和TDD有源天线系统

l 微波非视距(NLOS)回程系统

l 无线直放站等

3.2 部分应用展示

3.2.1下图2为信号源输出不同功率的单频信号，SSDZ-AD9371-USDR进行采样并通过以太网上传至上位机进行频谱分析：

图2 频谱分析图

3.2.2下图3为无人机输出的特定的2.4GHz带宽信号，SSDZ-AD9371-USDR采样2.3GHz-2.5GHz(200M带宽)频段信号数据并通过以太网传至上位机进行频谱分析：

图3 无人机信号频谱图

3.2.3下图4为SSDZ-AD9371-USDR通用板卡与PC端进行控制下发和数据获取并分析的实物连接图，其中获取的数据包括时域数据和频域数据的实时显示：

图4  产品连接图

4. 功能框图和模块介绍

4.1 SSDZ-AD9371-USDR系统框架如下： 

图5  硬件逻辑框图

4.2产品模块介绍：

1、射频模块：采用AD9371作为射频采样AD，使整个射频部分的集成度和灵活度更高，在前端，射频信号可以直接输入到AD芯片前端。也可通过板卡前端的处理电路进行信号调理。AD9371芯片支持接收100MHz、发射250MHz的带宽以及300MHz到6GHz的RF接收发射频率范围。AD9371前端射频链路上的LNA、滤波器和数字开关配合AD9371，提供了优异的系统射频性能。同时也可通过MMCX射频接口直接评估AD9371的射频性能。开发板预留DPD反馈通道(ORX端)，客户可自行开发DPD算法。反馈端的射频开关用于启用芯片的外部校正功能，使系统够获得更好的本振校正性能。

2、主控单元：通用板卡的主控由Atmel的ARM9提供AD9371的配置功能，上述说明的AGC和MGC控制，动态频点配置以及AD9371的启动参数配置均通过ARM9主控单元进行控制。

3、数字信号处理单元：板卡采用Xilinx的Artix-7系列FPGA，该芯片具有丰富的DSP与Logic资源，目前AD采样的数据已经直接可以在FPGA中进行保存和处理，配置的AD9371的接收速率为122.88M，发射速率为245.76M，当收发相同数据速率时，不需要上变模块(Up2)。接收端数据采集模块可选择抓取RX/TX/ORX一定深度的数据，通过预留的两个光口SFP与其他板卡进行板间通信，或者通过电口转网口模块与上位机直接进行以太网UDP通信，原始数据可直接上传至客户的PC端，便于用户直接在matlab或在其他软件平台下做频谱分析。发射端输出的信号，可输出包括FPGA的DDS单音输出、RX端信号、ORX端信号以及用户自定义的输出信号。

4、时钟模块：板卡时钟由AD9528提供时钟支持。同时支持远端光纤时钟恢复，便于通信系统的近远端同步。

5、电源模块：采用ADI公司高效的电源方案，电源芯片包括ADP5054、ADP1741、ADP125等，保证SSDZ-AD9371-USDR能够稳定和长时间运行。

6、软件模块：软件分为嵌入式软件和客户端软件两部分，逻辑框架如下图：

图6 软件栈框图

产品提供开发SDK，用户通过API控制单板,进行数据收发，十分方便进行二次开发，能够支持Windows7 ，Windows10，Ubuntu及其他Linux平台。

5. 技术支持：

1. 基于AD9371芯片的通用软件无线电平台的优化和可扩展设计，满足客户减少对AD9371本身的众多参数配置和开发工作，可以根据自己的需求配置参数(如频点/AGC等功能)，可以直接获取采样数据或者发送自定义的数据，在此基础上开发出自己的产品；

2. 我们提供SSDZ-AD9371-USDR通用软件无线电板卡的全套硬件和软件设计资料，以及板卡预留的所有接口驱动程序，以及原理图和相关技术文档；

3. 我们除了提供硬件板卡本身，也提供软件端数据采集和处理的方案，帮助客户减少软件端开发，软件支持数据获取，时域和频域的处理及显示等。

4. 提供其他硬件、软件和嵌入式等相关技术支持。