Кіріспе
Бағдарламалық қамтамасыз етумен анықталатын радиолардың өнімдер тобы
Universal Software Radio Peripheral (USRP) – Ettus Research және оның бас компаниясы National Instruments компаниясы әзірлеген және сатқан бағдарламалық қамтамасыз етумен анықталатын радиолардың бірнеше түрі. Matt Ettus басқаратын команда әзірлеген USRP өнімдер тобы зертханалар, университеттер және хоббишілер арасында кеңінен қолданылады. Көптеген USRP құрылғылары жоғары жылдамдықты байланыс арқылы хост-компьютерге қосылады, осы арқылы хост-компьютердегі бағдарламалық жасақтама USRP аппараттық құралын басқару және деректерді жіберу/қабылдау үшін пайдаланылады. Кейбір USRP модельдері кіріктірілген процессормен жабдықталған, бұл USRP құрылғысын дербес жұмыс істеуге мүмкіндік береді. USRP отбасы қолжетімділік үшін жасалған, көптеген өнімдері ашық кодты аппараттық құралдар болып табылады. Таңдалған USRP модельдерінің схемалары тегін жүктеуге қолжетімді; барлық USRP өнімдері ашық кодты UHD драйверімен басқарылады, ол тегін және ашық кодты бағдарламалық қамтамасыз ету. USRP құрылғылары көбінесе GNU Radio бағдарламалық пакетімен күрделі бағдарламалық қамтамасыз етумен анықталатын радио жүйелерін құру үшін қолданылады.
Дизайн
USRP өнімдер тобында ұқсас архитектураны қолданатын түрлі модельдер бар. Негізгі плата келесі жүйелерді қамтамасыз етеді: сағатты жасау және синхрондау, FPGA, АЦҚ (ADC), ДАҚ (DAC), хост процессор интерфейсі және қуатты реттеу. Бұл сигналдарды негізгі жолақта өңдеу үшін қажетті негізгі компоненттер. Модульдік алдыңғы панель, «қыздық плата» деп аталады, жоғары-төмен ауыстыру, сүзгілеу және басқа да сигналды дайындау сияқты аналогтық операциялар үшін қолданылады. Бұл модульдік қасиет USRP-ге DC мен 6 ГГц аралығында жұмыс істейтін қолданбаларды қолдауға мүмкіндік береді. Стандартты конфигурацияда FPGA бірнеше DSP операцияларын орындайды, олар аналогтық домендегі нақты сигналдарды цифрлық домендегі төменгі жылдамдықты, күрделі, негізгі сигналдарға аударуды қамтамасыз етеді. Көп жағдайда, осы күрделі үлгілер DSP операцияларын орындайтын хост процессордағы қолданбаларға жіберіледі немесе олардан алынады. FPGA коды ашық көзді және FPGA-да жоғары жылдамдықпен, төмен задерлі операцияларды жүргізуге мүмкіндік беру үшін өңделуі мүмкін.
Желідегі сериялар
USRP N200 және USRP N210 – жоғары өнімді USRP құрылғылары болып табылады, олар шиналық серияға қарағанда жоғары динамикалық диапазон мен жолақтылықты қамтамасыз етеді. Гигабит Ethernet интерфейсін қолдана отырып, желілік сериядағы құрылғылар хостқа/хосттан күрделі, базалық сигналдарды 50 Мс/с жылдамдықпен жібере алады. Бұл серияда екі 14 биттік, 100 Мс/с ADC және екі 16 биттік, 400 Мс/с DAC қолданылады. Бұл серияда сонымен қатар осы сериядан екі құрылғыны синхрондауға мүмкіндік беретін MIMO кеңейту порты бар. Бұл MIMO жүйелері үшін ұсынылатын шешім. X300 және X310 – үшінші буын USRP құрылғылары, олар екі толық дуплекстік қосымша плата ұясымен және толық 200 Мс/с DAC және ADC-мен жабдықталған. Желілік интерфейс ретінде 10GBase, SFP+ арқылы екі каналда да толық дуплекс режимінде 200 Мс/с жылдамдықпен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. N300, N310, N320 және N321 – SFP+ қосылымын, 200 Мс/с жылдамдыққа дейін қолдауды және тексерілген бағдарламалық қамтамасыздандыру үшін жергілікті осцилляторлар мен TPM модульдерін бөлісу мүмкіндігін ұсынатын қазіргі қос каналды модельдер.
Автобус сериясы
Ettus Research Bus Series-тің барлық өнімдері хост-компьютерге үлгілерді жіберу және алу үшін USB 2.0 немесе USB 3.0 интерфейсін пайдаланады.
Енгізілген сериялар
Кіріктірілген сериясы басқа USRP құрылғыларының бірдей мүмкіндіктерін OMAP 3 кіріктірілген процессорымен үйлестіреді. 2014 жылдың қараша айында жарық көрген E310, өте ықшам, кіріктірілген USRP үшін Zynq SoC платформасын және Analog Devices AD9361 RFIC-ін пайдаланады. Осы отбасының құрылғыларын жұмыс істеу үшін сыртқы компьютерге қосудың қажеті жоқ. Кіріктірілген сериясы дербес жұмыс істеуді талап ететін қолданбаларға арналған.
Таратылған үлгілер
USRP2, USRP-дан кейін әзірленді және алғаш рет 2008 жылдың қыркүйегінде қолжетімді болды. Оның өмірлік циклі аяқталды және USRP N200 мен USRP N210 модельдерімен алмастырылды. USRP2 бастапқы USRP-ті алмастыру мақсатында жасалмаған, ол USRP2-мен бірге сатыла берді. Бұл бірінші буын USRP де қазір жалпы қолдануға арналмайды. E100 сериялы кіріктірілген USRP модельдері де қолжетімді емес.