CN206865441U

CN206865441U - 软件无线电多功能通用平台

Info

Publication number: CN206865441U
Application number: CN201720812224.1U
Authority: CN
Inventors: 张传胜; 袁卫忠; 刘桂林
Original assignee: Hunan Maxwell Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Maxwell Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2027-07-06

Abstract

本实用新型公开了一种软件无线电多功能通用平台，包括电源模块、可编程片上系统、可编程射频芯片电路和下载接口；电源模块供电；下载接口与可编程射频芯片连接并下载程序；下载接口还与可编程片上系统连接并下载程序；可编程片上系统与可编程射频芯片连接，用于完成基带信号处理，并通过可编程射频芯片对外发送或者通过接收外部下发的信号。本实用新型通过采用可编程片上系统+可编程射频收发芯片以及相应的外围电路构成高集成度的单板软件无线电多功能通用平台，将现有技术中分立设置的芯片集成到单片SOC进行实现，构建了功耗低、集成度更高，运算处理性能更强的通用软件无线电平台，而且通用性更好，成本更低，而且接口丰富，扩展性好。

Description

软件无线电多功能通用平台

技术领域

本实用新型具体涉及一种软件无线电多功能通用平台。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，无线电技术也已经广泛应用于人们的生产和生活当中，给人们带来了无尽的便利。

目前国内的软件无线电(SDR)平台在硬件设计时，往往采用分立的处理器，如DSP或FPGA等，完成基带信号的处理，其在基带信号处理时一般只采用一种调制制式或编码制式。该种设计方案能够较好的实现某一种特定功能，但是作为软件无线电平台，其缺乏足够的通用性，即：每当软件无线电平台需要更改调制制式或编码制式时，则需要重新设计系统的软件架构及数据接口。因此，明显的，目前的软件无线电平台的通用性和稳定性都非常差；此外，当前的软件无线电平台，由于采用分立的处理器和射频模块构成，因此还存在成本高昂且功耗过高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通用性好且成本相对较低的软件无线电多功能通用平台。

本实用新型提供的这种软件无线电多功能通用平台，包括电源模块，还包括可编程片上系统(SoC)、可编程射频芯片(RF MMIC)电路和程序下载接口；电源模块供电；下载接口与可编程片上系统连接并下载可编程片上系统的程序；可编程片上系统与可编程射频芯片连接，可编程片上系统用于完成基带信号处理，并通过可编程射频芯片对外发送或者通过接收外部天线的信号。

所述的可编程片上系统采用型号为ZYNQ-7000AP的SoC系统。

所述的可编程射频芯片电路采用型号为AD9371的可编程射频芯片构成的电路。

所述的软件无线电多功能通用平台还包括CAN总线电路与可编程片上系统连接，用于通过CAN总线通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令。

所述的软件无线电多功能通用平台还包括以太网电路与可编程片上系统连接，用于通过以太网通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令。

所述的软件无线电多功能通用平台还包括串口通信电路与可编程片上系统连接，用于通过串口通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令。

所述的软件无线电多功能通用平台还包括扩展Flash电路与可编程片上系统连接，用于存储无线电多功能通用平台的数据。

所述的软件无线电多功能通用平台还包括扩展DDR电路与可编程片上系统连接，用于储存和运行无线电多功能通用平台的程序。

本实用新型提供的这种无线电多功能通用平台，通过采用可编程片上系统SoC+可编程射频收发芯片MMIC以及相应的外围电路构成高集成度的单板软件无线电多功能通用平台，将现有技术中分立设置的FPGA、DSP等集成到单片SoC进行实现，利用SoC内部的运算及处理能力构建了功耗低、集成度更高，运算处理性能更强的通用软件无线电平台，因此本实用新型的无线电多功能通用平台，通用性更好，成本更低，而且接口丰富，扩展性好。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的可编程射频芯片电路的电路原理图。

图3为本实用新型的CAN总线电路的电路原理图。

图4为本实用新型的以太网电路的电路原理图。

图5为本实用新型的串口通信电路的电路原理图。

图6为本实用新型的扩展DDR电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种软件无线电多功能通用平台，包括电源模块、可编程片上系统(SoC)、可编程射频芯片(RF MMIC)电路、下载接口、CAN总线电路、以太网电路、串口通信电路、扩展Flash电路和扩展DDR电路；电源模块供电；下载接口与可编程片上系统连接并下载可编程片上系统的程序；可编程片上系统与可编程射频芯片连接，可编程片上系统用于完成基带信号处理，并通过可编程射频芯片对外发送或者通过接收外部下发的信号；CAN总线电路与可编程片上系统连接，用于通过CAN总线通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令；以太网电路与可编程片上系统连接，用于通过以太网通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令；串口通信电路与可编程片上系统连接，用于通过串口通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令；扩展Flash电路与可编程片上系统连接，用于存储无线电多功能通用平台的数据；扩展DDR电路与可编程片上系统连接，用于储存和运行无线电多功能通用平台的程序。

如图2所示为本实用新型的可编程射频芯片电路的电路原理图：可编程射频芯片的图中标号为U27A，型号为AD9371BBCZ，该芯片的接收带宽可达100MHz，发送合成带宽可达250MHz，且具有2个输入的观测接收器，以及具有3个输入的嗅探器接收器。该芯片有3个JESD204B接口，其通讯速率最高可达6144Mbps，其中1个用于接收通道，从天线接收过来的射频信号经MMIC下变频、滤波及AD转换及相关处理后，通过MMIC的JESD204B与SoC对接；另1个用户发射通道，MMIC通过JESD204B接收来自FPGA需发送的数字信号，在MMIC中进行放大、校正、变换及放大及上变频等处理后，经外接天线发射出去。其中U27A的M6/M8为发射使能脚，M5/M7为接收使能脚，与SoC的使能信号相连；U27A的A9/A10为接收通道1输入引脚，与U24单端转差分芯片TCM-63AX+的差分输出相连；U27A的A5/A6为接收通道2的差分输入引脚，与U28单端转差分芯片TCM-63AX+的差分输出相连；U27A的B7/B8为接收通道时钟输入脚，接收来自单端转差分芯片U33的输出信号，其中U33通过SMA接口与外部时钟源相连；U27A的J1/H1为发射通道2输出引脚，其输出信号经带通滤波器滤波后进入差分转单端芯片U25，转成单端信号发射出去；U27A的J14/H14为发射通道1输出引脚，其输出信号经带通滤波器滤波后进入差分转单端芯片U29，转成单端信号发射出去。U27A的E11/E12为发送通道时钟输入端，接收经单端转差分芯片U34转换后的时钟信号信号，其中U34通过SMA接口与外部时钟源相连；U27A的A12/A13为观测接收器1的输入端，接收来经U30单端转差分的外部信号；U27A的A2/A23为观测接收器2的输入端，接收来经U31单端转差分后的外部信号；U27A的D4/E4为嗅探器接收器1的输入引脚，接收来经U32单端转差分后的外部信号；此外，U27A的K3/K4为JESD204B的LVDS差分时钟信号输入；U27A的L3/L4、M3/M4为JESD204B与通道接收数据相关的LVDS同步信号，与SoC相连；U27A的P4/P5、P6/P7、N3/N4、N5/N6为JESD204B射频电流模式差分输出，与SoC相连；U27A的P11/P12、P13/P14、N10/N11、N12/N13为JESD204B射频电流模式差分输入，与SoC相连。

如图3所示为本实用新型的CAN总线电路的电路原理图：图中的CAN_Sleep、CAN_TX和CAN_RX为可编程片上系统SoC输出的CAN总线信号，其中CAN_Sleep为CAN总线休眠信号，用于关闭CAN总线芯片从而降低功耗；CAN_TX和CAN_RX为CAN总线的信号收发引脚；CAN总线电路有型号为SN65HVD230QD的CAN总线收发器芯片构成；芯片的8脚、1脚和4脚分别连接可编程片上系统的CAN_Sleep、CAN_TX和CAN_RX引脚；芯片的7脚和6脚则直接输出CAN总线信号的CANH信号和CANL信号，与外界进行CAN总线通信；CANH信号和CANL信号各自通过电阻R125或R135以及库伯电路(R133和C267)输出信号，两路信号还通过保护二极管D13和D14接地进行保护。

如图4所示本实用新型的以太网电路的电路原理图：以太网电路采用型号为88E1118-A1-NNC1l000的以太网收发器芯片构成；芯片的38和39引脚为晶振信号输入引脚并连接晶振电路；芯片的57引脚为电源引脚并连接电源正极，芯片的10脚为重启信号引脚并直接通过上拉电阻R178连接电源正极；芯片的19和20、23～26以及30和31号引脚连接可编程片上系统SoC并与其进行以太网通信；芯片的45、48、60、63、62、61、59、58、53、49、55、54、51、50、64、1、2和3号引脚则作为以太网口，对外提供以太网接口并通信。

如图5所示为本实用新型的串口通信电路的电路原理图：串口通信电路采用信号为ADM2587E的隔离数据收发器和型号为TXS0102DCUR的双向数据传输芯片构成的串口通信电路；TXS0102DCUR的主要作用是将可编程片上系统SoC的1.8V电平信号转换为3.3V电平信号，从而将可编程片上系统的电平转换为RS422信号的3.3V电平信号；TXS0102DCUR芯片的2脚和3脚连接可编程片上系统，6脚和7脚则通过限流电阻和保护二极管连接ADM2587E芯片的6脚和4脚；ADM2587E芯片的15脚、13脚、17脚和18脚则输出RS422芯片的四路信号引脚。

如图6所示为本实用新型的扩展DDR电路的电路原理图：扩展的DDR电路采用型号为MT41J128M16JT-107的DDR芯片构成的电路；可编程片上系统的PS_DDR_A14_502～PS_DDR_A0_502引脚通过线直接连接DDR芯片的A0～A14引脚；可编程片上系统的PS_DDR_DQ15_502～PS_DDR_DQ0_502引脚则通过线路直接连接DDR芯片的DQ0～DQ15引脚。

Claims

1.一种软件无线电多功能通用平台，包括电源模块，其特征在于还包括可编程片上系统、可编程射频芯片电路和下载接口；电源模块供电；下载接口与可编程片上系统连接并下载可编程片上系统的程序；可编程片上系统与可编程射频芯片连接，可编程片上系统用于完成基带信号处理，并通过可编程射频芯片对外发送或者通过接收外部下发的信号。

2.根据权利要求1所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的可编程片上系统采用型号为ZYNQ-7000AP的SoC系统。

3.根据权利要求2所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的可编程射频芯片电路采用型号为AD9371的可编程射频芯片构成的电路。

4.根据权利要求1～3之一所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的软件无线电多功能通用平台还包括CAN总线电路与可编程片上系统连接，用于通过CAN总线通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令。

5.根据权利要求1～3之一所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的软件无线电多功能通用平台还包括以太网电路与可编程片上系统连接，用于通过以太网通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令。

6.根据权利要求1～3之一所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的软件无线电多功能通用平台还包括串口通信电路与可编程片上系统连接，用于通过串口通信的方式获取所述无线电多功能通用平台的数据信息或对所述无线电多功能通用平台下发指令。

7.根据权利要求1～3之一所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的软件无线电多功能通用平台还包括扩展Flash电路与可编程片上系统连接，用于存储无线电多功能通用平台的数据。

8.根据权利要求1～3之一所述的软件无线电多功能通用平台，其特征在于所述的软件无线电多功能通用平台还包括扩展DDR电路与可编程片上系统连接，用于储存和运行无线电多功能通用平台的程序。