产品定位
CSRP综合软件无线电创新平台基于软件定义无线电的先进理念,由硬件平台、集成开发软件、综合设计案例等组成,利用集成开发软件和综合设计案例在开放的硬件平台上实现多种无线电系统和6G、卫星通信与导航等新技术。
兼具OSRP开放软件无线电平台和XSRP软件无线电创新平台的大部分功能和特点,适用于通信相关课程教学和工程实践环节。
硬件平台以SoC型FPGA XC7Z020和高云中大容量FPGA-GW2A55K双FPGA为核心。
FPGA XC7Z020既具有高性能ARM Cortex-A9系列处理器,又具有高性能FPGA,两者在单芯片内紧密结合,实现了ARM处理器和FPGA之间的高速通信和数据交互,
同时也可以和高云FPGA-GW2A55K进行高速通信和数据交互。
射频频率范围70MHz至6GHz,最大信号带宽56MHz。
接口既支持自定义的软件无线电接口(PL端千兆网口),也兼容ADI公司软件无线电平台Pluto的IIO接口(PS端千兆网口),完全支持GNU Radio等多款开源软件无线电软件。
既支持射频信号的实时处理,也支持将信号送入PC端进行射频信号的实时信号分析、算法仿真与功能实现。
PC机中的集成开发软件提供匹配《通信原理》、《移动通信》《软件无线电技术》等三门课程的课程实验。
综合设计案例提供无线通信系统、卫星通信系统、雷达通信系统和6G新技术等多个方向的综合设计案例,支持Gnuradio、MATLAB、MATLAB Simulink、Python和Verilog HDL等编程开发语言,
能实现多个功能完备的移动通信和无线通信系统,以满足课程设计、综合设计、毕业设计等综合应用环节的教学。
产品功能与组成
· 1.适用面广
– 平台兼具OSRP开放软件无线电平台和XSRP软件无线电创新平台的大部分功能和特点,支持通信原理、移动通信、软件无线电技术、卫星通信和雷达通信等课程实验以及课程设计、综合设计、毕业设计等
· 2.兼容性强
– 平台既支持自定义的软件无线电接口(PL端千兆网口),也兼容ADI公司软件无线电平台Pluto的IIO接口(PS端千兆网口),完全支持GNU Radio等多款开源软件无线电软件平台开放。
· 3.开放度高
– 平台的核心处理器(XC7Z020和GW2A55K)均完全开放,既提供了FPGA实现的串口、网口、IIC、SPI、基带输入和输出等外设接口,也提供了FPGA实现的核心算法,便于二次开发。
· 4.案例新颖
– 平台除提供了大量卫星通信系统、雷达通信系统的案例,也提供了OTFS+QAM的通感一体、AI+通信(需搭配ES2201 人工智能通信技术实验开发平台)、智能超表面RIS(需搭配ES2525 智能超表面系统实验平台)、大规模MIMO(需搭配ES2700 软件无线电MIMO实验平台产品)等业界最新技术的案例。
· 5.实验项目分层次
– 平台提供了丰富的实验项目和内容,既兼顾了通信底层原理知识教学,也可以支撑学生和老师进行通信算法开发、前沿技术研究及成果验证和展示,同时也有通信的数传、图传、GPS和北斗解码等工程应用案例。
· 产品组成
– CSRP综合软件无线电创新平台主要由射频单元、处理器单元、可编程逻辑单元、配置单元、接口单元等部分组成。
– 射频处理部分主芯片为AD9361,主要完成射频前端放大、滤波等处理,并完成射频信号与零中频数字信号之间的转换。
– 处理器单元及可编程逻辑单元共同构成基带处理部分,融合双核Cortex-A9 、ARTIX-7 FPGA和GW2A-55可编程逻辑资源,完成对基带信号进行逻辑及应用的实时处理,也可将信号送入PC端进行基带信号的实时信号分析、算法仿真与功能实现。
– 配置单元以STM32F407为核心,主要实现射频参数、实验参数配置等功能。
– 接口单元包括数字信号接口、模拟信号接口、调试接口等,提供丰富的可扩展性和二次开发功能。
· 产品功能
– CSRP综合型软件无线电平台支持通信原理、移动通信、软件无线电技术、无线通信、卫星通信和雷达通信等课程实验以及课程设计、综合设计、毕业设计、6G新技术研究等综合应用。
· 通信原理课程实验
· 一.基础型实验
– 模拟信号源、m序列产生及特性分析、抽样定理、均匀量化PCM编译码、非均匀量化PCM编译码、语音信号PCM编译码、AM调制解调、
– DSB调制解调、SSB调制解调、FM调制解调、BPH码型变换、CMI码型变换、AMI码型变换、5B6B编译码、8B10B编译码、
– HDB3编译码、数字基带信号频谱分析、ASK调制解调、FSK调制解调、BPSK调制解调、2DPSK调制解调、QPSK调制解调、
– 数字调制信噪比与误码率关系、波形成型、GMSK调制解调、16QAM调制解调、64QAM调制解调、汉明码编译码、循环码编译码、卷积码编译码、
– CRC校验、位同步
· 二.设计型实验
– 基于AM模拟调制通信系统设计
– 基于FM模拟调制通信系统设计
– 基于ASK数字调制通信系统设计
– 基于FSK数字调制通信系统设计
– 基于BPSK数字调制通信系统设计
– 基于QPSK数字调制通信系统设计
– 基于8PSK数字调制通信系统设计
– 基于16QAM数字调制通信系统设计
· 移动通信课程实验
· 一.基础型实验
– GOLD序列产生及特性
– Turbo编解码
– 时隙同步和帧同步
– 白噪声信道模拟
– 多径衰落信道模拟
– 扩频解扩
– OFDM调制解调
· 二.设计型实验
– 基于FSK数字调制通信系统设计
– 基于BPSK数字调制通信系统设计
– 基于QPSK数字调制通信系统设计
– 基于8PSK数字调制通信系统设计
– 基于16QAM数字调制通信系统设计
· 软件无线电课程实验
· 一.基础型实验
– 抽样定理、多率信号处理、半带滤波器、积分梳状滤波器、数字滤波器、8路多相滤波器信道发射机、FM调制解调、16QAM调制解调、卷积编译码、
– Turbo编译码、LDPC编译码、帧同步、均衡
· 二.设计型实验
– 数字下变频DDC
– 数字上变频DUC
– 64QAM调制解调
– 卷积编译码
· 无线通信系统综合设计(高级语言)
· 一.基于自定义接口无线通信系统综合设计
– 基于软件无线电平台的BPSK数字调制通信系统设计、基于软件无线电平台的QPSK音频传输系统设计、
– 基于软件无线电平台的模拟调制信号自动识别系统设计、基于软件无线电平台的数字调制信号自动识别系统设计、
– 基于软件无线电平台的CDMA通信系统发射机设计、基于软件无线电平台的CDMA通信系统接收机设计、
– 基于软件无线电平台的GSM物理层链路协议实现、基于软件无线电平台的OFDM通信系统设计、基于软件无线电平台的FSK数字调制通信系统设计、
– 基于软件无线电平台的ASK数字调制通信系统设计、基于软件无线电平台的Link11通信系统设计、基于软件无线电平台Lora通信系统设计、
– 基于软件无线电平台的TD-LTE物理层链路协议实现、基于软件无线电平台的5G物理层通信系统设计
· 二.基于Pluto接口的MATLAB无线通信系统综合设计
– 基于MATLAB的FM对讲机实验
– 基于MATLAB的QPSK文本传输实验
– 基于MATLAB的OFDM文本传输实验
– 基于MATLAB的OFDM多帧ACK图片传输实验
– 基于MATLAB的Lora物理层链路设计实验
– 基于MATLAB的LTE物理层链路设计实验
– 基于MATLAB的5G物理层链路设计实验
· 三.基于Pluto接口的MATLAB SIMULINK无线通信系统综合设计
– 基于MATALB SIMULINK的AM调制音频传输实验
– 基于MATALB SIMULINK的FM调制音频传输实验
– 基于MATLAB SIMULINK的QPSK调制文本传输实验
· 四.基于Pluto接口的Python无线通信系统综合设计
– 基于Python的FM收音机开发实验
– 基于Python的频谱感知开发实验
– 基于Python的AM音频传输实验
– 基于Python的QPSK文本传输实验
· 无线通信系统综合设计(图形化语言)
· 一.GNU Radio入门实验
– GNU Radio变量的使用
– GNU Radio运行时更新变量的使用
– GNU Radio流和向量的使用
– GNU Radio数据流标签的使用
– GNU Radio消息传递的使用
– GNU Radio滤波器的使用
– GNU Radio音频的使用
– GNU Radio网络的使用
· 二.无线通信系统原型开发实验
– AM通信系统开发实验
– FM通信系统开发实验
– FSK通信系统开发实验
– BPSK通信系统开发实验
– QPSK通信系统开发实验
· 三.真实无线通信系统开发实验
– 频谱感知系统开发实验
– FM收音机开发实验
– FM发射机开发实验
– ADS-B民航信号接收系统实验
– DVB-S视频传输系统开发实验
– 基于LoRa的无人机包裹轨迹追踪系统设计
· 无线通信系统综合设计(硬件描述语言)
· 一.基于Xilinx FPGA的无线通信系统综合设计
– 基于Xilinx FPGA的AM模拟调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的FM模拟调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的ASK数字调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的FSK数字调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的BPSK数字调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的QPSK数字调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的8PSK数字调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的16QAM数字调制通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的数传通信系统设计
– 基于Xilinx FPGA的图传通信系统设计
· 二.基于高云FPGA的无线通信系统综合设计
– 基于高云FPGA的AM模拟调制通信系统设计
– 基于高云FPGA的FM模拟调制通信系统设计
– 基于高云FPGA的ASK数字调制通信系统设计
– 基于高云FPGA的FSK数字调制通信系统设计
– 基于高云 FPGA的BPSK数字调制通信系统设计
– 基于高云FPGA的QPSK数字调制通信系统设计
– 基于高云FPGA的8PSK数字调制通