SG2175 3.75 GHz 射频采集与回放模块采用 Xilinx 公司的 UltraScal e系列 XCKU040-2FFVA1156I 芯片作为主控,搭载 4 片 1GB DDR4 存储。SG2175 还集成了1片256 Mbits的QSPI Flash,用于存储配置文件和系统文件。同时,还配备了基于M.2物理接口的固态硬盘(SSD)插槽,当用户需要更大存储资源时,可自行扩展。SG2175不仅提供了丰富的存储资源,还拓展了大量接口供用户使用,包括基于ANSI/VITA-57.1-2008的FMC接口、MCU通信接口、JTAG调试接口、以太网接口以及用户IO口等。此外,板上的高速差分信号线均进行了阻抗匹配和等长处理,尽可能缩小线距,以确保数据传输速率。板上还集成了温度传感器、可编程时钟芯片、EEPROM等外设,非常适合用户扩展设计。
FMC 射频采集模块
ADC FMC 子卡采用的芯片 AD9208 是一款低功耗、高带宽、14 位、3 GSPS ADC,支持JESD204B 高速串行接口,数据传输速率高达 16 Gbps。AD9208以超低功耗在宽输入频率范围内提供出色的无杂散动态范围。板载时钟芯片为HMC7044,可以提供JESD204B 所需要的各种时钟,支持外部参考时钟和板载时钟两种模式。具有同步触发功能,模拟信号采用 SMA射频连接器输入,外部参考时钟采用SMA射频连接器输入 (10 MHZ)。主要应用于电子测试与测量系统,相控阵雷达和电子战等场合。
FMC 射频发送模块
DAC FMC 子卡集成双通道、16-Bit、12.6 GSPS RF DAC,芯片型号为AD9172。板载时钟芯片 HMC7044,可以提供 JESD204B 所需要的各种时钟,支持外部参考时钟和板载时钟两种模式。具有同步触发功能,模拟信号采用SMA射频连接器输出,外部参考时钟采用 SMA 射频连接器输入 (10 MHZ) 。FMC 子卡可广泛应用于无线通讯基础设施,多频段基站无线电,仪表和自动测试设备,雷达与干扰器等。
系统框架图
XCKU040 开发底板硬件系统框图:
应用场景
主要应用于电子测试与测量,系统仪表和自动测试设备,无线通讯基础设施,多频段基站无线电,射频信号录播,软件定义无线电等场合。
射频功能 | 2-lane TX通道和2-lane RX高速可调数据通道 2-lane TX通道支持10MHz至6GHz频率输出范围 2-lane RX通道支持10MHz至8GHz频率输入范围 |
基带部分 | 14-bit ADC分辨率;16-bit DAC分辨率;支持两个通道 ADC采样率最高支持3GSPS DAC采样率最高支持12.6GSPS |
处理器 | Xilinx XCKU040-2FFVA1156I,逻辑单元530K |
存储单元 | 4 GB DDR4,64-bit,最高数据传输速率2666MT/s |
数字接口功能 | 2组FMC高速板对板连接器(兼容HPC规范); 以太网接口(1000MbE连接至PL); NVMe M.2 SSD接口;对外GPIO接口; |
电源供电 | 直流12V,最大2.5A |
系统同步功能 | 支持板载时钟; 支持外部参考时钟输入(REF IN); |
FPGA控制板 | 硬件资源 | FPGA型号 | XCKU040-2FFVA1156I |
存储 | 4GB DDR4 |
256Mb Flash |
32Kb EEPROM |
温度检测 | 温度传感器芯片 |
接口资源 | FMC高速连接器 | 符合VITA57.1规范, 兼容HPC规范 |
与MCU通信接口 | 扩展板内MCU接口 |
扩展板外MCU接口 |
以太网接口 | 1000M Ethernet |
NVMe SSD接口 | M.2 Socket, 4-lane高速数据接口 |
射频板 | 采集板 | 芯片型号 | ADS9208(兼容AD9689、兼容AD6688) |
通道数量 | 2 |
通道隔离度/串扰@170MHz | 80dBc |
最高采样率 | 3GSPS |
分辨率 | 14 bits |
输入频率范围 | 10MHz ~ 8GHz |
输入功率范围 | -90dBm ~ 0dBm |
输入阻抗 | 50Ω |
输入驻波比 | ≤1.5 |
信噪比 | >50dBFS |
数据传输 | 8-lane JESD204B |
最大数据传输速率 | 15 Gbps/lane |
噪声密度 | -152 dBFS/Hz |
接口 | FMC高速连接器; SMA射频连接器 |
回放板 | 芯片型号 | AD9172(兼容AD9173) |
通道数量 | 2 |
最高采样率 | 12.6GSPS |
分辨率 | 16 bits |
输出频率范围 | 10MHz ~ 6GHz |
输出频率精度 | 10ppm |
输出功率范围 | -90dBm ~ -15dBm |
输出阻抗 | 50Ω |
输出驻波比 | ≤1.5 |
数据传输 | 8-lane JESD204B |
最大数据传输速率 | 15 Gbps/lane |
接口 | FMC高速连接器; SMA射频连接器 |