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[产品介绍] 同时同频全双工USDR实验平台简介

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发表于 2016-8-12 16:12:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
1 认识CCFD USDR
CCFD USDR平台,在相同的时间、相同的频率,同时发射、接收电磁波信号。与已有的TDDFDD双工方式相比,等效于把现有的频率资源提高了一倍,解决了现实社会无线业务发展的需要与可用频谱资源近乎枯竭的矛盾,具有广阔的应用前景。

图1,CCFD USDR的物理形状
CCFD USDR外形如图1所示。
2 应用场景
CCFD USDR平台可应用于以下场景:
(1) 无线通信。
     Ø  蜂窝移动通信
     Ø  卫星通信
     Ø  微波接力通信
(2)    超级线缆
(3)    电子战
(4)    雷达
(5)    电磁测量
(6)    电磁兼容
3 单元与模块的物理外形与功能模型
CCFD USDR 1发1收平台,由一块数字信号处理单元、一块AD/DA转换单元、一块接口转接单元、一套射频前端组成,采用标准的CPCI工控机箱。详细的功能架构如下:
(1)    数字信号处理单元(型号为U3,根据业务速率需要可以选定为的其它型号)。物理形态为标准化CPCI的板卡,外形如图2所示,功能模型如图3所示,主要功能包括:
     (a)    数字域自干扰抑制信号处理,包括自干扰线性分量抑制、自干扰非线性分量抑制等;
     (b)    模拟域自干扰抑制需要的数字域信号处理;
     (c)    信道编码、调制、解调、信道译码等通信信号处理;

图2,U3的物理形状

图3,U3的功能模型

(2)    AD/DA转换单元(型号为FMC102,根据采样速率需要可以选定为的其它型号)。主要功能包括模数转换器、数模转换器;物理形态为标准化的FMC模块。外形如图4所示,功能模型如图5所示。
图4,FMC102的物理形状

图5,FMC102的功能模型

(3)    接口转换单元(型号:FMC802)。主要功能包括提供射频板增益、衰减、本振、电调滤波等芯片的SPI(多组SPI)控制接口、电平转换等。外形如图6所示,功能模型如图7所示。
图6,FMC802的物理形状

图7,FMC802的功能模型

(4)    一套射频前端由一块自干扰重建单元(型号为US101)、一块接收通道模拟单元(型号为UR101)、一块发射通道模拟单元(型号为UT101)、一块控制与电源单元(型号为UC101)组成。射频前端的外形如图8所示,功能模型如图9所示。
      (a)    接收通道、发射通道模拟单元。物理形态为自定义模块。
      (b)    自干扰重建单元。物理形态为自定义模块;主要功能包括重建出自干扰信号。为了支持2发2收,自干扰重建单元设计两条通路,每条通路支持两条重建支路。
      (c)    控制与电源单元,物理形态为自定义模块。

图8,射频前端的物理形状

图9,射频前端的功能模型

4 CCFD USDR功能模型
1发1收CCFD USDR平台的数字信号处理部分的功能模型如图10所示。
图10,1发1收CCFD USDR平台的功能模型

多发多收CCFD USDR平台,可由多个1发1收CCFD USDR平台集成得到。
5  单元与模块的主要技术指标
    系统指标
参数
指标
说明
单个发射通道最大平均发射功率
1000mW(30dBm)

频点
0.1GHz~0.25GHZ
其它频段供货周期稍长
单个接收通道接收的最大自干扰功率
≥5dBm

射频自干扰抵消
≥40dB

数字自干扰抵消
≥30dB

    数字信号处理单元
       (a)    标准6U CPCI板卡
       (b)    2×Kintex-7 FPGA
       (c)    3×FMC,其中2×HPC FMC,1×LPC FMC
       (d)    板载OCXO,支持系统时钟输入/输出
       (e)    支持光纤或以太网时钟恢复
       (f)     千兆以太网
       (g)    支持单板独立工作,支持多板协同工作,最大板间互连速率达到80Gbps
   AD/DA转换单元
      (a)    双通道,250MSPS,12位ADC (定为提供最大ADC 采样速率12bit@5Gsps的FMC供选择)。
      (b)    双通道,1GSPS,16位DAC (定为提供最大DAC采样速率12bit@5Gsps的FMC供选择)。
      (c)    支持多个时钟参考,板载时钟软件可配置。
      (d)    AD/DA同步采样,同步输出。
      (e)    符合通用标准VITA57.1 FMC。。
  发射通道模拟单元
  指标如下表所示。
参数
指标
说明
工作频率
100MHz~4GHz
其它频段供货周期稍长
最大输出线性功率
≥23dBm

OP1
≥33dBm

链路增益
≥40dB

增益可调范围
20dB

带外杂散
<-50dBc@Pout = 23dBm

噪声系数
<10dB

发射耦合度
10±2dB

反馈耦合度
10dB±2

  接收通道模拟单元
  指标如下表所示。
参数
指标
说明
工作频率
100MHz-4GHz
其它频段供货周期稍长
噪声系数
<5.5dB
最大增益条件下
最大链路增益
≥120dB

增益可调范围
110dB

最大输入工作电平
-15dBm

OIP3
>30dBm

带外杂散
<-50dBc

带内波动
<2dB

检波范围
-60dBm~5dBm
接收输入口
ADC位数
16bit

ADC采样率
>200kHz

观察输出口功率
输入功率±5dB

   自干扰重建单元
   指标如下表所示。

参数
指标
说明
频率范围
150MHz~250MHz

重建通道数
2

通道支路
2

重建幅度可调范围
50dB

幅度可调步进
25/216dB

重建相位可调范围
360°
调相器以模块形式设计,便于更换
相位可调步进
360/216度

输出最大功率
9dBm

各支路通道控制
各个支路可以单独控制是否输出

各重建支路输出底噪
<-169dBm/Hz @17°

发射射频最大输入信号
1dBm

OIP3
>35dBm

   天线单元
     (1)    45dB隔离度的一体化2发2收天线
     (2)    独立式全向天线
     (3)    共享式全向天线,环形器隔离

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发表于 2019-4-3 09:46:03 | 显示全部楼层
不错,楼主辛苦了
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