基于XC7Z100+ADRV9009的双收双发无线电射频板卡

基于XC7Z100+ADRV9009的双收双发无线电射频板卡








一、板卡概述    基于XC7Z100+ADRV9009的双收双发无线电射频板卡是基于Xilinx ZYNQ FPGA和ADI的无线收发芯片ADRV9009开发的专用功能板卡，用于5G小基站，无线图传，数据收发等领域。



http://www.orihard.com/files/428-03.jpg

二、板卡原理及功能    板卡使用XC7Z100 作为主处理器，包含Dual ARM Cortex-A9核处理器的嵌入式处理。PS端32bit 1GB容量DDR3存储、1路RS232接口、1路USB接口、1路10-100-1000网络接口，PS端32M QSPI flash存储、SD卡接口、8G eMMC存储；PL端64bit 2GB容量DDR3存储，PL端扩展HDMI 输出实现视频显示应用，PL端扩展9路I/O，2路SPI_LVDS接口、2路RS232接口、4个LED指示灯。
    PL端外扩ADRV9009芯片，ADRV9009是一款高集成度射频(RF)、捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。这款IC具备多样化的高性能和低功耗组合，具有2路输入，2路输出，两路观测输入配合FPGA工作满足3G、4G和5G宏蜂窝时分双工(TDD)基站应用要求。
  板卡数字接口：

[*]●  PS 端32bit 1GB 容量 DDR3 存储
[*]●  PS端RS232接口
[*]●  PS端USB接口
[*]●  PS端1路 10-100-1000 Mbps Ethernet (RGMII​) 网络接口
[*]●  PS端QSPI flash 存储
[*]●  PS端 SD卡，Emmc存储
[*]●  PL端64bit 2GB 容量DDR3 存储
[*]●  PL端扩展HDMI 输出实现视频显示应用
[*]●  PL端扩展9路 I/O、2路SPI_LVDS、2路RS232、4路LED指示灯
[*]●  PL端扩展1路10G SFP+光纤接口
  板卡模拟接口：

[*]●  双接收：RX1、RX2
[*]●  双发送：TX1、TX2
[*]●  双观测接收：ORX1、ORX2
[*]●  外部本振接口：EXT_LO
[*]●  外部时钟参考：REF_CLK_IN
  板卡性能指标：


No
Items
Specifications
Remark

Tx
1
Frequency
75~6000 MHz
Frequency > Bandwidth/2

2
Bandwidth
Large Signal Bandwidth:5~100MHz
Synthesis Bandwidth: 10~200MHz
Software Support Range

3
Transmission Power
7dBm
100~6000MHz, CW
0 dB TX attenuation

4
EVM



5
Attenuation Control Range
32dB


6
Attenuation Step
0.05 dB


7
ACLR



8
Spurious



9
SSB Suppression



10
LO Suppression



11
DAC Sample Rate (max)
61.44MHz/122.88MHz/245.76MHz
Default VCXO Support



Rx
1
Frequency
75~6000 MHz
Frequency > Bandwidth/2

2
Bandwidth
16 to 100 MHz
Software Support Range

3
Sensitivity
-93dBm@20MHz
Noise Figure <3dB

4
EVM
<1.5%
@ -30dBm input

5
Gain Control
AGC


MGC:   
Range: 0~30dB


Step:  0.5dB


6
Gain Step
0.5dB


7
Rx Alias Band Rejection
80dB
Due to digital filters

8
Noise Figure
<3dB
Maximum RX gain

9
IIP3 (@ typ NF)
-25dBm


10
ADC Sample Rate (max)
61.44MHz/122.88MHz
Default VCXO Support

11
ADC Wideband SFDR
78dBc





1
Voltage
3.3V& 12V


2
ON/OFF TIME
<6us
TDD model

other
3
Duplexing Model
TDD



4
Power Consumptions
<10W



  物理特性

[*]●  尺寸：100x162.4mm；
[*]●  工作温度：工业级 -40℃～ +85℃。
[*]●  工作电压+12V  ±1V；整板功耗20W。
三、软件系统
参考ADI的整体软件架构：




AD9009设备树及驱动 SPI访问，AD，DA访问
驱动文件https://wiki.analog.com/resources/tools-software/linux-drivers/iio-transceiver/adrv9009






http://www.orihard.com/files/428-06.jpg



http://www.orihard.com/files/428-07.jpg

AD采集1.2G波形：




DA  输出设置1.2G及波形：