一款基于Spartan-6可向下扩展的软件无线电系统

作者:清风流云

背景:
Epiq Solution自成立以来,一直致力于为关键性任务应用设计并开发最先进的低功耗可重配置无线电系统。Epiq团队通过将跨领域的RF无线电系统设计到信号处理的物理底层和更高的协议处理层,为需要专业信号处理硬件和软件的用户提供工程开发服务。

团队开发的 Matchstiq系列提供了最先进的在小型视频软件平台。随着Matchstiq S1和Z1平台案例的成功研发与应用,Matchstiq系列中的最新一代产品更是增强了无线电频率范围的灵活性、RF性能以及信号处理能力,同时将整个系统集成在一个更小更轻的封装中。

Matchstiq S12 SDR 收发器:
Epiq方案最近发布了它的Matchstiq S12 SDR 收发器(下图),对于以前的Matchstiq收发器系列来说是这是一个扩展版本,之前系列中包括S10和S11。在三个Matchstiq系列成员内部都集成了一个Freecale(飞思卡尔)的i.MX6双核CPU,主要用于housekeeping和接口连接(包括Eth以太网,HDMI,USB等)。同时在配套的公司内部的Sidkiq 迷你PCIe 卡上还集成了Xilinx Spartan-6 LX45T FPGA芯片,为SDR实现RF信号的处理。不过以上两个器件,分别位于不同的板子上,中间通过一个简单的PCIe线进行通讯。对于Matchstiq收发器系列来说,形成了一个可重复利用的SDR平台。而最新发布的Matchstiq S12在此基础上还增加了一个额外的Dropkiq频率扩展版,可以将其最低调谐频率降低到1MHz一下,而此前的S10和S11 SDR的最低调谐频率为70MHz。此外,三类Marchstiq收发器的调谐频率最高均为6GHz,通道带宽均为50MHz。

下图所示为Matchstiq系列三个产品的方框图和外型图,从图中可以对不出三款SDR在设计上的不同之处。

总结:
按照目前科技研发的发展趋势来说,大多数内部嵌入了FPGA芯片的产品都是为了应用FPGA的可编程硬件特性来代替软件进行一些大数据流的处理,以达到较快的处理速度,较低的处理功耗。而上面提到的Matchstiq S12产品则是利用FPGA的优势,在某种处理下,达到了频率范围的扩宽。可以预见,在未来,FPGA将会利用自己的优势来优化更多的性能指标。

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