基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件

基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件

https://github.com/kangyuzhe666/ZYNQ7010-7020_AD9363

项目介绍视频:https://www.bilibili.com/video/BV1Di4y1c7ZW

GSM信号接收测试:https://www.bilibili.com/video/BV17U4y147Pg

FM接收测试:https://www.bilibili.com/video/BV13o4y1o7U2

正弦波发射测试:https://www.bilibili.com/video/BV1BK411g7GA

pluto-sdr固件移植工作全部完成,刷入固件无需操作系统默认就是AD9364。

关于BOM成本,ZYNQ7010/ZYN17020、AD9363在使用拆机芯片的情况下成本在150-200元左右。使用全新芯片由于数量较少没有议价能力BOM成本在500元左右。

1.硬件方案

FPGA:ZYNQ7010/7020(ZYNQ7010和ZYNQ7020可以相互代换,如需更多硬件资源请使用ZYNQ7020)

RF:AD9361/AD9363/AD9364(三款芯片可相互代换,区别在于频宽不同。其中AD9361性能更为优秀,尽量使用ABCZ结尾的芯片,区分于BBCZ)

内存:DDR3 256M16

USB-PHY: USB3320C

GMAC-PHY: RTL8211E-VL(RTL8211E有VB和VL两个结尾,其中VB电平为3.3V/2.5V,VL为1.8V)

QSPI FLASH: W25Q256 32MB

电源拓扑
基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件_第1张图片

block design
基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件_第2张图片

2.软件资源

支持Pluto-SDR固件移植、OpenWiFi(需选用ZYNQ7020 FPGA)、支持adi官方ZED+AD-FMCOMMS2/3/4相关固件代码

软件上支持MATLAB、GNU Radio、SDR sharp等

3.PCB板设计

设计软件:Altium Designer

层数:4层 (信号层[1]、GND[2]、POWER[3]、信号层[4])

工艺:嘉立创工艺

阻抗:不支持

阻抗版本将于2021年中旬测试,目前收发测试正常正在进行openwifi的移植。

4. 不同于Pluto-SDR:

  • 支持CLG400封装 XC7Z010 XC7Z020
  • 支持2R2T收发模式
  • 4层PCB设计成本低
  • 支持SD卡可运行完整的Linux系统
  • 支持千兆以太网

5. 实物图片:

PCB渲染图

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PCBA实物图

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射频部分细节
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1000M以太网测试(测试环境为单臂路由)

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AD9363初始化正常基于adi NO-OS测试环境
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Pluto-uboot移植成功
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Pluto固件工作正常
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950MHZ GSM信号接收测试

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AD9363破解成AD9364接收FM信号

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两块PCBA交互测试

基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件_第12张图片

两块PCBA可以堆叠通过千兆交换机和路由器进行与上位机的链接

基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件_第13张图片

SDR-SHARP测试
基于ZYNQ+AD936X的开源SDR硬件_第14张图片

6 TO DO LIST

-继续优化RF部分以达到adi官方演示板指标

-基于四层PCB的阻抗设计 -将于2021年1月至2月完成,以完成openwifi的相关移植工作

-在2021年3月设计阻抗版本 -在2021年4月对阻抗版本进行商业指标测试

-商业版将于2021年4月底推出时,它将支持adi的官方SDR固件(ADRV9364数据包),openwifi和openbts openbts等。

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