【USRP】产品型号、参数、架构全解析系列 1：B200 / B210 / B200mini / B205mini
一、 USRP 简介
通用软件无线电外设( USRP ) 是由 Ettus Research 及其母公司National Instruments设计和销售的一系列软件定义无线电。USRP 产品系列由Matt Ettus领导的团队开发，被研究实验室、大学和业余爱好者广泛使用。
大多数 USRP 通过以太网线连接到主机，基于主机的软件使用该链路来控制 USRP 硬件并传输/接收数据。一些 USRP 型号还将主机的一般功能与嵌入式处理器集成在一起，允许 USRP 设备以独立方式运行。
USRP 系列专为易操作性而设计，并且许多产品都是开源硬件。部分 USRP 型号的电路板、原理图、元器件的BOM表都是可以免费下载的；
所有USRP产品均由开源UHD驱动程序控制，该驱动程序是免费的而且是开源软件。USRP 通常与GNU Radio软件套件一起使用来创建复杂的软件定义无线电系统。
官网链接：
Ettus Research
National Instruments
软件无线电是RF收发仪，支持先进无线应用的快速原型验证和部署。SDR可用于无线通信、部署信号智能系统或作为多通道测试台的构建块。
USRP支持的开发工具链：
- LabVIEW
- MATLAB
- Simulink
- GNU Radio
- Python
- C & Cpp
二、USB 系列
本文章将会讲解 USRP系列中的B系列，B是Bus的缩写，指的是用USB来连结计算机，这种类型的产品有一个非常厉害的优势就是使用方便，只要插入USB线就可以使用了，在大部分情况下也无需单独供电，USB线就充当了供电的功能。
在各种应用中试验 USRP B210，包括：FM 和电视广播、蜂窝网络、GPS、WiFi、ISM 等。用户可以立即在 GNURadio 中开始原型设计并参与开源 SDR 社区。UHD 软件的全面支持可实现现有设计的无缝代码重用、与 HDSDR 和 OpenBTS 等开源应用程序的兼容性，以及业界就绪的 USRP 系统的升级路径以满足应用程序要求。
三、产品参数
3.1 B210 （NI-2901）
3.1.1 产品包装
包含有：
- B210 硬件
- 各个国家标准的电源插头
- 电源适配器
- USB线 （3.0）
3.1.2 B210 PCB 板子的正反面
3.1.3 B210 性能指标参数（写招标文件的可以直接抄这段）
| 项目 | 指标 | 备注 |
|---|---|---|
| 频率范围 | 70M ~ 6G | 因为是AD9361芯片 |
| 带宽范围 | 单通道 200 kHz to 56 MHz，最大 56M带宽，双通道最大带宽减半 | 61.44MS/s |
| 工作模式 | 全双工，支持MIMO | 2 Tx & 2 Rx |
| 总线模式 | USB 3.0 | 还带供电功能 |
| 是否支持GPSDO | 支持插入GPSDO模块(TCXO) | 时钟精度更加准确 |
| 主控芯片型号 | Xilinx Spartan 6 XC6SLX150 FPGA | 停产了已经 |
| 射频前端 ADC DAC位数 | 12位 | 最高位是符号位，剩下的就是小数位，Q0.11（这是FPGA编程工程师懂的符号） |
| 发射信号的EVM | ≤−40 dB | 看频谱仪的EVM百分比也是可以的 |
| 发射的噪声系数 | ≤−157 dBm/Hz | 不太懂目前 |
| FPGA编程是否支持 | 用 ISE进行编程，LabVIEW FPGA不支持的哦 | Spartan 6 最高支持这个，不支持 vivado |
| 支持外部时钟源 | PPS参考信号 和 10Mhz时钟信号 | 用CDA-2990 就可以让多台 时钟同步的 |
| 调试接口 | JTAG 接口，在主板上有 | 自己搞FPGA的同学可以试试 |
| 供电 | 默认是USB线供电，如果使用 USB 2.0 或 GPSDO，就得接电源了 | 反正插上电源也没事 |
| 默认的 UHD固件 | usrp_b200_fpga.bin、usrp_b200_fw.hex |
3.1.4 核心芯片的参考地址和数据表
| 芯片 | 地址 | 备注 |
|---|---|---|
| AD9361 | https://www.analog.com/en/products/ad9361.html | 主射频芯片，目前军工也在用，所以B210可以制作武器 并不是骗人的 |
| Spartan 6 | https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/spartan-6.html | 主基带芯片，停产了，也不知道未来NI是不是会更新一版，更换新的FPGA芯片 |
| FX3 | USB3.0 控制器 |
3.2.6 收发的功率
| 端口 | 功率 | 备注 |
|---|---|---|
| RF A: TX/RX | TX最大功率 +20 dBm，RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RF A: RX2 | RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RF B: TX/RX | TX最大功率 +20 dBm，RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RF B: RX2 | RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
衰减器可以买是德科技的，质量非常好；国产的也可以，但是精度不行；别问我咋知道的；
3.2.6 LED 的含义
| LED灯 | 颜色的含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 电源灯 | 蓝色：USB供电； 红色：外置电源供电 | 前面板 |
| 通道1 的 TX/RX | 绿色：接收中； 红色：发射中；橙色：收发来回切换 | 前面板 |
| 通道1 的 RX2 | 绿色：接收中； | 前面板 |
| 通道2 的 TX/RX | 绿色：接收中； 红色：发射中；橙色：收发来回切换 | 前面板 |
| 通道2 的 RX2 | 绿色：接收中； | 前面板 |
| GPS灯 | 绿色：锁上了； | 后面板 |
3.2 B200（NI-2900）
3.2.1 B210 性能指标参数（写招标文件的可以直接抄这段）
| 项目 | 指标 | 备注 |
|---|---|---|
| 频率范围 | 70M ~ 6G | 因为是AD9361芯片 |
| 带宽范围 | 单通道 200 kHz to 56 MHz，最大 56M带宽 | 61.44MS/s |
| 工作模式 | 全双工，不支持MIMO | 2 Tx & 2 Rx |
| 总线模式 | USB 3.0 | 还带供电功能 |
| 是否支持GPSDO | 支持插入GPSDO模块(TCXO) | 时钟精度更加准确 |
| 主控芯片型号 | Xilinx Spartan 6 XC6SLX150 FPGA | 停产了已经 |
| 射频前端 ADC DAC位数 | 12位 | 最高位是符号位，剩下的就是小数位，Q0.11（这是FPGA编程工程师懂的符号） |
| 发射信号的EVM | ≤−40 dB | 看频谱仪的EVM百分比也是可以的 |
| 发射的噪声系数 | ≤−157 dBm/Hz | 不太懂目前 |
| FPGA编程是否支持 | 用 ISE进行编程，LabVIEW FPGA不支持的哦 | Spartan 6 最高支持这个，不支持 vivado |
| 支持外部时钟源 | PPS参考信号 和 10Mhz时钟信号，这个PPS外部信号得电压是有要求得，1.8V-5V之间就可以，而10M得时钟信号的最大输入是 +15 dBm | 用CDA-2990 就可以让多台 时钟同步的 |
| 调试接口 | JTAG 接口，在主板上有 | 自己搞FPGA的同学可以试试 |
| 供电 | 默认是USB线供电，如果使用 USB 2.0 或 GPSDO，就得接电源了，注意啊，如果自己想配一个，需要是6V3A的，别弄错了，烧了可就得返厂维修了 | 反正插上电源也没事 |
| 默认的 UHD固件 | usrp_b200_fpga.bin、usrp_b200_fw.hex |
3.2.2 收发的功率
| 端口 | 功率 | 备注 |
|---|---|---|
| RF A: TX/RX | TX最大功率 +20 dBm，RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RF A: RX2 | RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
衰减器可以买是德科技的，质量非常好；国产的也可以，但是精度不行；别问我咋知道的；
3.2.3 核心芯片的参考地址和数据表
| 芯片 | 地址 | 备注 |
|---|---|---|
| AD9361 | https://www.analog.com/en/products/ad9361.html | 主射频芯片，目前军工也在用，所以B210可以制作武器 并不是骗人的 |
| Spartan 6 | https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/spartan-6.html | 主基带芯片，停产了，也不知道未来NI是不是会更新一版，更换新的FPGA芯片 |
| FX3 | USB3.0 控制器 |
3.2.4 LED 的含义
| LED灯 | 颜色的含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 电源灯 | 蓝色：USB供电； 红色：外置电源供电 | 前面板 |
| 通道1 的 TX/RX | 绿色：接收中； 红色：发射中；橙色：收发来回切换 | 前面板 |
| 通道1 的 RX2 | 绿色：接收中； | 前面板 |
| GPS灯 | 绿色：锁上了； | 后面板 |
3.2.5 硬件原理图
完整的有8页，去我的网盘去下载；
3.3 b200_mini （暂无NI型号，没编排进去）
3.3.1 b200_mini 性能指标参数（写招标文件的可以直接抄这段）
| 项目 | 指标 | 备注 |
|---|---|---|
| 频率范围 | 70M ~ 6G | 因为是AD9361芯片 |
| 带宽范围 | 单通道 200 kHz to 56 MHz，最大 56M带宽 | 61.44MS/s |
| 工作模式 | 全双工，不支持MIMO | 2 Tx & 2 Rx |
| 总线模式 | USB 3.0 | 还带供电功能 |
| 是否支持GPSDO | 支持插入GPSDO模块(TCXO) | 时钟精度更加准确 |
| 主控芯片型号 | Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 FPGA | 停产了已经 |
| 射频前端 ADC DAC位数 | 12位 | 最高位是符号位，剩下的就是小数位，Q0.11（这是FPGA编程工程师懂的符号） |
| 发射信号的EVM | ≤−40 dB | 看频谱仪的EVM百分比也是可以的 |
| 发射的噪声系数 | ≤−157 dBm/Hz | 不太懂目前 |
| FPGA编程是否支持 | 用 ISE进行编程，LabVIEW FPGA不支持的哦 | Spartan 6 最高支持这个，不支持 vivado |
| 支持外部时钟源 | PPS参考信号 和 10Mhz时钟信号 | 用CDA-2990 就可以让多台 时钟同步的 |
| 调试接口 | JTAG 接口，在主板上有 | 自己搞FPGA的同学可以试试 |
| 供电 | 默认是USB线供电，如果使用 USB 2.0 或 GPSDO，就得接电源了 | 反正插上电源也没事 |
| 默认的 UHD固件 | usrp_b200_fpga.bin、usrp_b200_fw.hex |
3.3.2 b200_mini 核心芯片的参考地址和数据表
| 芯片 | 地址 | 备注 |
|---|---|---|
| AD9361 | https://www.analog.com/en/products/ad9361.html | 主射频芯片，目前军工也在用，所以B210可以制作武器 并不是骗人的 |
| Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 FPGA | https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/spartan-6.html | 主基带芯片，停产了，也不知道未来NI是不是会更新一版，更换新的FPGA芯片 |
| FX3 | USB3.0 控制器 |
3.2.3 LED 的含义
| LED灯 | 颜色的含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 电源灯 | 亮了就是上电了 | 前面板 |
| TX/RX | 绿色：接收中； 红色：发射中；橙色：收发来回切换 | 前面板 |
| RX2 | 绿色：接收中； | 前面板 |
| GPS灯 | 绿色：锁上了； | 后面板 |
3.2.4 收发的功率
| 端口 | 功率 | 备注 |
|---|---|---|
| TRX | TX 最大功率 +20 dBm，RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
| RX2 | RX 最大输入功率-15 dBm | 接衰减器，别烧了 |
衰减器可以买是德科技的，质量非常好；国产的也可以，但是精度不行；别问我咋知道的；
3.2.5 硬件原理图
这个看起来就好多了，毕竟能看得懂了，这是因为它是后来出现的产品，所以出的图效果好。完整的有11页，去我的网盘去下载；
四、系统框图
五、官方提供得编程接口
| 编程语言 | 备注 |
|---|---|
| GNU Radio | Ettus 提供 |
| C++ | Ettus 提供 |
| Python | Ettus 提供 |
| LabVIEW | NI提供 |
| MATLAB、Simulink | MathWorks 提供 |
自研板 国内国际
自研板：根据Ettus公开的图纸、BOM表，制作同样的产品，和原产品具备一样的功能和性能，价格更加的低廉，性价比很高，购买国内自研板非常有助于国内SDR厂商的成长。
1、珞光
外壳尺寸和PCB的外形和原厂的一样，博主是他们的合作伙伴，采购可以直接找我。
2、海曼无限
外壳不同，内部是一样的。
3、 天嵌通途
三年前我就在某宝上搜到过，价格很低，但是博主还没有使用过这款产品，看简介称是和原厂的一样。体验过的伙伴，可以告诉我体验如何。
4、OENTSATA（国际厂家）
外壳不同之外，内部的PCB板是一样的。
5、Ham Radio Transceiver
虽然外观改变了，但是功能是一样的，这样的厂家生成的成本更低，性能更好。
FPGA芯片也从Xilinx变成了价格更加低廉的Intel牌子。
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