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SDR和电机控制方案将混合模拟、FPGA和建模工具相结合

赵明灿?? 2013年06月27日 ?? 收藏1
电子产品设计工程师正面临越来越大的挑战:在市场方面,他们需要面对产品上市时间、风险管理以及成本控制的压力;在设计方面,他们需要掌握很多跨领域的知识,例如,模拟工程师需要了解数字技术,硬件工程师需要了解软件等等。在近期举办的2013年ADI设计峰会上,来自ADI、Xilinx、MathWorks的业界专家齐聚一堂,共同探讨如何让工程师应对当今复杂的设计挑战。

众所周知,ADI、Xilinx以及Mathworks分别是模拟混合信号、FPGA及建模工具领域的领先厂商。ADI中国区总经理范建人表示,“我们将ADI整个模拟混合信号链、Xilinx可编程数字处理以及MathWorks的设计流程系统化管理三大技术预先集成到一起,让设计工程师非常容易地复制到自己产品的底层,从而将更多的精力放在为客户提升更具价值的产品上。”此次峰会上,主办方现场展示了基于这些先进技术的完整解决方案。以下主要介绍将FPGA、模拟混合信号及算法结合的应用案例,即软件定义无线电(SDR)设计及电机控制方案。

用于无线通信的高速FMC模拟板

ADI公司AD-FMCOMMS1-EBZ高速接口卡(FMC)板用于展示最新一代的高速数据转换器(图1)。AD-FMCOMMS1-EBZ为众多计算密集型FPGA无线电应用提供模拟前端。与FPGA开发平台一起使用时,AD-FMCOMMS1-EBZ能够在物理层实现从基带到RF的一系列无线通信功能。


图1:AD-FMCOMMS1-EBZ(蓝色)连接至Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC。

AD-FMCOMMS1-EBZ板由发射、接收、时钟和电源四部分组成(图2)。发射通路包括双通道、16位、1200MSPS、TxDAC+DAC的AD9122;ADL5375400MHz~6GHz宽带四通道调制器;ADF4351集成VCO的宽带频率合成器;以及ADL560250MHz~4.0GHzRF/IF增益(20dB)模块。接收通路包括ADL5380正交解调器;AD8366双通道数字可变增益放大器;AD964314位、250MSPS双通道ADC;及ADF4351集成VCO的宽带频率合成器。在时钟部分,AD9548提供四路/八路输入网络时钟,AD9523-1提供14路输出的低抖动时钟发生器;电源则由ADP2323双通道3A、20V降压开关;ADP7104高精度500mALDO;ADP150/1超低噪声150/200mALDO及ADP1740低VIN、2ALDO器件提供。


图2:软件定义无线电功能框图。

AD-FMCOMMS1-EBZ板可用于无线通信基础设施演示、远程射频头、软件定义无线电、MIMO分集接收机、DPD反馈、卫星调制解调器、测试与测量设备、雷达和先进的成像,以及通用数据采集。

软件定义无线电套件

软件定义无线电完整解决方案AESZSDR-ADI-G套件包括:AvnetZedBoard7020基板;XilinxISEWebPACK软件,以及绑定ChipScope许可的设备(设备绑定至XC7Z020);ADIAD-FMCOMMS1-EBZFMC板;Linux驱动程序、应用软件、HDL源、参考设计、完整原理图和Gerbers文件;两个脉冲LTE刃形天线(2500MHz~2700MHz);8GBSD卡;以及风扇组件、天线、螺丝和支架。经验证和测试的SDR系统示例有助于高性能FPGA/模拟/RFSDR开发人员降低风险。软件在宽带宽范围内可调谐—400MHz~4GHz设计,200MHz带宽。这样,产品无需更改硬件即可定制至任何频率,并且允许高通道密度。Tx和Rx的相位/频率同步,支持MIMO无线电。旁路RF部分进行基带采样,支持通用平台配置和测试。同时,产品的低功耗特性,使之可以通过单FMC连接器供电。

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第1页:用于无线通信的高速FMC模拟板及SDR套件

第2页:高性能电机服控制FMC板


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