一、板卡概述
基于XC7Z100+AD9361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AD9361开发的专用功能板卡，用于4G小基站，无线图传，数据收发等领域。
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，4个LED指示灯。
PL端外扩AD9361芯片，AD9361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，FMC子卡为2路输入，2路输出的射频收发卡，配合FPGA工作满足3G、4G宏蜂窝时分双工(TDD)和频分双工(FDD)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16路 I/O， 4个LED指示灯
- ● PL端扩展1路10G SFP+光线接口
板卡模拟接口：
- ● 双接收：RX1、RX2；双发送：TX1、TX2；外部本振接口：EXT_LO；外部时钟参考：REF_CLK_IN
- ● 集成12位DAC和ADC的RF 2 × 2收发器
- ● TX频段：47 MHz至6.0 GHz
- ● RX频段：70 MHz至6.0 GHz
- ● 支持TDD和FDD操作
- ● 可调谐通道带宽：<200 kHz至56 MHz
- ● 双通道接收器：6路差分或12路单端输入
- ● 出色的接收器灵敏度，噪声系数为2 dB (800 MHz LO)
- ● RX增益控制
- 实时监控和控制信号用于手动增益
- 独立的自动增益控制
- ● 双发射器：4路差分输出
- ● 高线性度宽带发射器
- TX EVM：≤−40 dB
- TX噪声：≤−157 dBm/Hz本底噪声
- TX监控器：动态范围≥66 dB，精度=1 dB
- ● 集成式小数N分频频率合成器
- ● 2.4 Hz最大本振(LO)步长
- 板卡性能指标：
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No.
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Items
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Specifications
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Remark
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Tx
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1
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Frequency
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70~6000MHz
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2
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Bandwidth
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Up to 56 MHz
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real-time bandwidth, tunable
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3
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Transmission
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>5dBm
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CW
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4
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EVM
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<1.5%
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Typical:5dBm @20MHz bandwidth
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5
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Gain Control Range
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>80dB
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6
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Gain Step
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0.25 dB
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7
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ACLR
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< -45dBc
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@ 0dBm LTE output
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8
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Spurious
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TBD
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9
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SSB Suppression
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35dBc
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10
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LO Suppression
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50dBc
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11
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DAC Sample Rate (max)
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61.44MS/s
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12
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DAC Resolution
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12bits
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Rx
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1
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Frequency
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70~6000MHz
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2
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Bandwidth
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Up to 56 MHz
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real-time bandwidth, tunable
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3
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Sensitivity:
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-90dBm@20MHz
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Noise Figure < 8dB
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4
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EVM
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<1.5%
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@ -30dBm input
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5
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Gain Control Range
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>60dB
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6
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Gain Step
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1dB
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7
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Blocking
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TBD
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8
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Noise Figure
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<8db
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Maximum RX gain
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9
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IIP3 (@ typ NF)
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-25dBm
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10
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ADC Sample Rate (max)
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61.44MS/s
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11
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ADC Resolution
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12bits
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12
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ADC Wideband SFDR
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78dBc
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1
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Voltage
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3.3V
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2
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ON/OFF TIME
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<6us
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For TDD model
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3
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Duplexing Model
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TDD or FDD
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4
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W/ GPSDO Reference
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0.01ppb
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- 物理特性
- ● 尺寸：120x162.4mm；
- ● 工作温度：工业级 -40℃～ +85℃。
三、软件系统
参考ADI开发板官网全套软件，固件程序芯片XC7Z100。
ARM linux 软件和客户端软件一模一样。
客户开发主要考虑LibIIO API应用，客户端应用，或者固件程序里面修改PL端的逻辑代码，插入个性化算法应用。其中LibIIO API功能架构如下图图6所示。
图6 LibIIO API功能架构图
AD9361设备树及驱动 SPI访问，AD，DA访问。
如上，2,3步骤 构建ZYNQ-7000 SOC内Ubuntu软件运行环境。镜像文件包括u-boot、内核、设备树以及文件系统。
参考网页：
https://wiki.analog.com/resources/tools-software/linux-software/iio_oscilloscope
软件执行：
数据输出，输出支持单频率，多频和任意波形
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