522-基于AD9988的四通道1G带宽卫星数据链开发平台

3-522-基于AD9988的四通道1G带宽卫星数据链开发平台卫星数据链综述卫星通信是卫星互联网的重要应用之一，主要指通过或借助卫星进行数据通信，可广泛应用于移动用户、远程操作、及相关前沿应用领域。卫星通信产业链主要涵盖卫星制造、运载发射与地面设备等基础设施建设，及其运营服务。商业航天卫星市场*（主要为低成本近地轨道卫星）快速扩张，现已成为市场发展的驱动力，与之形成对比的是限制多、成本高、海拔高的地球同步轨道(GEO)卫星。随着这些市场变化的出现，主要的问题之一是需要多少辐射加固。如今，大批量商业航天市场不能承担成本较高、要求严格、耐辐射，并且符合航天标准的“传统”芯片、元件和设备，并且通常也不需要。基于1G带宽的卫星数据链是未来6G移动通信的核心技术，以ADI公司AD9988为基础的射频收发平台，完美解决了Sub-6G的通信问题，以Transceiver为基础可以向上扩频到X,KA.KU频段，以下先讲解KA频段卫星通信解决方案。采用AD9986的接收机和发射机卫星通信系统，整个方案Sub-6G模块可以固定，只需要切换射频前端就能实现不同频段的扩频通信。该方案推动商业航天卫星产业发展更低的发射成本体积更小、重量更轻、价格更加低廉的航天器对现代IC技术和新功能的需求对近地轨道任务和更大卫星群的重视需要缩短产品上市时间FMCJ469-基于AD9988的四路4GSPS@12bit,四路12GSPS@16位4T4R射频FMC子卡产品详情用户指南介绍了AD9081-FMCA-EBZ、AD9082-FMCA-EBZ、AD9986-FMCB-EBZ和AD9988-FMCB-EBZ评估板，它们提供操作各种模式和配置下的AD9081、AD9082、AD9986、AD9988、AD9207、AD9209或AD9177所需的所有支持电路。还介绍了用于与套件接口的应用软件。这些评估板连接到ADI公司的ADS9-V2EBZ，以使用ACE软件进行评估。该评估板还可以与Xilinx®

或Intel®的市售现场可编程门阵列(FPGA)开发板连接。“AD-FMC-SDCARD的使用”部分提供了有关如何使用这些平台来评估AD9081或AD9082的信息。ACE软件允许用户在各种模式下设置MxFE®，以捕获模数转换器(ADC)数据进行分析。DPGDownloaderLite软件（包含在ACE安装中）生成矢量，并将其传输到数模转换器(DAC)，然后可以将其发送到频谱分析仪，进行进一步分析。如需了解更多信息，请参阅AD9081、AD9082、AD9986、AD9988、AD9207、AD9209或AD9177数据手册和UG-1578（套件用户指南），使用评估板时，必须同时参考用户指南。优势和特点AD9988的全功能评估板带有分析、控制、评估(ACE)软件的PC控制软件。由HMC7044管理套件和FPGA时钟提供板载时钟。选择切换到外部直接时钟AD9988芯片概述 AD9988是一款高度集成的套件，具有四个16位、12GSPS最大采样率、RF数模转换器(DAC)内核，以及四个12位、4GSPS速率、RF模数转换器(ADC)内核。该套件通过4T4R配置，支持4个变送器通道和4个接收器通道。该产品非常适合四天线TDD变送器应用，在该应用中，接收器路径可以在接收器和观察模式之间共享。可以配置和切换GPIO引脚，以支持不同的用户模式，同时保持相位一致性。在4T4R配置中，支持的最大射频通道带宽为1.2GHz，采样分辨率为16位。AD9988具有一个16通道24.75GbpsJESD204C或15.5GbpsJESD204B串行数据端口，其中每个变送/接收链路最多可支持八个通道，还有一个片内时钟乘法器，并具有针对直接面向RF射频应用的多频带的数字信号处理能力。优势和特点灵活的可重新配置无线电通用平台设计变送器/接收器通道带宽高达1.2GHz(4T4R)RFDAC/RFADC射频频率范围高达7.5GHz具有多芯片同步功能的片内PLL外部RF时钟输入选项多种数字特性可选的插值和抽取滤波器可配置的DDC和DUC8个细调复数DUC(FDUC)和4个粗调复数DUC(CDUC)8个细调复数DDC(FDDC)和4个粗调复数DDC(CDDC)FDUC和FDDC是可完全置于旁路的每个DUC或DDC都有2个独立的48位NCO可编程192抽头PFIR滤波器，用于接收均衡支持通过GPIO加载的4种不同的配置文件设置接收AGC支持用于快速AGC控制，具有低延迟的快速检测用于缓慢AGC控制的信号监控器专用AGC支持引脚发射DPD支持每个发送数据路径的可编程延迟和增益DPD观察路径的粗调DDC延迟调整支持实数或复数数字数据（8、12或16位）辅助特性具有可选分频比的ADC时钟驱动器功率放大器下游保护电路片内温度监控单元可编程GPIO引脚支持模式间的切换TDD省电选项和共享ADCSERDESJESD204B或JESD204C接口，16个通道，速率高达24.75Gbps8通道JESD204B/C变送器(JTx)和8通道JESD204B/C接收器(JRx)支持子类1支持多套件同步15毫米××15毫米、324球BGA，间距0.8毫米523-（ZCU102兼容卡）基于XCZU15EG的双FMC处理板板卡概述本板卡基于XilinxZynqUltrascale+MPSOC系列SOCXCZU15EG-FFVB1156架构，PS端搭载一组64-bitDDR4，容量32Gb，最高可稳定运行在2400MT/s，1路USB3.0接口、1路千兆网络接口、1路DP接口，2路RS232,2路Can接口。板卡具有自控上电顺序，支持多种启动模式，如NorFlash启动，EMMC启动，SD卡启动等。PL端接一组64-bitDDR4，容量32Gb，最高可稳定运行在2400MT/s；接双FMC连接器，1组连接8个GTH，LA，HA，HB总线，1组连接8个GTH，LA总线。另有2路40GQSFP光纤接口。设计满足工业级要求，可用于高速信号处理、车载雷达信号处理等领域。实物如图所示：图SEQ图\*ARABIC1：ZU15EG板卡实物图图SEQ图\*ARABIC2:ZU15EG板卡原理框图技术指标PS端挂载一簇DDR4，数据位宽64-bit，容量32Gb，最高可稳定运行在2400MT/s；PS端挂载两片QSPIx4NorFlash，每片容量512Mb，用于系统配置程序存储；PS端挂载挂一片EMMC，64Gb容量，可用于系统配置程序存储；PS端外挂SD卡接口，最大支持搜索8192个文件数，可用于系统配置程序存储；PS端外接DisplayPort接口，支持DisplayPort1.2a协议标准，仅支持对外输出；PS端外接一路千兆以太网接口，支持10/100/1000Mbps速率传输；PS端外接一路USB3.0接口，最大速率可达5Gbps；PL端挂载一片SPI接口的DataFlash，容量16Mb，可用于存储系统参数信息；PL端通过SPI外接两组独立CANFD控制器，CANFD接口最高速率可达5Mbps；PL端外接2路QSFP+接口，最高支持40Gbps数据传输速率；PL端外接2组FMC总线，支持1组8个GTH，LA，HA，HB总线，另外1组8个GTH，LA总线；板卡外接两路RS232接口，由PS端UART转出，可用于系统调试及状态信息打印；板卡留有多路用户自定义测试IO管脚；板卡留有一组4位用户自定义拨码开关；板卡芯片全部采用工业级芯片；软件内容PS端QSPI加载测试代码；PS端EMMC加载测试代码；PS端SD卡加载测试代码；PS端DisplayPort接口测试代码；PS端USB3.0接口测试代码；PS端DDR4读写测试代码；PS端千兆网口收发测试代码；PS端UART接口读写测试代码；PL端SPI接口的DataFlash读写测试代码；PL端QSFP+接口ibert模式测试代码；PL端CANFD接口测试代码；其它GPIO信号连通性测试代码；物理特性工作温度：商业级0℃~+55℃，工业