DIY 了一个USRP B200
sonicxb2017/02/11无线电 IP:江苏
潜水N年,今朝终于忍不住注册发了个帖子。
我也是15年开始玩USRP的。当时给Open air interface鼓舞了,想把开源的LTE eNodeB跑起来。(结果那个OAI挺坑爹的)。后来开始用USRP来玩FMCW 雷达,一步一步开始用GNU Radio,真的挺方便的。比在工作中用的matlab+simlink+sysgen 好玩。在所谓的大公司做久了,拿着薪水养家,人家让你做啥你就得做啥,仿佛丧失了灵魂。想自己做点想做的事情。
15年的时候,USRP还是很贵,挑了个性价比最好的B200, TB 上7500买的。美国是679 刀不含税。AD9361+ Spartan SLX75 + FX3 做的,心想着真不值得这个钱,不知道中间给宰了几道手。
拿到板子,做工还是不错的。当时的PCB是M6和FR4混压的,至少保证了3.5G 以上的损耗。
20151030_093415.jpg
不知道现在有没有降成本了。其实现在的5.8G LAA的 PCB, 也都是用FR4,只不过基材的er控制了吧。LDO都是用凌特的,浪费啊。
一年前,开始和两个兄弟琢磨能不能DIY一个,目标是软件全兼容UHD, 当然主芯片要一致。外围电源,时钟,能简化就简化,同时尽量中通信行业的通用器件,降低成本:
1)Spartan和FX3比较好找,9361很贵。想到了9362,做Small cell大把的用,好找,寄存器配置是一样的。唯一的遗憾是支持的频率范围从6G降低到了2.7G。但是大部分应用也够了。
2)把板载GPS模块socket去掉了,但是10M同步输入和1PPS的帧同步还是保留了。为了做个板子之间的同步。
3)把外置电源socket去掉了。算过了,5V 1A的USB供电是足够的。
4)把凌特的LDO都换成了ADI的,也够用了。把发射功放换了,换成了TQMP9028, 是Mini的那个的1/3价格。
5) PCB换成纯FR4的。想做到6层,但是lay下来还是要8层才比较保险。

手上能参考的就是官网的那份原理图和手上的板子,还有自己的理解以及对UHD的分析。战战兢兢调了第一版。 IMG_0102.jpg
虽然有飞线,还有原理图的一些坑,但还算顺利。
然后夏天的时候,转了职位,去做产品经理。每天蝗虫般的邮件,还是晚上开会。荒废了几个月。过完16年的夏天,打起精神开始做第二版PCB。
IMG_0099.jpg
挺完美的第二版,所有功能都验证通过了,硬件功能上:包括TX和RX的功能,9362的LO/ image supression 确实做的好。杂散也不错,只有主信号的谐波(因为没有modulator后面的滤波器吗)。由于9362的限制(我试了2.7G到3.5G的TX, 软件可以配置,也有信号出差,但是增益小多了。貌似9362的芯片内部的输出匹配是窄匹配,没有9361那么宽)。外置10M reference in,ADF4001也可以正常lock了。
蛮搞笑的一种生活,白天调板子;黄昏的时候开始收邮件;晚上开会。楼主是Global产品经理,所以晚上开会多。各种的催客户经理,搜集需求啊,催研发啊,催工厂啊。人倒是很自由,老板远在米国,原来研发的老板也懒的管我了。
做软件的兄弟开始各种回归测试,比如搭个openBTS啊,
IMG_0043.jpg
然后连着GNU Radio听听FM啊,搜搜ADS-B的飞机航迹信息啊。
看过版主对USRP的一篇评论贴。其实关键看你怎么用USRP。习惯的人觉得很好用。
首先这个东东确实是原生在Linux下的,包括UHD, GNU Radio,还有Python。现在开源和免费太火了。在Github上搜搜,看贴的人用到的,十有八九都是基于上面的体系做的。当我们还在享受matlab的便利的时候,欧美的学校已经都转到Python上去了。现在做算法仿真,数值计算,大把大把的Python的库。
当你熟悉了Linux+ GNURadio + UHD API后,你会发现这个东东真的很方便。

楼主下面在想着在用DIY的板子玩哪个方向。
1)东大的哥们做室内定位,在用板子跑2.4G上的UWB信号。
2)楼主其实一直想搞FMCW的低成本民用雷达做SAR成像的。本来想用英飞凌的24G 雷达套片,现在倒是想用DIY 的USRP 来做了。呵呵。查查了IEEE上,已经有人这样干了,不过要加外置的混频模块。还有9362的IBW低了点。
3)SDR , 其实也可以是software defined Radar啊。Radar 软件化了后,数字相控阵就好做很多了。后面有想法,拿AD9371再做一个B200的升级版,把发射IBW 提高到250M,不过FPGA至少要换到K7 160T的档次了。

做这个板子,由于是蹭的仪表,所以没花太多的银子。不过成本也要花到1600多一块了(物料+PCB+贴片)。所以想想最近众酬的那个LimeSDR 299刀还真不贵。不过USRP的软件支持,确实是没的说。
来自:电子信息 / 无线电
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~~空空如也
sonicxb 作者
7年3个月前 IP:江苏
830676
综合回答一下大家的问题:
1) PCB是兼容1T1R和2T2R的。
       9361和9362都是2T2R的芯片,9364是1T1R的。9361和9364支持到6G的频率,9362支持到2.7G。
       其实芯片本身9361和9362都是一样的,只是输出匹配不一样(我估计,或者是人为导致的)。
       9361 370块拿不到吧,楼上问的估计是9362。9362在通信行业用的很多,量大,也比较好搞。
2) 做PCIE接口的,用的人少啊,所以没有人想做。而且接口驱动都要改,不能兼容原版UHD了。
       其实backhaul回传速率需求上来说,因为9361系列只支持 2T2R 30.72Ms/s, 所以USB3.0 够用了,不
       需要PCIe。楼主想法是后面做个9371+K7160T的,用10GE 来接电脑的10GE 网卡,支持2T2R 245.76Ms/S
       的带宽。这样相当于做个便宜的x300档次的SDR。
3)   楼主算过功耗,极限情况, 1T1R 3w; 2T2R 4w 。所以用usb供电足够了。到目前,就算最大功率发射(CW, 9dBm),也稳稳的。
4) 谈谈楼主的成本,昨天算了一下,居然接近2000块了。最近人民币汇率跌,芯片价格普遍 涨了10%。
    万恶的特朗普啊!
     主芯片: 9362~ 300         Spartan   FPGA~ 350       FX3~ 185
                     PCB~175         贴片:焊接BGA和其余器件 350,开钢网 500块,工程费800块。
5) FPGA的bitfile是包含在UHD中的。从软件分层的角度上,GNURadio支持通过USRP控件调用UHD的API。板子boot的时候,UHD会给FPGA down包。
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sonicxb作者
7年3个月前 IP:江苏
830687
FX3 185块是mouser的价格,我就在上面买的,含税。外围器件其实也不便宜,我用的ADI的 LDO 和TI 的DCDC,还有电源的那几个大电感,每个要接近10块银子。不过总体来说,小批量成本1.6K+ 可以做到。关键是这个是小众市场啊,呵呵。不知道有多少人想去玩这个。其实如果加起来有个20~30块的需求,3000RMB/pcs 价格都是可能的。目前淘宝上, LimeSDR 有人卖3000RMB。问题是那个供货有问题,据说首批发货一推再推。而且软件兼容性肯定没有USRP那么好。用hackRF, 纯粹做sniffer 还行,但是要真正拿来做项目,那个半双工的肯定不行。楼主做这个,首先就是根据东大哥们需求做的,他们用2.4G 做基于UWB的室内定位。
明天我来发点性能测试的图,我这两天用GNU Radio搭了一个FMCW 的信号生成模块,明天用自制的板子发出来看看。 基于56M 的最大BW, 理论上我用 USRP搭的纯软的SDR雷达,能做到2.67m的距离分辨率。
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sonicxb作者
7年3个月前 IP:江苏
830692
当初做这个其实是心里不服气,本来就是给大家玩的一个东西,凭什么在国内门槛这么高,而且卖的人还很拽。
按照美国玩家的收入,700美金不算啥。为什么我们就要花那么多钱买。
工作的人都心疼,那学生咋办?  从来就没想过卖给行业用户。如果有自己玩的人,就做几块。
其实9361和9362 PIN TO PIN的,想换,分分钟就可以换,但是不能干这个事情,不能动原厂的蛋糕啊。
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sonicxb作者
7年3个月前 IP:江苏
830814
版主是正解。
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