Входные интерфейсы смешанных сигналов (MxFE)

Масштабируемая программно-определяемая радиосистема с полосой пропускания 7,5 ГГц

Входной интерфейс смешанных сигналов (MxFE®) предоставляет разработчикам современных систем, участвующим в разработке систем связи, контрольно-измерительной аппаратуры, аэрокосмического и военного оборудования, масштабируемую программно-определяемую радиосистему с очень широкой полосой пропускания 7,5 ГГц. Такой интерфейс решает несколько сложных задач, в том числе задачи по удовлетворению растущих требований к полосе пропускания и снижению сложности сигнальной цепи в контексте того, что сегодня все больше систем работают не в области ВЧ-диапазона, а в области СВЧ-диапазона, а полоса пропускания теперь измеряется не в мегагерцах, а в гигагерцах.

MxFE компании Analog Devices имеют встроенные высокочастотные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), высокочастотные цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), встроенные схемы цифровой обработки сигналов и цепи генерации тактовой частоты и синтезаторы ФАПЧ, предназначенные для синхронизации работы нескольких микросхем. Благодаря такой высокой степени интеграции можно не использовать дискретные преобразователи данных и традиционные ВЧ компоненты, что позволяет уменьшить размеры, вес, энергопотребление и стоимость. Интегрированные схемы цифровой обработки сигналов облегчают разработку программно-определяемых радиоплатформ благодаря возможности создания легко настраиваемой стандартной аппаратной/программной платформы, которую можно использовать в различных устройствах на разных рынках.


В семейство входных интерфейсов смешанных сигналов (MxFE) компании ADI входят высокоинтегрированные микросхемы с четырьмя 16-разрядными высокочастотными цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП), работающими со скоростью 12 GSPS, и либо двумя 12-разрядными, работающими со скоростью 6 GSPS, либо четырьмя 12-разрядными, работающими со скоростью 4 GSPS, высокочастотными аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).

Интерфейсы MxFE: простые, масштабируемые, эффективные

Устройства семейства продуктов MxFE позволяют реализовать прямую дискретизацию высокочастотных сигналов и обеспечивают очень широкую полосу пропускания канала, при этом их работа будет полностью определяться программно, что даст возможность создавать простые, масштабируемые, эффективные и перспективные решения.

Загрузить блок-схему

Detailed block diagram of the AD9081

Блок-схема AD9081

Зеленый блок: в него входят встроенные схемы цифровой обработки сигналов, в том числе программируемый КИХ-фильтр и грубые/точные прореживающие фильтры в тракте приема и грубые/точные интерполяционные фильтры в тракте передачи.

Оранжевый блок: в него входят четыре канала АЦП, работающие со скоростью 4 GSPS, и четыре канала ЦАП, работающие со скоростью 12 GSPS.

Основные характеристики и преимущества MxFE

Интеграция преобразователей ВЧ-сигналов и блоков ЦОС

В состав MxFE входят несколько быстродействующих АЦП и ЦАП, а также встроенные схемы цифровой обработки сигналов, что позволяет упростить внешний ВЧ-интерфейс и использовать более компактные FPGA, это в свою очередь даст возможность уменьшить размеры системы, ее сложность, вес, энергопотребление и стоимость.

Широкая полоса пропускания и широкий динамический диапазон

Благодаря входной полосе аналогового сигнала в 7,5 ГГц, мгновенной ширине полосы до 4,8 ГГц и динамическому диапазону без паразитных составляющих, равному −70 дБн, MxFE обеспечивает действительно сверхширокую полосу пропускания.

Законченная программно-определяемая радиосистема

MxFE представляет собой настраиваемую программно-конфигурируемую радиоплатформу, которая позволяет разрабатывать разные продукты на основе стандартной аппаратной и программной платформы, благодаря чему сокращается время вывода продукции на рынок и обеспечивается полное соответствие ваших проектов будущим требованиям.

Сопутствующие продукты

Цифровые модели для моделирования

Начните разработку с помощью цифровых имитационных моделей Analog Devices. Эти модели, которые позволяют настраивать цепи цифровой обработки сигналов, организовывать частотное планирование и оптимизировать сигнальные цепи входных ВЧ-интерфейсов, сократят время разработки и ускорят вывод продукции на рынок.

Модель Matlab

Разработайте проект частотного планирования, моделируя работу встроенных цепей цифровой обработки сигналов, распределение гармоник и требования к внешним цепям фильтрации.

Загрузите модель Matlab

Поддержка по модели Matlab

Модель IBIS/AMI

Интерфейс алгоритмического моделирования IBIS (IBIS-AMI) представляет собой стандарт моделирования физических уровней сериализаторов/десериализаторов (PHY SERDES), который обеспечивает быстрое, точное, статистически значимое моделирование каналов последовательной передачи данных со скоростями выше 1 Гб/с.

Получите модель AMI

Загрузите модель IBIS

Тепловые модели

Модель Delphi, которая позволяет с высокой точностью прогнозировать температуру корпуса в нескольких критических точках: переход, сам корпус и выводы.

Загрузите тепловые модели

S-параметры

Параметры рассеяния (S-параметры) используются для моделирования цепей согласования для входных каналов АЦП, выходных каналов ЦАП и входных каналов интерфейса синхронизации микросхемы ВЧ-интерфейса MxFE. Эти параметры помогают пользователям оптимизировать их сигнальные цепи входного ВЧ-интерфейса для работы в интересующем частотном диапазоне.

Загрузите S-параметры

Оценка продуктов

Оценочные комплекты компании Analog Devices предоставляют все аппаратное и программное обеспечение, необходимое для облегчения процесса оценки работы и возможностей настройки ВЧ-интерфейса MxFE.

Simplified block diagram of the AD9081

Распаковка и обзор оценочного комплекта

Посмотрите видео с процессом распаковки

ADI engineer Umesh Jayamohan with demo setup

Установка радиатора-вентилятора на оценочные платы MxFE

Посмотрите видео, чтобы узнать, как это делать

Требования к аппаратному обеспечению

Для оценки работы ВЧ-интерефйса MxFE вам понадобится оценочная плата MxFE (с конкретной микросхемой) и плата с контроллером на основе FPGA с наименованием ADS8-V3EBZ или ADS9V2-V2EBZ. Эти платы легко подключаются с помощью разъема FMC, и с ними можно быстро и просто начать работу благодаря нашему программному обеспечению API/ACE.

Оценочные платы MxFE

Платы контроллеров с FPGA

 

Требования к программному обеспечению

API-драйверы устройств

X+

API-драйверы устройств


Написанные на языке C драйверы устройств, реализующие интерфейс прикладного программирования (API), позволяют пользователю быстро настроить оценочную плату на основе микросхемы семейства MxFE с помощью вызовов высокоуровневых функций.

Плагин ACE

X+

Плагин ACE


Программное обеспечение для анализа/управления/оценки (ACE) работает в сочетании с API, что позволяет оценивать работу и управлять микросхемами семейства MxFE с помощью плагинов для конкретных устройств.

Фреймворк JESD204B/JESD204C

X+

Фреймворк JESD204B/JESD204C


Фреймворк интерфейса JESD204 компании Analog Devices представляет собой программное обеспечения системного уровня и пакет HDL, предназначенный для упрощения разработки систем благодаря оптимизированному фреймворку, который позволяет интегрировать сложные аппаратные модули, такие как высокоскоростные преобразователи, приемопередатчики и компоненты синхронизации с различными платформами FPGA.

Прототипирование

Analog Devices и члены нашего альянса предоставляют типовые проекты с ВЧ-интерфейсом MxFE для быстрой оценки его работы и создания прототипов на системном уровне, что позволяет значительно сократить время вывода продукции на рынок.

Типовые проекты Analog Devices

Типовой проект на HDL для одноканальной микросхемы MxFE от Analog Devices

X+

Типовой проект на HDL для одноканальной микросхемы MxFE от Analog Devices


Типовой проект AD9081-FMCA-EBZ представляет собой встраиваемую систему на основе процессора (например, MicroBlaze). Проект состоит из сигнальных цепей приема и передачи и поддерживает работу со следующими несущими платами на основе Xilinx® FPGA: ZCU102, ZC706 и VCU118.

Типовой проект на HDL для четырехканальной микросхемы MxFE

X+

Типовой проект на HDL для четырехканальной микросхемы MxFE


Типовой проект AD-QUADMXFE1-EBZ представляет собой встраиваемую систему на основе процессора (например, Microblaze). Проект состоит из сигнальных цепей приема и передачи.

 

Типовые проекты членов альянса

FMC-модуль ADF-QMx44 компании Delphi Engineering на основе одноканальной микросхемы семейства MxFE

X+

FMC-модуль ADF-QMx44 компании Delphi Engineering на основе одноканальной микросхемы семейства MxFE


ADF-QMX44 представляет собой мезонинную карту FPGA (FMC), соответствующую требованиям стандарта VITA 57.1-2019, которая основана на микросхеме AD9081 семейства MxFE, обладающей четырьмя трактами приема и четырьмя трактами передачи, и обеспечивает совместимость со стандартными платформами с несущими платами на основе FPGA UltraScale и UltraScale+ компании Xilinx, в том числе высококачественные платы PCI Express компании DEG и несущие платы 3U Open VPX.

Модуль WWQM60 компании Annapolis Microwave на основе двухканальной микросхемы семейства MxFE

X+

Модуль WWQM60 компании Annapolis Microwave на основе двухканальной микросхемы семейства MxFE


Этот высококачественный модуль WILD FMC+ QM60 с АЦП и ЦАП может работать с четырьмя вариантами полосы пропускания входного сигнала, имеет возможности выбора источника внутренних тактовых сигналов и источника внутренних опорных тактовых сигналов с частотой 10 МГц. Эта карта позволяет использовать восемь каналов АЦП и 12 каналов ЦАП в одном слоте OpenVPX 6U (или четыре канала АЦП и шесть каналов ЦАП с вариантом 3U) при подключении к материнским платам WILDSTAR OpenVPX FPGA. QM60 также имеет скорости преобразования до 6 GSPS (АЦП) и 12 GSPS (ЦАП) с разрешением 12 бит (АЦП) и 16 бит (ЦАП).

Рекомендуемые технические статьи

Graph of 16 simultaneous receive I/Q data captures

Использование быстродействующих АЦП в ВЧ-системах

Радиоплатформы следующего поколения переходят на архитектуру прямой дискретизации ВЧ-сигналов. Это позволит значительно уменьшить размер, вес и энергопотребление радиостанции, но также может привести к дополнительным сложностям.

Узнайте больше о прямой дискретизации

Performance heat map of wideband digital receiver

Рекомендации по оптимизации динамического диапазона, свободного от паразитных составляющих, в многооктавных широкополосных цифровых приемниках

В ближайшие годы технологии создания быстродействующих аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) положит начало развитию архитектуры широкополосных цифровых приемников.

Прочитать техническую статью

Close up photo of the Quad-MxFE platform

Использование функции синхронизации нескольких микросхем в интегрированных широкополосных ЦАП и АЦП

Интеграция нескольких блоков ЦОС, широкополосных ЦАП и широкополосных АЦП в одной монолитной микросхеме теперь позволяет снять часть вычислительной нагрузки с FPGA.

Ознакомьтесь с новыми возможностями