USRP型號(hào)對比與挑選

魏興光

2017年2月14日星期二

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SDR外設(shè)介紹

近期在整理SDR外設(shè)相關(guān)的資料，遂與分享一些關(guān)于USRP相關(guān)的知識(shí)。

基于GPP的SDR系統(tǒng)一般包含兩部分，即GPP與RF外設(shè)。GPP負(fù)責(zé)執(zhí)行處理基帶數(shù)據(jù)的程序，RF外設(shè)主要負(fù)責(zé)基帶數(shù)據(jù)的上變頻/下變頻，DAC/ADC，信號(hào)的收發(fā)等。RF外設(shè)的種類有很多，如BladeRF，HackRF，USRP，RTLSDR等，其中USRP是應(yīng)用最為廣泛的RF外設(shè)。

USRP是Ettus公司設(shè)計(jì)的軟件無線電外設(shè)，后來Ettus被NI收購了，所以Ettus USRP和NI USRP本質(zhì)上來說是一個(gè)東西。下面我們就簡單介紹USRP各個(gè)系列之間的差異，為大家挑選USRP型號(hào)時(shí)提供一個(gè)參考。

USRP系數(shù)對比

USRP一共有B系列，N系列，E系列和X系列等4個(gè)系列。下表簡單概括了這4個(gè)系列的一些特征。（圖片看不清楚的話可以直接將圖片下載到本地觀看）

B系列

B系列為Bus Series。B系列最主要的特點(diǎn)是輕巧，便攜。B200/210只有一個(gè)巴掌大小，而B200/205 mini 更是只有一張名片大小。B系列把所有的外設(shè)功能都集中在一個(gè)板卡上面，不需要再外接子板，而且都采用USB 3.0供電，連接上電腦后便可以直接使用。

B210比B200貴了大約$450，其主要的區(qū)別在于B200是1TX&1RX，而B210支持2TX&2RX，即支持MIMO。而且，B210采用的FPGA為Xilinx Spartan 6 XC6SLX150，性能比B200采用的Xilinx Spartan 6 XC6SLX75提升了一個(gè)檔次，為用戶在USRP上基于FPGA開發(fā)一些特定的功能提供了更大的靈活性。

B200/205 mini系列相比B200最主要的特征是體積變小了，Mini系列只有一張名片大小，而且都只支持1TX&1RX。Mini系列的USRP都大約$700，三個(gè)產(chǎn)品主要的區(qū)別在于采用的FPGA不同。B200 mini-i和B205 mini-i都是采用工業(yè)級(jí)的FPGA芯片(-I 表示 industrial-grade)，所以價(jià)格比B200 mini貴。

N系列

N系列，即Network series，指USRP與GPP采用的是Ethernet接口。N系列包含N200和N210兩個(gè)系列。N系列的USRP都需要外接一個(gè)子板，而且都只支持1TX&1RX。此外，N系列還需要外接電源。N210與N200的差別也主要在FPGA芯片上。

E系列

E系列，即Embedded series，指RF外設(shè)與嵌入式ARM內(nèi)核嵌入在同一個(gè)盒子里面。即E系列的USRP可以直接在ARM里面運(yùn)行SDR程序，而無需再連接GPP。這極大的提高了USRP的靈活性。E系列都支持2TX&2RX。E系列一共有三個(gè)型號(hào)，其中E310約$2787，E312約$2990，E313約$3750。E312在E310的基礎(chǔ)上添加了電池供電的功能，非常適合戶外測試。E313在E310的基礎(chǔ)上添加了抗擊極端天氣的功能，如抗雷電等，適合在戶外長期測試。

X系列

X系列是Ettus面向5G而設(shè)計(jì)開發(fā)的產(chǎn)品，也是USRP4個(gè)系列里面最貴的。單個(gè)X系列的USRP價(jià)格在$4000-$5000之間，大約是國內(nèi)一輛QQ轎車的價(jià)格。其單個(gè)channel的帶寬高達(dá)160MHz。X系列最多可以接兩個(gè)子板（Daughterboard），即最多可以支持2TX&2RX。此外，X系列支持PCIE接口，ExpressCard接口，以及1Gbit 和10Gbit Ethernet 接口，為USRP與GPP之間提供了高速接口。

USRP挑選

因?yàn)?/span>USRP型號(hào)較多，用戶初次購買時(shí)很容易迷茫，簡單給大家總結(jié)了以下幾點(diǎn)小建議：

1.      如果經(jīng)費(fèi)有限，或者對外設(shè)體積有嚴(yán)格限制，則選擇USRP B系列產(chǎn)品；

2.      如果希望USRP不連接GPP，或者更多的想做戶外測試，則選擇E系列產(chǎn)品；

3.      如果RF外設(shè)與GPP相距較遠(yuǎn)，則需要選擇有網(wǎng)絡(luò)接口的N系列或者X系列；

4.      如果SDR系統(tǒng)吞吐量較高，則選擇X系列；

5.      具體的選擇還應(yīng)該根據(jù)項(xiàng)目具體的需求以及經(jīng)費(fèi)來挑選。如果經(jīng)費(fèi)不夠購買USRP，也可挑選其他的性價(jià)比更高的SDR外設(shè)，如BladeRF和HackRF。