MicroPhase U220 Setup Guide: Unboxing to First Signal

Co znajduje się w opakowaniu

Pakiet MicroPhase U220 powinien zawierać:

• Płytka SDR U220: Kompaktowe urządzenie USB 3.0 z 2 złączami SMA RF
• Kabel USB 3.0: Szybki kabel typu A do USB-C do połączenia danych
• Dokumentacja szybkiego startu: Podstawowe informacje o połączeniu i oprogramowaniu
• Akcesoria opcjonalne: Anteny lub obudowa (w zależności od zakupionego pakietu)

Przegląd kluczowych specyfikacji U220

• Zakres częstotliwości: 70 MHz - 6 GHz z transceiverem AD9361/AD9363
• Możliwość MIMO: 2×2 full-duplex
• Przepustowość: Chwilowa przepustowość do 56 MHz na kanał
• Interfejs: USB 3.0 (Type-C) z szybkością transmisji danych 5 Gb/s
• FPGA: Xilinx Artix-7 do programowalnego przetwarzania DSP
• Zasilanie: Zasilany przez USB (2-6W), nie wymaga zewnętrznego zasilacza

Konfiguracja fizyczna i połączenia

1. Sprawdzenie urządzenia: Sprawdź, czy wszystkie 4 złącza SMA są bezpieczne i nieuszkodzone.
2. Podłącz kabel USB 3.0: Użyj dołączonego kabla USB-C i podłącz do portu USB 3.0 w komputerze, aby uzyskać optymalną wydajność.
3. Podłącz anteny: Podłącz odpowiednie anteny do portów SMA— TX1/RX1 i TX2/RX2 do pracy w trybie MIMO.
4. Weryfikacja zasilania: U220 powinien włączyć się automatycznie po podłączeniu przez USB 3.0.
.

Instalacja oprogramowania (Windows)

1. Pobierz sterowniki UHD: Pobierz najnowszy instalator UHD z Ettus Research dla Windows.
.
2. Instalacja GNU Radio: Pobierz GNU Radio dla Windows z GNU Radio Wiki.
.
3. Build U220 UHD Support: Pobierz i skompiluj sterowniki U220 specyficzne dla UHD z MicroPhase GitHub.
.
4. Weryfikacja instalacji: Otwórz Wiersz polecenia i uruchom uhd_find_devices aby wykryć U220.

Instalacja oprogramowania (Linux)

# Zaktualizuj pakiety systemowe
sudo apt update
# Zainstaluj UHD i zależności
sudo apt install libuhd-dev uhd-host cmake build-essential
# Pobierz sterowniki U220 UHD
git clone https://github.com/MicroPhase/antsdr_uhd.git
cd antsdr_uhd/host
# Zbuduj i zainstaluj obsługę U220
mkdir build && cd build
cmake ../
make -j4
sudo make install
sudo ldconfig
# Zweryfikuj wykrywanie urządzeń
uhd_find_devices

Pierwszy test sygnału z GNU Radio

1. Uruchom GNU Radio Companion: Otwórz poleceniem gnuradio-companion.
2. Utwórz podstawowy Flowgraph:
   • Dodaj blok "UHD: USRP Source"
   .
   • Ustaw argumenty urządzenia: type=usrp
   • Ustaw częstotliwość próbkowania: 2e6 (2 Msps)
   • Ustaw częstotliwość środkową: 100e6 (pasmo nadawania FM)
3. Dodaj bloki wyjściowe: Podłącz do "QT GUI Frequency Sink" i "Audio Sink" dla wyjścia wizualnego i audio.
4. Wykonaj Flowgraph: Kliknij przycisk "Execute" (Wykonaj) i sprawdź, czy widmo wyświetla sygnały transmisji FM.

Konfiguracja SDRangel

1. Instalacja SDRangel: Pobierz z SDRangel GitHub lub zainstaluj za pomocą menedżera pakietów.
2. Add Device: Przejdź do "Acquisition → Add sample source" i wybierz "USRP" z listy.
3. Konfiguruj połączenie: Pozostaw ciąg urządzenia pusty dla automatycznego wykrywania USB.
4. Ustaw parametry:
   • Sample Rate: Rozpocznij od 2 MHz
   • Częstotliwość środkowa: 100 MHz (pasmo FM)
   • Wzmocnienie: Rozpocznij od umiarkowanych ustawień (20-30 dB)
5. Rozpocznij odbiór: Kliknij "Start" i sprawdź wyświetlanie widma na żywo.

Optymalizacja wydajności

• Wymagania USB 3.0: Upewnij się, że połączenie negocjuje SuperSpeed (5 Gbps) dla pełnej przepustowości.
• Wybór szybkości próbkowania: Zacznij konserwatywnie (≤5 Msps) i zwiększaj w zależności od wydajności komputera hosta.
• Zarządzanie buforami: Dostosuj rozmiary buforów w oprogramowaniu, aby zapobiec niedostatecznemu wykorzystaniu podczas pracy z wysoką częstotliwością próbkowania.
• Uwagi termiczne: Zapewnij odpowiedni przepływ powietrza wokół U220 podczas długotrwałej pracy z wysoką przepustowością.

Konfiguracja MIMO

1. Konfiguracja dwukanałowa: W GNU Radio użyj dwóch bloków "UHD: USRP Source" z różnymi numerami kanałów (0 i 1).
2. Konfiguracja anteny: Podłącz anteny do obu portów RX z odpowiednią separacją przestrzenną dla skuteczności MIMO.
3. Synchronizacja: Upewnij się, że oba kanały używają identycznych częstotliwości próbkowania i parametrów taktowania.
4. Spójność fazowa: Wykonaj kalibrację dla aplikacji wymagających dopasowanych fazowo kanałów.

Wspólne zastosowania

• Analiza widma: Monitorowanie widma 70 MHz-6 GHz pod kątem zakłóceń lub charakterystyki sygnału
.
• Rozwój protokołów: Tworzenie niestandardowych protokołów bezprzewodowych przy użyciu funkcji pełnego dupleksu
.
• Badania komórkowe: Wdrażanie z srsRAN do symulacji stacji bazowej LTE
.
• Direction Finding: Wykorzystanie kanałów MIMO do szacowania kąta przybycia
• Badania naukowe: Badanie zaawansowanych technik MIMO i formowania wiązki

Rozwiązywanie problemów

• Urządzenie nie zostało wykryte: Sprawdź połączenie USB 3.0 i zainstaluj odpowiednie sterowniki UHD do obsługi U220
.
• Niska wydajność: Sprawdź szybkość połączenia USB i zmniejsz częstotliwość próbkowania, jeśli występują zaniki
• Brak odbioru RF: Sprawdź połączenia antenowe i wypróbuj znane silne sygnały (transmisja FM) do testowania
• Błędy radia GNU: Upewnij się, że wersja UHD jest kompatybilna i ma odpowiednie argumenty urządzenia w blokach flowgraph
.

Funkcje zaawansowane

• Rozwój niestandardowych układów FPGA: Wykorzystanie Artix-7 FPGA do specjalistycznych aplikacji przetwarzania sygnałów
• Szybkie przesyłanie strumieniowe: Wykorzystaj przepustowość USB 3.0 do długotrwałej pracy z wysoką częstotliwością próbkowania
• Synchronizacja wielu urządzeń: Podłącz wiele urządzeń U220 do większych macierzy MIMO
• Obsługa zdalna: Wykorzystaj możliwości sieciowego przesyłania strumieniowego UHD do rozproszonych wdrożeń SDR

Zdobądź MicroPhase U220 już dziś!

Doświadcz profesjonalnej wydajności SDR dzięki kompaktowej, wydajnej platformie U220. Idealny do badań, rozwoju i zaawansowanych aplikacji RF.

Zdobądź swój U220 już dziś!