NI-2974 使用指南

一、硬件说明

1.1、系统图

系统图
连接器使用
RF 0、RF 1射频信号的输入输出端。 TX1 RX1 为SMA(阴头)连接器,阻抗为50 Ω,为单端输入或输出通道。 射频信号输入端。 RX2为SMA(f)连接器,阻抗为50Ω,为单端输入通道。
AUX I/O通用 I/O (GPIO) 端口。 AUX I/O 由 FPGA 控制。
DPDisplayPort 连接器,用于为您的控制器连接一台显示器。
USB2.0USB 端口,支持常见的 USB 外围设备,例如闪存驱动器、硬盘驱动器、键盘和鼠标。
USB3.0USB 端口,支持常见的 USB 外围设备,例如闪存驱动器、硬盘驱动器、键盘和鼠标。
1G ETHRJ45 端口用于与其他以太网设备的 1G ETH 连接。
μUSBUSB 端口用于 UART 连接到控制器。
1G/10G ETH 0SFP+ 端口用于与其他以太网设备的 10G ETH 连接。 连接到嵌入式 Linux 计算机以与 LabVIEW RT 通信。
1G/10G ETH 1SFP+ 端口用于与其他以太网设备的 1G/10G ETH 连接。 连接到 FPGA。 目前在 LabVIEW Communications System Design Suite 中不受支持。
连接器使用
REF OUT设备上 LO 的外部参考信号的输出端。 REF OUT 是一个阻抗为 50 Ω 的 SMA (f) 连接器,它是一个单端参考输出。 此连接器的输出信号在 3.3 V 时为 10 MHz。
REF IN设备上 LO 的外部参考信号的输入端。 REF IN 是一个阻抗为 50 Ω 的 SMA (f) 连接器,它是一个单端参考输入。 REF IN 接受最小输入功率为 0 dBm (0.632 Vpk-pk) 和最大输入功率为 15 dBm (3.56 Vpk-pk) 的方波或正弦波 10 MHz 信号。
PPS TRIG OUTPPS 定时参考的输出端。 PPS TRIG OUT 是 SMA (f) 连接器,阻抗为 50 Ω,是单端输入。 输出信号为 0 V 至 3.3 V TTL。 您还可以将此端口用作您使用 PPS Trig Out I/O 信号编程的触发输出 (TRIG OUT)。
PPS TRIG INPPS 时序参考输入端。 PPS TRIG IN 是一个 SMA (f) 连接器,阻抗为 50 Ω,是一个单端输入通道。 PPS TRIG IN 接受 0 V 至 3.3 V TTL 和 0 V 至 5 V TTL 信号。 您也可以将此端口用作您使用 NI-USRP 软件控制的触发输入 (TRIG IN)。
GPS ANTGPS天线信号输入端。 GPS ANT 是一种 SMA (f) 连接器,最大输入功率为 -15 dBm,输出为 DC 5 V,可为有源天线供电。 注意:如果不使用 GPS ANT 端口,请不要关闭它。
PCIe x4用于通过 MXI Express 四通道电缆连接 PCI Express 第 2 代 x4 总线的端口。 可用于连接外部 USRP 设备或外部机箱。
SYSTEM POWER IN接受 15 V ± 5%、10 A 外部直流电源连接器的输入。

1.2、SFP网口说明

NI USRP-2974是一张单板计算机(SBC)集成了一台X310(UBX-160+GPSDO),提供了两个SFP+ 端口用于数据的传输。

Location Port IP Address Interface Type
X310 Port 0 192.168.10.2 1GbE (HG Image)
X310 Port 0 192.168.30.2 10GbE (XG Image)
X310 Port 1 192.168.40.2 10GbE (HG or XG Image)
SBC Port 0 Manually set to 192.168.40.1 10GbE
SBC Port 1 Static or Dynamic (User Configurable) 10GbE

参考文献:https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA03q000001DsV3CAK&l=zh-CN

二、安装操作系统

2.1、安装Windows10操作系统

1、制作Windows启动盘

2、选择你的U盘作为启动项

删除掉所有的分区,然后进行安装。

当系统安装完成之后,请继续安装LabVIEW、NI USRP等工具包。安装完成之后,在NI MAX中会显示如下的图标

参考连接:https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA03q000000YHnICAW&l=zh-CN

2.2、安装Linux Real-Time

1、下载USRP-2974的系统镜像,LabVIEW Communications Real-Time Target Image

2、使用Putty,制作系统盘。当然你也可以选择其他的工具,这里以Putty为例。

3、单击开始。出现提示时,选择  “以 ISO 映像模式写入”,然后单击“确定”

4、等待格式化和配置完成。

5、单击“关闭”并从计算机中安全弹出 USB 闪存盘。

6、准备好启动盘之后,将USB启动盘插入USRP-2974,同时插入键盘和鼠标,注意需要是有线的。

7、将USRP-2974断电,然后再重新上电,连续按键盘上的 F10 键,直到启动进入启动选项菜单。

8、在UEFI列表中,选择插入的U盘,按Enter 键从 USB 闪存盘引导。

9、等待 NI Linux Real-Time 加载。按照说明进行安装。

10、出现提示时,移除 USB 驱动器,然后按照屏幕提示重新启动USRP。

11、系统将重新启动并进入 NI Linux RT 运行模式。

12、LabVIEW Communications System Designer 现在可以检测您的系统。

13、实时系统默认用户名为root,密码为空。

参考连接:https://www.ni.com/en/support/documentation/supplemental/18/provisioning-a-real-time-controller-or-usrp-stand-alone-device-f.html

三、开箱检查

3.1、硬件检查

设备自带的

包含的硬件有:1、USRP-2974,2、纸质文档,3、30dB衰减器,4、SMA馈线,5、电源适配器与电源线。

注意:为什么附件中配置了30dB衰减器,是非常有必要的,如果您直接将信号发生器连接或通过电缆连接到设备,或者将多个设备连接在一起,则必须将30 dB衰减器连接到每个接收USRP-2974的 RF 输入(RX1 或 RX2)。

需要自己准备的

除此之外,你需要自己准备一根千兆网网线,用于与设备的互联。

升级使用的

外置主机需要购买:万兆网卡、万兆光缆,可以参考 http://www.fansen.cc/2023/06/16/usrp-10g-net-use-manual/

和USRP的ETH1连接即可。USRP的固件用XG,可以用刷固件指令进行安装不同版本得固件。

uhd_image_loader –args=”type=x300,addr=192.168.30.2,fpga=XG”

3.2、软件安装

使用USRP-2974是需要在台式机安装NI的软件的,安装好之后,就可以正常使用了。软件的安装顺序需要匹配上,不能打乱顺序。

  • LabVIEW 64位和32位 2019版本
  • LabVIEW Communications 4.0
  • Modulation Toolkit 2019
  • NI USRP Toolkit 2019
  • LVComms80211v1950
  • LVCommsLTEv1950
  • LVCommsMIMOv1950

四、上手使用

4.1、连接到计算机

对计算机的要求:可以是笔记本或者台式机,都可以进行开发。

计算机和设备的互联一共有两种方式:

  • 将USRP-2974前面板的RJ45连接器连接到计算机的以太网端口。
  • 将USRP-2974前面板的SFP+端口0连接器连接到计算机的以太网端口。
  • 如果您有多台USRP-2974,可以将这些设备全部接入交换机中,计算机也接入其中;

设备上电:将电源连接至USRP-2974即可。

4.2、设备编程使用

需要注意的是,该设备的使用需要在LabVIEW Communications System Design Suite 中进行开发;如果你需要使用LabVIEW 进行编程,则是另外的一种方式,后文将会介绍这种方法。

1、首先你需要打开:LabVIEW Communications System Design Suite 4.0

2、在Projects中,创建示例项目:USRP-2974 Single-Device Streaming

3、添加USRP设备到项目中。找到SystemDesigner ,然后添加设备:


PC » Devices » Software Defined Radio » USRP RIO » NI USRP-2974
设备的路径

将设备添加完成之后,请完成配置。

4、运行:Tx and Rx Streaming (Host).gvi

5、点击:Stop,完成测试。

4.3、LTE、802.11、MIMO框架介绍

五、运行LTE框架

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