WAIR-N400 网络型4x4通道通用软件无线电平台
1 WAIR-N400硬件外观和结构
WAIR-N400外型如下图
图1 WAIR-N400前面板
图2 WAIR-N400后面板
图3 WAIR-N400前面板接口
图4 WAIR-N400后面板接口
2 WAIR-N400硬件配置参数
表3 WAIR-N400硬件配置
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名称 |
具体参数 |
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尺寸 |
225mm*150mm*45mm（以实际为准±2mm） |
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处理单元 |
UltraScale+ 9CG FPGA |
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射频 |
内置LNA、ADC、DAC、混频和增益控制通道 RX0-3是MIMO输入，带宽为100MHz，射频范围为75MHz-6GHz，可按照用户需求配置不同混频器扩展接收范围； ORX0-1接收带宽450MHz； ORX0-1与RX0-3分时使用 TX0-3是MIMO输出，最大输出带宽为450MHz； 最大发射带宽： 450MHz 发射通道可选输出频率范围： 4个发射通道的最大功率0dBm，可通过配置不同巴伦和混频器控制发射频段范围： （1）选项1：625-2815MHz （2）选项2：2.8-6GHz （3）选项3：上变频器扩展到Ku频段（10.7-14.7GHz，覆盖Starlink上下行频段范围）。 |
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PS 端 DDR3 |
1GB，数据带宽可达 1066MHz*32bit |
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PL 端 DDR3 |
1GB，数据带宽可达 1600MHz*32bit |
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FLASH |
256Mbit QSPI FLASH |
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EMMC |
8GB |
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GNSS |
支持北斗B1I、B1C、B2a；GPS L1 C/A、L2C、L5；格洛纳斯L1、伽利略E1、E5a、E5b 授时型，秒脉冲标准差σ≤0.5ns |
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千兆以太网 |
PS 端 1 路千兆网口。 |
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USB TypeC |
插入后有4个逻辑连接： （1）FPGA下载线，实现FPGA升级； （2）UART0：Linux调试接口； （3）UART1：万兆以太网参数配置； （3）UART2：GNSS输入输出； |
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光口 |
共2路，其中1路默认支持万兆UDP协议； 另外一路当前尚未开发，拟支持串联授时同步。 |
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电源 |
DC-12V/3A |
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Ku天线接口 |
支持外接变频控制单元 |
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配套附件 |
GNSS天线1个、电源模块1个、千兆网线1根、万兆光纤1根、TypeC数据线1根 |
3 WAIR-N400内部逻辑框图
图5 WAIR-N400硬件内部逻辑框图
4 WAIR-N400用户接口
4.1接口
USB3.0接口（内置3个串口）；
千兆以太网接口1路；
万兆以太网接口2路；
4.2 USB接口
开机后插上USB线，从设备管理器可以看到3个新增串口，波特率为115200Baud/s。其功能定义如下。
表4 USB接口对应的串口定义
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串口编号 |
功能 |
备注 |
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串口1 （编号最小） |
用户输出和设置当前千兆和万兆以太网IP地址等参数 |
用户在开机后无法知晓当前设备IP地址时使用 |
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串口2 |
Ku上变频模块的配置和状态显示端口（Ku上变频模块的参数可通过千兆以太网或者本串口设定和读取） |
只对Starlink生成功能模块有意义 |
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串口3 （编号最大） |
设备Linux系统调试接口，连接后可以看到设备启动状态和当前工作状态 |
用户可以不必使用 |
4.3千兆以太网接口
一般在室内或者桌面环境下使用。主要功能包括：
（1）开机启动后，设备默认每秒以UDP方式向上位机发送遥测，UDP协议端口默认为4000。
（2）在收到UDP遥测后，上位机可通过TCP从上位机发遥控命令或者数据设备，上位机为TCP Client，板卡为Server。TCP端口与UDP端口遥测相同。
（3）在收到遥控命令后，设备产生数据采集等动作，并返回相应的结果，用于频谱扫描、辐射源定位、导航定位等功能。
4.4万兆以太网接口
4.4.1接口可用性
万兆以太网光口1和光口2，其中光口1为时间同步接口，只能使用光口2。
4.4.2接口功能
一般在远程环境下使用。主要功能包括：
（1）开机启动后，设备默认每秒以UDP方式向上位机发送遥测，UDP协议端口默认为4000。
（2）在收到UDP遥测后，上位机可通过UDP从上位机发遥控命令或者接收数据。
4.5设备与上位机的串口通信协议
见《WAIR-N400设备接口协议》。
4.6设备与上位机的千兆以太网接口通信协议
见《WAIR-N400设备接口协议》。
