Was ist der Unterschied zwischen USRP-Geräten von NI und Ettus Research?

Die wichtigsten Unterschiede zwischen USRP-SDRs von NI und Ettus Research sind im folgenden Diagramm zusammenfassend dargestellt:

Tabelle 1: Hauptunterschiede zwischen SDRs von Ettus Research und von NI

USRP-SDRs von NI und Ettus Research haben zwei Hauptunterschiede: Wie die Hardware geliefert wird und welche Hardwareoptionen verfügbar sind.

USRP-SDRs von NI werden vormontiert in einem Gehäuse verkauft, während einige USRP-SDRs von Ettus Research als Kits mit RF-Tochterplatine und Motherboard separat verkauft werden. So gibt es z. B. beim USRP-2945 von NI die gleiche Hardware wie bei einer X310-Hauptplatine plus zwei TwinRX-Tochterplatinen. In Tabelle 2 werden die äquivalenten USRP-Modelle von NI und Ettus Research verglichen:

Tabelle 2. Modellnummern für SDRs von NI und Ettus Research

Einer der Vorteile eines vormontierten USRP-SDR besteht darin, dass das Gerät vor dem Versand als montiertes Produkt getestet wird. Wenn es jedoch als Kit verkauft wird, wird jede Komponente einzeln getestet. Der separate Erwerb des Motherboards und der Tochterplatine bietet jedoch mehr Flexibilität, da manche Kombinationen nicht als ein einzelnes vormontiertes Gerät verfügbar sind. Einige der neuesten und fortschrittlichsten Funkgeräte, die unter dem Namen Ettus Research verkauft werden – wie das USRP N310, USRP N320, USRP N321, Ettus USRP X410 und Ettus USRP X440 – werden ausschließlich als vormontierte Funkgeräte verkauft.

Das NI Ettus USRP X410 ist das erste in einer Reihe neuer Funksysteme, die die Stärken von NI und Ettus Research vereint. Dieses vormontierte Funksystem unterstützt die beliebten Open-Source-Tool-Flows wie USRP Hardware Driver (UHD) und GNU Radio sowie LabVIEW. Das neue SDR basiert auf dem Xilinx Zynq UltraScale+ RF System-on-Chip (RFSoC) und verfügt über leistungsstarke HF-Sender- und -Empfängerhardware, um das bisher leistungsstarke softwaredefinierte Funksystem von NI bereitzustellen. Das RFSoC bietet eine Grundlage für Embedded-Prozessor und programmierbare FPGA, die mit Datenwandlern (Analog-Digital-/Digital-Analog-Wandlern) integriert werden. Der Quad-Core-ARM®-Prozessor erleichtert den eigenständigen Betrieb (Embedded-Modus) oder den Host-basierten Modus mit einem externen Host-Computer, um Ihre Anwendung auszuführen.

Abbildung 1: Das NI Ettus USRP X410

Obwohl die verschiedenen USRP-Modelle von NI und Ettus Research auf derselben Funksystemhardware basieren, unterscheiden sich die Softwareunterstützung und die Benutzereinstellungen. NI-USRP-Geräte werden hauptsächlich von LabVIEW-Benutzern mit dem NI-USRP-LabVIEW-Treiber verwendet. Geräte von Ettus Research werden von einer gemeinsamen Open-Source-UHD unterstützt. Zusätzlich zu diesen beiden Optionen verfügen Funksysteme von NI und Ettus Research über Möglichkeiten, mit denen die leistungsstarke MATLAB®-Entwicklungsumgebung von MathWorks genutzt werden kann.

Vorteile des USRP-LabVIEW-Tool-Flows

Die abstrakte LabVIEW-Entwurfsumgebung hilft Ihnen, die Entwicklung drahtloser Systeme zu beschleunigen und auch Personen ohne HDL-Entwicklungskenntnisse die FPGA-Programmierung zugänglich zu machen. Wenn Sie IP von Drittanbietern (z. B. MATLAB-Software von MathWorks oder Code aus der VHSIC-Hardwarebeschreibungssprache (VHDL)) verwenden möchten, können Sie diese direkt aus LabVIEW importieren, um einen Ausgangspunkt für die Programmierung zu haben und das Entwerfen der Anwendung zu beschleunigen. 

Vorteile des USRP-Open-Source-Tool-Flows

Alle USRP-SDRs von Ettus Research und NI werden von der UHD unterstützt, die von NI unter Open-Source-Lizenzen veröffentlicht wird. Dieser Treiber erleichtert die Entwicklung von Anwendungen auf USRP-Hardware in C/C++ und bietet plattformübergreifende Unterstützung für mehrere Industriestandardentwicklungsumgebungen und Frameworks wie das RF-Network-on-Chip (RFNoC), GNU Radio, HDL-Coder, MATLAB- und Simulink®-Software von MathWorks sowie Wireless Testbench™-software. Als in zwei Lizenzausführungen angebotene Software ist die UHD unter der Open-Source-Lizenz GNU General Public License Version 3 und einer alternativen, weniger restriktiven Lizenz für OEM-Kunden, die Hardware von Ettus Research einsetzen, erhältlich.

USRP-SDRs von NI werden zwar systemeigen von der UHD unterstützt, aber Siekönnen USRP-SDRs von Ettus Research auch mit einem NI-Äquivalent verwenden, um den LabVIEW-Workflow zu verwenden. 

Trotz der systemeigenen UHD-Unterstützung aller NI-USRP-SDRs ist das mit der Einheit gelieferte FPGA-Abbild möglicherweise nicht mit der neuesten Version des Treibers kompatibel. Prüfen Sie die Firmware und das FPGA-Abbild jedes Geräts, um sicherzustellen, dass die UHD ordnungsgemäß funktioniert.

Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie diese Open-Source-Software mit softwaredefinierten Funksystemen von Ettus zum Herstellen von Prototypen von drahtlosen Kommunikationssystemen mit mehreren Kanälen verwenden können. 

In Tabelle 3 finden Sie eine Zusammenfassung der unterstützten Software.

Tabelle 3. Vergleich der Unterstützung der Treibersoftware von NI und Ettus Research

Obwohl die beiden Marken unterschiedlich erscheinen, weisen die USRP-SDRs unter den Marken Ettus Research und NI mehr Gemeinsamkeiten als Unterschiede auf. In beiden Fällen ist die Hardware identisch und in den meisten Fällen werden beide Hardware-Sets sowohl vom NI-USRP-Treiber als auch vom UHD unterstützt.