Los dispositivos USRP (Universal Software Radio Peripheral) son radios comerciales definidas por software (SDR) y líderes en la industria. Miles de ingenieros de todo el mundo utilizan SDRs USRP para diseñar, crear prototipos e implementar rápidamente sistemas inalámbricos. Se comercializan y venden bajo dos marcas diferentes: NI y Ettus Research. Exploremos los diferentes SDRs USRP de NI, como el USRP-2954, y los SDRs USRP DE Ettus Research, como el USRP N320.
Las diferencias clave entre USRP SDRs de NI y Ettus Research se muestran en el siguiente resumen:
Tabla 1. Diferencias clave entre SDRs de Ettus Research y SDRs de NI
Los SDRs USRP de NI y Ettus Research tienen dos diferencias principales de hardware: Cómo se entrega el hardware y qué opciones están disponibles.
Los SDRs USRP de NI se venden preensamblados dentro de un gabinete, mientras que algunos de los SDRs USRP de Ettus Research se venden de forma modular como kits con la tarjeta hija de RF y la tarjeta madre se venden por separado. Por ejemplo, la USRP-2945 de NI es el mismo hardware que una tarjeta madre X310 más dos tarjetas hijas TwinRX. Consulte la Tabla 2 para comparar los modelos USRP equivalentes de NI y Ettus Research:
| Número de parte de NI | Número de parte de Ettus Research |
|---|---|
| n/a | B200mini/B205mini |
| USRP-2900 | B200 |
| USRP-2901 | B210 |
| USRP-2920 | N210 y WBX |
| USRP-2921 | N210 y XCVR2450 |
| USRP-2922 | N210 y SBX |
| USRP-2930 | N210 y WBX y GPSDO |
| USRP-2932 | N210 y SBX y GPSDO |
| n/a | N310 |
| n/a | N320/N321 |
| USRP-2974 | USRP-2974 |
| USRP-2940 | X310 y WBX |
| USRP-2942 | X310 y SBX |
| USRP-2943 | X310 y CBX |
| USRP-2944 | X310 y UBX |
| USRP-2945 | X310 y TwinRX |
| USRP-2950 | X310 y WBX y GPSDO |
| USRP-2952 | X310 y SBX y GPSDO |
| USRP-2953 | X310 y CBX y GPSDO |
| USRP-2954 | X310 y UBX y GPSDO |
| USRP-2955 | X310 y TwinRX y GPSDO |
| n/a | E310/E312/E313/E320 |
| X410/X440 | X410/X440 |
Tabla 2. Números de modelo SDR de NI versus Ettus Research
Uno de los beneficios de un SDR USRP preensamblado es que, antes del envío, el dispositivo se somete a pruebas de producción como una unidad ensamblada; pero, cuando se vende como un kit, cada componente se prueba individualmente. Sin embargo, comprar la tarjeta madre y la tarjeta hija por separado ofrece más flexibilidad, ya que algunas combinaciones no están disponibles como un solo dispositivo preensamblado. Algunas de las radios más recientes y avanzadas que se venden bajo el nombre de Ettus Research, como los modelos USRP N310, USRP N320, USRP N321, Ettus USRP X410 y Ettus USRP X440, se venden únicamente como radios preensambladas.
El NI Ettus USRP X410 es el primero de una línea de radios nuevas que combina la fuerza de NI y Ettus Research. Esta radio preensamblada es compatible con los populares flujos de herramientas de código abierto, como controlador de hardware USRP (UHD) y radio GNU, así como con LabVIEW. La nueva SDR está construido sobre Xilinx Zynq UltraScale+ RF System-on-Chip (RFSoC) y equipado con hardware de transmisor y receptor de RF de alto rendimiento para entregar la radio definida por software más poderosa de NI hasta la fecha. El RFSoC proporciona una base de procesador embebido y FPGA programable, integrado con convertidores de datos (convertidores analógico a digital/digital a analógico). El procesador quad-core Arm®s facilita el funcionamiento autónomo (modo embebido) o el modo basado en host con una máquina host externa para ejecutar su aplicación.
Figura 1. El NI Ettus USRP X410
Si bien los diversos modelos USRP de NI y Ettus Research se basan en el mismo hardware de radio, el soporte del software y las preferencias del usuario varían. Los dispositivos USRP de NI han sido adoptados predominantemente por usuarios de LabVIEW con el controlador NI-USRP LabVIEW. Los dispositivos de Ettus Research tienen el soporte de un UHD de código abierto común. Además de estas dos opciones, las radios de NI y Ettus Research tienen opciones para aprovechar el poderoso entorno de diseño MathWorks MATLAB®.
El entorno de diseño abstracto de LabVIEW ayuda a acelerar el diseño de sistemas inalámbricos y hace que la programación FPGA sea accesible para aquellos que no tienen experiencia en diseño HDL. Si tiene una IP de terceros que desea incorporar, como el software MathWorks MATLAB o el código VHSIC Hardware Description Language (VHDL), puede importarlo directamente desde LabVIEW para proporcionar un punto de partida de nivel superior y acelerar el diseño de su aplicación.
Todos los SDRs USRP de Ettus Research y los SDRs USRP de NI son compatibles con UHD, que NI publica bajo licencias de código abierto. Este controlador facilita el desarrollo de aplicaciones en hardware USRP con C/C++ y ofrece soporte multiplataforma para múltiples entornos y frameworks de desarrollo estándares de la industria, como RF Network-on-Chip (RFNoC), GNU Radio, HDL Coder y el software MATLAB, Simulink® y Wireless Testbench™ de MathWorks. Como software de doble licencia, el UHD está disponible bajo la licencia pública general GNU de código abierto versión 3 y una licencia alternativa menos restrictiva para los clientes OEM por volumen que implementan hardware de Ettus Research.
Si bien los SDRs USRP de NI son compatibles de forma nativa con UHD, también puede brindar a los SDRs USRP de Ettus Research con un equivalente de NI para usar el flujo de trabajo de LabVIEW.
A pesar del soporte nativo UHD de todos los SDRs USRP de NI, la imagen FPGA enviada con la unidad puede no ser compatible con la última versión del controlador. Verifique el firmware y la imagen FPGA de cada dispositivo para asegurarse de que el UHD funcione correctamente.
Aprenda más sobre cómo puede usar este software de código abierto con radios definidas por software Ettus para generar prototipos de sistemas de comunicación inalámbrica multicanal.
Consulte la Tabla 3 para obtener un resumen del software compatible.
| Controlador de hardware USRP | NI-USRP | |
|---|---|---|
| SO | Windows Linux Mac OS | Windows NI Linux Real-Time |
| Lenguajes de programación―Host | Radio GNU C/C++ MATLAB/Simulink/Wireless Testbench Python | LabVIEW 2018 y más reciente |
| Lenguajes de programación―FPGA | VHDL Verilog RFNoC (Framework FPGA de código abierto) | LabVIEW FPGA |
Cuadro 3 Comparación de soporte de software del controlador de NI y Ettus Research
Aunque las dos marcas parecen distintas, los SDRs USRP de la marca Ettus Research y la marca NI son más parecidos que diferentes. En ambos casos, el hardware es el mismo y, en la mayoría de los casos, ambos conjuntos de hardware son compatibles con el controlador NI-USRP y el UHD.
La marca comercial registrada Linux® se utiliza conforme a una sublicencia otorgada por LMI, el licenciatario exclusivo de Linus Torvalds, propietario de la marca en todo el mundo. MATLAB<b><sup>® </sup></b>y<b> </b>Simulink<b><sup>®</sup></b>son marcas comerciales registradas de The MathWorks, Inc.