Les périphériques USRP (Universal Software Radio Peripheral) sont des radios logicielles (SDR) commerciales prêtes à l’emploi. Des milliers d’ingénieurs dans le monde entier utilisent les radios logicielles USRP pour concevoir, prototyper et déployer rapidement des systèmes sans fil. Ils sont commercialisés et vendus sous deux marques différentes : NI et Ettus Research. Explorons les différentes radios logicielles USRP de NI, telles que USRP-2954, et les radios logicielles USRP d’Ettus Research, telles que USRP N320.
Les principales différences entre les radios logicielles USRP NI et Ettus Research sont illustrées dans le graphe récapitulatif suivant :
Tableau 1. Différences principales entre les radios logicielles Ettus Research et les radios logicielles NI
Les radios logicielles USRP NI et Ettus Research ont deux principales différences matérielles : Comment le matériel est livré et quelles options matérielles sont disponibles.
Les radios logicielles USRP NI sont vendues préassemblées dans un boîtier, tandis que certaines radios logicielles USRP Ettus Research sont vendues de manière modulaire sous forme de kits avec la carte fille RF et la carte mère vendues séparément. Par exemple, l’USRP-2945 de NI est le même matériel qu’une carte mère X310 et deux cartes fille TwinRX. Reportez-vous au Tableau 2 pour comparer les modèles USRP équivalents de NI et Ettus Research :
| Numéro de référence NI | Numéro de référence Ettus Research |
|---|---|
| n/a | B200mini/B205mini |
| USRP-2900 | B200 |
| USRP-2901 | B210 |
| USRP-2920 | N210 et WBX |
| USRP-2921 | N210 et XCVR2450 |
| USRP-2922 | N210 et SBX |
| USRP-2930 | N210 et WBX et GPSDO |
| USRP-2932 | N210 et SBX et GPSDO |
| n/a | N310 |
| n/a | N320/N321 |
| USRP-2974 | USRP-2974 |
| USRP-2940 | X310 et WBX |
| USRP-2942 | X310 et SBX |
| USRP-2943 | X310 et CBX |
| USRP-2944 | X310 et UBX |
| USRP-2945 | X310 et TwinRX |
| USRP-2950 | X310 et WBX et GPSDO |
| USRP-2952 | X310 et SBX et GPSDO |
| USRP-2953 | X310 et CBX et GPSDO |
| USRP-2954 | X310 et UBX et GPSDO |
| USRP-2955 | X310 et TwinRX et GPSDO |
| n/a | E310/E312/E313/E320 |
| X410/X440 | X410/X440 |
Tableau 2. Numéros de modèle de radio logicielle NI vs Ettus Research
L’un des avantages d’une radio logicielle USRP préassemblée est que, avant l’expédition, le périphérique subit des tests en production en tant qu’unité assemblée ; mais lorsqu’il est vendu en kit, chaque composant est testé individuellement. Cependant, l’achat séparé de la carte mère et de la carte fille offre plus de flexibilité, car certaines combinaisons ne sont pas disponibles en tant que périphérique unique préassemblé. Certaines des radios les plus récentes et les plus avancées vendues sous le nom d’Ettus Research, telles que USRP N310, USRP N320, USRP N321, Ettus USRP X410 et Ettus USRP X440, sont uniquement vendues sous forme de radios préassemblées.
NI Ettus USRP X410 est la première d’une ligne de nouvelles radios qui associent les forces de NI et d’Ettus Research. Cette radio préassemblée prend en charge les flux d’outils open source populaires tels que le driver matériel USRP (UHD) et GNU Radio, ainsi que LabVIEW. La nouvelle radio logicielle est construite sur le Xilinx Zynq UltraScale+ RF System-on-Chip (RFSoC) et dotée du matériel émetteur et récepteur RF hautes performances pour fournir la radio logicielle la plus puissante de NI à ce jour. Le RFSoC fournit une base de processeur embarqué et de FPGA programmable, intégrés aux convertisseurs de données (convertisseurs analogique-numérique/numérique-analogique). Le processeur Arm® quadricœur facilite le fonctionnement autonome (mode embarqué) ou le mode basé sur l’hôte avec une machine hôte externe pour exécuter votre application.
Figure 1. L’USRP X410 de NI Ettus
Bien que les différents modèles USRP de NI et Ettus Research soient basés sur le même matériel radio, le support logiciel et les préférences des utilisateurs varient. Les périphériques NI USRP ont été principalement adoptés par les utilisateurs de LabVIEW avec le driver NI-USRP LabVIEW. Les périphériques Ettus Research sont pris en charge par une UHD open source commune. En plus de ces deux options, les radios NI et Ettus Research ont toutes deux des options pour tirer parti du puissant environnement de conception MathWorks MATLAB®.
L’environnement de conception LabVIEW abstrait permet d’accélérer la conception de systèmes sans fil et de rendre la programmation FPGA accessible à ceux qui n’ont pas d’expertise en conception HDL. Si vous avez une IP tierce que vous souhaitez intégrer, comme le logiciel MathWorks MATLAB ou le code VHSIC Hardware Description Language (VHDL), vous pouvez l’importer directement à partir de LabVIEW pour fournir un point de départ de niveau supérieur et accélérer la conception de votre application.
Toutes les radios logicielles USRP d’Ettus Research et les radios logicielles USRP de NI sont prises en charge par l’UHD, publiée par NI dans le cadre de licences open source. Ce driver facilite le développement d’applications sur du matériel USRP en C/C++ et offre une prise en charge multiplateforme pour plusieurs environnements et frameworks de développement standard de l’industrie, tels que RF Network-on-Chip (RFNoC), GNU Radio, HDL Coder et les logiciels MathWorks MATLAB, Simulink® et Wireless Testbench™. En tant que logiciel à double licence, l’UHD est disponible sous la licence publique générale GNU open source version 3 et sous une autre licence moins restrictive pour les clients OEM déployant du matériel Ettus Research.
Bien que les radios logicielles USRP de NI soient prises en charge de manière native par l’UHD, vous pouvez égalementfournir des radios logicielles USRP d’Ettus Research avec un équivalent NI pour utiliser le flux de travail LabVIEW.
Malgré le support UHD natif de toutes les radios logicielles USRP de NI, l’image FPGA livrée avec l’unité peut ne pas être compatible avec la dernière version du driver. Veuillez vérifier le firmware et l’image FPGA de chaque périphérique pour vous assurer que l’UHD fonctionne correctement.
En savoir plus sur la façon dont vous pouvez utiliser ce logiciel open source avec des radios logicielles Ettus pour prototyper des systèmes de communication sans fil multivoies.
Consultez le Tableau 3 pour un résumé des logiciels pris en charge.
| Driver matériel USRP | NI-USRP | |
|---|---|---|
| Système d’exploitation | Windows Linux Mac OS | Windows NI Linux Real-Time |
| Langages de programmation - Hôte | GNU Radio C/C++ MATLAB/Simulink/Wireless Testbench Python | LabVIEW 2018 et versions ultérieures |
| Langages de programmation - FPGA | VHDL Verilog RFNoC (Framework FPGA Open Source) | LabVIEW FPGA |
Table 3. Comparaison du support logiciel de driver NI et Ettus Research
Bien que les deux marques semblent distinctes, les radios logicielles USRP sous la marque Ettus Research et la marque NI sont plus similaires que différentes. Dans les deux cas, le matériel est le même, et dans la plupart des cas, les deux ensembles de matériel sont pris en charge à la fois par le driver NI-USRP et par l’UHD.
La marque déposée Linux® est utilisée selon les termes d’une sous-licence de LMI, le détenteur exclusif de la licence de Linus Torvalds, propriétaire de la marque au niveau mondial. MATLAB® et Simulink® sont des marques déposées de The MathWorks, Inc.