主要内容

LTE MIB复苏和细胞使用模拟设备AD9361 / AD9364扫描仪

这个例子展示了如何实现一个LTE主信息块(MIB)回收系统分区整个处理系统(PS)和可编程逻辑(PL) Xilinx®Zynq®平台模拟设备AD9361 / AD9364广播前端。示例演示了如何生成HDL IP核心PS的PL和嵌入式代码通过使用HDL工作流顾问。的例子显示了如何广播平台上运行的设计以及如何重用生成的FPGA比特流建立一个LTE MIB细胞扫描仪检测LTE的细胞信号在当地附近。

由于有限的硬件资源,本例不支持ZedBoard和FMCOMMS2/3/4。金宝app

介绍

LTE HDL MIB复苏(无线HDL工具箱)基于仿真软件®模型,您可以使金宝app用从合成检测MIB信息生成的数据与LTE工具箱™或停播LTE波形捕获。

这图显示了LTE的硬件架构图HDL MIB复苏的例子。

本例采用仿真软件模型的LTE HDL MIB复苏金宝app例子并部署一个硬件软件(HW / SW)合作设计的实现MIB接收机定位软件定义无线电(SDR)。这个例子演示了如何生成一个高密度脂蛋白IP核心PS的PL和嵌入式代码通过使用高密度脂蛋白工作流顾问。的例子显示了如何运行MIB收音机接收器的设计平台和如何重用生成的FPGA比特流建立一个LTE MIB细胞扫描仪检测LTE的细胞信号在当地附近。

设置

使用HW / SW合作设计工作流,您必须安装并配置额外的支持包和第三方工具。金宝app有关更多信息,请参见安装硬件软件合作设计

硬件生成模型

该仿真软件金宝app模型是一个硬件MIB恢复算法的生成模型。从这个模型中,您可以生成PL和HDL代码生成模板使用HDL工作流软件界面模型的顾问。使用模板软件界面模型,您可以生成一个应用程序,该应用程序可以运行在PS。这个图突显出硬件子系统和测试工具。

打开模型

HW /西南分区

LTE_MIB_HDL子系统包含功能实现PL。由于高速信号处理需求的设计,大部分的MIB恢复算法实现PL。ARM处理器把信息从FPGA和将有用的信息发送回主机显示在一个UDP链接。

LTE_MIB_HDL子系统是包围在ARM处理器上实现的功能软件。这些功能包括:

  • 纠正任何粗频率偏移

  • 启动和复位控制高密度脂蛋白的IP

  • 将解码MIB信息发送到主机显示。

  • 控制输入数据使用:停播或pregenerated测试数据存储在FPGA。

模拟硬件上的软件执行,子系统的输出数据是1000年downsampled。

LTE_MIB_HDL子系统

LTE_MIB_HDL子系统采用LTE手机搜索和MIB的恢复模型LTE HDL MIB复苏(无线HDL工具箱)例子并添加额外的功能集成模型与Zynq硬件体系结构。

这图显示了高密度脂蛋白LTE MIB复苏子系统的LTE HDL MIB复苏(无线HDL工具箱)的例子。为更多的细节在这个子系统,看到HDL优化LTE MIB的复苏部分例子。

StimulusSelector选择输入数据的MIB恢复算法切换停播波形或测试数据。测试数据使用LTE pregenerated工具箱和存储在一个FPGA查找表。

PrepInputs子系统调整率和接收的数据的格式。接收到的数据的ADC AD9361 / AD9364射频芯片是一个12位值,16位符号扩展。使用全系列,StimulusSelector子系统尺度16位的数据样本。利用硬件资源共享和简化接收机架构,StimulusSelector子系统配置数据速率。输入数据率为61.44 MHz,而所需的最大数据速率为30.72 MHz。这种差异意味着一个超频的因素N = 2美元。因此,StimulusSelector子系统downsamples数据的2倍。一个冷杉大量毁灭块实现了一个低通滤波器大量毁灭过滤器捕捉中央收到LTE波形的一部分,downsamples数据30.72 MHz。

模拟硬件生成模型

确认其操作,您可以运行硬件生成模型通过使用LTE波形存储在zynqRadioLTETransmitData.mat文件。的zynqRadioHWSWLTEMIBDetectorInit初始化脚本配置模型中使用的波形。的模型包含大量HDL-optimized使用纸浆包块,需要模拟信号,仿真可能需要一段时间。一旦MIB解码,示例显示了解码的信息。

使用内部测试数据传输从一个查找表(附近地区),设置的值externalDataSel块为false。在这种情况下,模型驱动信号开始在内部,每4 s重置MIB复苏。

选择precaptured停播数据存储在测试向量,设置的值externalDataSel块为true。

一旦你满意仿真硬件子系统的行为,你就可以开始生成HDL IP核的过程,并将其集成到SDR参考设计,ARM处理器和生成软件。

生成IP核心

为了目标,您必须设置Xilinx工具链通过调用hdlsetuptoolpath函数。例如:

> > hdlsetuptoolpath (“ToolName”,“Xilinx Vivado”,“路径”,“C: \ Xilinx \ Vivado \ 2019.1 \ bin \ vivado.bat ');

通过右键单击启动针对工作流LTE_MIB_HDL子系统和选择高密度脂蛋白HDL代码>工作流顾问

  • 在步骤1.1,选择IP核心代工作流和适当的Zynq广播平台:ADI射频SOM,ZC706和FMCOMMS2/3/4,ZCU102和FMCOMMS2/3/4,或ZC706和FMCOMMS5。由于有限的硬件资源,本例不支持ZedBoard FMCOMMS2/3/4。金宝app

  • 在步骤1.2,选择接收路径参考设计。对于这个示例,您可以使用默认的参考设计参数。

  • 在步骤1.3中,表映射DUT的接口信号的接口信号可用参考设计。因为这个例子使用一个通道,通道1的连接和阿喜注册接口配置为这些图片所示。

  • 在步骤1.4中,设置DUT合成频率。DUT合成频率取决于系统的基带采样率。对于这个示例,您可以使用默认的采样率61.44 MHz的价值。

  • 第二步准备HDL代码生成的模型通过执行设计检查。

  • 第三步生成HDL代码的IP核心。

生成软件界面模型和块库

步骤4的高密度脂蛋白将新生成的IP核心集成到工作流顾问Zynq特别提款权参考设计,生成相应的比特流,并加载比特流到董事会。

步骤4.2生成一个软件界面库和模板软件界面模型。

软件界面库

库包含AXI界面块LTE_MIB_HDL子系统和一个AD936x接收器产生的块。的数据端口接收方代表了流媒体数据块之间的接口和ARM处理器的FPGA用户逻辑。因为硬件生成模型不包含任何特别提款权接收机块,AD936x接收器块参数设置默认值。

当使用图书馆块在一个模型中,您必须配置参数正确地为您的应用程序。考虑到任何更新LTE_MIB_HDL子系统自动propageted图书馆块模型中当你再次运行步骤4.2。

软件界面模型模板

您可以使用生成的模板软件界面模型作为起点SW目标,如外部模式模拟,processor-in-the-loop,全面部署。因为生成的模型覆盖每次运行步骤4.2,建议保存这个模型在一个唯一的名称和发展您的软件算法。

生成和负载比特流

高密度脂蛋白的最后步骤工作流程顾问产生的比特流PL和下载比特流到板上。

  • 步骤4.3 PL生成一个比特流。您可以执行这个步骤在外部壳通过选择外部运行构建过程。这个选择允许你继续使用MATLAB在构建FPGA映像。一旦一些基本项目检查完成,步骤4.3是标志着一个绿色的复选标记。然而,你必须等到外部壳层显示一个成功的比特流构建在继续下一步之前。

  • 步骤4.4下载比特流到设备上。继续这一步之前,确保MATLAB建立正确的物理IP地址的无线电硬件通过调用zynq函数。

> > devzynq = zynq (“linux”,“192.168.3.2”,“根”,“根”,“/ tmp”);

默认情况下,物理无线硬件192.168.3.2的IP地址。如果你改变了无线电硬件IP地址在硬件设置过程中,你必须提供地址。

另外,如果你想加载外的比特流工作流的顾问,创建一个特别提款权广播对象和使用downloadImage函数。收音机对象创建步骤1.1中选择取决于广播平台。

  • 如果选择广播平台ADI射频SOMZ,ZC706和FMCOMMS2/3/4,或ZCU102和FMCOMMS2/3/4,创建一个AD936x广播对象。

> > = sdrdev(电台“AD936x”);
  • 如果所选的广播平台ZC706和FMCOMMS5,创建一个FMCOMMS5广播对象。

> > = sdrdev(电台“FMCOMMS5”);

下载比特流使用广播对象接口选择的无线电设备。

> > downloadImage(广播,“FPGAImage”,“hdl_prj \ vivado_ip_prj \ vivado_prj.runs \ impl_1 \ system_top.bit ')%路径生成的比特流

LTE MIB恢复软件接口模型

LTE MIB复苏模型从模板生成的软件接口模型。模型试图检测细胞和解码mib在指定的中心频率。的重置和粗频率搜索控制器块纠正偏移22.5 kHz频率步进通过潜在的补偿。搜索停止当最优的一步是发现导致MIB解码以最小的频率偏移修正好。的重新启动控制器细胞块重置搜索和MIB解码在高密度脂蛋白的IP在MIB检测或检测超时。的重新启动控制器块也与粗频率搜索控制器和校准前的中心频率MIB解码。与内部测试数据运行时,一个更简单的状态机是用于将没有频率偏移量。

打开模型

模型的配置基于Xilinx zynq - 7000目标。您可以使用此目标ADI射频SOM,ZC706和FMCOMMS2/3/4,或ZCU102和FMCOMMS2/3/4广播平台。为ZCU102和FMCOMMS2/3/4广播平台,你必须通过选择重新配置模型Zynq UltraScale + MPSoC ZCU102 IIO收音机模式设置(Ctrl + E) > >硬件板硬件实现。你也可以通过双击所选硬件板目标块。

在Zynq董事会运行设计

您可以运行LTE MIB恢复软件界面模型监视和优化模式。在这种模式下,您可以控制仿真软件的配置模型。金宝app另外,在董事会的部署设计与仿真软件,点击金宝app构建部署和启动

设置源LTE MIB的检测:

  • 使用波形存储在FPGA上,设置的输入externalDataSel块为0。

  • 检测现场停播信号,设置的输入externalDataSel块1。这个选项需要传输中心频率的LTE手机发射塔在你的区域。这个例子的默认中心频率806 MHz。

重置接收机的软件算法配置超时默认值为1000,这对应于1秒。硬件起动信号配置重置接收每4秒。

主机接口模型

手臂将直接解码MIB信息发送回主机通过以太网链路使用UDP发送块。UDP发送块必须的IP地址的主机的IP地址,默认情况下,“192.168.3.1”。如果你改变了IP地址在硬件设置过程中,你应该提供这个地址。

这个接口模型运行在主机接收UDP数据Zynq发送的广播,解包数据,并显示实时数据使用范围块。下面的UDP接收模型说明了如何接收解码数据,并显示结果。

打开模型。

当运行成功,显示接收到的数据的例子从FPGA的测试波形。

LTE MIB细胞扫描仪SW接口模型

使用硬件生成模型,你也可以实现一个LTE MIB细胞扫描仪。在中心频率和扫描搜索LTE发射塔在当地附近,您可以重用FPGA比特流生成的MIB检测器的例子。你只需要修改LTE MIB恢复软件界面模型通过更新中心频率随时间和检查有效的MIB信号,如LTE MIB细胞扫描仪模型所示。您还可以运行这个模型监视和优化模式或可以在黑板上完全部署模型。

打开模型

AXI界面块读写寄存器的MIB探测器IP核心。ARM-FPGA界面块配置射频参数。您可以调整中心频率的实时的软件算法。选择扫描的乐队,设置参数LTE细胞扫描仪和粗搜索频率控制器块。

LTE细胞扫描仪和粗搜索频率控制器块使用MATLAB状态机。状态机程序的中心频率,给出了射频卡时间解决,并等待有效MIB的信号。的numMIBRetries端口的数量决定了MIB检测中心频率。

Concat和发送到主机块将MIB信息和相关数据的包发送到主机在UDP。使主机显示模型能够定期更新其状态,阻止也向主机发送当前的中心频率定期。

查看解码MIB信息,打开LTE MIB记录器主机模型。这个模型显示MIB信息和当前的中心频率扫描。

总结

这个例子展示了如何实现一个LTE MIB检测器和一个LTE细胞扫描仪部署为HW / SW合作设计实现使用相同的硬件生成模型。生成的HDL实现IP核套装。生成的软件界面模型作为模板,可以容纳每个算法的控制特定方面的发展。