RFSoC多板同步|4块T510共32通道同步
01 RFSoC多板同步
Zynq™ UltraScale+ ™ RFSoC 架构将ZYNQ架构与直接RF 采样所需的灵活性和功能相结合,提供高度可重新配置的逻辑和软件可编程性。这使得它非常适合需要快速数据采集、高速数字信号处理和高效射频通信的应用,例如相控阵雷达、5G 和无线基础设施、射电望远镜以及测试和测量系统。
在相控阵雷达、分布式天线系统和 MIMO 网络等射频应用中,跨多个通道的相位同步至关重要。这些系统通常采用多个协同工作的电路板,以捕获和处理广域阵列或复杂网络中的数据。然而,这种多板设置带来了一个重大挑战:同步。如果没有精确的时序对齐,系统可能会出现数据不准确、信号衰减和性能下降的问题。确保所有板卡之间的同步对于维护整个系统的数据完整性和连贯性至关重要。
特别是不同的节点,处于不同的物理位置的情况下,也可以进行同步。
使用T510板卡进行多板同步的演示,展示T510平台可扩展、高性能射频系统。
RFSoC理论上可以实现任意多块板卡的同步,由于示波器只有4个通道(每一个RFSoC输出一路数据出来),这里就以四块T510进行展示 。
02 4块T510连接实物图

03 DAC同步

DAC连接示意图
4块T510的DAC发送100MHz的信号,示波器4个通道,每个通道对应不同T510的一个DAC通道 。

4块T510的DAC未同步前的波形

4块T510的DAC同步后4路波形几乎完全重合

4块T510的DAC同步后的波形通过上下平移区分开
04 ADC同步
通过信号发生器产生100MHz的一个信号,然后经过一个1分8的功分器,连接4块T510,每一块T510连接功分器的两个通道 。

在同一时刻采集信号,效果如下

4块T510的2个ADC通道同时采集
在100Mhz下不进行校准信号几乎完全重合,如果ADC想要更好的效果,可以后期处理的时候对每个通道进行校准,校准后相位差可达±3度 。
05 RFSoC多板同步应用

相控阵系统 :实现精确的波束成形,以提高雷达分辨率和瞄准精度。

5G和MIMO网络 :确保跨天线阵列的连贯传输,以实现高吞吐量无线通信。