Четырехканальный цифровой SDR-приемник 1288ХК1Т

Микросхема 1288ХК1Т — четырехканальный цифровой SDR-приемник (DDC, Digital Down Converter).
Микросхема 1288ХК1Т предназначена для построения приемных трактов систем радиосвязи и радиолокации. В 1288ХК1Т реализованы функции преобразование входного сигнала с промежуточной частоты на низкую частоту с последующей фильтрацией и децимацией сигнала. Применение цифровой обработки сигнала на промежуточной частоте позволяет снизить требования к аналоговому тракту и упростить реализацию и/или улучшить производительность системы в целом. Производительность микросхемы достаточна для обработки четырех каналов узкополосной связи или одного канала широкополосной связи. На базе микросхемы 1288ХК1Т можно реализовать программно-перенастраиваемые фазированные и адаптивные антенные решетки, включая технологии «Smart Antenna» и MIMO. Цифровой приемник 1288ХК1Т содержит четыре идентичных канала, реализующих функции гетеродинирования, децимации и канальной фильтрации входного сигнала.
Каждый из четырех каналов цифровой обработки включает цифровой гетеродин (NCO, X), два каскада фильтров-дециматоров с постоянными коэффициентами (CIC2, CICN), два каскада программируемых КИХ-фильтров-дециматоров 64-го порядка (DFIR64) и комплексный умножитель выходного сигнала (FGAIN).
Цифровой квадратурный гетеродин обеспечивает перенос спектра входного действительного сигнала с промежуточной частоты на низкую частоту, умножая отсчеты входного сигнала на отсчеты опорного сигнала. В гетеродине реализовано управление частотой и фазой опорного сигнала.
Фильтры-дециматоры с фиксированными коэффициентами предназначены для предварительной децимации сигнала. Фильтры построены как фильтры с единичными коэффициентами (CIC — cascaded integrator/comb). Применение этих фильтров эффективно при больших значениях коэффициента децимации. При необходимости, эти фильтры могут быть выключены.
Два каскада программируемых КИХ-фильтров-дециматоров могут быть использованы для последующей децимации с небольшими коэффициентами децимации, коррекции искажений АЧХ, вызванных CIC-фильтрами-дециматорами и канальной фильтрации.
Каждый из каскадов КИХ-фильтров позволяет понизить частоту дискретизации от 1 до 16 раз. Максимальный порядок каждого фильтра — 64, тип фильтра — симметричный или антисимметричный. Фильтры способны обрабатывать два отвода за один период тактовой частоты СБИС. Фильтры имеют 32 программируемых коэффициента разрядностью 16 бит и реализованы как RCF фильтры (RAM Coefficient Filter). При тактовой частоте 100 МГц частота дискретизации сигнала на выходе КИХ-фильтра 64-го порядка составляет более 3МГц, и может быть увеличена за счет уменьшении порядка фильтра.
Комплексный умножитель выходного сигнала позволяет осуществлять плавную регулировку усиления канала и управление фазой выходного сигнала, что может быть использовано для улучшения динамического диапазона тракта обработки, построения АРУ или систем ФАР и ААР.
Маршрутизаторы потоков данных (MX) позволяют объединять вычислительные ресурсы нескольких каналов в один для повышение производительности FIR фильтров. Например, при объединении всех четырех каналов частота дискретизации сигнала на выходе FIR-фильтра 64-го порядка при тактовой частоте 100 МГц составляет более 12 МГц.
В 1288ХК1Т предусмотрена синхронизация работы нескольких микросхем, включая синхронный пуск, останов, очистку блоков обработки, установку параметров гетеродина и комплексного выходного умножителя. Синхронизация нескольких микросхем позволяет использовать MF01 в системах ФАР и ААР. Кроме этого, реализована функция параллельной конфигурации нескольких микросхем.
Вывод обработанного сигнала осуществляется через 16 или 32 бит параллельный порт или 4 или 8 бит линк-порт, управление осуществляется с помощью последовательного или параллельного порта. Разнообразие интерфейсов и режимов их работы, а также наличие встроенного буфера на 512 выходных отсчетов позволяют подключать MF01 к различным микропроцессорам и микроконтроллерам без использования дополнительной логики.

Сравнение 1288ХК1Т (МF-01) c зарубежными микросхемами

	MF01	AD6620	AD6634	GC4016
Количество каналов обработки	4	1	4	4
Количество независимых 16-битных входов	4	1	2	3
SFDR гетеродина, ДБ	>100	>100	>100	>100
Каскады CIC децимации	CIC2+CIC4−6	CIC2+CIC5	CIC2+CIC5	CIC4
КИХ-фильтр-корректор	64 порядка	нет	нет	21 порядка
Канальный КИХ-фильтр, порядка	64(128)	256	160	63(84)
Тактовая частота, МГц	100	65	80	100
Скорость работы канального фильтра 64 порядка, МВыб/с	3,125	1	1,25	2,5
Производительность, МMAC	~2600	260	~1200	~2500

Применение цифрового SDR-приемника 1288ХК1Т (MF-01) с сигнальными процессорами серии «Мультикор»)

Для настройки микросхемы и последующей обработки после MF-01 используются микросхемы серий «Мультикор», для чего в состав MF-01 включены параллельный порт, последовательный и SHARC-совместимый байтный линк, по которым микросхемы разных серий можно связать. На рис. 1 показано подключение микросхемы MF-01 к сигнальному процессору 1892ВМ3Т (МС-12) через параллельный 32-битный порт, а на рис. 2 — через линк и последовательный порты. Рис. 1.
Подключение четырех микросхем цифровых приемников MF-01 к одной микросхеме MC-12 через параллельный порт Рис. 2.
Подключение цифрового приемника MF-01 к микросхеме MC-12 через последовательный и линк порты

• Четыре канала цифрового приемника.
• Возможностью объединения каналов для построения широкополосного тракта.
• Скорость отсчетов входного сигнала: свыше 100 Мвыб/с на каждый канал.
• Тип входного сигнала: действительный 16-битный цифровой сигнал, комплексный 16-битный цифровой сигнал, комплексный 8-битный цифровой сигнал.
• Преобразование частоты действительного и комплексного сигнала.
• SFDR гетеродина: не хуже 100 Дб.
• Точность настройки гетеродина: 0,025 Гц при частоте входных отсчетов 100 МГц.
• Точность установки фазы гетеродина: 0,005°.
• Двухкаскадный фильтр-дециматор с фиксированными коэффициентами в каждом канале (первый каскад: CIC-фильтр степени 2, второй каскад: CIC-фильтр степени 4, 5 или 6)
• Общий коэффициент децимации: 1−16384.
• Два программируемых КИХ фильтра-дециматора 64-го порядка в каждом канале.
• Порт JTAG.
• Скорость работы программируемых КИХ-фильтров (64 порядок, тактовая частота 100 МГц):
  • 3,125 Мвыб/с для каждого канала.
  • 12,5 Мвыб/с при объединении каналов.
• Регулировка уровня сигнала с шагом 6дБ в каждом каскаде фильтрации.
• Плавная регулировка уровня сигнала с шагом 2^-14на выходе каждого канала.
• Буфер выходных данных на 512 отсчетов.
• Интерфейсы выходных данных: 4/8 бит SHARC-совместимый линк-порт, 16/32 бит параллельный интерфейс.
• Интерфейсы управления: последовательный синхронный порт, 16/32 бит параллельный порт.
• Синхронизация работы нескольких микросхем, включая синхронный старт/стоп, очистку тракта, установку гетеродинов и умножителей плавной регулировки уровня сигнала.
• Питание: цифровое ядро +2,5 В, контактные площадки +3,3 В.
• Максимальное потребление: 750 мВт.
• Диапазон рабочих температур: -60.+85 °C.
• Корпус: PQFP208 размером 30,6×30,6 мм.

Документация

Название документа	Дата	Размер	Скачать
СБИС 4-канального цифрового приемника 1288ХК1Т. Краткое описание	23.05.2017	1,9 Mб	1288HK1T_Brief (pdf, 2 МБ)
Техническое описание СБИС 4-канального цифрового приемника 1288ХК1Т	19.04.2019	2,2 Mб	Manual_1288HK1T (pdf, 3 МБ)
Габаритный чертеж 1288ХК1Т	03.03.2009	108 Кб	1288XK1T_outline (pdf, 1 МБ)
Комплект ПО для микросхемы 1288ХК1Т	07.11.2018	53,3 Mб
Вся документация

Средства разработки

	Модуль отладочный MF-01EM
	Среда разработки фильтровых трактов MFStudio
	Комплект ПО для микросхемы 1288ХК1Т