Лабораторная 11.1 — Требования проекта и системная архитектура¶

Цель¶

Определить требования итогового SDR-проекта и превратить их в понятную системную архитектуру.

Инженерный вопрос¶

Что именно должен делать интегрированный SDR-проект и какие блоки нужны, чтобы доказать, что он работает?

Зачем это нужно¶

Большинство неудачных интеграционных проектов терпят неудачу ещё до написания кода: цель была расплывчатой («сделать модем»), критерии успеха отсутствовали, или никто не записал, на какой частоте работает FPGA и на какой частоте захватывает RF-микросхема. Если сначала записать требования, придётся сделать выбор, который потом трудно менять (тип сигнала, план частот дискретизации, плоскость управления), а вопрос «работает ли?» превращается в числовой вопрос «прошёл/не прошёл». Это также фиксирует порядок рисков: первый аппаратный эксперимент должен быть самым маленьким из тех, что могут завершиться информативной неудачей.

Необходимые решения¶

Решение	Описание
Тип сигнала	тон, QPSK, пакет, пользовательская форма сигнала
План частот дискретизации	частота модели, частота FPGA, частота RF-захвата
Частотный план	LO TX, LO RX, цифровые смещения
Объём реализации	Python/MATLAB, fixed-point, RTL, RF
Плоскость управления	карта регистров AXI-Lite, путь DMA или статическое управление воспроизведением
Метрики	пик FFT, SNR, EVM, BER
Первый аппаратный шаг	разведочный пакет, кондуктивный loopback или полный прогон BER
Критерии успеха	числовые пороги «прошёл/не прошёл»

Эталонная архитектура¶

flowchart LR
    SRC[Источник сигнала] --> DSP[DSP-модель]
    DSP --> FXP[Fixed-point модель]
    FXP --> RTL[RTL-ядро модема]
    PS[Zynq PS / ПО] --> AXIL[Управление AXI-Lite]
    AXIL --> RTL
    RTL --> TXS[Граница отсчётов TX]
    TXS --> RF[RF-фронтенд AD9363]
    RF --> IQ[Запись IQ или RX Zynq]
    IQ --> RX[Обработка RX / BER]
    RX --> METRICS[Метрики]

Текущий рекомендуемый первый аппаратный шаг¶

Первым экспериментом с AD9363 не должна быть полная измерительная кампания. Это должен быть короткий разведочный пакет:

запрограммировать параметры детерминированного кадра через AXI-Lite;
запустить один короткий пакет при минимальном усилении TX;
держать усиление RX низким и ручным;
на первое наблюдение отключить AGC;
проверить только видимость пакета, признаки перегрузки и детерминированное восстановление.

Lab 11.7 даёт минимальную последовательность регистров со стороны PS для этого шага.

Так снижается риск перед попытками более длинных прогонов, развёрток BER или экспериментов с маршрутизированным loopback.

Чек-лист отчёта¶

Шаблон инженерного вывода¶

Интегрированный SDR-проект нацелен на ______. Основная сигнальная цепочка — ______.
Проект считается успешным, если ______. Наибольший технический риск — ______, потому что ______.