Plateforme de développement SDR VITA 90 - 4 voies jusqu’à 6 GHz avec traitement CPU et GPU : VNX+ Development Platform | EPIQ

La VNX+ Development Platform est une plateforme complète de développement de systèmes radio logiciels au format VITA 90. Elle est conçue pour accélérer la démonstration, le développement et l’intégration de charges utiles RF autonomes capables d’héberger des applications de traitement du signal, d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique.

La plateforme réunit dans un même châssis une carte radio logicielle VNX400, un fond de panier, un module d’alimentation, un calculateur monocarte équipé d’un NVIDIA Jetson Orin NX, des ressources FPGA et un stockage local. Elle offre jusqu’à quatre voies de réception et quatre voies d’émission, accordables indépendamment ou utilisables de manière cohérente en phase.

Chaque voie couvre une plage de fréquences de 10 MHz à 6 GHz avec une bande passante instantanée de 50 MHz. Son architecture ouverte permet de développer des traitements personnalisés dans les FPGA, sur le processeur ou sur le processeur graphique, tout en s’appuyant sur la bibliothèque de commande Libsidekiq.

Avantages

• Plateforme de développement complète : intégration du châssis, du fond de panier, de l’alimentation, de la radio logicielle, du calculateur et du stockage.
• Quatre voies RF configurables : réception et émission indépendantes ou cohérentes en phase selon l’application.
• Traitement embarqué CPU et GPU : exécution locale d’applications de traitement du signal, d’analyse RF et d’intelligence artificielle.
• Architecture ouverte : accès au code RTL FPGA, aux pilotes Linux et aux interfaces de programmation pour le développement de fonctions personnalisées.
• Filtrage de présélection RF : amélioration de la sélectivité du frontal RF avant numérisation.
• Fonctionnement autonome : acquisition, enregistrement, traitement et émission réalisables directement sur la plateforme.
• Synchronisation précise : prise en charge d’une référence de 100 MHz, d’une entrée 1 PPS et d’une entrée GPS.
• Agilité fréquentielle : prise en charge du saut rapide de fréquence en réception et en émission.
• Format compact à faible encombrement : plateforme adaptée aux systèmes soumis à des contraintes de volume, de masse et de consommation.
• Compatibilité logicielle : plateforme testée avec les logiciels OmniSIG de DeepSig et Sceptre de 3dB Labs.

Caractéristiques principales

• Architecture mécanique : plateforme modulaire au format VITA 90.
• Nombre maximal de voies de réception : 4.
• Nombre maximal de voies d’émission : 4.
• Plage de fréquences : de 10 MHz à 6 GHz.
• Bande passante instantanée : 50 MHz par voie.
• Accord des voies : indépendant ou cohérent en phase.
• Connecteurs RF : quatre connecteurs SMA femelles.
• Facteur de bruit typique : inférieur à 5 dB.
• Point d’interception d’ordre 3 en entrée typique : +2 dBm.
• Niveau RF maximal sans détérioration : +20 dBm.
• Dynamique sans parasites typique : 75 dB.
• Résolution des convertisseurs analogique-numérique : 16 bits.
• Résolution des convertisseurs numérique-analogique : 16 bits.
• Puissance maximale d’émission : +5 dBm.
• FPGA radio : deux AMD Xilinx Artix XC7A50T, un par radio NV100.
• Calculateur principal : NVIDIA Jetson Orin NX avec processeur graphique Ampere et processeur Arm Cortex-A78AE.
• Mémoire vive : 16 Go LPDDR5.
• Stockage : support NVMe pour le système d’exploitation et les données utilisateur.
• Interfaces utilisateur : USB 3.2, USB 2.0, micro-USB, Ethernet 1 Gbit/s et DisplayPort.
• Référence d’horloge : 100 MHz.
• Entrée de synchronisation : 1 PPS sur entrée AUXCLK.
• Entrée GPS : oui.
• Tension d’alimentation : de 16 à 36 V DC.
• Consommation typique : 40 W.
• Dimensions : 140 × 130 × 90 mm.
• Masse : 2,5 kg.
• Température de fonctionnement : de -40 à +70 °C, mesurée sur la surface de la plaque froide dans des conditions de fonctionnement typiques.
• Température de stockage : de -40 à +85 °C.
• Classification d’exportation : 5A991.b.
• Marquage CE : non.

Modes RF disponibles

La prise en charge du saut rapide de fréquence cohérent en phase sur deux ou quatre voies est indiquée comme une fonction future dans la documentation fournie.

Architecture de traitement

La plateforme permet de déplacer les flux de données I/Q vers le NVIDIA Jetson Orin NX par l’intermédiaire du fond de panier PCIe. Les traitements peuvent ainsi être exécutés sur le processeur central ou le processeur graphique pour réaliser des analyses en temps réel, de la classification de signaux ou d’autres traitements accélérés en périphérie de réseau.

Les fonctions nécessitant une faible latence peuvent également être intégrées directement dans les FPGA de la radio. La documentation mentionne notamment la possibilité de réaliser des traitements FFT en ligne, de la canalisation des voies de réception, de la lecture de formes d’onde et de l’interpolation sur les voies d’émission.

Le stockage local permet d’enregistrer les signaux pour une analyse ultérieure ou de stocker des formes d’onde arbitraires destinées à être émises de manière indépendante ou cohérente sur les différentes voies.

Applications typiques

• Développement de charges utiles RF au format VITA 90.
• Surveillance et analyse du spectre.
• Radiogoniométrie avec plusieurs voies cohérentes.
• Classification automatique de signaux RF.
• Traitement RF assisté par intelligence artificielle.
• Systèmes autonomes de détection et d’analyse.
• Nœuds de capteurs en réseau destinés aux environnements difficiles.
• Charges utiles pour systèmes aériens sans équipage.
• Véhicules terrestres autonomes.
• Systèmes avioniques compacts.
• Essais et mesures RF.
• Développement de formes d’onde personnalisées.

Pourquoi choisir la plateforme de développement SDR VITA 90 - 4 voies jusqu’à 6 GHz avec traitement CPU et GPU : VNX+ Development Platform

La VNX+ Development Platform regroupe dans un format compact les principales fonctions nécessaires au développement d’un système RF embarqué : réception, émission, synchronisation, traitement FPGA, calcul CPU et GPU, stockage et interfaces de communication.

Elle permet de travailler avec quatre voies RF indépendantes ou cohérentes, tout en donnant accès à une architecture logicielle et matérielle ouverte. Les développeurs peuvent ainsi répartir les traitements entre les FPGA, le processeur et le processeur graphique selon les exigences de débit, de latence et de complexité de leur application.

ES France accompagne les utilisateurs dans l’analyse de l’architecture RF, la définition des modes de réception et d’émission, le choix des interfaces de synchronisation et l’intégration de la plateforme dans les projets de mesure, de surveillance ou de traitement embarqué.