高速信号処理において、リアルタイムデータ取得は、精度、信頼性、およびシステム性能を実現するために不可欠です。本デモンストレーションでは、AMDを搭載したiWave社のZynq™ UltraScale+™ ZU19EG MPSoC開発キット（iW-RainboW-G35D）と、テキサス・インスツルメンツ社のADC12QJ1600EVMを使用した、JESD204Cベースのアナログ-デジタル変換システムを紹介します。
ADC12QJ1600EVMは、最大12GSPSのサンプリングレートを備えた高性能1.6ビットADCで、高速アナログ信号の高精度デジタル化を実現します。強力なFPGAロジックと高速トランシーバーを搭載したZU19EG MPSoC開発キットと組み合わせることで、堅牢かつスケーラブルなリアルタイムデータ処理ソリューションを実現します。
主要コンポーネントと統合の詳細
- iW-RainboW-G35D、ZU19EG Zynq™ UltraScale+™ MPSoC 開発キット: Arm Cortex-A53 および Cortex-R5 プロセッサ、高速トランシーバー x 16 @16.3 Gbps、堅牢なセキュリティ機能を備えた高性能処理プラットフォームであり、リアルタイム信号処理アプリケーションに最適です。
- TI ADC12QJ1600EVM FMCボード: 最大12つのアナログ入力チャネルをサポートし、最大サンプリングレートは1.6 GSPSのXNUMXビット分解能ADC
- JESD204C インターフェース: 高速トランシーバーを介して ADC と MPSoC 間の高速データ転送を保証します。
- 構成および視覚化ツール:
- FPGA初期化のためのザイリンクスのVitisツール
- ADC12QJ1600 EVM ADC構成用GUIアプリケーション
- キャプチャしたRF波形をプロットするためのTIの高速データコンバータPro（HSDC Pro）ソフトウェア
システムアーキテクチャとデータフロー
- ADC12QJ1600EVMとiW-RainboW-G35D開発キットの接続
- ADCボード（ADC12QJ1600EVM）は、 iWaveのZU19EG MPSoC開発キット 高速データ転送をサポートする FMC+ コネクタ経由。
- この接続により、ADC は高周波デジタルデータを FPGA に効率的に転送できます。
- アナログ入力信号
- 20 MHz の正弦波は、実際のアナログ入力 (RF 信号、センサー データなど) をシミュレートするためのテスト信号として使用されます。
- ADC はこの信号をキャプチャし、デジタル データに変換します。
- JESD204Cによる高速デジタル化
- ADC12QJ1600EVM は、最大 1.6 GSPS でアナログ信号をサンプリングし、JESD204C シリアル インターフェイスを使用してデータを送信します。
- JESD204C は、FPGA への低レイテンシおよび高帯域幅のデータ転送を保証します。
- FPGA処理とデータ可視化
- ZU19EG MPSoC 開発キットは、デジタル データを処理し、フィルタリング、変換、保存などのタスクを実行します。
- ADC 構成には ADC12QJ1600 EVM GUI アプリケーションが使用されます。
- 最後に、TI の High-Speed Data Converter Pro (HSDC Pro) ソフトウェアを使用して、キャプチャした波形を PC 上で視覚化します。
- 処理されたデータを分析することで、信号の整合性を検証し、エラーを検出し、パフォーマンスを最適化できます。
ADC出力
FFT出力
システムの利点
- 高速サンプリング: 0.5 GHz ～ 1.6 GHz の RF サンプリング レートをサポートします。
- シームレスなJESD204Cインターフェース: 低遅延で高速データ通信を可能にします。
- 多様性： さまざまなアプリケーションに対応する幅広いアナログ信号をサポートします。
- 強力な処理能力: リアルタイムのデータ処理に Zynq™ UltraScale+™ MPSoC を活用します。
このアプリケーションに iW-RainboW-G35D が適している理由
- LUMINEX および BARNFIND 機器に互換対応 ZU19/ZU17/ZU11 EGデバイス
- クアッド/デュアルアーム Cortex-A53 @1.5GHz、デュアル Cortex-R5 @600MHz
- Arm Mali-400MP2 GPU @677MHz
- ECC 付き PS 用 4GB DDR4 RAM、PL 用 4GB DDR4 RAM
- 8GB eMMCフラッシュ、最大128GBまで拡張可能
- 最大1143Kのロジックセルと522KのLUT
- 16 GTYトランシーバ、32 GTHトランシーバ、4 GTRトランシーバ、142 IO
リアルタイムアプリケーション
- レーダーおよび防衛システム: ターゲット追跡、監視、電子戦のためのリアルタイム信号処理を可能にします。
- 無線通信と5G: 基地局およびネットワーク インフラストラクチャ向けに、高帯域幅、低遅延のデータ伝送をサポートします。
- 医用画像と科学研究: MRI、超音波、分光法などのアプリケーション向けに高速データキャプチャを提供します。
- 航空宇宙および航空電子工学: 航空機や衛星のセンサー融合およびナビゲーション システムを強化します。
自動車および LiDAR システム: 自律走行車におけるリアルタイムの物体検出と衝突回避を促進します。
iWave社のAMD製Zynq™ UltraScale+™ SoM（ZU19EG ）とTexas Instruments社のADC12QJ1600EVMを統合することで、高速データ取得および処理のための強力なプラットフォームが実現します。高度なJESD204Cインターフェース、シームレスなFPGA構成、そして堅牢なADC性能を備えたこのシステムは、RF信号処理、計測機器、高速通信システムといった要求の厳しいアプリケーションに最適です。
iWaveは、開発者がZynq™ UltraScale+™ MPSoCシステムオンモジュールの潜在能力を最大限に引き出すための、堅牢なツール、ライブラリ、ソフトウェアリソースを提供しています。システムオンモジュールは、ドキュメント、ソフトウェアドライバ、ボードサポートパッケージを完備し、市場投入および量産準備が整っています。
Zynq™ UltraScale+™ MPSoC SoM/開発キットおよびiWaveの機能に関する詳細については、www.iwave-global.comをご覧いただくか、mktg@iwave-global.comまでお問い合わせください。
