概要

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Model 5553は、SOSAに準拠しZynq UltraScale+ Gen3 RFSoC (5GHz AD & 10GHz DA内蔵) を搭載した 3U VPXタイプの FPGAボードです。 レーダやSIGINT, EW等に使用されるCOTSハードウェアのソフトウェア互換性や相互運用性の課題を解決するためのSOSA規格（Sensor Open System Architecture）に準拠しており、5GHz 14bit 8ch A/Dコンバータと10GHz 14bit 8ch D/Aコンバータを搭載しています。アナログ入出力はVITA 67.3D準拠したバックプレーン経由のRF入出力に対応します。FPGA内にはARMプロセッサを内蔵していますので、ボード１枚で送受信機を構築することが可能です。ホストインタフェースは、PCIe Gen.3 x8レーンで高速データ転送が可能です。ソフトウェアは、ボードサポートパッケージ「Navigator BSP」及びFPGAデザインキット「Navigator FDK」を用意しています。 5G無線通信、気象レーダ、合成開口レーダ、パルスレーダ、フェーズドアレイレーダ、デジタルビームフォーミング、無線通信、ターゲット認識等の高速デジタル信号処理向けアプリケーションに最適です。

仕様

A/Dコンバータ	5GHz, 14bit, 8ch
D/Aコンバータ	10GHz, 14bit, 8ch
入出力コネクタ	VITA 67.3D（バックプレーン経由）
FPGA	1x Zynq UltraScale+ RFSoC
ドライバ	Linux
タイプ	3U VPX
温度範囲	-40 ～ +70℃（*コンダクションクール版）

特徴

クリックでレーダ信号処理向けに飛びます

▮ SOSA (Sensor Open Syste Architecture) 準拠
▮ Xilinx Zynq UltraScale+ Gen3 RFSoC FPGAを搭載
▮ 16GBのDDR4オンボードSDRAM
▮ オンボードGPSレシーバ
▮ 10Gigabit Ethernetサポート
▮ 40Gigabit Ethernetサポート
▮ VITA 67.3D光インターフェイスオプション
▮ x2 100Gigabit Ethernet UDPインタフェース
▮ PCI Express x8 (Gen. 1, 2, 3) インタフェース
▮ VITA 46, VITA 48, VITA 67.3D, VITA-65 (OpenVPX) などVITA規格と互換
▮ QuartzXM eXpressモジュールにより他のフォームファクタへの移行が可能
▮ Model 8257 1スロット3U VPX開発用シャーシ
▮ Model 6003 QuartzXMのカスタムキャリアを設計するためのModel 4801キャリアデザインキットオプション

▮ Pentek社の耐環境仕様レベル

RFSoCとは

RFSoCとはRF System On Chipの略で、8ch A/D及び8ch D/AとArm CPUコアを内蔵したXilinxのFPGAデバイスです。Zynq UltraScale+のシリーズで、以前のシリーズZynq UltraScale+ MPSoCをベースにしています。MPSoCは、UltraScale+プログラマブルロジックに統合された最大4つのARM Cortex-A53アプリケーションプロセッサと2つのARM Cortex-R5リアルタイムプロセッサを含む、システムオンチップ（SoC）アーキテクチャです。このソリューションは、1つのICにFPGAのハードウェアプログラマビリティとプロセッサのソフトウェアプログラマビリティの柔軟性を提供します。
RFSoC Gen3はMPSoC基盤の上に構築され、プログラマブルデジタルダウンコンバータ（DDC）を装備した8chの5 GSPS 14ビットA/Dコンバータと、デジタルアップコンバータ（DUC）を装備した8chの10 GSPS 14ビットD/Aコンバータを内蔵しています。

 

開発用のVPXシャーシを用意しています

Model 5950専用の開発用VPXシャーシをご用意しています。フロント側にModel 5950用のスロットが１スロットあり、リア側にRTM（リアトランジションモジュール）を搭載します。RTMにはJTAGポート、COMポート、LANポートがありユーザの開発用PCと接続することができます。

 

 

 

Model 5903 高速シンクロナイザボード

Model 5903 高速シンクロナイザボードは、システム内の複数のQuartzファミリーボードを同期することができます。これにより、Quartzファミリボードを拡張して更にマル多チャンネルの高速データ収集アプリケーションの同期サンプリングが可能になります。オンボードのプログラムマブルクロックジェネレータにより、サンプリングクロックを生成します。最大8枚のQuartz RFSoCボードを同期することができ、各ボードはトリガー、ゲーティング機能に使用できるタイミング信号とともに共通の同期用クロックを受信します。
Model 5903には、外部ソースからの信号を入力するための4つのフロントパネルMMCXコネクタがあります。1つはリファレンスクロック用、1つは同期用、2つはゲート/トリガー信号用です。内部プログラマブルクロックジェネレータは、1~5GHzのサンプリングクロック周波数を生成できます。
サンプリングクロックは、オンボードの100 MHzリファレンスにロックするか、外部リファレンスにロックすることができます。同様に、同期およびゲート/トリガーは、ソフトウェアを介してオンボードで生成することも、外部ソースを使用することもできます。

⇒ 8枚ボード同期システム構成例

SOSAとは

SOSAとは、Sensor Open System Architectureの略で、米国の空軍、海軍、陸軍、国防総省（DoD）、政府研究機関等の技術開発（統合）に於いて、C4ISR (Command, Control, Communication, Computer, Intellogence, Surveillance, Reconnaissance)サブシステム及びプラットフォームの価格、再構成可能性、パフォーマンス、およびハードウェア/ソフトウェア/ファームウェアの再利用を可能にするための技術的かつ経済的なスタンダードです。

 

 

QUARTZファミリ製品概要

ソフトウェア無線のパイオニア

Pentek社は、1986年に米国New Jerseyで設立された高速リアルタイム記録システム、データ取得とI/O、DSP (デジタル信号処理) および SDR (ソフトウェア無線) のリーディングサプライヤです。
30年以上にわたり、多くのミリタリプログラムや商用市場で顧客の要求を満たすボードとレコーディングシステムを設計および構築しており、ラボ向けおよび耐環境の高性能COTSボードと記録システムソリューションを提供しています。Pentek社の製品は、AMC、cPCI、FMC、PCIe、PMC、XMC、VME、VPX等の各種フォームファクタのボードレベル製品とポータブル、ラックマウント、SFF（スモールフォームファクタ）の記録システムを米国内で設計・製造しています。レーダー、通信、SIGINT、ビームフォーミング、ソフトウェア無線、SATCOM市場向けに広く供給しており、長期的な製品の可用性とライフサイクルサポートを提供します。

関連資料

▪ MISH Tech Journal Vol.12 (P14～P17)「FPGAはシステムデバイスに変わる」
▪ 新製品カタログ2020

アプリケーション

AE06：COTSベースのSDRシステムが5G製品開発を加速する
AE49：C4ISRデモンストレーターシステムを米軍に納入
AE56：SOSAとVITA – 次世代防衛システムのための協力
AE61：SOSA：組込みミリタリ電子システムの将来の方向性
AE67：頑丈なSFFプラットフォームで高度な信号処理を提供するための戦略

関連商品

• Model 60035GHz A/D & 10GHz D/A 搭載 Zynq UltraScale+ RFSoC Gen3 FPGAボード (小型モジュール)
• Model 59535GHz A/D & 10GHz D/A 搭載 Zynq UltraScale+ RFSoC Gen3 FPGAボード (VPX)
• Model 70535GHz A/D & 10GHz D/A 搭載 Zynq UltraScale+ RFSoC Gen3 FPGAボード (PCIe)
• Navigator BSPPENTEK社 JADE/QUARTZファミリ製品用 ボードサポートパッケージ (BSP)
• Navigator FDKPENTEK社 JADE/QUARTZファミリ製品用 FPGAデザインキット (FDK)
• Model 63535GHz A/D & 10GHz D/A 搭載 Gen3 RFSoC 耐環境ユニット (SFF)
• Model RTR 2757100Gb Ethernet データレコーダ