news 2026/10/20 4:36:35

使用JFMRFVU3P多通道同步相位测试

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张小明

前端开发工程师

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使用JFMRFVU3P多通道同步相位测试

JFMRFVU3P支持8个通道2.5G采集+2个通道5G采集。多通道RFsoc分别在多个tile上,难点为多tile之间的相位同步,特别是在测向应用中。测试环境:信号源输出468MHz信号,通过8功分器到,分别给8个2.5G采集通道进行采样,RFsoc内进行DDC,输出IQ信号,硬件环境如下:

上图中LAN-407是支持与 华为310P模块 直接互联的,只是上图中未安装310P模块,在未安装AI模块时,也可以通过PCIe总线,直接与台式机、服务器、飞腾D2000、飞腾S5000C、RK3588互联。

第一次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======

基准通道CH1峰值相位:145.55°
CH2 相对CH1相位差 = 24.83°
CH3 相对CH1相位差 = 32.13°
CH4 相对CH1相位差 = 49.03°
CH5 相对CH1相位差 = -138.09°
CH6 相对CH1相位差 = -122.13°
CH7 相对CH1相位差 = -99.75°
CH8 相对CH1相位差 = -92.52°

第二次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:-48.09°
CH2 相对CH1相位差 = 24.88°
CH3 相对CH1相位差 = 32.02°
CH4 相对CH1相位差 = 48.98°
CH5 相对CH1相位差 = -138.11°
CH6 相对CH1相位差 = -122.20°
CH7 相对CH1相位差 = -99.83°
CH8 相对CH1相位差 = -92.62°

以上可以看出,每次采集的其实相位变了,但是通道之间的相差没有变。有波动最大0.13度。

在不关电的情况下,第三次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:-108.53°
CH2 相对CH1相位差 = 24.88°
CH3 相对CH1相位差 = 32.02°
CH4 相对CH1相位差 = 48.99°
CH5 相对CH1相位差 = -138.11°
CH6 相对CH1相位差 = -122.19°
CH7 相对CH1相位差 = -99.82°
CH8 相对CH1相位差 = -92.61°

在不关电的情况下,重新下载bit文件,第四次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:68.80°
CH2 相对CH1相位差 = 24.84°
CH3 相对CH1相位差 = 31.98°
CH4 相对CH1相位差 = 48.95°
CH5 相对CH1相位差 = -138.15°
CH6 相对CH1相位差 = -122.24°
CH7 相对CH1相位差 = -99.94°
CH8 相对CH1相位差 = -92.64°

改变信号源的频率,从468MHz更改为478MHz,第5次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:168.81°
CH2 相对CH1相位差 = 25.21°
CH3 相对CH1相位差 = 32.33°
CH4 相对CH1相位差 = 49.51°
CH5 相对CH1相位差 = -133.31°
CH6 相对CH1相位差 = -117.35°
CH7 相对CH1相位差 = -94.60°
CH8 相对CH1相位差 = -87.37°

以上可以看出,各通道之间的相位差变了。也就是测向应用时,改变频率,就需要重新校准。

把信号源频率调回468MHz,采集数据测试第6次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:-38.36°
CH2 相对CH1相位差 = 24.82°
CH3 相对CH1相位差 = 31.98°
CH4 相对CH1相位差 = 48.95°
CH5 相对CH1相位差 = -138.16°
CH6 相对CH1相位差 = -122.22°
CH7 相对CH1相位差 = -99.88°
CH8 相对CH1相位差 = -92.64°

以上测试来看,若调回之前的频率,相位差固定是能恢复的。

板卡关电后再上电,再重新下载bit文件,信号源还是468MHz,采集数据测试第7次采集的频谱图如下,并计算各最大值对应的相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:26.17°
CH2 相对CH1相位差 = 24.75°
CH3 相对CH1相位差 = 31.93°
CH4 相对CH1相位差 = 48.81°
CH5 相对CH1相位差 = -150.75°
CH6 相对CH1相位差 = -134.63°
CH7 相对CH1相位差 = -112.18°
CH8 相对CH1相位差 = -105.06°

从以上来看,频谱位置变了。当然相位也变了,说明有代码有bug,还需要解决修改一下代码。当前FPGA温度为37.4度:

暂时对散热片进行加热,把fpga温度升上去,再复测相位:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:99.31°
CH2 相对CH1相位差 = 24.73°
CH3 相对CH1相位差 = 32.05°
CH4 相对CH1相位差 = 48.90°
CH5 相对CH1相位差 = -150.64°
CH6 相对CH1相位差 = -134.51°
CH7 相对CH1相位差 = -112.11°
CH8 相对CH1相位差 = -104.93°

以上来看,50度下相位变化不大。再继续升温,fpga温度到70度:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:-137.38°
CH2 相对CH1相位差 = 24.70°
CH3 相对CH1相位差 = 32.07°
CH4 相对CH1相位差 = 49.47°
CH5 相对CH1相位差 = -150.46°
CH6 相对CH1相位差 = -134.39°
CH7 相对CH1相位差 = -111.56°
CH8 相对CH1相位差 = -104.37°

继续升温到85度:

=======各通道相对CH1的相位差(deg)=======
基准通道CH1峰值相位:66.18°
CH2 相对CH1相位差 = 24.70°
CH3 相对CH1相位差 = 32.10°
CH4 相对CH1相位差 = 49.57°
CH5 相对CH1相位差 = -150.35°
CH6 相对CH1相位差 = -134.24°
CH7 相对CH1相位差 = -111.44°
CH8 相对CH1相位差 = -104.26°

在fpga内核85度和内核37度相比,变化情况:
CH2 相对CH1相位差变化 = -0.05°
CH3 相对CH1相位差变化 = 0.17°
CH4 相对CH1相位差变化 = 0.76°
CH5 相对CH1相位差变化 = -0.4°
CH6 相对CH1相位差变化 = -0.39°
CH7 相对CH1相位差变化 = -0.74°
CH8 相对CH1相位差变化 = -0.8°

也就是随温度变化了最大值为0.8度。

通过修改PS的配置,使多tile进行同步,同步后的测试情况如下:

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