【大疆 SDR 图传 P1 】 功能拆解,通信功能剖析

news2024/11/16 1:23:23

大疆 SDR 图传 P1

  • 拆解视频
  • P1 SoC
      • 1、哲酷
      • 2、小米
      • 3、大疆(文章主角)
    • 一、为什么说SDR技术
      • 1、sdr 软件无线电
      • 2、影视博主的测评方法
      • 3、第一个说自己SDR的还是这个老登
    • 二、大疆的图传发展历程
      • 1、FPGA+ AD9363
      • 2、 P1 自研
        • 1、2个DSP和一个CPU A7
        • 2、音频子系统
        • 3、图像子系统
    • 三、 SDR 系统相关内容
      • 1、X1643
      • 2、XC4210
      • 3、SDR 系统
    • 四、 SDR 爱好者,是否可以用与通用的平台
      • 1、理由1 ,频段
      • 2、理由2,开发
    • 五、论图传的未来
      • 1、潜在新玩家
      • 2、 同款玩家
    • 六、图传 物理层波形
      • 1、单载波均衡 SC-FDE
      • 2、连续波 QPSK

拆解视频

请看这位博主的视频:

『全网首拆』大疆DJI SDR图传拆解|SDR竟不是新技术?|方案解析|P1芯片

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然而和拆解的A7芯片没任何关系,搞笑二人组。
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P1 SoC

这块芯片前身是大唐旗下联芯的LC1860C;这块传奇芯片在4G时代大放异彩,但是某些原因之后,技术打包转让给三家,分别是:小米,大疆,哲酷(VIVO);

1、哲酷

哲酷目前已经停业了,我的2个朋友毕业前拿了他家的offer,结果快毕业了,就被裁了,开开心心拿赔偿。

2、小米

自研芯片 澎湃2,非常优秀的产品。没这个自研芯片,估计下沉市场很难做起来,高通芯片那可是真的贵。

3、大疆(文章主角)

自研 P1 SoC 芯片。

ps:P1芯片手册应该没有公开吧?所以下文全部使用LC1860C的芯片手册来说。

一、为什么说SDR技术

这估计是大部分人难以理解的地方了,看了N位影视博主的测评视频,不出意外的都是好评,但是很统一的都说:“使用了SDR技术”

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如果是通信工程本科或者硕士专业的同学看完他们得视频,估计都得笑喷了吧,门外汉这不是,性能这么好,跟sdr连根毛关系都没有的好吧!!

那咱就说说这个SDR是个啥吧,我之前给高校讲课,讲了两天,最后我问大家,大家还有什么问题的吗?一个女生说:什么是软件无线电啊。这几乎成了我的梦魇,以至于我后来一直耿耿于怀。

1、sdr 软件无线电

大家知道吧,在更早的时候,都是没有软件的概念的,机器都是定死的,做成啥就是啥,想改,那就必须重新做硬件。要是经常要改,或者量不够大,这肯定死翘翘了。

所以单片机 这类MCU不就出现了,牛逼就牛逼在把各种硬件都连接在单片机上,用c语言写写软件,调试个几天,就完事了。
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有新的定制需求了,那就改改代码,就可以了。硬件基本上不用改,改改代码就行了,各个厂家吃到了甜头,所以TI和ST这类厂家就发展起来了。后面出现的什么ARM啊,其实都是这个软硬分离之后的产物。

既然其他行业都靠这个思路发家致富了,咱通信行业肯定也会受到影响,影响的结果就是,之前纯电路做出来的通信系统也软件化了,通信通信,说白了就是把信息转化为电磁波,然后再把电磁波转化为信息
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软件无线电的软件跑在哪里呢?软件其实就跑在四个地方:CPU里,DSP里,GPU里,FPGA芯片里。
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如果你学会了C语言,你是可以把通信的信号处理代码运行在这些处理器的。那信号怎么发射出去和接收回来呢?这里就用到了你大学学过的ADC和DAC,数模转化和模数转化。

电磁波在空气里是模拟信号,而你用代码处理,处理的肯定是离散后的数字信号,所以你大学为啥非要学:离散数据,模电和数电,这真的是有用的,但是因为教学过于超前,而实践跟不上,所以出现了大学教授的知识是过期的言论,过期是真不过期,相反却是真正的精华,只是苦于大学老师的工程经验不满足教学导致的。各种技能培训班能教编程技能,但是长期以往,就出现了技术过期的窘境。如果可能相结合,那么就完美了。

2、影视博主的测评方法

我问你三个灵魂问题:

1、为啥大夏天的时候,太阳晒破皮,你为啥要打伞?
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2、你躲在墙的后面,为啥墙的后面还是亮的,还是能看得到?
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3、上学的时候,坐在窗户旁边的你有没有玩女生的化妆镜子,反射阳光到你的基友眼里。

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我猜,你是懂得,无线电就是电磁波,光也是电磁波,灵魂三问,不就是光得衰减,漫射,反射;对应通信里面,就是 信号得衰减,信号得绕射,信号得反射。

影视测评博主可不是吃饱了撑得,非要在楼道里瞎转悠,非要说隔了几堵墙,非要拉一个很远得距离,对于真的甲方而言(影视工作者),中间隔着墙,或者距离远,是真的影响到了他们的拍摄体验,他们的测试产品方法不能说原始,只能说最贴近实际使用。

而通信专业的测试方法是用:衰减器或者信道模拟器来进行测试的;衰减器就是一把雨伞,能够把信号按照规定的刻度去衰减,相当于模拟几堵墙;
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而信道模拟器还可以模拟下雨,下雨其实对信号也是有影响的。在屋子里的话,信号还会来回反射,大家知道:同相叠加,异相相消吧;
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这就是信号在你屋子里随便反射,最终就会造成这样的情况,这就是多径效应。

还有其他的影响,移动速度造成的频移,除非摄影师屁股上喷火,速度肯定上不去,多普勒可以忽略,也就是本地的晶振会造成一些频偏影响。算法是能够去除的,所以忽略。

3、第一个说自己SDR的还是这个老登

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破案了把,如果市场的同事看到了这个,估计就直接搬运就行,就比如说自己用了OFDM技术一样,管他是啥,缩写的名词直接套用。

二、大疆的图传发展历程

我看的是:https://www.chinahpsy.com/detail-171574.html

OcuSync系列是DJI 无人机远程通信控制(remote control,RC)系统。它用于无人机和遥控器之间传输所有数据。与其他 RC 协议(如 Jeti 的 EXBus、Futaba 的 S-Bus、ExpressLRS)不同,OcuSync 不仅传输控制信号和遥测数据。无人机摄像头的实时画面的完整传输也通过 OcuSync 进行数字传输。

遥控,遥测,测距,图传,这应该是目前航天所需的功能了把,所以大疆应该就差测距功能了,或者有?我不清楚。

1、FPGA+ AD9363

早期O1图传用的是FPGA+ AD9363。

如果是干军工的,或者通信的硕士,瞬间就明白了,这也太经典了。

后来肯定是因为成本或者供应链的问题,或者更长远的发展考虑,就有了后续的自研方案。

2、 P1 自研

基于LC1860C,那么就需要看这个芯片的完整构架:

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虽然我们没P1的手册,但是这个还是可以说明一些问题的。

LC1860C 芯片整体分为 AP、CP 和顶层 3 个部分,其中 AP 为应用处理单元,CP 为通信处理单元,顶层主要包括 DDR 子系统、音频处理子系统、COM_APB 子系统和 Debug子系统几部分。其中音频子系统中,采用一个独立的 DSP,用于处理话音的运算,同时完成 DDR 相关控制、导现场等操作。

绿色部分的是:SDR system,还有Three DSP Cores。看到了吧,这就是一个基于DSP+CPU的SDR系统。

1、2个DSP和一个CPU A7

三个 DSP 处理核(X1643、XC4210、TL420),专用作内部单元配置、通信协议数据处理以及音频数据处理。其中2个DSP是用于咱信号处理的。

  • CP_A7 负责高层协议处理;
  • X1643 负责 L1 的控制;
  • XC4210 为矢量处理器,完成各个通信模式下算法处理。

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我们SDR 关注的其实就是这个了,看完它,你就可以认为P1就是这个样子,但是大概率会升级型号的。

2、音频子系统

为啥说这个呢,是因为除了SDR通信外,各种图像和声音也是需要处理的,那么肯定是需要有对应的处理芯片的。

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3、图像子系统

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图像功能也有了;

所以P1 还是很强的;

这就有疑惑了,FPGA A7上门到底跑啥东西了,我想再以后的处理中,FPGA中IP 如果能够集成到P1中去,那么体积会变得更小,而功耗也会下降了。

三、 SDR 系统相关内容

1、X1643

X1643 是 CEVA 基于 VLIW 和 SIMD 架构的 DSP,支持并行指令处理。

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2、XC4210

XC4210 是 CEVA 第七代 DSP core,基于 CEVA-X16XX 系列的架构设计,并集成了矢量通信单元,可以处理大量的通信算法协议数据。

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3、SDR 系统

子系统包含 XC42108 个 TCE 模块(HARQ、TURBO、MLD、MRD、FWHT、DESPREADER0/1/2)。

TCE 模块和 XC4210 通过 FIC 总线接口连接。

  • HARQ : 混合自动重传模块
  • TURBO : 译码器,用于 LTE/TD-SCDMA/WCDMA 通信模式下的 TURBO 译码。
  • MLD : 最大似然译码,使用 max-log ML 算法,输出为软输出。MIMO: 4X4,3X3,2X2,最高可达 64QAM
  • MRD : 混合基 DFT,支持正向或者反向的复 FFT,DFT 运算,对于 FFT/IFFT 为 16,32,64,128,256,512,1024,2048。
  • FWHT : 快速 Walsh-Hadamard 变换
  • DESPREADER :解扰解扩,扩频因子{8/16/32/64/128/256}

物理层的信号处理,可以直接调用这些硬核去算,是真的挺可靠的,如果纯粹使用FPGA,那么空间会占据很大的。

四、 SDR 爱好者,是否可以用与通用的平台

上文的拆解也明确了资源有那些了,如果你需要当通用平台的话,也不是不行,至少能满足LTE相关的操作了。

可能一些小的应用都用不着调用很多的核。

比如FM的解调,只需要调用DSP就足够了。 这就需要RF能支持FM的频段了,非常不理解手机芯片不支持FM频段的,只要RF支持,DSP的资源用来解调一个FM信号是完全足够的,apple估计就是万恶之源把,去除耳机口,没耳机当天线,fm效果会贼差。

1、理由1 ,频段

频段受限制,因为RF集成进去了,你没办法解决全频段得功能,所以Pass。

2、理由2,开发

没玩过DSP,一般开发得是C把,可能得劝退了。

科研得,用MATLAB和Simulink,当然我更喜欢用LabVIEW

军工得:Verilog。

通用很难了。

五、论图传的未来

P1 芯片也就是一个 trubo编解码,而5G时代是有新的编解码技术的,如果下一代可以融入进去,图传技术就从4G时代进入5G时代了,带宽也就不再是20M了,这里要说说为啥大疆说20M了,这是4G时代的产物。

1、潜在新玩家

没想到华为和高通会想吃这块蛋糕把,如果这两家下场,去搞一个类似的图传方案,那这个就真的很热闹了。会出现一个5G时代的图传产品,延迟就低到离谱。

2、 同款玩家

蜗牛(Caddx)
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六、图传 物理层波形

目前都是OFDM技术,但是这也是4G时代得红利,并不是其他通信技术不行,而是商业化得问题。一个P1芯片一百得成本。而FPGA+AD9361得成本得2千了把。

1、单载波均衡 SC-FDE

物理层波形在战术通信中,还有单载波技术,那是真得抗干扰牛逼,而不是多载波OFDM技术。
我预测 如果单载波技术能够用 100 得成本做出来芯片,物理层波形就更好玩了。

2、连续波 QPSK

这个应该是更能快速商业化得技术把?

因为物理层抗干扰很强,调制解调非常的快,用到的IP简单,对于极低成本而言,芯片面积会贼小。

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