Plate-forme d'évaluation radio logiciel NI Ettus USRP B206mini

Tenir dans la main, couvrir de 70 MHz à 6 GHz et se contenter d'un câble USB pour vivre : l'USRP B206mini-i ramène la radio logicielle au format d'une carte de crédit. Cette plate-forme SDR associe un émetteur-récepteur Analog Devices AD9364, un FPGA AMD Spartan-6 XC6SLX150 de qualité industrielle et une liaison USB 3.0 Type-C alimentée par le bus. Le pilotage passe par le pilote UHD et l'environnement GNU Radio.

Spécifications visuelles de la plate-forme Ettus USRP B206mini-i

 
Dernière-née de la famille Ettus USRP, elle vise autant le laboratoire que le terrain : proposée en version carte nue ou en boîtier, cette dernière ouvrant une plage de température industrielle. Le traitement du signal se fait côté ordinateur, la carte assurant la conversion et le transport des échantillons.

Spécifications techniques

L'étage radio repose sur un émetteur-récepteur RFIC Analog Devices AD9364, qui couvre en continu de 70 MHz à 6 GHz avec une voie d'émission et une voie de réception (configuration 1×1). La bande passante instantanée atteint 56 MHz. Côté performances RF, la puissance de sortie dépasse 10 dBm, l'IIP3 mesuré au facteur de bruit typique s'établit à -20 dBm, et le facteur de bruit en réception reste sous 8 dB.

Le traitement embarqué est confié à un FPGA AMD Spartan-6 XC6SLX150 de qualité industrielle, programmable par l'utilisateur. C'est le composant qui distingue ce modèle du B200mini, bâti sur un FPGA plus petit et limité à une plage de température plus étroite. La conversion s'appuie sur des CAN et CNA 12 bits cadençant jusqu'à 61,44 Méch/s, le débit vers l'hôte atteignant la même valeur en échantillons 16 bits. La précision de fréquence est de ±2,0 ppm.
 


 

La liaison avec l'ordinateur emprunte un connecteur USB 3.0 Type-C, qui assure à la fois le transport des données et l'alimentation en 5 V : aucun bloc secteur n'est requis. La carte expose également des connecteurs GPIO et JTAG, ainsi que deux entrées de synchronisation : une référence d'horloge 10 MHz et une référence de temps PPS.

En version carte nue, le circuit mesure 83,3 × 50,8 × 8,4 mm pour 24 g, et fonctionne de 0 à 45 °C. Monté dans son kit de boîtier, l'ensemble passe à 85 × 55,7 × 18 mm pour 108 g, et la plage de fonctionnement s'étend alors de -40 à +75 °C. Côté logiciel, le pilote USRP Hardware Driver 3.9.2 ou une version ultérieure est requis. La livraison en version carte seule comprend un câble USB 3.0.

Ce que l'USRP B206mini-i apporte à vos projets

Deux choix de conception séparent ce modèle des versions antérieures de la gamme mini. Le premier est le FPGA : le Spartan-6 XC6SLX150, de qualité industrielle, offre davantage de ressources logiques que celui du B200mini. Traduction concrète : plus de marge pour déporter du traitement dans le matériel et soulager le processeur hôte.

Le second est thermique. Associée à son kit de boîtier, la carte tient de -40 à +75 °C, une plage qui autorise le déploiement hors laboratoire : véhicule, mât, local technique non climatisé. Peu de SDR compacts revendiquent cette tenue à ce niveau de prix, et c'est l'argument le plus solide du modèle pour un usage OEM ou terrain.

Le passage à l'USB 3.0 Type-C mérite aussi d'être noté. Au-delà du confort de branchement, il aligne la carte sur les ordinateurs portables et systèmes embarqués récents, sans adaptateur. Le format carte de crédit et les 24 g de la version nue complètent le tableau pour l'intégration dans un ensemble contraint.

Les limites sont nettes, et il vaut mieux les connaître avant de commander. La configuration 1×1 exclut le MIMO et la radiogoniométrie : un projet à deux voies cohérentes réclame un USRP B210. La bande passante instantanée plafonne à 56 MHz, et les performances réelles dépendent de la capacité de l'ordinateur hôte à absorber le flux USB 3.0. Enfin, ce matériel entre dans le champ de la réglementation américaine d'exportation, à vérifier selon la destination.

Logiciel, outils et matériel compatible

Tout part du pilote UHD (USRP Hardware Driver), couche logicielle libre commune à l'ensemble de la famille USRP. La version 3.9.2 au minimum est nécessaire pour cette carte. Une fois UHD installé, l'appareil est reconnu et exploitable sans développement de bas niveau.

UHD expose une API en C/C++ et une API Python, et s'interface avec plusieurs environnements répandus : RFNoC, LabVIEW et MATLAB/Simulink. Il fonctionne sous Linux, Windows et macOS, sans restriction d'usage. Pour une approche graphique, GNU Radio permet d'assembler une chaîne de traitement par blocs, sans écrire de code bas niveau : c'est la voie d'entrée la plus rapide pour un débutant, et elle reste extensible par des blocs personnalisés en Python ou C++.

Les connecteurs GPIO et JTAG ouvrent l'interfaçage avec des capteurs, des actionneurs ou un système embarqué tiers, tandis que les entrées 10 MHz et PPS permettent de caler la carte sur une référence externe. Un kit de boîtier dédié est proposé séparément pour la version carte nue. Le principe de continuité de la gamme reste valable : un code écrit pour le B206mini-i se transpose vers des plates-formes USRP plus performantes sans repartir de zéro. Cette plate-forme radio logicielle s'inscrit dans l'offre consultable sur la gamme équipements de test et mesure.

Chaîne d'outils logicielle de l'Ettus USRP B206mini-i

Entre le branchement du câble Type-C et la première capture de spectre, il n'y a guère plus que l'installation d'UHD et de GNU Radio sur la machine hôte.

L'USRP B206mini-i en pratique : exemples concrets

Le format compact et la tenue en température élargissent le champ d'emploi bien au-delà de la paillasse. Les domaines ci-dessous sont ceux que Digilent et Ettus mettent en avant.

Recherche en communications sans fil

La carte sert de banc d'essai pour éprouver des formes d'onde, des schémas de modulation ou des protocoles expérimentaux, avec la possibilité de déporter une partie du traitement dans le FPGA.

Surveillance du spectre et renseignement radio

La couverture continue de 70 MHz à 6 GHz permet de balayer le spectre, d'identifier des émissions et de caractériser un environnement radio, en poste fixe comme en déplacement.

Enseignement et travaux pratiques

En cours de télécommunications, la carte matérialise les notions de modulation, de démodulation et d'analyse spectrale. GNU Radio et son interface graphique rendent les premiers exercices accessibles sans écrire de code.

Intégration embarquée et OEM

Le gabarit réduit, l'alimentation par le seul câble USB et la plage industrielle en boîtier destinent le modèle à l'intégration dans un équipement tiers ou un produit de série.

Radiodiffusion, GPS, WiFi et bandes ISM

Réception FM et TV, décodage de signaux GNSS, analyse de trames WiFi ou de liaisons ISM : autant de terrains d'expérimentation classiques que la plage de fréquences couvre directement.

Prototypage de réseaux cellulaires

Avec des projets ouverts comme OpenBTS, la carte permet de monter une station de base expérimentale à des fins d'enseignement ou de recherche sur les réseaux mobiles.

Ressources & documentation

La documentation officielle de la série est publiée par Ettus Research et NI. Les trois ressources ci-dessous couvrent la prise en main, les spécifications détaillées et le support.

Manuel de référence USRP

Le manuel technique de la série B, qui détaille l'architecture matérielle, la configuration, les modes de fonctionnement et l'usage des interfaces de synchronisation et de GPIO.

Consulter le manuel de référence

Spécifications officielles du B206mini-i

La fiche de spécifications publiée par NI, avec l'ensemble des caractéristiques RF, de conversion, mécaniques et environnementales propres à ce modèle.

Consulter les spécifications détaillées

Support Ettus

Le point d'entrée du support technique Ettus, qui donne accès au forum de la communauté et aux ressources d'assistance matérielle et logicielle.

Accéder au support Ettus

Ressources Blog Digilent

Deux billets du blog Digilent sont consacrés à ce modèle : l'un le présente, l'autre explore ce qu'on peut en tirer côté logiciel.

Présentation de l'USRP B206mini-i

L'article annonce l'arrivée du modèle dans la famille Ettus USRP et insiste sur le rapport entre encombrement et capacités : un SDR au format carte de crédit couvrant 70 MHz à 6 GHz avec 56 MHz de bande instantanée. Il détaille l'interface USB 3.0 Type-C, qui facilite le raccordement à un portable ou à un système embarqué, et présente le choix entre version carte nue, pour l'intégration, et version en boîtier, qui étend la plage de fonctionnement de -40 à +75 °C. Les domaines visés y sont énumérés : recherche en communications sans fil, surveillance du spectre, enseignement pratique et intégration OEM.

Lire l'article sur le blog Digilent

Exploiter pleinement les capacités du B206mini-i

Ce second billet se concentre sur la couche logicielle, présentée comme la clé pour tirer parti de la plate-forme. Il montre comment GNU Radio permet de construire des chaînes de traitement graphiques, d'étendre les fonctions par des blocs personnalisés en Python ou C++, et de s'appuyer sur UHD pour combiner souplesse logicielle et accélération matérielle. L'article prolonge ensuite vers des usages avancés : interfaçage de capteurs ou de systèmes embarqués par les connecteurs GPIO et JTAG, recours à l'apprentissage automatique pour la classification de signaux, la détection d'anomalies ou le filtrage adaptatif, et déploiement d'applications SDR dans le nuage.

Consulter l'article

Résumé des caractéristiques techniques

• Type : plate-forme SDR / radio cognitive 1×1 (1 émission, 1 réception)
• Étage RF : transceiver Analog Devices AD9364, couverture continue 70 MHz à 6 GHz
• Bande passante : jusqu'à 56 MHz instantanés
• FPGA : AMD Spartan-6 XC6SLX150 de qualité industrielle, programmable par l'utilisateur
• Performances RF : puissance de sortie >10 dBm, IIP3 -20 dBm, facteur de bruit en réception <8 dB
• Conversion : CAN et CNA 12 bits, jusqu'à 61,44 Méch/s ; précision de fréquence ±2,0 ppm
• Interface : USB 3.0 Type-C, alimentation par le bus en 5 V
• Connecteurs : GPIO, JTAG, référence horloge 10 MHz, référence de temps PPS
• Logiciel : pilote UHD 3.9.2 ou ultérieur (API C/C++ et Python), GNU Radio, RFNoC, LabVIEW, MATLAB/Simulink
• Format : 83,3 × 50,8 × 8,4 mm et 24 g en carte nue ; 85 × 55,7 × 18 mm et 108 g en boîtier
• Température : 0 à 45 °C en carte nue, -40 à +75 °C avec le kit de boîtier

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre l'USRP B206mini-i et le B200mini ?

Le B206mini-i embarque un FPGA Spartan-6 XC6SLX150 de qualité industrielle, plus fourni que celui du B200mini, et accepte une plage de température plus large. Il adopte par ailleurs un connecteur USB 3.0 Type-C. Le B200mini reste limité à une plage de fonctionnement plus étroite et à un FPGA plus petit.

Quelle gamme de fréquences couvre cette carte ?

La couverture est continue de 70 MHz à 6 GHz, sur une voie d'émission et une voie de réception. Cette plage englobe la FM, la TV, les bandes cellulaires, le GPS, le WiFi et les bandes ISM.

Faut-il une alimentation externe ?

Non. La carte est alimentée en 5 V par le bus USB, via son connecteur USB 3.0 Type-C, qui transporte également les données. Un port USB 3.0 est nécessaire pour soutenir le débit de 61,44 Méch/s.

Que change le kit de boîtier ?

Au-delà de la protection mécanique, il étend la plage de température de fonctionnement de 0-45 °C à -40 à +75 °C, ce qui rend possible un déploiement en environnement sévère. L'ensemble monté mesure alors 85 × 55,7 × 18 mm pour 108 g. Le kit se commande soit avec la carte, soit séparément.

Quel logiciel faut-il pour utiliser l'USRP B206mini-i ?

Le pilote UHD en version 3.9.2 ou ultérieure constitue la base. Il expose des API C/C++ et Python et fonctionne sous Linux, Windows et macOS. GNU Radio permet une approche graphique par blocs ; RFNoC, LabVIEW et MATLAB/Simulink sont également pris en charge.

Peut-on faire du MIMO avec cette carte ?

Non. Il s'agit d'une configuration 1×1, avec une seule voie d'émission et une seule voie de réception. Les applications MIMO ou de radiogoniométrie, qui exigent deux voies cohérentes, réclament un modèle 2×2 comme l'USRP B210.

À quoi servent les entrées 10 MHz et PPS ?

Elles permettent de synchroniser la carte sur une référence extérieure : l'entrée 10 MHz pour la stabilité en fréquence, l'entrée PPS (une impulsion par seconde) pour l'alignement temporel. C'est indispensable dès qu'il faut coordonner plusieurs appareils ou horodater des mesures avec précision.

Le FPGA est-il reprogrammable ?

Oui. Le Spartan-6 XC6SLX150 est programmable par l'utilisateur, ce qui permet de déporter des traitements dans la logique embarquée plutôt que de tout confier au processeur hôte. Un connecteur JTAG est prévu à cet effet.

À qui s'adresse ce produit ?

L'USRP B206mini-i s'adresse d'abord aux chercheurs et laboratoires en communications sans fil, qui ont besoin d'une plate-forme ouverte pour éprouver formes d'onde et protocoles sans concevoir d'étage RF. Les enseignants du supérieur y trouvent un support compact pour les travaux pratiques de télécommunications, exploitable dès les premières séances via GNU Radio. Les intégrateurs et concepteurs OEM le retiennent pour son gabarit réduit, son alimentation par le seul câble USB et sa tenue de -40 à +75 °C en boîtier, qui autorisent un déploiement hors laboratoire. Les professionnels de la surveillance du spectre apprécient la couverture continue de 70 MHz à 6 GHz dans un appareil transportable. En revanche, un projet réclamant deux voies cohérentes pour du MIMO ou de la radiogoniométrie devra s'orienter vers un modèle 2×2.

Ce qu'il faut retenir

Ce modèle se choisit sur un critère précis : l'endroit où il va travailler. Un SDR de paillasse suffit tant que l'appareil reste au chaud, sur un bureau, relié à une station de travail. Dès qu'il faut sortir, un coffret dans un véhicule, un mât exposé ou un local technique sans climatisation, la plage de -40 à +75 °C et les 108 g du boîtier deviennent les caractéristiques décisives. Ajoutez un FPGA industriel plus généreux que celui des versions antérieures et un connecteur Type-C aligné sur le matériel actuel, et vous obtenez une plate-forme conçue pour quitter le laboratoire sans changer d'outillage logiciel.

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