Обзор

Плата разработки программно-определяемой радиосистемы PLUTOSDR NANO (далее именуемая SDR ) разработана на базе платформы ADALM-PLUTO компании Analog Devices. Оба устройства основаны на радиочастотном приёмопередатчике AD9363 и ПЛИС ZYNQ7010 , предлагая высокоинтегрированное и мощное SDR-решение с широким диапазоном частот и мощными вычислительными возможностями.

В этом кратком руководстве пользователя описываются процедуры распаковки, подключения устройства, базовые тесты функциональности, тесты закольцовывания связи и тесты приема сигнала GSM.

---

Рисунок 1 Вид спереди

Рисунок 2 Вид сзади

---

1. Осмотр при распаковке

В комплект PLUTOSDR NANO входят:

• Материнская плата : ядро ​​PLUTOSDR NANO, интегрирующее RF-приемопередатчик AD9363 и SoC XC7Z010CLG-400C серии ZYNQ7000.

• Кабель передачи данных : кабель типа C, используемый для подключения SDR к компьютеру.

• Антенна : антенны 700 МГц–2700 МГц для беспроводной передачи и приема сигнала.
  
  

Рисунок 3. Распакованные предметы

---

2. Подключение устройства

1. Установка драйверов

Запустите PlutoSDR-M2k-USB-Drivers.exe для установки необходимых USB-драйверов. После установки перезагрузите компьютер.

2. Подключите кабели передачи данных.

• Используйте прилагаемый кабель Type-C для подключения порта с маркировкой Slave на SDR к USB-порту компьютера (рекомендуется USB 3.0 для лучшей стабильности питания).

• Используйте дополнительный кабель Type-C для подключения порта UART для повышения стабильности питания и доступа к последовательной консоли.

3. Обнаружение устройства

Через несколько секунд в Windows светодиод STAT должен мигать, а светодиод DONE должен гореть постоянно, что указывает на нормальную работу.
PLUTOSDR NANO будет отображаться как запоминающее устройство большой емкости (см. рисунок 4).
В диспетчере устройств вы также должны увидеть:

• Гаджет PlutoSDR USB Ethernet/RNDIS

• Последовательная консоль PlutoSDR

• USB-SERIAL CH340

• Устройство связи общего назначения IIO
  
  

Рисунок 4 Виртуальный диск

Рисунок 5. Диспетчер устройств

---

3. Тесты основных функций

1. Тестирование запоминающего устройства большой емкости

Откройте info.html в корневом каталоге виртуального диска, чтобы просмотреть документацию по использованию PLUTOSDR NANO.

Рисунок 6. Информационная страница

---

2. Тест виртуального последовательного порта

Проверьте назначенный COM-порт в диспетчере устройств.
Откройте PUTTY или другой последовательный инструмент, подключитесь к соответствующему порту, нажмите Enter и войдите в систему, используя:

• Имя пользователя: root

• Пароль: analog


Рисунок 7. Вход в последовательную консоль

---

3. Тест виртуального сетевого интерфейса

IP-адрес по умолчанию — 192.168.2.1.

Ты можешь:

• Посетите: http://192.168.2.1/index.html

• Или выполните ping 192.168.2.1

Эта страница аналогична index.html на виртуальном устройстве хранения.

Рисунок 8. Тест подключения виртуальной сети

Если виртуальный диск постоянно отключается и подключается снова, это может быть связано с недостаточным питанием USB.
Рекомендуется подключить к компьютеру оба порта Type-C (Slave + UART).

---

4. Тест функции связи (тест обратной связи)

1. Установите осциллограф IIO

IIO Oscilloscope — официальное программное обеспечение для тестирования оборудования от Analog Devices.

После установки adi-osc-setup.exe запустите программу. Интерфейс сканирования показан на рисунке 9.

Рисунок 9 Осциллограф IIO – Окно сканирования

Программное обеспечение работает в двух окнах:

• Окно управления : для настройки параметров AD936X

• Окно графика : для отображения форм сигналов и спектров

---

2. Обнаружение устройства

После загрузки PLUTOSDR NANO и отображения его как устройства хранения данных нажмите кнопку «Обновить» , чтобы обнаружить SDR. Должны отобразиться серийный номер и информация об устройстве (рис. 10).

Рисунок 10. Устройство обнаружено

---

3. Подключитесь к устройству.

Нажмите «Подключиться» , чтобы войти в режим двух окон.

Рисунок 11 Окно управления

Рисунок 12 Окно графика

На вкладке DMM включите показания датчиков и щелкните значок воспроизведения, чтобы просмотреть данные датчиков AD936X и ZYNQ7010 в реальном времени.

Рисунок 13. Вкладка DMM

---

4. Установите антенны

Подключите антенны TX и RX к разъемам SMA.
Обеспечьте правильное выравнивание и избегайте применения чрезмерной силы, чтобы предотвратить повреждение.

---

5. Наблюдайте за формой волны

В окне графика проверьте значения voltage0 и voltage1 , нажмите «Включить все» , затем нажмите значок воспроизведения. Должна появиться форма сигнала.

Рисунок 14. Окно графика формы сигнала

---

6. Настройте параметры AD936X

Настройте параметры на вкладке AD936X в соответствии с рисунками 15 и 16.

Рисунок 15 Настройки параметров AD936X

Рисунок 16 Настройки параметров AD936X

---

7. Наблюдайте за сигналом обратной связи

Если в окне графика отображается ожидаемая форма сигнала, значит, тест закольцованной цепи пройден успешно.

Рисунок 17. Форма сигнала петлевого теста

Тест обратной связи завершен — подтверждено, что функции передачи и приема работают правильно.

---

5. Тест функции связи (прием GSM-сигналов)

Для дальнейшей оценки качества приема SDR можно попробовать принимать сигналы GSM вблизи 940 МГц .

В окне управления установите частоту приема 930 МГц (рисунок 18).

Рисунок 18. Конфигурация частоты приема

Нажмите кнопку остановки в окне графика, примените настройки рисования, как показано, и снова нажмите значок воспроизведения.
Вы должны наблюдать четкие пики сигнала GSM в спектре.

Рисунок 19 Спектр сигнала GSM

---

6. Резюме

В этом руководстве рассматриваются распаковка, проверка оборудования, подключение устройства, базовая функциональная проверка, петлевое тестирование и прием GSM-сигнала.
Благодаря своим мощным возможностям и широкому набору функций PLUTOSDR NANO является превосходным инструментом для студентов-связистов, радиолюбителей и инженеров.

---

Приложение 1: Ресурсы разработки (системная блок-схема)

Рисунок 20. Блок-схема системы

---

Приложение 2: Ресурсы разработки (ограничения по контактам)

Рисунок 21 Таблица ограничений выводов ZYNQ

---

Приложение 3: Физические размеры

Рисунок 22 Физические размеры

---

Приложение 4: PlutoSDR Nano против ADALM-PLUTO

Рисунок 23. Сравнительная таблица характеристик

Приложение 5: Официальный метод расширения диапазона частот (первоисточник)

https://wiki.analog.com/university/tools/pluto/users/customizing

Ссылка на покупку платы разработки

https://yantechlab.com/products/plutosdr-nano-software-defined-radio-based-on-zynq7010-and-ad9363-offering-exceptional-value-for-money-and-ideal-for-beginners