PlutoSDR (aka ADALM-PLUTO) — новый RX и TX совместимый SDR от Analog Devices, одного из крупных производителей полупроводников. PlutoSDR покрывает диапазон 325–3800 МГц, имеет 12-битный ADC с частотой дискретизации 61.44 MSPS и пропускной способностью 20 МГц. Он также оценён по заманчивой цене всего в 99 долл. США на Digikey, хотя кажется, что они выпустили лишь небольшую партию, и на данный момент они уже распроданы. Это может быть промоционная цена, при этом обычная цена 149 долл. США — та цена, которую мы видим в магазине analog.com. Но даже за 149 долл. США это соотношение цена-качество очень высокое.
Несколько месяцев назад мы оформили предварительный заказ PlutoSDR в магазине analog.com, и он был получен несколько дней назад.
Распаковка
Устройство поставляется в красивой профессионально разработанной картонной коробке. Внутри — само устройство, две короткие штырьковые антенны длиной 4 см, короткий 15 см SMA-кабель и USB-кабель. Сам PlutoSDR упакован в синюю пластиковую коробку размером 11.7 x 7.9 x 2.4 см и общим весом 114 г. Два разъема SMA доступны, один для RX, другой для TX. На другом конце — два светодиода, USB-порт и порт, предназначенный только для питания.
Плата сама по себе выглядит аккуратно спроектированной. На плате виден главный фронтенд-чип AD9363, который на самом деле представляет собой 2×2 трансиверный чип. Он поддерживает регулируемую ширину полосы канала до 20 МГц. Другой чип — ZYNQ XC7Z010, который является «All Programmable SoC». Это FPGA, процессор и АЦП для устройства.
Аппаратное обеспечение
PlutoSDR может настраиваться в диапазоне 325–3800 МГц. У него есть АЦП, который может выполнять выборку со скоростью до 61.44 MSPS при разрешении 12-бит. TCXO не используется, поэтому точность частоты составляет всего 25 PPM. Хотя максимальная частота дискретизации составляет 61.44 MSPS, передний фронтенд AD9363 имеет максимальную полосу пропускания сигнала всего 20 МГц, что ограничивает доступную полосу пропускания.
Для передачи (TX) заявлена мощность до 7 dBm, что сопоставимо с мощностью TX HackRF.
Устройство не имеет экранирования в виде металлического кожуха или корпусов на PCB, поэтому может улавливать ложные сигналы. Однако для предполагаемой цели обучения и тестирования экранирование не обязательно.
Программное обеспечение
К сожалению, программное обеспечение для PlutoSDR довольно ограничено. На данный момент поддержка в основном MATLAB и GNURadio.
Это вполне объяснимо, ведь PlutoSDR разработан и продвигается как «учебный модуль», другими словами устройство для обучения студентов. Однако если бы существовала поддержка программного обеспечения для SDR#, HDSDR, SDR-Console, GQRX и т.п., это также сделало бы устройство отличным, которое могло бы конкурировать не только с HackRF и LimeSDR SDR, но и, возможно, с Airspy и SDRplay RSP RX-only устройствами, по крайней мере для диапазона выше 325 МГц.
В предыдущем посте в феврале мы видели в Twitter, что Алекс Csete (программист GQRX) запустил PlutoSDR в GQRX, но, похоже, текущий публичный релиз еще не поддерживает PlutoSDR (пожалуйста, исправьте меня, если я не прав!).
Документация в основном доступна на PlutSDR wiki. Однако документация по настройке устройства с MATLAB и GNURadio, а также примеры фактического использования все ещё довольно бедны. Есть руководство по быстрому старту, но оно едва помогло. Предположительно, когда будет отгружено больше единиц, документация будет улучшена.
Чтобы установить драйверы PlutoSDR на Linux, мы использовали инструкции, любезно предоставленные xavier_505 в . Как только GNURadio был установлен, установка gr-iio драйвера была такой же простой, как запуск двух строк, приведённых в теме.
Тестирование
Мы провели PlutoSDR несколько тестов в Linux с GNURadio и очень быстро с программным обеспечением ADI IIO Oscilloscope для Windows.
В GNURadio источник PlutoSDR можно найти под разделом «Industrial IO» в меню блоков справа, или просто выполнить CTRL+F «Pluto».
Одно важное замечание: при использовании источника нужно установить «Device URI» на ip:pluto.local. Эта возможность, предположительно, позволяет управлять несколькими устройствами по сети, но сейчас мы используем его локально. Также, возможно, это было проблемой, связанной с запуском Linux в VMWare, но PlutoSDR создает новое «Wired Connection» в Linux, и нам приходилось всегда помнить выбирать сетевое соединение с PlutoSDR через сетевой переключатель на панели задач Linux, чтобы сеть могла увидеть его.
Сначала мы протестировали простую FFT и водопадовую подходку, используя PlutoSDR источник. Мы установили скорость выборки на максимум 61.44 MSPS, а полосy RF пропускания на 60 МГц (хотя максимум 20 МГц). Демонстрация прошла хорошо, и мы смогли увидеть диапазон GSM 900 МГц. Кажется, максимальная скорость дискретизации не используется, так как выход всего 30 МГц, или возможно, что это всего один АЦП.
Далее мы адаптировали простой приемник FM из примеров GSETES, заменив источник USRP на PlutoSDR. После соответствующей настройки декодирования мы смогли принять NBFM ясно.
Далее мы попробовали адаптировать простой передатчик, создав граф потоков, который бы передавал .wav файл в режиме NBFM, используя PlutoSDR Sink. Это снова работало без проблем, и мы смогли проверить выход в SDR# с RTL-SDR. Гармоники не обнаружены (одна гармоника на скриншоте — гармоника RTL-SDR).
Наконец мы протестировали использование PlutoSDR ADI IIO Oscilloscope software и смогли сгенерировать спектр FFT диапазона GSM.
Вывод
Это очень достойное SDR с хорошими характеристиками и очень привлекательной ценой. Однако он в основном ориентирован на экспериментаторов и студентов, и вам нужно будет уверенно работать с GNURadio и/или MATLAB, чтобы реально его использовать. Если вы готовы к этому, то адаптация различных программ GNURadio под PlutoSDR довольно проста.
В будущем, надеемся, некоторые программисты общепрограммныйов приёмных программ типа SDR#/GQRX и т. п. выпустят модули для поддержки этого устройства.
Это хорошая альтернатива более дорогим экспериментальным TX/RX SDR-устройствӑм, таким как HackRF и LimeSDR, хотя вы теряете частоты ниже 325 МГц.
Источник:
