Überblick

Das PLUTOSDR NANO Software-Defined Radio Development Board (im Folgenden SDR genannt) basiert auf der ADALM-PLUTO-Plattform von Analog Devices. Beide Geräte nutzen den HF-Transceiver AD9363 und den FPGA ZYNQ7010 und bieten eine hochintegrierte und leistungsstarke SDR-Lösung mit großem Frequenzbereich und hoher Verarbeitungskapazität.

Diese Kurzanleitung umfasst die Inspektion nach dem Auspacken, den Geräteanschluss, grundlegende Funktionstests, Kommunikations-Loopback-Tests und GSM-Signalempfangstests.

---

Abbildung 1 Vorderansicht

Abbildung 2 Rückansicht

---

1. Inspektion beim Auspacken

Das PLUTOSDR NANO-Paket beinhaltet:

• Hauptplatine : Das Herzstück des PLUTOSDR NANO, das den AD9363 HF-Transceiver und den ZYNQ7000-Serien-SoC XC7Z010CLG-400C integriert.

• Datenkabel : Typ-C-Kabel zum Anschluss des SDR an den Computer.

• Antenne : 700 MHz–2700 MHz Antennen für die drahtlose Signalübertragung und den Empfang.
  
  

Abbildung 3 Ausgepackte Artikel

---

2. Geräteanschluss

1. Treiber installieren

Führen Sie die Datei PlutoSDR-M2k-USB-Drivers.exe aus, um die benötigten USB-Treiber zu installieren. Starten Sie den Computer nach der Installation neu.

2. Schließen Sie die Datenkabel an.

• Verwenden Sie das mitgelieferte Typ-C-Kabel, um den mit „Slave“ gekennzeichneten Anschluss am SDR mit einem USB-Anschluss am Computer zu verbinden (USB 3.0 wird für eine bessere Stromversorgungsstabilität empfohlen).

• Verwenden Sie ein zusätzliches Typ-C-Kabel, um den UART -Anschluss für eine verbesserte Stromversorgungsstabilität und den Zugriff auf die serielle Konsole anzuschließen.

3. Geräteerkennung

Nach einigen Sekunden unter Windows sollte die STAT-LED blinken und die DONE-LED dauerhaft leuchten, was auf einen normalen Betrieb hinweist.
Der PLUTOSDR NANO wird als Massenspeichergerät erscheinen (siehe Abbildung 4).
Im Geräte-Manager sollten Sie außerdem Folgendes sehen:

• PlutoSDR USB Ethernet/RNDIS-Gerät

• PlutoSDR Serielle Konsole

• USB-SERIAL CH340

• IIO Generisches Kommunikationsgerät
  
  

Abbildung 4 Virtuelle Festplatte

Abbildung 5 Geräte-Manager

---

3. Funktionstests

1. Massenspeichertest

Öffnen Sie die Datei info.html im Stammverzeichnis der virtuellen Festplatte, um die PLUTOSDR NANO-Nutzungsdokumentation anzuzeigen.

Abbildung 6 Informationsseite

---

2. Virtueller serieller Port-Test

Überprüfen Sie den zugewiesenen COM-Port im Geräte-Manager.
Öffnen Sie PUTTY oder ein anderes serielles Tool, verbinden Sie sich mit dem entsprechenden Port, drücken Sie die Eingabetaste und melden Sie sich an mit:

• Benutzername: root

• Passwort: analog


Abbildung 7: Anmeldung über die serielle Konsole

---

3. Test der virtuellen Netzwerkschnittstelle

Die Standard-IP-Adresse lautet 192.168.2.1

Du kannst:

• Besuchen Sie: http://192.168.2.1/index.html

• Oder führen Sie den Befehl ping 192.168.2.1 aus.

Diese Seite ist identisch mit der index.html-Datei auf dem virtuellen Speichermedium.

Abbildung 8: Test der virtuellen Netzwerkverbindung

Wenn die virtuelle Festplatte wiederholt die Verbindung trennt und wiederherstellt, kann dies an einer unzureichenden USB-Stromversorgung liegen.
Es wird empfohlen, beide Typ-C-Anschlüsse (Slave + UART) mit dem Computer zu verbinden.

---

4. Kommunikationsfunktionstest (Loopback-Test)

1. Installieren Sie das IIO-Oszilloskop

IIO Oscilloscope ist die offizielle Hardware-Testsoftware von Analog Devices.

Nach der Installation von adi-osc-setup.exe starten Sie die Software. Die Scan-Oberfläche ist in Abbildung 9 dargestellt.

Abbildung 9 IIO-Oszilloskop – Scanfenster

Die Software arbeitet mit zwei Fenstern:

• Steuerungsfenster : zur Konfiguration der AD936X-Parameter

• Diagrammfenster : zur Anzeige von Wellenformen und Spektren

---

2. Geräteerkennung

Sobald PLUTOSDR NANO hochgefahren ist und als Speichergerät erkannt wird, klicken Sie auf „Aktualisieren“ , um den SDR zu erkennen. Die Seriennummer und die Geräteinformationen sollten angezeigt werden (Abbildung 10).

Abbildung 10: Gerät erkannt

---

3. Verbindung zum Gerät herstellen

Klicken Sie auf „Verbinden“ , um in den Dual-Window-Modus zu wechseln.

Abbildung 11 Steuerfenster

Abbildung 12 Diagrammfenster

Aktivieren Sie im DMM- Tab die Sensorauslesung und klicken Sie auf das Wiedergabesymbol, um Echtzeit-Sensordaten für AD936X und ZYNQ7010 anzuzeigen.

Abbildung 13 DMM-Registerkarte

---

4. Antennen installieren

Schließen Sie die TX- und RX-Antennen an die SMA-Anschlüsse an.
Achten Sie auf die korrekte Ausrichtung und vermeiden Sie übermäßige Krafteinwirkung, um Beschädigungen zu verhindern.

---

5. Beobachten Sie die Wellenform.

Im Diagrammfenster wählen Sie „voltage0“ und „voltage1“ aus, klicken Sie auf „Alle aktivieren“ und anschließend auf das Wiedergabesymbol. Die Wellenform sollte nun angezeigt werden.

Abbildung 14: Diagrammfenster-Wellenform

---

6. AD936X-Parameter konfigurieren

Passen Sie die Parameter im Reiter AD936X gemäß den Abbildungen 15 und 16 an.

Abbildung 15 AD936X Parametereinstellungen

Abbildung 16 AD936X Parametereinstellungen

---

7. Beobachten Sie das Rückkopplungssignal

Wenn die erwartete Wellenform im Diagrammfenster erscheint, ist der Loopback-Test erfolgreich.

Abbildung 17: Testsignalform für Rückkopplung

Loopback-Test abgeschlossen – Sende- und Empfangsfunktionen funktionieren nachweislich einwandfrei.

---

5. Test der Kommunikationsfunktion (Empfang von GSM-Signalen)

Um die Empfangsleistung von SDR weiter zu beurteilen, können Sie versuchen, GSM-Signale in der Nähe von 940 MHz zu empfangen.

Stellen Sie die Empfangsfrequenz im Steuerungsfenster auf 930 MHz ein (Abbildung 18).

Abbildung 18 Empfangsfrequenzkonfiguration

Klicken Sie im Plotfenster auf die Stopp-Taste, wenden Sie die angezeigten Zeicheneinstellungen an und klicken Sie erneut auf das Wiedergabesymbol.
Im Spektrum sollten deutliche GSM-Signalspitzen erkennbar sein.

Abbildung 19 GSM-Signalspektrum

---

6. Zusammenfassung

Diese Anleitung umfasst das Auspacken, die Hardwareprüfung, den Geräteanschluss, die grundlegende Funktionsprüfung, den Loopback-Test und den GSM-Signalempfang.
Mit seinen starken Fähigkeiten und seinem breiten Funktionsumfang ist der PLUTOSDR NANO ein hervorragendes Werkzeug für Kommunikationsstudenten, Funkbegeisterte und Ingenieure.

---

Anhang 1: Entwicklungsressourcen (Systemblockdiagramm)

Abbildung 20 Systemblockdiagramm

---

Anhang 2: Entwicklungsressourcen (Pin-Beschränkungen)

Abbildung 21 ZYNQ Pin Constraint-Tabelle

---

Anhang 3: Physikalische Abmessungen

Abbildung 22 Physikalische Abmessungen

---

Anhang 4: PlutoSDR Nano vs. ADALM-PLUTO

Abbildung 23: Vergleichstabelle der Merkmale

Anhang 5: Offizielles Verfahren zur Erweiterung des Frequenzbereichs (Originalquelle)

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

Link zum Kauf des Entwicklungsboards

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