PlutoSDR学习指南【2】无线数据传输

ADALM-PLUTO主动学习模块(PlutoSDR)易于使用，有助于向电气工程专业学生介绍软件定义无线电(SDR)、射频(RF)和无线通信的基础知识。该模块针对不同层次和背景的学生而设计，可同时用于教师辅导和自主学习，旨在帮助学生在攻读理学、技术或工程学位时为实际RF和通信打下基础。

PlutoSDR与主机配合使用时，充当便携式实验室，可增强课堂学习。MATLAB和Simulink是由PlutoSDR支持的两个主要软件包，它提供直观的用户图形用户界面(GUI)，让学生可以更快学会，更巧妙地开展工作并探索更多知识。

PlutoSDR具有独立的接收和发射通道，可在全双工模式下工作。主动学习模块可以在325 MHz至3800 MHz频率范围内以最高每秒61.44MSPS产生或捕获RF模拟信号。PlutoSDR非常小，可装在衬衣口袋中，完全独立自足且由配有默认固件的USB供电。由于PlutoSDR通过libiio驱动程序启动，因此它支持OS X®、Windows®和Linux®，可让学生在多台设备上学习和探索。

PlutoSDR提供许多适合SDR项目的可用在线教程，拥有涵盖众多主题的实验室和教学资料，如ADS-B航空器位置、接收NOAA和Meteor-M2天气卫星图像、GSM分析、TETRA信号监听、寻呼机解码等！

matlab 提供了简单易用的 PLUTO 访问接口，使得用户非常方便地使用使用PLUTO。

我们只需考虑基带处理部分，PlutoSDR替我们将基带信号“搬”到频带，我们只需设置频带的中心频率、带宽、收发的增益、收端接收一帧容纳的比特数等参数。

1，在matlab中 进行数据接收。

clear all
close all
clc

%pluto rx 设置
rxPluto  = sdrrx('Pluto');
rxPluto.CenterFrequency = 2400000000;   %设置中心频率 2.4GHz
rxPluto.BasebandSampleRate = 18e6;      %设置采样率 ：10MHz
rxPluto.SamplesPerFrame = 1024 ;        %设置采样点数:1024

fs  =  rxPluto.BasebandSampleRate ;     
N   =  rxPluto.SamplesPerFrame ;        
freq = (-N/2:N/2-1)/N* fs/1000000 ;     


% 接收信号
% data即收到的信号，datavalid指示数据是否有效，overflow指示数据是否溢出。
[data,datavalid,overflow] = rxPluto();  %利用 pluto进行数据接收

XK  =   fft( data );                    %fft变换

figure(1);
plot(freq,20*log10( fftshift(abs( XK )) ) );  %绘制数据的频谱

figure(2);
plot(real(data)); hold on;  %绘制数据实部
plot(imag(data));           %绘制数据虚部

将 pluto 通过 USB 插入到电脑主机，运行上述 matlab 代码。通过信号源给pluto 输入一个频率为 2.401 GHz 的信号，结果如下。

频域图 ，可以观察到在 1.02MHz 处存在信号。

时域图 ，I，Q两路数据如下，比较标准的正弦波。

2，在matlab中 进行数据发送

例子

发送、接收一个单频信号：

参数设置：

中心频率：800MHz

带宽：100kHz

发送端增益：0dB

接收端增益：30dB

接收端默认接收数据：20000bit，若要修改，在sdrrx对象中添加'SamplesPerFrame',20e4，数据长度自定义。

发送端代码：

txPluto = sdrtx('Pluto','RadioID','usb:0','CenterFrequency',800e6, ...'BasebandSampleRate',100e3,'ChannelMapping',1,'Gain',0); 

modSignal=exp(1i*2*pi/128*(1:1500000)).'; 

i=100; 

while i 
  txPluto(modSignal); 
  i=i-1 
end

运行上述脚本，将 pluto TX 端口连接到 示波器 或 频谱仪 上，即可观察到发送的信号。

PlutoSDR 官方网站：https://wiki.analog.com/university/tools/pluto