REMI Lab강의 노트

Wireless Embedded Systems E10

Pluto 실습 준비와 연결 점검

실습은 브라우저에서 ADALM-Pluto를 USB로 연결해 진행한다. 설치할 것은 PC마다 한 번 넣는 ADI 드라이버뿐이다. 이 장은 준비물과 송신 규칙을 정리하고, 실습실 PC와 Pluto가 실습에 필요한 동작을 하는지 버튼 하나씩으로 확인하는 점검 화면을 제공한다.

이 장의 자리: 연결 점검 — 실습 D에서 변조와 복조를 코드로 만들었고, 이 장은 Pluto 연결과 첫 캡처를 확인하며, 다음 실습 1에서 수신 설정이 표본에 하는 일을 본다.

준비물

Pluto를 연결하기 전에 무엇을 갖추어야 할까? 아래 준비물과 연결 규칙을 확인한다.

준비물 설명
PC와 브라우저 Windows PC의 Chrome이나 Edge. Firefox와 Safari에는 WebUSB가 없어 Pluto에 연결할 수 없다. 주소는 https여야 한다.
ADI 드라이버 PlutoSDR-M2k-USB-Drivers v0.9. PC마다 한 번, 관리자 권한으로 설치한다.
ADALM-Pluto 순정 펌웨어. USB 케이블은 전원 전용 포트가 아닌 데이터용 micro-USB 포트에 꽂는다.
SMA 케이블과 30 dB 감쇠기 루프백 실습용. TX 포트 → 감쇠기 → RX 포트로 잇는다.
안테나 수신용. 이동통신과 Wi-Fi 신호를 받을 때 RX 포트에 단다.

루프백과 수신 전용에서는 신호가 어디로 흐를까? 먼저 루프백의 TX에서 케이블과 감쇠기를 따라 RX까지 보고, 그다음 수신 전용에서 두 Pluto 사이의 공중 경로를 본다.

루프백: PC와 USB로 연결한 같은 Pluto의 TX에서 SMA 케이블, 30 dB 감쇠기를 거쳐 RX로 돌아온다. 수신 전용: 강의실 송신 Pluto의 TX 안테나에서 공중으로 보낸 신호를 각자의 Pluto RX 안테나가 받는다. (가) 루프백: 같은 Pluto의 TX와 RX같은 PlutoTXRXSMA 케이블30 dB 감쇠기PCUSB(나) 수신 전용: 서로 다른 Pluto강의실 송신 Pluto TX + 안테나공중내 Pluto RX + 안테나USB학생 PC
루프백은 같은 장치의 TX와 RX를 케이블과 30 dB 감쇠기로 잇는다. 수신 전용에서는 강의실 송신 Pluto가 보내고 각자의 Pluto는 받기만 한다. USB는 PC와 Pluto 사이에서 설정과 표본을 옮긴다.

드라이버 설치. Windows에서 브라우저가 Pluto를 열려면 Pluto의 IIO 인터페이스(5번)에 WinUSB 드라이버가 붙어 있어야 한다. ADI 드라이버의 설치 파일 pluto-usbd.inf가 이 일을 한다. 설치에는 관리자 권한이 필요하고, 한 번 설치하면 그 PC에 꽂는 다른 Pluto에도 그대로 쓰인다(학생 계정에서도 그런지는 아래 점검 3번으로 확인한다).

장치 고르기. 페이지에서 연결 버튼을 누르면 브라우저가 장치를 고르는 창을 띄운다. PlutoSDR을 고르면 된다. 한 Pluto는 한 번에 한 탭이나 한 프로그램만 쓸 수 있으므로, IIO Oscilloscope나 다른 탭이 Pluto를 쓰고 있으면 먼저 닫는다.

송신 규칙. 송신은 2.4 GHz ISM 대역(2400–2483.5 MHz) 안에서만 한다. 신호가 차지하는 대역 전체가 이 안에 있어야 하므로, 페이지는 TX LO ± f_s/2(TX RF 대역폭이 더 넓으면 그 절반)가 대역을 벗어나는 설정을 거부한다. TX 감쇠는 10 dB보다 작게 줄 수 없다. 이 규칙은 송신하지 않을 때도 적용된다. 표본화율은 수신과 송신이 함께 쓰므로 수신만 할 때도 TX LO 기준으로 확인하고, TX LO는 연결할 때 2442 MHz에 둔다. 기준 발진기 오차(±25 ppm, 대역 끝에서 약 ±62 kHz) 때문에 실제 반송파가 설정값과 다를 수 있어, 대역 양 끝 100 kHz는 비워 둔다. 그래서 실제로 쓰는 범위는 2400.1–2483.4 MHz다. 예를 들어 TX LO 2442 MHz에서는 표본화율 61.44 MS/s까지 쓸 수 있고, TX LO 2403 MHz에서는 5.8 MS/s까지만 쓸 수 있다. 송신을 멈춘 뒤에도 칩이 남기는 신호(LO 누설, 다시 선택된 DDS)가 대역 안에 머물게 하려는 것이다. ADI는 TX 출력을 RX 입력에 바로 이을 때 TX 감쇠를 −10 dB보다 작게 두지 말라고 적는다. 실습에서는 여기에 30 dB 감쇠기를 더한다.

세기의 단위. 수신 세기는 dBFS로 읽는다. 0 dBFS가 ADC가 나타낼 수 있는 최대값이고, 교정하지 않은 Pluto의 값은 dBm이 아니다.