Du nom d'Adalm-Pluto, le module d’apprentissage actif des communications à radio logicielle (SDR, Software Defined Radio) d’Analog Devices est conçu pour initier les étudiants en génie électrique aux scénarios opérationnels ...pratiques basés sur des communications SDR, RF et sans fil. Au-delà d’une approche applicative, ce module d’apprentissage consacré à la radio logicielle permet notamment aux étudiants d’acquérir les notions fondamentales des technologies de radio logicielle et de communication sans fil tout en expérimentant l’utilisation de canaux de réception et d'émission indépendants qui fonctionnent en duplex intégral.

Ces canaux de réception et d’émission indépendants peuvent générer ou acquérir des signaux RF compris entre 325 et 3 800 MHz à une fréquence d’échantillonnage atteignant jusqu’à 61,44 Méch./s. Côté architecture, le module est architecturé autour du circuit de réception RF agile AD9363 d’Analog Devices associé au FPGA Zynq Z7010 de Xilinx. (voir ci-dessous)

Compact (il tient dans la poche d’une chemise), l'Adalm-Pluto, entièrement autonome, est alimenté via un port USB. Il est accessible via la bibliothèque multiplateforme libiio (Windows, Linux et OS X) d’Analog Devices, ce qui permet aux étudiants d’utiliser une large palette de plates-formes matérielles basées sur des architectures x86 et ARM. Cet outil d’apprentissage actif peut aussi jouer un rôle de composant clé au sein d’un laboratoire de communication ou RF en l’associant à des outils de traitement et de visualisation de signaux SDR, comme les logiciels Matlab et Simulink de MathWorks ou l’outil en open source GNU Radio que les étudiants peuvent utiliser en tous lieux, à distance ou dans le cadre de classes inversées (flipped classrooms).

« En leur permettant de concevoir rapidement de réels systèmes de communication sans fil et de faire en quelques semaines des expériences en mode OTA, ce nouvel outil aidera les futurs ingénieurs à synthétiser les concepts théoriques appris en classe et à découvrir des problématiques de conception pratiques appartenant au monde réel en utilisant la toute dernière technologie radio logicielle », commente Alexander Wyglinski, professeur associé en génie électrique et informatique et directeur du laboratoire d’innovation en technologies sans fil de l’institut polytechnique de Worcester.

Parallèlement, Analog Devices propose, pour la partie mesure, le module d’apprentissage Adalm2000 qui est un instrument défini par logiciel, lui aussi alimenté par un port USB, et qui apporte la puissance des équipements de laboratoire traditionnels dans le creux de la main d’un apprenti ingénieur. Il permet notamment de concevoir et tester des circuits analogiques en temps réel, en utilisant la puissance des instruments de table classiques via un logiciel d’application graphique.

Il dispose de deux entrées analogiques différentielles, deux sorties analogiques asymétriques, deux blocs d’alimentation et des entrées/sorties numériques sur 16 bits. Avec cet instrument, les étudiants peuvent par exemple explorer des signaux et des systèmes atteignant des dizaines de MHz de bande passante.

En associant l’outil au logiciel d’application graphique sur PC Scopy d’Analog Devices, les utilisateurs peuvent ainsi accéder aux fonctions d’instrumentation les plus courantes : voltmètre continu/alternatif, oscilloscopes à 30 MHz, alimentation ± 5 V, analyseurs de spectre à 50 MHz, générateurs de signaux à 30 MHz, générateurs de formes arbitraires à 30 MHz. Avec en sus plus de 60 analyseurs de bus et de protocoles différents et un générateur de motifs numériques à 100 MHz.

Le logiciel Scopy, qui est une application open source, s'exécute sur les principales plates-formes Windows, Linux et OS X et dispose d’une architecture de type “plug-in” pour prendre en charge les instruments développés par les utilisateurs, tels que les analyseurs de réseau.