C.А. Аббас1, М.А. Щелоков2, Т.Р. Муксунов3, И.Ю. Кузьменко4

1–4 Национальный исследовательский Томский государственный университет (г. Томск, Россия)

1 samerov92.abbas@gmail.com

Постановка проблемы. Платформа ADALM Pluto на базе программно-определяемого радио широко используется как в образовании, так и в научных разработках благодаря своей гибкости и производительности. Для задач, где критичны минимальные задержки и предсказуемое время выполнения, более перспективным является подход Bare-metal – прямое управление аппаратными ресурсами без прослойки ОС.

Цель. Исследовать Bare-metal инфраструктуры с целью раскрытия возможностей программно-определяемой радиосистемы ADALM Pluto.

Результаты. Представлен анализ архитектурных преимуществ и стратегий реализации Bare‑metal приложений (без операционной системы) на платформе программно‑определяемого радио ADALM Pluto. Проведены эксперименты, результаты которых демонстрируют сквозную задержку 10…20 мкс и джиттер менее 0,8 мкс.

Практическая значимость. Приведенные экспериментальные результаты подтверждает, что Bare‑metal реализация превращает ADALM Pluto из учебного инструмента в высокопроизводительную платформу для задач, критичных ко времени.

Аббас C.А., Щелоков М.А., Муксунов Т.Р., Кузьменко И.Ю. Создание Bare-metal инфраструктуры для раскрытия возможностей программно-определяемой радиосистемы ADALM Pluto // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 5. С. 53–60. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202605-06

1. ADALM-PLUTO Software Defined Radio Active Learning Module. URL: https://www.analog.com/en/resources/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/adalm-pluto.html
2. AD9363 RF Agile Transceiver Data Sheet. URL: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad9363.pdf
3. ADALM-PLUTO SDR Hardware Reference Manual. URL: www.gnuradio.org/grcon/grcon18/presentations/PlutoSDR/8-Michael_Hennerich.pdf
4. Zynq-7000 SoC Technical Reference Manual. URL: https://docs.amd.com/r/en-US/ug585-zynq-7000-SoC-TRM
5. Crockett L.H., Elliot R.A., Enderwitz M.A., Stewart R.W. The Zynq Book: Embedded Processing with the ARM Cortex-A9 on the Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC / Strathclyde Academic Media. 2014.
6. Baremetal Application Development for Zynq-7000 SoC. URL: https://docs.amd.com/r/en-US/ug821-zynq-7000-swdev/Bare-Metal-Application-Development
7. Mitola J. The software radio architecture // IEEE Communications Magazine. 1995. V. 33. № 5. P. 26–38.
8. Yiu J. The Definitive Guide to ARM Cortex-A9 Processors. Newnes. 2013.
9. Stewart R.W., Barlee K.W., Atkinson D.S., Crockett L.H. Software Defined Radio using MATLAB & Simulink and the RTL-SDR. Strathclyde Academic Media. 2015.
10. Blossom E. GNU radio: tools for exploring the radio frequency spectrum // Linux Journal. 2004. № 122. P. 4.
11. Rouphael T.J. RF and Digital Signal Processing for Software-Defined Radio: A MultiStandard Multi-Mode Approach. Newnes. 2009.
12. Шиховцев И.В., Якубов В.П. Статистическая радиофизика. Курс лекций. Новосибирск: Новосибирский. гос. ун-т. 2011.
13. Аббас С.А. Измерение азимута на источник излучения и уровня принимаемого сигнала пассивной РЛС кругового обзора // Материалы VII Всерос. науч.-технич. конф. «Системы связи и радионавигации». Красноярск. 12–14 ноября 2024 г. Красноярск: АО «НПП «Радиосвязь». 2024.