EO_511

TECH INSIGHT DIGITIZERS 2,5 MHz a oltre 3 GHz. La serie M5i (Fig. 1) rappresenta il top di gamma, in grado di assicurare le più elevate velocità di campionamento e la più estesa ampiezza di banda, con una risoluzione a 12 bit. Un’altra caratteri- stica di rilievo della serie M5i è la capacità di effettuare lo streaming dei dati sfruttando un bus PCIe a una ve- locità di 12,8 GB/s. Nella figura 1 sono anche riportate le schermate nel dominio della frequenza di un segnale prima e dopo la conversione verso il basso. In questo caso è stata utiliz- zata una scheda M5i.3337-x16 per campionare un segna- le di ingresso a 702 MHz a una velocità di 6,4 GS/s. I dati acquisiti venivano inviati continuamente in streaming direttamente a una GPU RTX A4000 di Nvidia equipag- giata con 6144 core, alla velocità massima di trasferi- mento pari a 12,8 GB/s. Una volta trasferiti, l’esempio di riferimento utilizzato prevede tutti i blocchi di elabo- razione necessari per eseguire la funzione DDC, tra cui DDS (Direct Digital Synthesizer), filtraggio passa-basso e campionamento verso il basso. La GPU esegue tutti i compiti connessi alla DDC. In questo caso, combina i dati con una sinusoide complessa (generata dal blocco DDS), applica una media mobile, esegue la decimazione del ri- sultato (in questo caso con un fattore di 512), trasferisce i dati decimati attraverso un filtro FIR (Finite Impulse Response), esegue il cambiamento di scala (rescaling) e quindi invia i dati elaborati alla memoria del PC per l’ar- chiviazione (o per una successiva elaborazione). Le due schermate relative al dominio della frequenza evidenziano che il rapporto tra segnale e rumore (SNR - Signal to Noise Ratio) del segnale convertito verso il basso (in verde nella figura) è migliorato di circa 10 dB rispetto all’originale (in giallo). Oltre a ciò, le dimensio- ni del file di dati sono state ridotte drasticamente (di un fattore pari a 512), pur preservando tutte le principali informazioni nel range della frequenza del segnale di interesse. Un file di dati di dimensio- ni inferiori è più semplice da archi- viare, analizzare e visualizzare su un normale PC. La nuova funzionalità DDC è ora in- tegrata nel package SCAPP (Fig. 2), necessario per abbinare i digitaliz- zatori di Spectrum (sia nuovi sia esi- stenti) con una scheda GPU. Fig. 1 – Un digitalizzatore della serie M5i e le schermate nel dominio della frequenza di un segnale di 702 MHz prima e dopo la DDC. I dati vengono continuamente inviati in streaming a una velocità di 12,8 GB/s per l’elaborazione “al volo” prima di essere visualizzati con SBench, il software di misura sviluppato dalla società Fig. 2 – Il package SCAPP (Spectrum’s CUDA Access for Parallel Processing) di Spectrum Instrumentation, comprende i driver per il supporto della GPU basata su CUDA, consentendo di sviluppare routine di elaborazione personalizzate ELETTRONICA OGGI 511 - GIUGNO/LUGLIO 2023 26

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzg4NjYz