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TECH INSIGHT DIGITIZERS L’intera linea di schede digitalizzatrici PCIe di Spectrum Instrumentation è ora in grado di effettuare la conversione DDC (Digital Down Conversion) grazie a un’opzione economica che sfrutta una scheda GPU esterna per l’elaborazione continua “on the fly” La conversione DDC (Digital Down Conversion) è una tecnica estremamente valida adottata in un’ampia gamma di sistemi di comunicazione, dalle radio digi- tali ai radar, dalla telefonia mobile ai sistemi spaziali o satellitari. Nel processo DDC, i segnali in radiofrequen- za (RF) o a microonde sono convertiti nella banda base, che contiene il segnale di interesse. Questa conversione non solo riduce drasticamente il data set risultante, ma contribuisce anche a migliorare sia la qualità del se- gnale sia l’accuratezza di misura. La gamma di digita- lizzatori di Spectrum Instrumentation comprende 48 modelli (con velocità di campionamento comprese tra 5 MS/s a 10 GS/s), sui quali può essere fatta girare la nuova funzione DDC, consentendo in tal modo agli utilizzato- ri di individuare il modello che meglio soddisfa le loro esigenze. Conversione DDC continua mediante GPU Alessandro Nobile DDC con FPGA a bordo o scheda GPU esterna? La maggior parte delle implementazioni della funzio- ne DDC su un digitalizzatore prevede il ricorso a un FPGA presente a bordo. I segnali analogici in ingresso sono convertiti in dati digitali prima di essere trasferiti all’FPGA per la conversione verso il basso (down con- version). Anche se veloce ed efficiente, questo approc- cio soffre di alcune limitazioni. Esso richiede infatti un FPGA di ampie dimensioni (quindi costoso), oltre a un firmware creato “ad hoc”. Anche la personalizzazione del firmware è complessa e richiede competenze spe- cialistiche nello sviluppo del firmware e il ricorso a co- stosi tool software. L’approccio adottato da Spectrum Instruments per- mette di eliminare tali problemi. Utilizzando il kit di sviluppo software SCAPP (Spectrum CUDA Access for Parallel Processing), i dati acquisiti dal digitalizzatore possono essere trasferiti in streaming attraverso il bus PCIe del digitalizzatore direttamente a una CPU basata su CUDA. La GPU, che può prevedere la presenza di mi- gliaia di core operanti in parallelo, consente di generare il software di elaborazione utilizzando il linguaggio C/ C++. L’implementazione della DDC risulta quindi no- tevolmente semplificata, poiché la personalizzazione può essere effettuata utilizzando le normali tecniche di programmazione. L’utilizzo nella fase iniziale di un esempio di DDC collaudato fornisce risultati immediati e mette a disposizione una piattaforma a partire dal- la quale è possibile procedere a ulteriori ottimizzazioni software. Un esempio pratico operante a una velocità di streaming pari a 12,8 GB/s La gamma di digitalizzatori di Spectrum Instrumenta- tion include schede PCIe basate su tre differenti piatta- forme (M2p, M4i e M5i). Esse sono caratterizzate da ve- locità di campionamento comprese tra 5 MS/s e 10 GS/s, risoluzioni variabili da 8 a 16 bit e ampiezze di banda da ELETTRONICA OGGI 511 - GIUGNO/LUGLIO 2023 25