Digitizery serii M5i.33xx z trybem pracy strumieniowej o ciągłym próbkowaniu z szybkością 10 GSps
Digitizery serii M5i.33xx firmy Spectrum Instrumentation otrzymały nowy tryb pracy strumieniowej, umożliwiający ciągłą akwizycję i analizę danych z kart przetworników A/C z szybkością próbkowania do 10 GSps.
Rodzina digitizerów M5i.33xx obejmuje 7 typów kart o szybkości próbkowania od 3,2 do 10 GSps, 12-bitowej rozdzielczości i paśmie od 1 do 4,7 GHz. Wszystkie współpracują z 16-liniową szyną PCIe Gen3, zapewniającą transmisję danych z szybkością do 12,8 GBps. Umożliwia to akwizycję danych do komputera PC z szybkością do 6,4 GSps w jednym kanale lub do 3,2 GSps w dwóch kanałach, bez utraty informacji. Do transmisji z jeszcze większą szybkością dodano specjalny, 8-bitowy tryb pracy strumieniowej, pozwalający uzyskać przepustowość do 10 GSps w jednym kanale lub do 5 GSps w dwóch kanałach.
W sytuacjach wymagających transmisji strumieniowej i szybkiego przetwarzania sygnałów, digitizery serii M5i.33xx korzystają z trybu SCAPP (Spectrum CUDA Access for Parallel Processing). Pakiet oprogramowania SCAPP przesyła zarejestrowane dane przy użyciu RDMA bezpośrednio z digitizera do procesorów GPU, opartych na standardzie Nvidia CUDA. Daje to możliwość zwielokrotnienia szybkości, dzięki możliwości równoległej pracy wielu rdzeni obliczeniowych (do 10 tys.) i dużej wewnętrznej pamięci o pojemności do 48 GB.
SCAPP obejmuje zestaw procedur do interakcji między digitalizatorem i kartami graficznymi oraz zestaw przykładów przetwarzania równoległego CUDA. Przykłady te obejmują gotowe bloki programowe z zaawansowanymi funkcji przetwarzania, m.in. konwersji cyfrowej (DDC), filtrowania, uśredniania sygnału, demultipleksowania i konwersji danych oraz transformaty FFT. Oprogramowanie SCAPP opiera się na językach C/C++ i Python.
W zastosowaniach wymagających ciągłej analizy widmowej, dane w domenie czasu można zbierać z szybkością 10 GSps i przesyłać strumieniowo bezpośrednio do procesora graficznego w celu nieprzerwanej konwersji do domeny częstotliwości. Przy użyciu systemu z digitalizatorem serii M5i.33xx, pracującym w nowym trybie 8-bitowy, SCAPP i tanim procesorem graficznym, proces konwersji obejmujący multipleksowanie, okienkowanie, transformatę FFT i uśrednianie z rozmiarem bloku FFT wynoszącym 1M, może być realizowany w sposób ciągły. Dla częstotliwości próbkowania 10 GSps, taka transformata FFT obejmuje zakres częstotliwości od DC do 5 GHz i zapewnia rozdzielczość częstotliwości równą 10 kHz. Chcąc uzyskać jeszcze większą rozdzielczość, można zastosować większe rozmiary bloków FFT.
