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Procesamiento de señales radioastronómico

La potencia sin precedentes del hardware de computación ha permitido digitalizar la labor de procesamiento de señales, un trabajo que hasta ahora se ejecutaba en componentes analógicos. Un ejemplo aplicado a la radioastronomía fue el desarrollo de un espectrómetro digital en un chip.
Procesamiento de señales radioastronómico
El circuito integrado de aplicación específica (ASIC) para el espectrómetro digital se desarrolló en el proyecto financiado con fondos de la Unión Europea ADSPRA (Advanced digital signal processing for radio astronomy applications). Este ASIC se ha fabricado mediante tecnología de metal-óxido-semiconductor complementario (CMOS) de sesenta y cinco nanómetros tolerante a la radiación.

El chip de ADSPRA integra un conversor analógico a digital, un espectroscopio digital y funciones de análisis espectral. En concreto, el software de procesamiento digital del chip combina un banco de filtros de polifásicos y una transformada rápida de Fourier con un transmisor digital que serializa los datos y los transmite a un ordenador. Una estructura de pruebas permitió detectar los errores blandos.

Los investigadores responsables emplearon un circuito de matrices de puertas de campo programables para evaluar el rendimiento de los algoritmos de procesamiento de señales y, en términos más generales, el comportamiento de la parte de programación del chip digital. La naturaleza mayormente digital de este sistema reducirá la necesidad de calibrar el equipo y mejorará su estabilidad en comparación con otros métodos alternativos.

Los responsables de ADSPRA tuvieron tiempo también para instalar herramientas de diseño digital con las que desarrollar ASIC de señal mixta. Su trabajo continúa en pos de una revolución en los instrumentos de procesamiento de señales destinados a la nueva generación de radiotelescopios. Los requisitos de computación superarán con creces a los dispositivos de computación genéricos utilizados normalmente en estas aplicaciones.

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Palabras clave

Procesamiento de señales, radioastronomía, espectrómetro digital, ASIC, circuito integrado de aplicación específica, ADSPRA
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