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Le traitement numérique du signal en radioastronomie

La puissance sans précédent du matériel informatique a permis de rendre numérique le traitement du signal, auparavant effectué par des composants analogiques. En radioastronomie, un excellent exemple est la réalisation de spectromètres numériques intégrés sur une seule puce.
Le traitement numérique du signal en radioastronomie
Le projet ADSPRA (Advanced digital signal processing for radio astronomy applications), financé par l'UE, a ainsi conçu un ASIC (circuit intégré spécifique) pour le spectromètre numérique. L'ASIC a été fabriqué dans une technologie CMOS résistant aux rayonnements et gravée en 65 nm.

La puce ADSPRA intègre un convertisseur analogique-numérique avec le spectroscope numérique et les fonctions d'analyse du spectre. La partie numérique de la puce associe une banque de filtres polyphasés, une transformée de Fourier rapide, et un émetteur numérique qui sérialise les données et les transmet à un ordinateur embarqué. Les chercheurs ont utilisé une structure de test pour détecter les erreurs dans le logiciel.

Les chercheurs ont utilisé un FPGA pour évaluer les performances des algorithmes de traitement du signal ainsi que le comportement de la partie numérique de la puce. Le caractère principalement numérique de cette solution promet de réduire les besoins en calibrage et d'améliorer la stabilité par rapport aux autres méthodes.

Avant la fin du projet ADSPRA, les chercheurs avaient mis en place des outils de conception numérique d'ASIC pour signaux mixtes. Les chercheurs continuent de travailler en vue de révolutionner le développement du traitement du signal pour la prochaine génération de radiotélescopes. Les besoins en puissance de calcul seront bien inférieurs aux systèmes informatiques généralistes qui ont classiquement été utilisés dans ce but.

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Mots-clés

Traitement de signal, radioastronomie, spectromètre numérique, ASIC, ADSPRA