스펙트럼 인스트루먼트(Spectrum Instrumentation)가 자사 PCIe 디지타이저 제품군에서 디지털 다운 변환(DDC)기능을 구현했다.
DDC는 디지털 라디오, 레이더, 모바일 통신, 위성 통신과 같은 통신 시스템에서 활용되는 기술로, PF 또는 마이크로파 신호를 중요한 SOI(Signal of Interest)를 담고 있는 베이스밴드 신호로 변환해 측정신호 결과값을 줄이고 신호 품질과 측정 정확도를 높이는 기술이다.
특히 연속적인 실시간 처리를 위한 외부 GPU를 사용하면서 상대적으로 저렴한 비용에 구축할 수 있게 했다. 사용자는 5MS/s~10GS/s 샘플링 속도를 가진 48개의 PCIe 디지타이저 제품군 가운데 적합한 모델을 선택해 구축할 수 있다.
상당수 디지타이저 DDC는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환시켜 다운 변환을 위해 FPGA로 전달하는 내장 FPGA(Field Programmable Gate Array) 방식 기반이다. 여기에 전문 펌웨어, 펌웨어 개발 지식과 고가의 소프트웨어도 필요하다.
스펙트럼 인스트루먼트는, 자체 SCAPP(Spectrum의 CUDA Access for Parallel Processing) 소프트웨어 개발 키트로 수집한 데이터를 디지타이저 PCIe 버스를 통해 CUDA GPU로 스트리밍 한다.
스트리밍 된 데이터는 디지털 파형 합성기(DDS)를 통해 정현파와 데이터가 혼합되고 이동 평균을 적용하여 결과값을 감소시킨다. 이후, 이는 Finite Impulse Response(FIR) 필터를 통해 PC 메모리로 전송되어 저장 또는 추가 처리된다.
이렇게 변환된 신호의 신호 대 잡음비(SNR)는 원본에 비해 약 10dB 개선되고 데이터 파일은 512배가량 축소된다. 신호의 중요 정보는 여전히 유지되기에 PC내 저장, 분석 및 표시에 용이하다.
By 김신강 에디터 Shinkang.kim@weeklypost.kr
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