DDC ist eine Technologie, die in Kommunikationssystemen wie Digitalfunk, Radar, Mobiltelefonie, Weltraum- oder Satellitenkommunikation verwendet wird. Beim DDC-Verfahren werden HF- oder Mikrowellensignale in das Basisband umgewandelt, welches die interessanten Signalanteile enthält. Die Konvertierung reduziert die Datenmenge und verbessert Signalqualität und Messgenauigkeit.

Spectrum Instrumentation verfügt über 48 PCIe- Digitizer (mit Abtastraten von 5 MS/s bis 10 GS/s), die alle die neue DDC-Funktion ausführen können.


Die Problemstellung 

Die meisten DDC-Implementierungen für Digitizer verwenden das on-board FPGA (Field Programmable Gate Array). Die eingehenden analogen Signale werden in digitale Daten umgewandelt, bevor diese zur Abwärtskonvertierung an das FPGA weitergeleitet werden.

Diese schnelle und effiziente Möglichkeit hat aber Nachteile. Sie erfordert große und teure FPGA-Ressourcen  sowie speziell erstellte Firmware. Die Anpassung dieser Firmware ist eine Herausforderung, weil spezielle Kenntnisse in der Firmware-Entwicklung und kostspielige Software-Tools erforderlich sind.

Der Ansatz von Spectrum Instrumentation

Durch die Verwendung spezieller SCAPP-Treiber (Spectrum’s CUDA Access for Parallel Processing) können die vom Digitizer erfassten Daten über den PCIe-Bus direkt an eine CUDA-basierte GPU-Karte gestreamt werden. Durch Verwendung einer GPU kann die Verarbeitungssoftware in C/C++ programmiert werden. Das ermöglicht laut Spectrum eine einfachere DDC-Implementierung, da eine Anpassung mit normalen Programmierkenntnissen vorgenommen werden kann. Der Start mit einem getesteten DDC-Beispiel liefert sofortige Ergebnisse für den Nutzer und bietet eine Plattform, von der aus weitere Softwareoptimierungen möglich sind.

Der DDC-Beispielcode ist ab sofort Bestandteil des SCAPP-Pakets. Dieses Softwarepaket wird benötigt, um einen Spectrum Digitizer mit einer GPU-Karte zu kombinieren.