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Sistemas de Adquisición y Procesado de Datos de Alta Velocidad

Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular

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Para algunas aplicaciones específicas, especialmente aquellas que requieren alta velocidad de procesamiento, bajo consumo de potencia y un gran número de entradas y salidas, los sistemas electrónicos comerciales existentes pueden no ser adecuados. Esto presenta un desafío para diseñar sistemas digitales que satisfagan los requisitos únicos de estas aplicaciones.

Tradicionalmente, el diseño de sistemas electrónicos personalizados para aplicaciones especializadas ha sido costoso y requiere un conocimiento profundo de la electrónica y la programación de bajo nivel. Las soluciones comerciales estándar a menudo no pueden cumplir con los requisitos específicos de estas aplicaciones, lo que obliga a los ingenieros a desarrollar soluciones personalizadas desde cero.

El Grupo de Diseño de Sistemas Electrónicos ofrece una capacidad importante en el diseño e implementación de sistemas y arquitecturas reconfigurables para la adquisición y procesamiento de datos en aplicaciones de alta velocidad. Esto se logra mediante el uso de buses de alta velocidad como PCI Express y dispositivos avanzados de lógica programable como FPGAs, utilizando lenguajes de alto nivel. Estas soluciones permiten diseñar sistemas electrónicos personalizados que pueden cumplir con los requisitos únicos de velocidad, consumo de potencia y E/S para aplicaciones especializadas. Al aprovechar tecnologías avanzadas y metodologías de diseño innovadoras, el grupo puede ofrecer soluciones eficientes y rentables para una amplia gama de aplicaciones en electrónica de alta velocidad.

Responsable científico

Esteve Bosch Raul

Participantes

Mora Mas Francisco José, Toledo Alarcón José Francisco, Rodríguez Álvarez María José, Martínez Pérez Jorge Daniel, Esteve Bosch Raul, Monzó Ferrer José María

Aplicaciones

Entre otras, aplicaciones para la lectura y adquisición de datos para detectores de física de altas energías y física y medicina nuclear.

Ventajas técnicas

Sistemas multicanal reconfigurables y de alta velocidad procesado digital

Beneficios que aporta

Las soluciones implementadas se encuentran dentro del estado del arte de la tecnología, por lo que se trata de soluciones a medida, de muy alta velocidad y prestaciones, un gran número de entradas digitales, añadiendo además una componente de versatibilidad, que hacen que puedan adaptarse fácilmente a un gran número de aplicaciones.

Experiencia relevante

Dentro de las aplicaciones en el marco de la física médica, se han desarrollado proyectos para Tomografía por Emisión de Protones (PET) en el marco de un proyecto de I+D con una empresa relacionada con el sector. Por otro lado, en el campo de la física nuclear, en la actualidad existe una colaboración para el desarrollo de la electrónica de lectura y adquisición de datos del proyecto NEXT, que es un experimento de física de neutrinos. Este proyecto se realiza en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc y está financiado en parte por el programa Consolider-Ingenio 2008. Además participan varias instituciones españolas y del extranjero, como son el IFIC-Valencia, Universidad Politécnica de Valencia, IFAE-Barcelona, CIEMAT-Madrid, Universidad de Zaragoza, Universidad de Coimbra, Lawrence Berkeley National Laboratory,Texas A&M University, EEUU. Además, algunos participantes de esta línea están integrados dentro de la Colaboración RD51, que permite facilitar el desarrollo de tecnología y sistemas de lectura para detectores de gas. Esta colaboración está formada por 73 universidades y centros de investigación, entre los que se encuentra el propio CERN. Otro desarrollo relevante en física nuclear es el del módulo de histogramación HM5, desarrollado mediante un contrato de I+D para el Sincrotrón de Barcelona (ALBA) y utilizado en otras instituciones de investigación europeas, tales como la European Sincrotron Radiation Facility de Grenoble (ESRF).