Sfruttando la FPGA integrata sulle sue schede per l'acquisizione di segnali ad alta velocità della serie M4i, Spectrum ha introdotto un nuovo firmware che permette di elaborare la media in tempo reale sui segnali acquisiti allo scopo di migliorare il rapporto segnale/rumore.

I digitalizzatori della serie M4i.44xx offrono una frequenza di campionamento fino 500 MS/s con 14 bit di risoluzione e 250 MS/s con 16 bit di risoluzione.

La nuova funzione che effettua la media su acquisizione ripetitive (averaging) dei segnali permette di raggiungere prestazioni eccellenti grazie all'elaborazione diretta sulla scheda, che permette di acquisire ed effettuare la media a ritmi di 5.000.000 di eventi al secondo.

Le schede serie M4i di Spectrum sono disponibili nelle versioni a 2 e 4 canali e possono trasferire dati al PC di controllo tramite il bus PCIe a velocità che raggiungono i 3,4 GB/s.

La media per combattere il rumore

'L'operazione di media (averaging) su una serie di acquisizioni è una tecnica di elaborazione dei segnali nel dominio del tempo che aiuta a ridurre gli effetti delle componenti di rumore casuale migliorando il rapporto segnale rumore (SNR).

Di fatto, applicando la media su acquisizioni ripetute del segnale, il risultato che si ottiene è l'aumento della risoluzione utile del digitalizzatore e della sua gamma dinamica utilizzatibile.

Effettuando la media su più acquisizioni, le componenti del rumore tendono statisticamente a cancellarsi, essendo del tutto casuali, mentre le componenti utili del segnale si sommano costruttivamente.

In condizioni ideali, quando il segnale e il rumore sono totalmente scorrelati e quando il segnale acquisito è ripetitivo, la funzione di media sulle acquisizioni ripetute permette di migliorare il rapporto segnale/rumore in modo proporzionale alla radice quadrata del numero di acquisizioni prese in considerazione per effettuare la media.

Ad esempio, effettuando la media su 256 acquisizioni del segnale si otterrebbe un miglioramento del rapporto segnale/rumore fino a 24 dB, ovvero un'aumento della risoluzione percepita di circa 4 bit.

L'opzione di media in tempe reale (-spavg) è disponibile sia per i digitalizzatori PCIe ad alta velocità serie M4i.44xx, sia per i digitalizzatori Ethernet/LXI digitizer della serie NETBOX DN2.44x di Spectrum.