EP2825975A1 - Procede d'acquisition et de traitement de signaux - Google Patents

Procede d'acquisition et de traitement de signaux

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Publication number
EP2825975A1
EP2825975A1 EP13711856.8A EP13711856A EP2825975A1 EP 2825975 A1 EP2825975 A1 EP 2825975A1 EP 13711856 A EP13711856 A EP 13711856A EP 2825975 A1 EP2825975 A1 EP 2825975A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processing
pulse
pulses
calculation
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13711856.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mathieu Thevenin
Gwenolé CORRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication of EP2825975A1 publication Critical patent/EP2825975A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0262—Arrangements for detecting the data rate of an incoming signal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/80—Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
    • G06F15/8007—Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors single instruction multiple data [SIMD] multiprocessors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/80—Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
    • G06F15/8007—Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors single instruction multiple data [SIMD] multiprocessors
    • G06F15/8015—One dimensional arrays, e.g. rings, linear arrays, buses
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • G06F9/5061—Partitioning or combining of resources
    • G06F9/5066—Algorithms for mapping a plurality of inter-dependent sub-tasks onto a plurality of physical CPUs

Definitions

  • the invention relates to a method for acquiring and processing signals and, more particularly, to a method for acquiring and processing pulses.
  • the invention applies particularly advantageously to areas in which the detected signals are not deterministic such as, for example, the field of nuclear instrumentation, the field of laser instrumentation, the field of radar detection. , ultrasound detection, etc.
  • the signals concerned are pulses. More generally, however, the invention relates to any type of signal, pulse or not.
  • the density of the pulses received is variable, ranging from a few shots per second to several thousand shots per second. Real-time pulse processing is then difficult to perform.
  • several reception channels can acquire pulses. It is then often necessary to compare the impulses from these channels, in particular to determine precisely the duration that separates them. The calculation capacities required as well as the nature of the treatments to be performed can then vary considerably depending on the case.
  • a traditional method to manage the processing of received pulses is to freeze the processing and to perform it in analog.
  • a first disadvantage of this method is its lack of flexibility.
  • a wide range of treatments can not be performed with this approach, such as, for example, frequency processing or wavelet processing.
  • ASIC dedicated digital components ASIC for "Specified Application”
  • Integratged Circuit ASIC for "Specified Application”
  • reconfigurable FPGA FPGA for
  • FIELD PROGRAMMABLE GATE AWAY digital components
  • DSP Digital Signal Processor
  • FIG. 1 Another solution is illustrated in Figure 1.
  • This solution consists of performing the offline processing.
  • the device then comprises an analog / digital converter 1, a digital component 2, a microcontroller 3, a computer 4 and storage circuits 5.
  • An analog pulse S A is converted into a digital pulse S N by the converter 1 and transmitted , via the digital component 2 and the microcontroller 3, to the storage circuits 5.
  • the data stored in the storage circuits 5 are transferred to the computer 4 via the microcontroller 3.
  • the computer 4 then performs the desired treatment.
  • This method advantageously makes it possible to process all of the data captured but, however, does not allow obtaining results in real time. Moreover, if this method allows the realization of different types of processing, since the data remain available, it is however not possible to store and process large volumes of data since the storage circuits have a limited memory space.
  • the method of the invention does not have the disadvantages of the prior art which are mentioned above.
  • the invention relates to a signal acquisition and processing method comprising a step of acquiring at least two signals in at least two acquisition channels and a step of detecting the signals acquired by at least two signals.
  • two detection channels respectively associated with the acquisition channels, each detection channel delivering a detected signal corresponding to an acquired signal, characterized in that it comprises:
  • a distribution step in at least one calculation tile available, in whole or in part, of a set of calculation tiles, of at least one signal detected by at least one detection channel, the detected signal being distributed in the form of at least one elementary signal in the calculation tile or tiles, each elementary signal being accompanied by a time data item which identifies a start time of the elementary signal and a channel data item which identifies the path of acquisition from which the detected signal corresponds, which corresponds to the elementary signal,
  • the signals are pulses.
  • the pulses are events of a set of events obeying a Poisson law.
  • the term "elementary signal” applies either to a detected signal taken in its entirety or to a piece or a fraction of a detected signal. In the latter case, the same detected signal is split into several elementary signals which are distributed in different calculation tiles.
  • a step of digitizing the acquired signals precedes the detection step
  • a step of digitizing the detected signals precedes the distribution step; or a step of digitizing the elementary signal (s) precedes the step of storing the elementary signal (s) in the calculation tile (s) of the set of calculation tiles.
  • the detected signals are stored in the detection channels.
  • an additional processing step of all or part of the characteristic data of the detected signals processes said data as a function of the temporal data and / or the channel data which are associated with the characteristic data.
  • the additional processing step groups all or part of the characteristic data of the signals detected by detection and / or as a function of time.
  • the additional processing step is the construction of a detection histogram by detection and / or as a function of time.
  • a detected signal is stored in the same calculation tile in the form of a single elementary signal.
  • processing in at least one computational tile is interrupted to process additional elementary stored signals corresponding to the additional detected signal
  • the processing of the memorized elementary signals is interrupted in at least one calculation tile when the duration of said processing exceeds a predefined value or that a newly detected signal is considered a priority, the treatment of the newly detected signal replacing the interrupted treatment.
  • the method of the invention advantageously makes it possible to deal with deterministic and non-deterministic events.
  • non-deterministic event an event whose occurrence and / or intensity and / or density do not follow a predictable pattern.
  • the processing of a non-deterministic event is made possible by the method of the invention by distributing, in calculation tiles, elementary detected signals which represent this event, each elementary detected signal being accompanied by a temporal datum which identifies its start time and a channel data that identifies the path that detected the event.
  • the elementary signals corresponding to different events can then be processed independently of one another, ensuring the availability of the acquisition and processing device for the acquisition and processing of subsequent events.
  • the signals that result from these treatments are grouped according to the channel and time data, allowing a reconstruction - a posteriori - of useful signals.
  • the presence of a channel data and a time data for each elementary signal, associated with the ability of the method of the invention to store the elementary signals advantageously allows asynchronous processing of the detected events, that these events are deterministic or non-deterministic.
  • FIG. 2 represents the block diagram of a signal acquisition and processing device which implements the method of the invention
  • FIG. 3 represents an improvement of the signal acquisition and processing device represented in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a symbolic representation of a detected pulse, its division into different parts and the associated digital samples resulting from its digitization;
  • FIGS. 5A-5C show three variants of a signal acquisition and processing device which implements the preferred embodiment of the method of the invention
  • FIG. 6 represents a first variant embodiment of a circuit that participates in an exemplary signal acquisition and processing device that implements the method of the invention
  • FIG. 7 represents a second variant embodiment of a circuit that participates in an exemplary signal acquisition and processing device that implements the method of the invention
  • FIG. 8A-8C show three variants of a signal acquisition and processing device according to the device shown in Figure 3 and which implements the preferred embodiment of the method of the invention.
  • FIG. 2 represents the block diagram of a signal acquisition and processing device which implements the method of the invention.
  • the device comprises N acquisition channels Ai, A 2 , A N , N detection channels Vi, V 2 , V N associated respectively with the N acquisition channels, N being an integer greater than or equal to 2, a controller of CTR tile and P calculation tiles Ti, T 2 , T, where P is an integer greater than or equal to 1.
  • the process of the invention comprises, successively:
  • each tile controller is preferentially assigned to a different management of a set of calculation tiles, for example a management in flow mode or a management in deferred mode.
  • each channel detector, each tile controller and each calculation tile is programmable or reconfigurable.
  • a detected pulse can be transferred as a whole in the same calculation tile or in pieces in several calculation tiles. In all cases, each detected pulse or piece of pulse detected is transferred into a calculation tile available - in whole or in part - with a time data that identifies the start time of the impulse or impulse piece and with a channel data that identifies the detection path by which the pulse has been detected.
  • Calculation tiles can be of different natures (programmable components, dedicated components, etc.) and perform different treatments or be identical and perform identical treatments.
  • Each impulse or fraction of impulse is transmitted to a calculation tile with additional information.
  • this additional information is data necessary for further processing which makes it possible to replace the detected pulses in their context. This additional information is, for example, the start time of a pulse or pulse fraction, the number of the detection channel on which a pulse was detected, the normalization coefficient that was used to digitize the pulse. pulse or fraction of pulse if a scan has taken place, etc.
  • each calculation tile can be variable. In a particular embodiment of the invention, since the duration of the treatment reaches a predetermined limit, the processing is interrupted and new signals can then be processed.
  • Each calculation tile informs the tile controller of its total or partial availability as soon as a process is completed or interrupted and a new pulse or fraction of a pulse can then be assigned to it for processing. In the case where no calculation tile is available for the treatment of a new pulse, several solutions are possible:
  • the calculation tiles comprise storage means and calculation means.
  • a preferred implementation is a programmable calculation tile or reconfigurable.
  • the storage means advantageously make it possible to simultaneously dispose of all the samples to be processed.
  • the calculation means operate a treatment according to that described in the French patent application No. 2,936,626 entitled “device for parallel processing of a data stream" filed by the Applicant on September 30, 2008. .
  • the calculation tiles are shared. By “pooling” the tiles, it must be understood that the same calculation tile is capable of performing calculations on a pulse coming from any detection channel.
  • FIG. 3 represents an improvement of the data acquisition and processing device represented in FIG. 2.
  • the device comprises a processing stage CT which processes the data I delivered by the tiles. calculation according to time data and / or channel data.
  • the information enabling the results to be placed in context is transmitted to the processing stage CT with the data I delivered by the calculation tiles.
  • the processing performed by the processing stage CT may be, for example, a collection or a merge of the data I by detection and / or as a function of time. It can thus be, for example, the construction of a detection histogram as a function of time on one or more detection channels.
  • This grouping or merging of the data delivered by the calculation tiles is generally essential in most applications.
  • the treatment performed by the processing stage CT makes it possible to obtain a global result structured by detection and / or with respect to time from the scattered results obtained at the output of the calculation tiles.
  • the processing stage CT makes it possible to ensure a metrology of the active time.
  • the processing stage CT may consist of a single computer or a plurality of computers.
  • the processing stage comprises one or more communication modules able to communicate with other components, for example other processing stages of the same or of another acquisition and processing device. of signals. It is then possible to modulate on several processing resources the different treatments that must be performed from the calculation results delivered by the tiles.
  • the signals processed in the calculation tiles are digitized signals.
  • FIG. 4 represents, by way of example, the time curve of a pulse S (t) and its decomposition into digital samples
  • FIGS. 5A-5C represent three variants of an acquisition and processing device capable of setting implement the method according to the preferred embodiment of the invention.
  • the pulse S (t) comprises three parts: a pre-infusion, a pulse body and a post-pulse.
  • the pre-pulse and the post-pulse contain information useful for subsequent processing (background noise for example).
  • the pulse body represents the useful signal. Different methods - known in themselves - can be used to detect the beginning or the end of a pulse. It is possible, for example, to use a detection threshold. It is also possible to detect the end time of a pulse based on the knowledge of the start time, since the duration of the pulse is known a priori.
  • FIG. 4 is a symbolic representation of the sequence of digital samples associated with the S (t) pulse.
  • the pre-pulse is associated with the samples Ei, E k .
  • the pulse body is associated with the samples E
  • the post-pulse is associated with the samples E q , E x .
  • the digitization of the pulses can be carried out at different stages of the method of the invention.
  • the digitization is performed after the acquisition of the signals and before the detection.
  • Figure 5A illustrates this first variant.
  • the digitization is performed after the detection and before the distribution of the signals detected in the calculation tiles.
  • Figure 5B illustrates this second variant.
  • the digitization is carried out after the distribution of the signals and before the processing in the calculation tiles.
  • each channel detector V j comprises storage means and each detected pulse, digitized or not, is fully memorized in the memory means of the track detector. If the acquired pulses have not been digitized before detection, the pulse memorized in the channel detector is then digitized and the digital samples Ei, Ej , E x _i, E x resulting from the digitization are transferred via the controller. CTR tile, in a tile T k where they are again stored by the tile storage means (see Figure 6).
  • the detection channels do not include storage means.
  • Each detected pulse is digitized as it is acquired or detected and the digital samples Ei, E j , E x _i, E x resulting from the digitization are transferred into at least one tile T k where they are stored by the tile storage means.
  • This second embodiment advantageously makes it possible to save storage resources (see FIG. It relates more particularly to integrated applications where the cost of the circuits must be controlled.
  • This embodiment requires permanently having at least one calculation tile available, in whole or in part, for storing and processing any new pulse or pulse fraction.
  • a buffer memory may be placed upstream of the calculation tiles, for example in the tile controller, to temporarily store the data that the calculation tiles are not able to process the data. makes them unavailable.
  • the function of the tile controller CTR is to transfer the digitized pulses, previously memorized or not, into the available calculation tiles.
  • each tile T k delivers to the tile controller CTR information d k relative to its total or partial availability.
  • a digitized pulse is transferred, sample by sample, into at least one calculation tile.
  • registers are used as storage elements. The registers are chained one behind the other, each new sample pushing the sample that precedes it into the neighboring register.
  • FIGS. 8A-8C show three variants of a signal acquisition and processing device according to the device represented in FIG. 3 and which implements the preferred embodiment of the method of the invention.
  • the signal acquisition and processing device comprises digitizing circuits capable of digitizing the signals before these signals are processed in the calculation tiles.
  • the three variants shown in FIGS. 8A-8C correspond respectively to the three variants shown in FIGS. 5A-5C.
  • the digitizing circuits are thus placed either between the acquisition channels and the detection channels (FIG. 8A), or between the detection channels and the tile controller (FIG. 8B), or between the tile controller and the tile tiles. calculation ( Figure 8C).
  • the detector A capable of generating an electrical pulse for each perceived event (neutron, radiation, radar, ultrasound, etc.).
  • the detector A is capable of receiving up to 100,000 events per second, each having a duration of 100 ns.
  • the processing time of each event is expressed by the number of cycles multiplied by the operating frequency FTC of a calculation tile. For example, if the channel A data processing requires a complex processing of 10000 cycles, assuming that the FTC frequency is 200MHz, or 5ns / cycle, then the processing time of each event is 50000 ns.
  • processing 100,000 events per second requires 5 seconds, which does not ensure the constraints of real time.
  • the invention advantageously allows a treatment that ensures the constraints of real time. Indeed, the use of six calculation tiles at the working frequency of 200 MHz makes possible in real time the processing of all the data received on the A channel.
  • Channel B can receive up to 100000 events per second, each event having a duration of one hundred milliseconds each, the events detected on channel B being correlated. to those detected on channel A.
  • the processing time of channel B is non-deterministic, including, for example, between 10 cycles and 1000 cycles depending on the nature of the data (for this, channel B may contain a filter capable of rejecting or not an impulse, if this one is judged of too bad quality). Since the data detected by the channel A require significant computing resources, the mutualization of calculation tiles proposed by the method of the invention makes it possible to share computing resources between different tiles.
  • the calculation tile controller which associates the calculation tiles with the detection channels transmits, in addition to the data to be processed, information relating to the detection path from which these originate.
  • the processing carried out in each calculation tile is independent of the others (asynchronous)
  • the information concerning the arrival date of a data packet to be processed which is known to the detector and the calculation tile controller is then passed to the calculation tile.
  • the processing stage CT reconstructs in time all the data streams and the results associated with them. This allows, for example, to determine the time that has elapsed between reception of events detected by channel A and by channel B to determine, for example, a distance (case of the radar application).
  • a third example concerns the case where one or more additional channels participate in the detection of data.
  • the device of the invention may indeed comprise, for example, an additional channel provided with a sensor C which detects data of a completely different nature from the data detected by the other channels, the processing of the data detected by the sensor C then being also completely different from the processing of the data detected by the other channels.
  • the data detected by the sensor C may, for example, be more dense data than the data detected by the other channels and, consequently, require a treatment time substantially longer than that of the other channels.
  • one or more additional calculation tiles can easily be added to the device of the invention and / or the design and / or operating frequency of existing calculation tiles can be modified.
  • a fourth example consists of determining whether a particle deposits energy in several detectors arranged in a layer and of analyzing the energy deposited within each detector, the crossing times, etc.
  • the detectors arranged in layers are connected to a single multichannel measurement system such as that of the invention.
  • a pulse When a pulse is detected by a channel, it is dated and identified by its detection path (uniqueness of the date, channel pair). The date and the samples of the pulse are then transmitted to a calculation tile which determines the characteristics that are specific to the pulse, for example its energy. Since the time and channel information is associated with the pulses, they can be transmitted directly to any available calculation tile to perform the processing. The treatment can also be postponed pending the availability of a tile. Once the characteristics of the pulse are determined, for example its energy, they are transmitted to the processing stage CT which groups together all the results of the calculation tiles. The CT processing stage performs the correlations between the pulses on the basis of time and channel information.
  • the processing of the CT stage then consists of for example, to separate the pulses that did not pass through all the detectors from those that passed through all the detectors. For this, it is sufficient to consider only the pulses for which the dates are correlated, that is to say within a time interval of very small predetermined value. It is then possible to reconstruct, for example, an energy spectrum corresponding to the detected particles or to deduce, on the basis of the deposited energies, characteristics relating to the detected particles, such as, for example, the position of the source emitting the particles.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'acquisition et de traitement de signal, comprenant: une étape d'acquisition de signaux dans au moins deux voies d'acquisition (A1, A2, ..., AN); une étape de détection des signaux acquis dans au moins deux voies de détection (V1, V2, ..., VN) associées respectivement aux deux voies d'acquisition; une étape de distribution du ou des signaux détectés qui résultent de l'étape de détection dans au moins une tuile de calcul disponible d'un ensemble de tuiles de calcul; une étape de mémorisation du ou des signaux détectés dans la ou les tuiles de calcul; et une étape de traitement des signaux mémorisés dans la ou les tuiles de calcul, pour obtenir des données caractéristiques des signaux détectés. L'invention s'applique à l'acquisition et au traitement de données non déterministes (instrumentation nucléaire, instrumentation laser, détection radar, et.).

Description

PROCEDE D'ACQUISITION ET DE TRAITEMENT DE SIGNAUX
DESCRIPTION
Domaine technique et art antérieur
L'invention concerne un procédé d'acquisition et de traitement de signaux et, plus particulièrement, un procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions.
L'invention s'applique de façon particulièrement avantageuse à des domaines dans lesquels les signaux détectés ne sont pas déterministes tels que, par exemple, le domaine de l'instrumentation nucléaire, le domaine de l'instrumentation laser, le domaine de la détection radar, de la détection des ultrasons, etc..
Dans la suite de la description, afin de simplifier la présentation de l'invention, les signaux concernés sont des impulsions. De façon plus générale, l'invention concerne cependant tout type de signal, impulsionnel ou non.
Dans le cas où l'arrivée des impulsions n'est pas déterministe, la densité des impulsions reçues est variable, pouvant varier de quelques coups par seconde à plusieurs milliers de coups par seconde. Un traitement des impulsions en temps réel est alors difficile à effectuer. De plus, plusieurs voies de réception peuvent acquérir des impulsions. Il est alors souvent nécessaire de comparer les impulsions issues de ces voies, notamment pour déterminer avec précision la durée qui les sépare. Les capacités de calcul requises de même que la nature des traitements à effectuer peuvent alors varier considérablement selon les cas.
Une méthode traditionnelle pour gérer le traitement des impulsions reçues consiste à figer le traitement et à réaliser celui-ci en analogique. Un premier inconvénient de cette méthode est son manque de flexibilité. Par ailleurs, une large gamme de traitements ne peut pas être réalisée avec cette approche comme, par exemple, les traitements en régime fréquentiel ou les traitements en ondelettes.
Afin de pallier les inconvénients liés à l'utilisation de composants analogiques, il est connu de numériser les signaux et de traiter les signaux ainsi numérisés à l'aide de composants numériques dédiés ASIC (ASIC pour « Application Spécifie Integratged Circuit »), de composants numériques reconfigurables FPGA (FPGA pour « FIELD PROGRAMMABLE GATE AWAY ») ou de composants numériques programmables DSP (DSP pour « Digital Signal Processor »). L'utilisation de composants dédiés nécessite de figer les traitements et permet d'effectuer des calculs en temps réel à la condition que ces calculs n'aient pas besoin d'être modifiés ou mis à jour durant la durée de vie du composant. L'utilisation de composants reconfigurables ou programmables permet une plus grande variété de traitements mais au détriment de la vitesse de calcul. Certaines impulsions ne peuvent alors pas être traitées.
Une autre solution est illustrée en figure 1. Cette solution consiste à réaliser le traitement hors-ligne. Le dispositif comprend alors un convertisseur analogique/numérique 1, un composant numérique 2, un micro-contrôleur 3, un ordinateur 4 et des circuits de mémorisation 5. Une impulsion analogique SA est convertie en impulsion numérique SN par le convertisseur 1 et transmise, via le composant numérique 2 et le micro-contrôleur 3, aux circuits de mémorisation 5. Les données stockées dans les circuits de mémorisation 5 sont transférées à l'ordinateur 4 via le microcontrôleur 3. L'ordinateur 4 effectue alors le traitement souhaité. Cette méthode permet avantageusement de traiter l'ensemble des données capturées mais, cependant, ne permet pas l'obtention de résultats en temps réel. Par ailleurs, si cette méthode permet la réalisation de traitements de différentes natures, puisque les données restent disponibles, il n'est cependant pas possible de stocker et de traiter d'importants volumes de données puisque les circuits de mémorisation ont un espace mémoire limité.
Le procédé de l'invention ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur qui sont mentionnés ci-dessus.
Exposé de l'invention L'invention concerne un procédé d'acquisition et de traitement de signaux comprenant une étape d'acquisition d'au moins deux signaux dans au moins deux voies d'acquisition et une étape de détection des signaux acquis par au moins deux voies de détection respectivement associées aux voies d'acquisition, chaque voie de détection délivrant un signal détecté correspondant à un signal acquis, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape de distribution, dans au moins une tuile de calcul disponible, en tout ou en partie, d'un ensemble de tuiles de calcul, d'au moins un signal détecté par au moins une voie de détection, le signal détecté étant distribué sous la forme d'au moins un signal élémentaire dans la ou les tuiles de calcul, chaque signal élémentaire étant accompagné d'une donnée temporelle qui identifie un instant de début du signal élémentaire et d'une donnée de voie qui identifie la voie d'acquisition d'où provient le signal détecté qui correspond au signal élémentaire,
- une étape de mémorisation du ou des signaux élémentaires dans la ou les tuiles de calcul de l'ensemble de tuiles de calcul, et
- une étape de traitement du ou des signaux élémentaires mémorisés dans la ou les tuiles de calcul, pour obtenir des données caractéristiques des signaux détectés, chaque donnée caractéristique étant associée à au moins une donnée temporelle et au moins une donnée de voie.
Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, les signaux sont des impulsions. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, les impulsions sont des événements d'un ensemble d'événements obéissant à une loi de Poisson.
Comme cela apparaîtra plus clairement dans la suite de la description, le terme « signal élémentaire » s'applique soit à un signal détecté pris dans sa totalité, soit à un morceau ou à une fraction d'un signal détecté. Dans ce dernier cas, un même signal détecté est fractionné en plusieurs signaux élémentaires qui sont distribués dans différentes tuiles de calcul.
Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention :
- une étape de numérisation des signaux acquis précède l'étape de détection ; ou
- une étape de numérisation des signaux détectés précède l'étape de distribution ; ou - une étape de numérisation du ou des signaux élémentaires précède l'étape de mémorisation du ou des signaux élémentaires dans la ou les tuiles de calcul de l'ensemble de tuiles de calcul.
Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, les signaux détectés sont mémorisés dans les voies de détection.
Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, une étape de traitement supplémentaire de tout ou partie des données caractéristiques des signaux détectés traite lesdites données en fonction des données temporelles et/ou des données de voie qui sont associées aux données caractéristiques.
Selon encore une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'étape de traitement supplémentaire regroupe tout ou partie des données caractéristiques des signaux détectés par voie de détection et/ou en fonction du temps. Dans un mode de réalisation particulier, l'étape de traitement supplémentaire est la construction d'un histogramme de détection par voie de détection et/ou en fonction du temps.
Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, un signal détecté est mémorisé dans une même tuile de calcul sous la forme d'un signal élémentaire unique.
Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, lorsque le traitement des signaux élémentaires mémorisés occupe toutes les tuiles de calcul de l'ensemble de tuiles de calcul et qu'au moins un signal détecté supplémentaire est délivré par au moins une voie de détection :
un traitement en cours dans au moins une tuile de calcul est interrompu afin de traiter des signaux mémorisés élémentaires supplémentaires correspondant au signal détecté supplémentaire, ou
il est choisi ne pas traiter le signal supplémentaire, ou
il est choisi de retarder le traitement du signal supplémentaire jusqu'à ce qu'au moins une tuile de calcul soit en tout ou partie disponible.
Selon encore une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, le traitement des signaux élémentaires mémorisés est interrompu dans au moins une tuile de calcul dès lors que la durée dudit traitement dépasse une valeur prédéfinie ou dès lors qu'un signal nouvellement détecté est considéré comme prioritaire, le traitement du signal nouvellement détecté se substituant au traitement interrompu.
Le procédé de l'invention permet avantageusement de traiter des événements déterministes et non déterministes.
Par « événement non déterministe », on entend un événement dont la survenue et/ou l'intensité et/ou la densité n'obéissent pas à un schéma prévisible. Le traitement d'un événement non déterministe est rendu possible par le procédé de l'invention grâce à la distribution, dans des tuiles de calcul, de signaux détectés élémentaires qui représentent cet événement, chaque signal détecté élémentaire étant accompagné d'une donnée temporelle qui identifie son instant de début et d'une donnée de voie qui identifie la voie qui a détecté l'événement. Les signaux élémentaires correspondant à différents événements peuvent alors être traités indépendamment les uns des autres, assurant la disponibilité du dispositif d'acquisition et de traitement pour l'acquisition et le traitement d'événements ultérieurs. Une fois les traitements effectués dans les tuiles de calcul, les signaux qui résultent de ces traitements sont regroupés en fonction des données de voie et de temps, permettant une reconstruction - a posteriori - de signaux utiles.
De façon plus générale, la présence d'une donnée de voie et d'une donnée de temps pour chaque signal élémentaire, associée à la capacité du procédé de l'invention de mémoriser les signaux élémentaires autorise avantageusement un traitement asynchrone des événements détectés, que ces événements soient déterministes ou non déterministes.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre faite en référence aux figures jointes, parmi lesquelles :
- La figure 1 - déjà décrite - représente un dispositif d'acquisation et de traitement de signaux de l'art antérieur ; - La figure 2 représente le schéma de principe d'un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux qui met en œuvre le procédé de l'invention ;
- La figure 3 représente un perfectionnement du dispositif d'acquisition et de traitement de signaux représenté en figure 2 ;
- La figure 4 représente, de façon symbolique, une impulsion détectée, son découpage en différentes parties et les échantillons numériques associés qui résultent de sa numérisation ;
- Les figures 5A-5C représentent trois variantes d'un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux qui met en œuvre le mode de réalisation préférentiel du procédé de l'invention;
- La figure 6 représente une première variante de réalisation d'un circuit qui participe à un exemple de dispositif d'acquisition et de traitement de signaux qui met en œuvre le procédé de l'invention ;
- La figure 7 représente une deuxième variante de réalisation d'un circuit qui participe à un exemple de dispositif d'acquisition et de traitement de signaux qui met en œuvre le procédé de l'invention ;
- Les figures 8A-8C représentent trois variantes d'un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux conforme au dispositif représenté en figure 3 et qui met en œuvre le mode de réalisation préférentiel du procédé de l'invention.
Sur toutes les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments.
Exposé détaillé de modes de réalisation préférentiels de l'invention
La figure 2 représente le schéma de principe d'un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux qui met en œuvre le procédé de l'invention.
Le dispositif comprend N voies d'acquisition Ai, A2, AN, N voies de détection Vi, V2, VN associées respectivement aux N voies d'acquisition, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, un contrôleur de tuile CTR et P tuiles de calcul Ti, T2, T , P étant un nombre entier supérieur ou égal à 1. Le procédé de l'invention comprend, successivement :
- une étape d'acquisition de signaux dans au moins deux voies d'acquisition de l'ensemble des N voies d'acquisition Ai, A2, AN;
- une étape de détection, par deuxvoies de détection respectivement associées aux deux voies d'acquisition, des signaux acquis dans les voies d'acquisition pour former des signaux détectés ;
- une étape de distribution, dans au moins une tuile de calcul de l'ensemble de P tuiles de calcul Ti, T2, T , des signaux détectés par les voies de détection,
- une étape de mémorisation des signaux détectés dans la ou les tuiles de calcul, et
- une étape de traitement des signaux mémorisés dans la ou les tuiles de calcul pour obtenir des données I caractéristiques du signal détecté.
Un seul contrôleur de tuile est représenté sur la figure 2. L'invention concerne cependant d'autres modes de réalisation pour lesquels le dispositif d'acquisition et de traitement comprend plusieurs contrôleurs de tuile. Dans ce dernier cas, chaque contrôleur de tuile est préférentiellement affecté à une gestion différente d'un ensemble de tuiles de calcul, par exemple une gestion en mode flux ou une gestion en mode différé. De façon préférentielle, chaque détecteur de voie, chaque contrôleur de tuile et chaque tuile de calcul est programmable ou reconfigurable.
Une impulsion détectée peut être transférée en entier dans une même tuile de calcul ou par morceaux dans plusieurs tuiles de calcul. Dans tous les cas, chaque impulsion détectée ou morceau d'impulsion détectée est transféré dans une tuile de calcul disponible - en tout ou en partie - avec une donnée temporelle qui identifie l'instant de début de l'impulsion ou du morceau d'impulsion et avec une donnée de voie qui identifie la voie de détection par laquelle l'impulsion a été détectée. Chaque tuile de calcul Tk (k=l, 2, P) indique son état de disponibilité au contrôleur CTR par l'intermédaire d'une donnée dk qui est échangée entre la tuile et le contrôleur. Lorsqu'une impulsion est fractionnée en morceaux d'impulsions, le fractionnement est effectué au niveau d'un détecteur de voie, dès lors que ce dernier en reçoit l'instruction par un signal FRj (j=l, 2, N) provenant du contrôleur de tuile.
Dès lors qu'une impulsion ou une fraction d'impulsion est présente dans une tuile de calcul, cette dernière a accès à l'ensemble des données qui composent l'impulsion ou la fraction d'impulsion et les calculs programmés peuvent être effectués. Les tuiles de calcul peuvent être de natures différentes (composants programmables, composants dédiés, etc.) et effectuer des traitements différents ou être identiques et effectuer des traitements identiques. Chaque impulsion ou fraction d'impulsion est transmise à une tuile de calcul avec des informations complémentaires. Comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement, ces informations complémentaires sont des données nécessaires à un traitement ultérieur qui permet de replacer les impulsions détectées dans leur contexte. Ces informations complémentaires sont, par exemple, l'instant de début d'uneimpulsion ou d'unefraction d'impulsion, le numéro de la voie de détection sur laquelle une impulsion a été détectée, le coefficient de normalisation qui a été utilisé pour numériser l'impulsion ou la fraction d'impulsion si une numérisation a eu lieu, etc.. Le temps de traitement de chaque tuile de calcul peut être variable. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, dès lors que la durée du traitement atteint une limite prédéterminée, le traitement est interrompu et de nouveaux signaux peuvent alors être traités. Chaque tuile de calcul informe le contrôleur de tuile de sa disponibilité totale ou partielle dès lors qu'un traitement est achevé ou interrompu et une nouvelle impulsion ou fraction d'impulsion peut alors lui être assignée pour traitement. Dans le cas où aucune tuile de calcul n'est disponible pour le traitement d'une nouvelle impulsion, plusieurs solutions sont envisageables :
- arrêter un traitement en cours dans une tuile de calcul pour traiter tout ou partie de la nouvelle impulsion, ou
- choisir de ne pas traiter la nouvelle impulsion, ou
- retarder le traitement de la nouvelle impulsion en mémorisant la nouvelle impulsion.
Les tuiles de calcul comprennent des moyens de mémorisation et des moyens de calcul. Une mise en œuvre préférentielle est une tuile de calcul programmable ou reconfigurable. Les moyens de mémorisation permettent avantageusement de disposer simultanément de l'ensemble des échantillons à traiter. De façon préférentielle, les moyens de calcul opèrent un traitement conforme à celui décrit dans la demande de brevet Français N° 2 936 626 intitulée « Dispositif de traitement en parallèle d'un flux de données » déposée par la Demanderesse en date du 30 septembre 2008.
Les tuiles de calcul sont mutualisées. Par « mutualisation » des tuiles, il faut entendre qu'une même tuile de calcul est apte à effectuer des calculs sur une impulsion provenant de n'importe quelle voie de détection.
La figure 3 représente un perfectionnement du dispositif d'acquisition et de traitement de données représenté en figure 2. En plus des éléments mentionnés en référence à la figure 2, le dispositif comprend un étage de traitement CT qui traite les données I délivrées par les tuiles de calcul en fonction des données temporelles et/ou des données de voie. A cette fin, les informations permettant de situer les résultats dans leur contexte (données de voie, données temporelles, coefficient de normalisation, etc.) sont transmises à l'étage de traitement CT avec les données I délivrées par les tuiles de calcul. Le traitement effectué par l'étage de traitement CT peut être, par exemple, un regroupement ou une fusion des données I par voie de détection et/ou en fonction du temps. Il peut ainsi s'agir, par exemple, de la construction d'un histogramme de détection en fonction du temps sur une ou plusieurs voies de détection. Ce regroupement ou cette fusion des données délivrées par les tuiles de calcul est généralement indispensable dans la plupart des applications. Le traitement effectué par l'étage de traitement CT permet l'obtention d'un résultat global structuré par voie de détection et/ou par rapport au temps à partir des résultats épars obtenus en sortie des tuiles de calcul. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'étage de traitement CT permet d'assurer une métrologie du temps actif.
L'étage de traitement CT peut être constitué d'un calculateur unique ou d'une pluralité de calculateurs. Dans un mode de réalisation particulier, l'étage de traitement comprend un ou plusieurs modules de communication aptes à communiquer avec d'autres composants, par exemple d'autres étages de traitement du même ou d'un autre dispositif d'acquisition et de traitement de signaux. Il est alors possible de moduler sur plusieurs ressources de traitement les différents traitements qui doivent être effectués à partir des résultats de calcul délivrés par les tuiles.
Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, les signaux traités dans les tuiles de calcul sont des signaux numérisés. La figure 4 représente, à titre d'exemple, la courbe temporelle d'une impulsion S(t) et sa décomposition en échantillons numériques et les figures 5A-5C représentent trois variantes d'un dispositif d'acquisition et de traitement apte à mettre en œuvre le procédé selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention.
L'impulsion S(t) comprend trois parties : une pre-implusion, un corps d'impulsion et une post-impulsion. La pre-impulsion et la post-impulsion contiennent des informations utiles aux traitements ultérieurs (le bruit de fond par exemple). Le corps d'impulsion représente le signal utile. Différentes méthodes - connues en elles-mêmes - peuvent être utilisées pour détecter le début ou la fin d'une impulsion. Il est possible, par exemple, d'utiliser un seuil de détection. Il est également possible de détecter l'instant de fin d'une impulsion sur la base de la connaisance de l'instant de début, dès lors que la durée de l'impulsion est connue a priori. La figure 4 représente de façon sym bolique la suite d'échantillons numériques associés à l'impulsion S(t). La pre-impulsion est associée aux échantillons Ei, Ek. Le corps d'impulsion est associé aux échantillons E|, Ej, Ep. La post-impulsion est associée aux échantillons Eq, Ex.
La numérisation des impulsions peut être effectuée à différentes étapes du procédé de l'invention. Selon une première variante, la numérisation est effectuée après l'acquisition des signaux et avant la détection. La figure 5A illustre cette première variante. Des dispositifs de numérisation Nj (j=l, 2, N) sont alors placés entre les voies d'acquisition Aj et les voies de détection Vj. Selon une deuxième variante, la numérisation est effectuée après la détection et avant la distribution des signaux détectés dans les tuiles de calcul. La figure 5B illustre cette deuxième variante. Des dispositifs de numérisation Nj (j=l, 2, N) sont alors placés entre les voies d'acquisition Vj et le contrôleur de tuile CTR. Selon la troisième variante, la numérisation est effectuée après la distribution des signaux et avant le traitement dans les tuiles de calcul. La figure 5C illustre cette troisième variante. Des dispositifs de numérisation Nk (k=l, 2, P) sont alors placés entre le contrôleur de tuile et les tuiles de calcul.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, chaque détecteur de voie Vj comprend des moyens de mémorisation et chaque impulsion détectée, numérisée ou non, est entièrement mémorisée dans les moyens de mémorisation du détecteur de voie. Si les impulsions acquises n'ont pas été numérisées avant détection, l'impulsion mémorisée dans le détecteur de voie est ensuite numérisée et les échantillons numériques Ei, Ej, Ex_i, Ex issus de la numérisation sont transférés, via le contrôleur de tuile CTR, dans une tuile de clacul Tk où ils sont à nouveau mémorisés par les moyens de mémorisation de tuile (cf. figure 6).
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, les voies de détection ne comprennent pas de moyens de mémorisation. Chaque impulsion détectée est numérisée au fur et à mesure de son acquisition ou de sa détection et les échantillons numériques Ei, Ej, Ex_i, Ex issus de la numérisation sont transférés dans au moins une tuile de clacul Tk où ils sont mémorisés par les moyens de mémorisation de tuile. Ce deuxième mode de réalisation permet avantageusement d'économiser des ressources de mémorisation (cf. figure 7). Il concerne plus particulièrement les applications intégrées où le coût des circuits doit être maîtrisé. Ce mode de réalisation nécessite de disposer en permanence d'au moins une tuile de calcul disponible, en tout ou en partie, pour mémoriser et traiter toute nouvelle impulsion ou fraction d'impulsion. Afin de pallier cette contrainte de disponibilité des tuiles de calcul, une mémoire tampon peut être placée en amont des tuiles de calcul, par exemple dans le contrôleur de tuile, pour mémoriser temporairement les données que les tuiles de calcul ne sont pas aptes à traiter du fait de leur indisponibilité.
De façon générale, le contrôleur de tuile CTR a pour fonction de transférer les impulsions numérisées, préalablement mémorisées ou non, dans les tuiles de calcul disponibles. A cette fin, chaque tuile Tk délivre au contrôleur de tuile CTR une information dk relative à sa disponibilité totale ou partielle. Une impulsion numérisée est transférée, échantillon par échantillon, dans au moins une tuile de calcul. Afin d'assurer une mémorisation rapide des échantillons numérisés, des registres sont utilisés comme éléments de mémorisation. Les registres sont chaînés l'un derrière l'autre, chaque nouvel échantillon poussant l'échantillon qui le précède dans le registre voisin.
Les figures 8A-8C représentent trois variantes d'un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux conforme au dispositif représenté en figure 3 et qui met en œuvre le mode de réalisation préférentiel du procédé de l'invention. En plus des éléments représentés en figure 3, le dispositif d'acquisition et de traitement de signaux comprend des circuits de numérisation aptes à numériser les signaux avant que ceux-ci ne soient traités dans les tuiles de calcul. Les trois variantes représentées sur les figures 8A-8C correspondent respectivement aux trois variantes représentées sur les figures 5A-5C. Les circuits de numérisation sont ainsi placés soit entre les voies d'acquisition et les voies de détection (Figure 8A), soit entre les voies de détection et le contrôleur de tuile (Figure 8B), soit entre le contrôleur de tuile et les tuiles de calcul (Figure 8C).
Des exemples d'application du procédé de traitement de l'invention vont maintenant être décrits.
Prenons le cas, par exemple, d'un détecteur A apte à générer une impulsion électrique à chaque événement perçu (neutron, rayonnement, radar, ultra-son etc.). Le détecteur A est apte à recevoir jusqu'à 100000 événements par seconde, chacun ayant une durée de 100 ns. L'arrivée des événements obéissant à une loi de Poisson, il n'est pas possible de déterminer à l'avance l'écart temporel qui sépare deux événements successifs. Le temps de traitement de chaque événement s'exprime par le nombre de cycles multiplié par la fréquence FTC de fonctionnement d'une tuile de calcul. Par exemple, si le traitement des données de la voie A requiert un traitement complexe de 10000 cycles, en supposant que la fréquence FTC est de 200MHz, soit 5ns/cycle, le temps de traitement de chaque événement prend donc 50000 ns. Si l'on rapporte ce temps de traitement au nombre d'événements pouvant survenir sur la voie A et que l'on n'utilise qu'une seule tuile de calcul qui travaille à la fréquence de 200MHz, traiter 100000 événements par seconde nécessite 5 secondes, ce qui ne permet pas d'assurer les contraintes du temps réel. L'invention permet avantageusement un traitement qui assure les contraintes du temps réel. En effet, l'utilisation de six tuiles de calcul à la fréquence de travail de 200MHz rend possible en temps réel le traitement de l'ensemble des données reçues sur la voie A.
Un autre exemple concerne le cas de deux voies de détection A et B. La voie B peut recevoir jusqu'à 100000 événements par seconde, chaque événement ayant une durée d'une centaine de millisecondes chacun, les événements détectés sur la voie B étant corrélés à ceux détectés sur la voie A. Le temps de traitement de la voie B est non déterministe, compris, par exemple, entre 10 cycles et 1000 cycles selon la nature des données (pour cela, la voie B peut contenir un filtre apte à rejeter ou non une impulsion, si celle-ci est jugée de trop mauvaise qualité). Comme les données détectées par la voie A nécessitent d'importantes ressources de calcul, la mutualisation des tuiles de calcul proposée par le procédé de l'invention permet de partager les ressources de calcul entre différentes tuiles. Ainsi, si l'architecture disposant de six tuiles de calcul est dimensionnée pour le traitement des données détectées par les voies A et B, il est possible de traiter en temps réel l'ensemble des données détectées. Comme les ressources de calcul sont partagées entre différentes tuiles pour une même voie de détection (la voie A), il est important de disposer de l'information relative à l'identification de la voie d'où proviennent les données traitées. A cette fin, le contrôleur de tuile de calcul qui associe les tuiles de calcul aux voies de détection transmet, outre les données à traiter, une information relative à la voie de détection d'où celles-ci proviennent.
Dans le cas d'applications où les données détectées par les voies A et B sont corrélées, par exemple corrélées dans le temps, il est nécessaire d'effectuer une correspondance entre les données détectées et les résultats de traitement délivrés par les tuiles de calcul. Comme le traitement réalisé dans chaque tuile de calcul l'est indépendamment des autres (asynchrone), l'information concernant la date d'arrivée d'un paquet de données à traiter, qui est connue du détecteur et du contrôleur de tuiles de calcul est alors transmise à la tuile de calcul. L'étage de traitement CT reconstitue alors dans le temps l'ensemble des flux de données ainsi que les résultats qui leur sont associés. Cela permet, par exemple, de déterminer le temps qui s'est écoulé entre la réception d'événements détectés par la voie A et par la voie B afin de déterminer, par exemple, une distance (cas de l'application radar).
Un troisième exemple concerne le cas où une ou plusieurs voies supplémentaires participent à la détection de données. Le dispositif de l'invention peut en effet comprendre, par exemple, une voie supplémentaire munie d'un capteur C qui détecte des données de nature complètement différente des données détectées par les autres voies, le traitement des données détectées par le capteur C étant alors également complètement différent du traitement des données détectées par les autres voies. Les données détectées par le capteur C peuvent, par exemple, être des données plus denses que les données détectées par les autres voies et, en conséquence, requérir un temps de traitement sensiblement plus long que celui des autres voies. Pour cela, une ou plusieurs tuiles de calcul supplémentaires peuvent facilement être ajoutées au dispositif de l'invention et/ou le dimensionnement et/ou la fréquence de fonctionnement de tuiles de calcul existantes peuvent être modifiés.
Un quatrième exemple consiste à déterminer si une particule dépose de l'énergie dans plusieurs détecteurs disposés en couche et d'analyser l'énergie déposée au sein de chaque détecteur, les temps de traversées etc.. Pour cela, les détecteurs disposés en couches sont connectés à un seul système de mesure multicanaux tel que celui de l'invention.
Lorsqu'une impulsion est détectée par une voie, elle est datée et identifiée par sa voie de détection (unicité du couple date, voie). La date et les échantillons de l'impulsion sont alors transmis à une tuile de calcul qui détermine les caractéristiques qui sont propres à l'impulsion, par exemple son énergie. Comme les informations de temps et de voie sont associées aux impulsions, elles peuvent être transmises directement à n'importe quelle tuile de calcul disponible pour réaliser le traitement. Le traitement peut aussi être reporté dans l'attente de disponibilité d'une tuile. Une fois que les caractéristiques de l'impulsion sont déterminées, par exemple son énergie, elles sont transmises à l'étage de traitement CT qui regroupe l'ensemble des résultats des tuiles de calcul. L'étage de traitement CT réalise les corrélations entre les impulsions sur la base des informations de temps et de voie. Le traitement de l'étage CT consiste alors, par exemple, à séparer les impulsions qui n'ont pas traversé l'ensemble des détecteurs de celles qui ont traversé tous les détecteurs. Pour cela, il suffit de ne considérer que les impulsions pour lesquelles les dates sont corrélées, c'est-à-dire comprises dans un intervalle de temps de très faible valeur prédéterminée. Il est alors ensuite possible de reconstituer, par exemple, un spectre en énergie correspondant aux particules détectées ou de déduire, sur la base des énergies déposées, des caractéristiques relatives aux particules détectées comme, par exemple, la position de la source émettrice des particules.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions comprenant une étape d'acquisition d'au moins deux impulsions dans au moins deux voies d'acquisition (Ai, A2, AN) et une étape de détection des impulsions acquises par au moins deux voies de détection (Vi, V2, VN) respectivement associées aux voies d'acquisition, chaque voie de détection délivrant une impulsion détectée correspondant à une impulsion acquise, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape de distribution (CTR), dans au moins une tuile de calcul disponible (Ti, T2, T ), en tout ou en partie, d'un ensemble de tuiles de calcul, d'au moins une impulsion détectée par au moins une voie de détection, l'impulsion détectée étant distribuée sous la forme d'au moins une impulsion élémentaire dans la ou les tuiles de calcul disponibles, chaque impulsion élémentaire étant accompagnée d'une donnée temporelle qui identifie un instant de début d'impulsion élémentaire et d'une donnée de voie qui identifie la voie d'acquisition d'où provient l'impulsion élémentaire,
- une étape de mémorisation du ou des impulsions élémentaires dans la ou les tuiles de calcul de l'ensemble de tuiles de calcul, et
- une étape de traitement des impulsions élémentaires mémorisées dans la ou les tuiles de calcul, pour obtenir des données caractéristiques (I) des impulsions détectées, chaque donnée caractéristique (I) étant associée à au moins une donnée temporelle et au moins une donnée de voie.
2. Procédé d'acquisition et de traitement de signaux selon la revendication 1 et qui comprend, en outre, une étape de numérisation (Ni, N2, NN) des impulsions acquises qui précède l'étape de détection.
3. Procédé d'acquisition et de traitement de signaux selon la revendication 1 et qui comprend, en outre, une étape de numérisation (Ni, N2, NN) de l'impulsion détectée qui précède l'étape de distribution.
4. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon la revendication 1 et qui comprend, en outre, une étape de numérisation (Ni, N2, N ) de ou des impulsions élémentaires qui précède l'étape de mémorisation du ou des signaux élémentaires dans la ou les tuiles de calcul.
5. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les impulsions détectées sont mémorisées dans les voies de détection.
6. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon l'une quelconque des revendications précédentes et qui comprend, en outre, une étape de traitement supplémentaire (CT) de tout ou partie des données caractéristiques des impulsions détectées (I) qui traite lesdites données caractéristiques (I) en fonction des données temporelles et/ou des données de voie qui sont associées aux données caractéristiques.
7. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon la revendication 6, dans lequel l'étape de traitement supplémentaire regroupe tout ou partie des données caractéristiques (I) par voie de détection et/ou en fonction du temps.
8. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon la revendication 7, dans lequel l'étape de traitement supplémentaire qui regroupe tout ou partie des données caractéristiques (I) par voie de détection est une étape de construction d'histogramme de détection par voie de détection et/ou en fonction du temps.
9. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque impulsion élémentaire est entièrement mémorisée dans une même tuile de calcul.
10. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel, lorsque le traitement des impulsions élémentaires mémorisées occupe toutes les tuiles de calcul de l'ensemble de tuiles de calcul et qu'au moins une impulsion supplémentaire est détectée dans au moins une voie de détection :
le traitement en cours dans au moins une tuile de calcul est interrompu en vue de traiter des impulsions mémorisées élémentaires supplémentaires correspondant à l'impulsion supplémentaire, ou
il est choisi ne pas traiter l'impulsion supplémentaire, ou
il est choisi de retarder le traitement de l'impulsion supplémentaire jusqu'à ce qu'au moins une tuile de calcul soit en tout ou partie disponible.
11. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le traitement des impulsions mémorisées élémentaires est interrompu dans au moins une tuile de calcul dès lors que la durée dudit traitement dépasse une valeur prédéfinie ou dès lors qu'une impulsion détectée est considérée comme prioritaire, le traitement de l'impulsion considérée comme prioritaire se substituant alors au traitement interrompu.
12. Procédé d'acquisition et de traitement d'impulsions selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une impulsion est un événement d'un ensemble d'événements obéissant à une loi de Poisson.
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