An implementation of a channelizer based on a Goertzel Filter Bank for the read-out of cryogenic sensors
- Autores
- Ferreyro, Luciano Pablo; García Redondo, Manuel Elías; Hampel, Matias Rolf; Almela, Daniel Alejandro; Fuster, Alan Ezequiel; Salum, J.; Geria, Juan Manuel; Bonaparte, J.; Bonilla Neira, Jesús David; Müller, N.; Karcher, N.; Sander, O.; Platino, Manuel; Weber, M.; Etchegoyen, Alberto
- Año de publicación
- 2023
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- In this work we present an application of the Goertzel Filter for the channelization of multi-tonal signals, typically used for the read-out of cryogenic sensors which are multiplexed in the frequency domain (FDM), by means of Microwave Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) Multiplexer (μMUX). We demonstrate how implementing a bank of many of these filters, can be used to perform a channelization of the multi-tonal input signal to retrieve the data added by the sensors. We show how this approach can be implemented in a resource-efficient manner in a Field Programmable Gate Array (FPGA) within the state-of-the-art, which allows great scalability for reading thousands of sensors; as is required by Radio Telescopes in Cosmic Microwave Background Radiation (CMB) surveys using cryogenic bolometers, particles detection like Neutrino mass estimation using cryogenic calorimeters or Quantum Computing.
Fil: Ferreyro, Luciano Pablo. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: García Redondo, Manuel Elías. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: Hampel, Matias Rolf. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: Fuster, Alan Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: Salum, J.. Instituto de Tecnología En Detección y Astroparticulas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina
Fil: Geria, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina
Fil: Bonaparte, J.. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina
Fil: Bonilla Neira, Jesús David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: Müller, N.. Instituto de Tecnología En Detección y Astroparticulas; Argentina
Fil: Karcher, N.. No especifíca;
Fil: Sander, O.. No especifíca;
Fil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina
Fil: Weber, M.. No especifíca;
Fil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina - Materia
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We demonstrate how implementing a bank of many of these filters, can be used to perform a channelization of the multi-tonal input signal to retrieve the data added by the sensors. We show how this approach can be implemented in a resource-efficient manner in a Field Programmable Gate Array (FPGA) within the state-of-the-art, which allows great scalability for reading thousands of sensors; as is required by Radio Telescopes in Cosmic Microwave Background Radiation (CMB) surveys using cryogenic bolometers, particles detection like Neutrino mass estimation using cryogenic calorimeters or Quantum Computing.Fil: Ferreyro, Luciano Pablo. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: García Redondo, Manuel Elías. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Hampel, Matias Rolf. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. 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Instituto de Tecnología En Detección y Astroparticulas; ArgentinaFil: Karcher, N.. No especifíca;Fil: Sander, O.. No especifíca;Fil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Weber, M.. No especifíca;Fil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. 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Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina Fil: García Redondo, Manuel Elías. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina Fil: Hampel, Matias Rolf. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. 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Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina Fil: Müller, N.. Instituto de Tecnología En Detección y Astroparticulas; Argentina Fil: Karcher, N.. No especifíca; Fil: Sander, O.. No especifíca; Fil: Platino, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; Argentina Fil: Weber, M.. No especifíca; Fil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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