Ultra-high performance digital electronic architectures for events management in real time environments

The project research area is across several field of application from medicine to biotechnology, from environmental monitoring to imaging. In fact, the measurements of signal parameters such as time of occurrence with very high-efficiency, for instance in term of resolution and count rate, need oriented and customized processing procedures. For this reason digital solutions have been focused, because they are the most efficient for realizing configurable elaboration architectures that can be application-oriented. The efficiency is dependent on the application, e.g. the efficiency could be the resolution in case of measurement of energy spectra or bit-rate and bit-error-rate in communication systems. In order to settle actual design principles and rules that are at the state-of-art in one of the most dynamic branches of very high-efficiency measurement, the research activity is finalized to develop high resolution time measurement systems in Field Programmable Gate Array (FPGA) devices with the target of optimizing resolution, linearity and speed of processing. In particular, the research will be focused in using innovative communication and data transfer solution aimed to maximize the number of events processed in real-time, for instance using more devices in parallel.

L'area di ricerca del progetto copre diversi campi di applicazione dalla medicina alla biotecnologia, dal monitoraggio ambientale all'imaging. Infatti, le misurazioni di parametri di segnale come il tempo di occorrenza ad altissima efficienza, ad esempio in termini di risoluzione e velocità di conteggio, necessitano di procedure di elaborazione orientate e personalizzate. Per questo motivo si sono concentrate le soluzioni digitali, perché sono le più efficienti per realizzare architetture di elaborazione configurabili e orientabili all'applicazione. L'efficienza dipende dall'applicazione, ad es. l'efficienza potrebbe essere la risoluzione in caso di misura di spettri energetici o bit-rate e bit-error-rate nei sistemi di comunicazione. Al fine di definire gli attuali principi e regole di progettazione allo stato dell'arte in uno dei rami più dinamici della misura ad altissima efficienza, l'attività di ricerca è finalizzata allo sviluppo di sistemi di misura del tempo ad alta risoluzione in implementati in dispositivi Field Programmable Gate Array (FPGA) con l'obiettivo di ottimizzare risoluzione, linearità e velocità di elaborazione. In particolare, la ricerca sarà focalizzata sull'utilizzo di soluzioni innovative di comunicazione e trasferimento dati volte a massimizzare il numero di eventi elaborati in tempo reale, ad esempio utilizzando più dispositivi in ​​parallelo.