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Datenkompression für die Auslese des ATLAS Level-1 Triggers

Niemann, Bernhard

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PDF, German
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Abstract

In dieser Arbeit werden Möglichkeiten zur Datenkompression für die Aus- lese des ATLAS Level-1 Kalorimeter-Triggers untersucht. Die Ergebnisse von Simulationen mit Huffman Coding und Run-Length Coding, sowie für zwei speziell für die Nullunterdrückung von verrauschten Daten mit festen Wortgrenzen entwickelten Algorithmen (Huffman-Inspired und Difference Coding), werden vorgestellt. Die Parameter der verschiedenen Algorithmen wurden dabei an die zu erwartenden Daten angepaßt. Demnach können die Daten um einen Faktor 2-3 komprimiert werden, wenn alle Daten von 0 GeV bis 255 GeV, inklusive des Rauschuntergrundes von 0.5 GeV, mit 10 bit Auflösung ausgelesen werden sollen. Die getesteten Algorithmen wurden auf einem ASIC, dem Readout Merger ASIC (RemASIC) implementiert. Die Parameter der Verfahren wurden ent- sprechend den Ergebnissen der Simulation gewählt. Im Huffman und Run- Length Modus können sowohl 8 bit, als auch 10 bit Daten verarbeitet werden, während die anderen beiden Modi nur mit 10 bit Daten betrieben werden können. Für das Run-Length Encoding kann ein Energie-Cut gewählt wer- den, der zu einer drastischen Erhöhung des Kompressionsfaktors führt. Die komprimierten Daten werden in 32 bit Datenworte formatiert. Ein erster Test des RemASIC wurde erfolgreich durchgeführt. Data Compression for the ATLAS Level-1 Calorimeter Trigger: The feasibility of data compression for the readout of the ATLAS level-1 calorimeter trigger has been investigated. Simulations are presented using Huffman and run-length coding as well as two compression schemes deve- loped for zero suppression of noisy data with codes of fixed size (Huffman- inspired and difference coding). Parameters of these algorithms have been tuned to deliver best results with expected data. Compression factors of 2-3 may be obtained, if all data between 0 GeV and 255 GeV including the noise background of 0.5 GeV are to be read out with a resolution of 10 bit. The tested algorithms h

Item Type: Master's thesis
Date Deposited: 08. Jan 1999 13:55
Date: 1997
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Kirchhoff Institute for Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: ATLAS <Teilchendetektor> ,Triggerkonzept ,VLSI ,Huffman-Code ,Kompression
Uncontrolled Keywords: ASIC ,ATLAS Level-1 Kalorimeter-Trigger ,Kalorimeter ,CERN ,LHCReadout Merger
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