Conception d'Un Algorithme Fpga de Détection de Passage par Zéro pour la Mesure de Densité H/F CEA

Dans les tokamaks tels que WEST, l'un des principaux diagnostics utilisés pour mesurer la densité du plasma est l'interféromètre laser. Celui-ci repose sur la mesure de la différence de phase entre un faisceau traversant le plasma et un faisceau de référence. Cette différence de phase est directement liée à la densité électronique du plasma.

L'objectif de cette alternance est de développer un système robuste de comparaison de phase en temps réel basé sur un algorithme de détection de passage par zéro (zero-crossing), implémenté sur une carte Red Pitaya équipée d'un FPGA.

Les travaux porteront notamment sur :

• Le développement et l'implémentation d'un algorithme FPGA de détection de passage par zéro pour la mesure de phase ;
• La mise en oeuvre de mécanismes de détection et de correction des anomalies (perte de signal, sauts de franges, etc.) ;
• L'amélioration des méthodes de détection des sauts de franges ;
• La comparaison des performances avec le système de diagnostic existant ;
• La validation des algorithmes via des simulations et des outils développés en Python.

Dans un premier temps, les développements seront validés sur banc de test. En fonction de l'avancement, une mise à l'épreuve sur données réelles issues du plasma pourra être envisagée.

Ce projet s'inscrit également dans un contexte européen (Eurofusion - WP-DTT) et présente un fort enjeu pour les futurs dispositifs expérimentaux.

Livrables attendus :

• Code FPGA implémentant la mesure de phase sur carte Red Pitaya ;
• Scripts Python pour les tests et l'analyse des données ;
• Rapport final détaillant les développements réalisés ;
• Présentation des résultats aux équipes du projet WEST.