Laboratoria badawcze Instytutu Telekomunikacji

Laboratorium Projektowania i Prototypowania Układów Przetwarzania Informacji w Strukturach Programowalnych

Laboratorium powstaje w ramach Projektu nr POIG.02.01.00-14-197/09 „Fotonika i Technologie Terahercowe – Rozwój Wydziałowego Centrum Badawczego” współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach działania 2.1 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka jest realizowany w sześciu Instytutach Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej.

Laboratorium Projektowania i Prototypowania Układów Przetwarzania Informacji w Strukturach Programowalnych jest laboratorium bezpośrednio wspierającym prace badawcze w Laboratorium Fotoniki Instrumentalnej i Fotoniki Scalonej. Jako, że fotonika łączy zagadnienia z obszaru optyki z zagadnieniami z dziedziny elektroniki i informatyki, opracowanie nowatorskich rozwiązań w zakresie systemów fotonicznych wymaga bezpośredniego wsparcia ze strony projektantów podzespołów elektronicznych oraz systemów wykorzystujących te podzespoły.

Opracowywanie rozwiązań z dziedziny fotoniki wymaga najczęściej zastosowania układów cyfrowych o ogromnych mocach obliczeniowych przetwarzających informację w czasie rzeczywistym. Ze względu na złożoność algorytmów obliczeniowych stosowanych w przetwarzaniu sygnałów cyfrowych i informacji niezbędne jest często wykorzystanie specjalizowanych systemów cyfrowych, gdyż procesory ogólnego przeznaczenia jak również procesory sygnałowe nie dostarczają wystarczającej mocy obliczeniowej. Z tego też względu do tych celów wykorzystuje się układy programowalne oferujące nie tylko możliwość implementacji wydajnych układów przetwarzania informacji, ale także możliwość łatwej modyfikacji już zrealizowanych projektów.

Biorąc pod uwagę złożoność algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów, protokołów komunikacyjnych i systemów sterowania w fotonice, zaprojektowanie specjalizowanego kontrolera realizującego te zadania dla systemów czasu rzeczywistego jest zazwyczaj realizowane jako systemy sprzętowo/programowe. Wraz z postępem w mikroelektronice skala integracji układów stała się obecnie tak duża, że możliwe jest zrealizowanie zarówno mikroprocesora, jak i innych podsystemów w jednym układzie scalonym. Tego typu rozwiązanie nosi nazwę System on Chip (SoC). Projekty SoC oferują jednoukładowe rozwiązanie, mniejszy pobór mocy, prostszą integrację, mniejszą liczbę elementów.

Układy FPGA posiadają zaletę realizacji specjalizowanego systemu jak w technologii ASIC jednocześnie pozwalają uniknąć dużych kosztów realizacji projektu i niemożności dokonywania zmian po procesie produkcji. Technologia FPGA umożliwia także elastyczności na etapie projektowania i ogromne możliwości dopasowania do realizowanego zadania oferując optymalne wykorzystanie zasobów sprzętowych. W sytuacji, gdy realizowany jest system przetwarzania sygnałów cyfrowych a istotny jest parametr time-to-market lub możliwość dopasowywania projektu zastosowanie układów FPGA może być doskonałym rozwiązaniem. Jedną z największych zalet wykorzystania struktur FPGA jest to, iż stanowią one platformę sprzętową, dzięki której możliwe jest projektowanie części programowej, modelowanie i symulacja na poziomie systemu już na wczesnym etapie procesu projektowego. Drugą ważną zaletą jest możliwość wykorzystania rdzeni projektowych IP Cores (Intelectual Property Cores).

Wyposażenie laboratorium w nowoczesne platformy do prototypowania systemów cyfrowych w strukturach FPGA, aparatury pomiarowej oraz oprogramowanie CAD w połączeniu z doświadczeniem członków zespołu projektowego pozwoli na opracowywanie wydajnych rozwiązań dla zastosowań w obszarze fotoniki. Laboratorium to zwiększy także potencjał badawczy co ma ogromne znaczenie w przypadku realizacji projektów naukowych i badań nad rozwiązaniami dla przemysłu.

.

Kontakt

dr hab. inż. Mariusz Rawski, profesor uczelni

Zakład Cyberbezpieczeństwa, pok. 481

tel. 22 234 7894

e-mail: mariusz.rawski@pw.edu.pl