Algorithms and Architectures for Baseband Signal Processing
- Reference number
- RE07-0009
- Start and end dates
- 080701-120630
- Amount granted
- 8 507 301 SEK
- Administrative organization
- Linköping University
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
This project addresses one of the most fundamental limiting factors for electronics used in information technology: power consumption. Processing power is limited in particular for mobile devices, where the capacity of batteries is the main limiting factor. New applications, both in personal and machine-to-machine communications (e.g., wireless sensor networks) are going to require orders of magnitude more signal processing than current standards do. This leads to a need for power-efficient, flexible computing hardware, and a need for algorithms that can exploit massively parallel hardware. The project brings together a consortium with long experience of both algorithm design for modern wireless transmission standards, ASIC design, and programmable processor design. The overall goal is to develop architectures for power-efficient baseband processing by jointly design algorithms that are suitable for implementation, and hardware architectures that satisfy the specific needs of these algorithms. The main focus is on the needs of modern wireless transmission formats and on the specific needs that such systems bring. The methodology developed in the project also has applications to radar and medical imaging systems. Programmable and reconfigurable hardware architectures will be especially important since future devices may need to support multiple standards and transmission formats which leads to a need for being able to reuse the same silicon for more than one purpose.
Popular science description
Informationsteknologi, och speciellt mobil kommunikation, har förändrat människors liv över hela världen. Alla system för informationsöverföring följer de fysikaliska lagarna och är fundamentalt begränsade av dessa. Tre huvudfaktorer som begränsar prestandan (mätt i tex, överföringskvalitet och täckning) för ett trådlöst system är sändareffekt, tillgänglig bandbredd, samt effektförbrukningen i de elektroniska kretsar som sitter i sändarens och mottagarens utrustning. Effektförbrukningen i elektronik är begränsad speciellt i mobila enheter, på grund av batteriers begränsade livslängd. I avancerade system åtgår mycket effekt för så kallad signalbehandling, som omfattar till exempel omformandet av ett digitalt datapaket, eller mänskligt tal, till vågformer som kan överföras via en antenn (och vice versa). Nya tillämpningar, både för personlig och maskin-till-maskin kommunikation, kommer kräva ännu mer avancerad signalbehandling än vad system gör idag. Detta leder till ett behov av ny effektsnål, flexibel hårdvara för beräkningar, samt beräkningsalgoritmer som kan utnyttja denna hårdvara. Av speciellt intresse är algoritmer som kan använda sig av hårdvara med en parallell struktur. Det är alltså av intresse både att konstruera nya hårdvaruarkitekturer som klarar de krav som modern och framtida signalbehandling kommer ställa, och att konstruera algoritmer (beräkningsmetoder) som utnyttjar denna hårdvara effektivt. Detta projekt arbetar mot dessa två mål.