Algoritmer och arkitekturer för basbandssignalbehandling
- Diarienummer
- RE07-0009
- Start- och slutdatum
- 080701-120630
- Beviljat belopp
- 8 507 301 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Detta projekt behandlar en av de fundamentalt begränsande faktorerna i elektronik som används i informationsteknologi: effektförbrukning. Tillgänglig effekt är begränsad speciellt i mobila enheter, på grund av batteriers begränsade livslängd. Nya tillämpningar, både för personlig och maskin-till-maskin kommunikation, kommer kräva mycket mer signalbehandling än system gör idag. Detta leder till ett behov av effektsnål, flexibel hårdvara för beräkningar, och ett behov av algoritmer som kan utnyttja parallell hårdvara. Projektet sammansätter ett konsortium med lång erfarenhet av både algoritmdesign för moderna trådlösa standarder, ASIC-konstruktion, och konstruktion av programmerbara processorer. Det sammanförande målet är att utveckla arkitekturer för effektsnål basbandsignalbehandling genom att konstruera algoritmer som är lämpade för implementering, och hårdvara som uppfyller de specifika behov som dessa algoritmer har. Huvudfokus är på moderna och framtida standarder för trådlös kommunikation. Metoder utvecklade i projektet har emellertid också tillämpningar inom radar och medicinsk bildbehandling. Programmerbara och rekonfigurerbara arkitekturer kommer bli speciellt viktiga eftersom framtida enheter behöver stödja flera standarder och transmissionsformat, vilket leder till ett behov av att återanvända samma kretsyta för olika syften.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.