Sistemas de Información y Comunicacionesnunez/IUMA-Espaciov2.pdf · Modelado y diseño de...

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  • SistemasdeInformacinyComunicacionesInstitutoUniversitariodeMicroelectrnicaAplicada

  • IUMADivisinDSI DSI:DivisindeDiseodeSistemasIntegradosdelInstitutoUniversitariode

    MicroelectrnicaAplicadadelaULPGC

    Recursos:6Doctores;4Becarios,Infraestructura Antecedentesdelgrupo

    +50artculosenrevistasinternacionales +160artculosenconferenciasinternacionales 14proyectosenconvocatoriaspublicasnacionaleseinternacionales +8proyectosindustrialesconempresasinternacionales

    Experienciaaplicableenlassiguientesrecomendaciones: Recomendacin1:Desarrollodemicro/minisatlitesenlaULPGC Recomendacin3:DesarrolloyestudiodeHW/SWdeprocesamientodedatosy

    controlembarcadoensatlites Recomendacin5:Desarrollodealgoritmosyarquitecturasparaaplicacionesen

    Observacindelatierra Lneasdeinvestigacinacordesalasrecomendaciones

    Sistemasdemejoradeimgenesycodificacin/decodificacinvdeo Sistemasdecomputacinycomunicacinreconfigurables Algoritmosycircuitosdeconmutacindepaquetes,aplicacionesen

    comunicacionesyenredesenchip(NoC)

    S

    A

    P

    S APS P

    S P

  • 3

    Infraestructura

  • Recomendacin1:Desarrollodemicro/minisatlites

    ExperienciaenOBC(Onboardcomputer)paraprocesadodedatosycontroldepequeossatlites

    ActualmenterealizandoproyectosconjuntamenteconlaESAconelprocesadorLEON ExperienciapreviaenlaintegracindeprocesadoresCORDIC ExperienciaenvariosproyectosconelbusAMBA

    IUMA CORDIC

    CubeSat

  • CircuitosIntegradosdeAltaFrecuenciaparaAplicacionesEspaciales(GPS+GLONASS)

    Recomendacin1:Desarrollodemicro/minisatlites

    DSI/IUMAMixer

    DSI/IUMAFdivider

  • 1.6GbpsLowCost32x32CrosspointSwitch

    PowerSupplies:2V&3.3VTotalArea:8.44x7.14mm2

    DataRate>1.6GbpsPowerConsumption:7.5W

    VSC851

    Recomendacin3:DesarrolloyestudiodeHW/SWdeprocesamientodedatosycontrolembarcadoensatlites

    Experienciaendesarrollodesistemascontcnicascustom,semicustomyFPGAs

    ProyectosconempresasinternacionalesconISO9001

    320GbpsIntelligentSwitchFabric

    GigaStream

    Hardware

  • Recomendacin3:DesarrolloyestudiodeHW/SWdeprocesamientodedatosycontrolembarcadoensatlites

    Experienciaeneldesarrollodesoftwareparasistemasempotrados

    DesarrollodesoftwaredinmicoenlenguajeTcL Experienciadedesarrollodealgoritmosparacodificaciny

    decodificacindedatos

    Software

    ComputacinReconfigurable

    R1 S2 R2S1Core

    Adaptable Communicationsheterogeneous NoC/BUS/P2M/

    R3 S4 R4S5

    Experienciaeneldesarrollodehardwareadaptablealasaplicaciones

    Permiteflexibilizarlafabricacinyelusodesatlites

    DisponibilidaddeherramientasdedesarrollobasadasenFPGAsVirtex5

    Colaboracincongruposnacionaleseinternacionales:

    CEIUPM ImperialCollege

  • Recomendacin5:DesarrollodealgoritmosyarquitecturasparaaplicacionesenObservacindelatierra

    Experienciaenmejoradeimgenesatravsdealgoritmosdesuperresolucin

    Lasuperresolucinpermiteaumentarlaresolucindelasimgenescombinandovariasdeellasdebajaresolucin

    SehanrealizadoarquitecturasbasadasenDSPs,FPGAsyensistemasparalelostipoxCell

    Super-Reso-lution

    LR frames

    HR frame

    8

    Super-resolved NTS Interpolated

  • SuperresolutionresultsSuper-ResolvedNearest Neighbor Interpolation

    Bilinear Interpolation

    (a) (b) (c)

    Recomendacin5:DesarrollodealgoritmosyarquitecturasparaaplicacionesenObservacindelatierra

  • IUMADivisinMEMS

    Experienciayadecuacinalasrecomendaciones:

    DesarrolloymantenimientodesistemasdeprocesamientodedatosGNSS.

    Desarrollodemicro/minisatlitesenlaULPGC.

    CreacindelprogramaSpaceNautics.

    DesarrolloyestudiodeHw/Swdeprocesamientodedatosycontrolembarcadoensatlites.

    G

    SN

    P

    S NLneasdeinvestigacin:

    DiseodesistemasMicroElectroMecnicos,MEMS.(*)

    Desarrollodesistemasempotradosparaaplicacionesindustriales.

    Sistemasdeconmutacindedatosparacomunicacionesdebandaanchadealtasprestaciones.

    Optimizacindeprestacionesydiseoespecficodemicrocircuitosparaaplicacionesindustrialesespecficas.

    Verificacinfuncionalyformaldeespecificaciones,sistemasyproductosindustriales.

    (*)ImportantesaplicacionesaeroespacialesparasistemasdenavegacinIRS.

    PG S N

    P S N

    P

    G S N

    Equipomultidisciplinar,ingenierosdetelecomunicacineingenierosindustriales.

    7doctores+3ingenierosenformacindepostgrado. Antecedentes:25revistas,110congresos,7proyectosi+dcompetitivosnl+intl,2p.

    industriales

    reas:Microelectrnica,Materialesyestructuras,Sistemasdecontrol,Programacin.

  • InfraestructuraRecursosMateriales:Instrumentacinavanzadaparatestearmicrocircuitosdealtasprestaciones. Equipodetestdecircuitosintegrados,mod.F660(AgilentTech.) Sistemadeprecisinparapruebasdetemperaturadecircuitosintegrados,

    mod.T2425(AgilentTech.) Estacinemuladoraparasistemasdigitalesindustriales,mod.VStation15

    MPro(MentorGraphics) OsciloscopiodigitalTDRde20GHz,mod.HP54754(AgilentTech.) Generadordepatroneseimpulsosde3GHz,mod.HP8133(AgilentTech.) AnalizadoreslgicosHP16700A,analizadorderedes,mod.HP8720ES,

    analizadoresdeespectrohasta20GHz,mod.HP492PGM,analizadordecomunicacionesIEEE1394,mod.HPE8491B(AgilentTech.)

    Softwaredisponible:Herramientasparaeldiseo,simulacin,fabricacinyverificacindedispositivos. DispositivosMEMS(CoventorWare2008) Circuitosintegradosanalgicos,digitales,yRFIC(Cadence,Synopsys). LibrerasykitsdediseoEUROPRACTICEycapacidaddefabricacindeASICsa

    bajocosteenprogramasMPW. EntornosdedesarrolloparasistemasempotradosbasadosenFPGAy

    microprocesadores(Xilinx,Altera)

  • Experienciayrecomendaciones

    NetworkedindustrialdesignandcontrolapplicationsusingGeneticAlgorithmsandEvolutionStrategies.Programacinevolutiva.

    P S N

    BIOTELCOM:Receptordesealesbiomdicasparaurgenciasempleandotecnologasdecomunicacionesvasatliteyterrestre(VSAT,UMTS,GPRS)ydelocalizacin(GPS,GLONASS).TelefnicaMviles,CONTACTELS.A.,SUC112,IDECNET.

    PG S N

    ISCIMTIT: IntegratedSystemforContainerIdentification,MonitoringandTrackinginIntermodalTransport. SeguimientoylocalizacindecontenedoresdemercancasparatransportemartimoutilizandoserviciosGNSS.BoludaCorporation,TECNUM,IDECNET,SzUT,SCMU, entreotros.

    Proyectosdesistemasempotrados:

    ProyectoEuropeoINGENET:

    ProyectoconrepresentantesdelaindustriaaniveleuropeaparaeldesarrollodeaplicacionesbasadasenAlgoritmosGenticosenlossectoresautomovilsticoyaeroespacial.

    EUROGEN(extensin):

    Hardware

    Software

  • Experienciayrecomendaciones

    Microinterruptorelectrostticoparaaplicacionesaeroespaciales.Conmutadortrmicomicroelectromecnico,conIMEC.Micromotoresymicromquinasdeinduccinelectrosttica.GirscoposyacelermetrosparanavegacinIRS.Lneafutura:Girscoposyacelermetrosparaaplicacionesaeroespaciales

    AnlisisydesarrollodedispositivosMEMS: S N

    PuenteespacialdeBandaAncha(PEBA):DeterminacindelascondicionestcnicasydemercadoparalainstalacindeunNododeTelecomunicacionesdeBandaAnchaporSatliteenlaprovinciadeLasPalmas.ITC.HELIOS: EstudioymedicindelahuellasolarenCanarias.ITC.EOLO:VerificacindelaprediccindelvientoparaelrecursoelicodeCanarias.ITC.

    CircuitosconmutadoresdedatosparaGigabit Ethernet,VITESSE SemiconductorCorp.SistemaselectrnicospararecuperacindeenergaporRF,Fraunhoffer IIS.Optimizacionesparabajoconsumo,altorendimientoenergticoyaltavelocidad:

    Diseosespecficos:excitadoresparaaltacargayaritmticaultrarpida.Herramientasdeanlisisyexploracindelespaciodesoluciones.

    Metodologasparalaverificacinfuncionalyformaldesistemas.Aplicacinamicrocircuitosradiationhardened,bajocrosstalk.

    Diseoyverificacindecircuitosparaaltasprestaciones: P S N

    G

    Hardware

    Estudios

  • TME,DivisindeTecnologaMicroelectrnicaArea:CircuitosintegradosdeRadiofrecuenciaRFICRecursos: 5doctores,6investigadoresenformacin,InfraestructuraAntecedentes:30revistas,120congresos,10proyectoscompetitivosnl+intl,4proyectosindustrialesconempresas

    LneasdeinvestigacinDiseodeCircuitosIntegradosdeRadiofrecuencia(RFICs)(310GHz):debajoconsumoytecnologasMOSdemuybajocosteModeladoydiseodedispositivos(activosypasivos)paraRFICsCaracterizacinymedidadeRFICs(hasta20GHz)

    ExperienciayAdecuacinRecomendacionesDesarrolloyestudiodeSistemasHw/Swdeprocesamientodedatosycontrolembarcadoensatlites

    IUMADivisinTME

    S

  • TME,DivisindeTecnologaMicroelectrnicarea:CircuitosintegradosdeRadiofrecuenciaRFICRecursos: 5doctores,6investigadoresenformacin,InfraestructuraAntecedentes:30revistas,120congresos,proyectoscompetitivosyconempresas

    LneasdeinvestigacinDiseodeCircuitosIntegradosdeRadiofrecuencia(RFICs)(310GHz):debajoconsumoytecnologasMOSdemuybajocosteModeladoydiseodedispositivos(activosypasivos)paraRFICsCaracterizacinymedidadeRFICs(hasta20GHz)

    ExperienciayAdecuacinRecomendacionesDesarrolloyestudiodeSistemasHw/Swdeprocesamientodedatosycontrolembarcadoensatlites

    IUMADivisinTME

    S

  • EstacindepuntasymedidasRFICsobreOblea

  • Ttulo:2A105 SR2(ShortRangeRadio) yWirelessTechnologiesforsmallareaNetworkswithEmbeddedSecurity&Safety(WITNESS) Entidadfinanciadora:EUREKACATRENEdelaUEMITyC(SubprogramaAvanzaI+D)Perodo:2005:FIT3301002005268~40.000Perodo:20062007:FIT330100200643~183.000Perodo:20082009:TSI020400200871~263.000Perodo:20102011:Pendientedesolicitud

    Objetivo:DiseodeunreceptortotalmenteintegradoparaUltraWideBand(UWB)oWiMedia(480Mbpsacortadistancia,3.1a10.6GHz). DiseodelapartedeRFentecnologaCMOSyBiCMOSdebajocoste

    LNAsdebandaanda:Distribuidosyconadaptacindebandaancha 1patenteMixers:Potenciomtricos,CluladeGilbert,Doblados SintetizadorconVCOtotalmenteintegradoModeladodebobinashasta20GHzmediantesimulacioneselectromgneticas2.5D(Momentum)

    Ld/2 Ld/2Ld Ld Ld

    Lg/2 Lg/2Lg Lg Lg

    L

    C

    Load

    C

    LoadL

    PAD

    PAD PAD

    PAD

    NM1 NM2 NM3 NM4

    Vgate

    Vdrain

    Input

    Output

    C

    C

    Cd Cd Cd Cd

    S

  • Ttulo:ReceptordetelevisindigitalDVBHparaaplicacioneswirelessdebajoconsumo Entidadfinanciadora:MEC(TEC200508091C0302) Perodo:20052008~65.000 ColaboracinCEIT,AICIA Objetivo:DiseodeunreceptortotalmenteintegradoparaDVBSH DiseodelapartedeRFentecnologaCMOS90nmparalabandaUHF(470864 Conversindirectaconcancelacindeoffsetenbandabase.

    S

    ~90

    SYNTHESIZER470 to 862 MHz

    MIXER Q

    MIXER I

    I

    Q

    LNA

    VGA

    VGA

    ADC

    ADC

    BASEBANDPROCESSOR

    (FPGA,DSP,etc)

    FRONT-END & SYNTHESIZER

    Ext.LNA

    PFD CHARGEPUMP FILTER

    2 FAST DIVIDER90 SHIFTER4/558106

    5RESET

    RESET

    N=NPP+A

    fref=2 MHz fout

    fout/2fdiv

    fout2

    VCO

    PROGRAMMABLE DIVIDER

    0

    fout2

    90

    948-1724 MHz

    474-862 MHz

    P/P+1NP

    A

    UP

    DOW NICP VT UNE

  • Ttulo:ReceptordetelevisindigitalDVBSH

    Entidadfinanciadora:MEC(TEC200806881C0301) Perodo:20092011:~65.000 ColaboracinCEIT,AICIA Objetivo:DiseodeunreceptortotalmenteintegradoparaDVBSH DiseodelapartedeRFentecnologaCMOS90nmparalabandaS:2.172.2GHz BandaproblemticamuycercanaalstreamUMTSdownlink,requerimientosdeselectividadylinealidadexigentes. ConversorencuadraturaaLowIFconfiltropolifsicoenbandabase,sintetizadorfraccionalsigmadelta

    S

  • Otroproyectosrelevantes

    Ttulo:MedicalremotesensingandimagingwithinthebodyusingUWBtechnologiesMAGNUM(TecnologaSOI)Entidadfinanciadora:MCeI(TEC200806758C0202)

    Ttulo:DesarrollodeCIspararedesderealocalinalmbricasenlabandade5GHzEntidadfinanciadora:MCyT(TIC200204323C03035)~120.000 ColaboracinCEIT,AICIA

    Ttulo: DiseodecircuitosintegradosdeRFtolerantesaruidodesustratoparacomunicacionesapartirde5GHzEntidadfinanciadora:MEC(TEC200506784C0202)~46.000 ColaboracinUPC

    Ttulo:PrototipomoduladorparaLMDS/MMDSEntidadfinanciadora:MCyT(FIT0700002003482 )~135.000

    Ttulo:PrototipodeMMICConmutadordeFaseparaLMDSEntidadfinanciadora:MCyT(FIT0700002001316 )~600.000 ColaboracinIAC

    Ttulo: TerminalCMOSparaunSistemadePosicionamientoGlobalEntidadfinanciadora:CMCyT(TIC99-0270-C02-02 )~132.000

    Ttulo:Diseodeundriverparaunsensordehuelladigitalparasuaplicacinentelfonomviles.ProyectoconlaempresaINCIDE,clientefinalNordicSemiconductor

    S

    S

    S

    S

    S

    S

  • IUMADivisinSICAD

    DivisindeSistemasIndustrialesEmpotradosyCADRecursos:7doctoresy6ingenierosAntecedentes:+50revistas,+150congresos,15proyectoscompetitivos,10proyectosindustriales

    Experienciayadecuacinrecomendaciones:1 Desarrollodemicro/minisatlites3 DesarrollodeHw/Sw deprocesamientoycontrolembarcado

    Lneasdeinvestigacin: MtodosdediseodechipsyHerramientasCADdediseo

    SntesisautomticadesistemasenchipSistemaempotrados(HW/SW)Circuitosparamultimedia

    DesarrollodesistemasSCADAdecontrolindustrialModulos detiemporealyRTOS

    Hardware

    Software

  • CAMELLIACoreforAmbientandMobileIntelligentImagingApplicationsFP5EU,3.5M

    Experienciayrecomendaciones

    http://www.uni-hannover.de/
  • CAMELLIA(CoreforAmbientandMobileIntelligentImagingApplications)ARTEMI (ArchitecturesforMobileandInternetTerminals)ARTEMI+ (ArchitecturesforMultinetwork,MultistandardSystemsandTerminals)

    Experienciayrecomendaciones

    http://www.uni-hannover.de/
  • ElectrnicadeAdquisicinyControlparaelEspejoPrimariodelTelescopioGRANTECAN

    FuenteA limentacin

    Caja Noda l

    Mazo d e cab le exte rno

    Mazo d e cab le interno

    Posicio nado res

    Conecto res

    MduloDC/DC

    220V +24V +24,+5V

    FuenteA limentacin

    Caja Noda l

    Mazo d e cab le exte rno

    Mazo d e cab le interno

    Posicio nado res

    Conecto res

    MduloDC/DC

    220V +24V +24,+5V

    Experienciayrecomendaciones

  • DivisindeComunicacionesdelIUMArea:SistemasdeComunicacinRecursos:4doctores 7ingenieros,InfraestructuraAntecedentes:19revistas,42congresos,4proyectoscompetitivos,8industriales

    Experienciayrecomendaciones9SpinoffInelcan:EmpresafinanciadaporlainiciativaCDTINEOTECDesarrollodeaplicacionescomercialesysistemas

    LneasdeI+D+i: Sistemasdegeolocalizacin(GPS,GNSS) Estampadotemporalparacartografaarea Electrnicaparabiosensores Sistemasdeseguridadbancaria

    IUMADivisinCOM

  • Sistemasdegeolocalizacin

    EnproduccinCoberturaaniveleuropeoPosicinentiemporealHistricoGeofencingPuntosdeintersBuscadordecalleyterminalmsprximoClculoderutas

    ClientesdereferenciaSEUROPCSADISASeguridadIntegralCanariaTASISA

    EndesarrolloFusinconERPdetransportesOptimizacinderutasTunelizacin

  • Estampadotemporalparacartografaareaydefondosmarinos

    EnproduccinControlygestindeGPSdealtaresolucinProcesamientodesealIMUAdquisicindesealderastreolserControldedisparodefotografadealtaresolucinconprecisintemporaldemilisegundosGeneracindeficherosgeorreferenciados

    ClientesdereferenciaEstudioITAC

    EndesarrolloAdaptacindelhardwareparafondosmarinos

  • IUMAServiciodeFabricacindePrototipos

    ElLaboratorioseencuentraenelstanodelEdificioCentraldelParqueTecnolgicoULPGC

  • Lneadefabricacindecircuitosimpresosmediantefresado

  • Lneadefabricacindecircuitosimpresosmedianteataquequmico

    fotoplotter Insoladora

    Unidad de procesomultipropsito

    Ataque qumico por spray

  • Fabricacindecircuitosmulticapa(1,2,4,6y8capas)

    La metalizacin de taladros y vas se realiza mediante un banco de metalizado LPKF MiniContac II., que dispone de control por microcontrolador y puede metalizar sustratos de 200x300mm.

    La fabricacin de circuitos multicapa se realiza mediante una prensa LPKF Multipress II controlada por microprocesador que trabaja con una presin mxima de 15 t y una temperatura mxima de 210C. Con un rea de prensa de 420x360mm permite la fabricacin de circuitos hasta 305x254mm de 4, 6 y 8 capas.

  • Lneademontajepick&placedeSMTyproduccindeseriesdecircuitos

  • PosicionadodecomponentesBGAySMD(>50pines)

  • Equipamientoparainspeccinptica

    Dosificacin pasta soldadura

    Soldadura de componentes

    Circuitos impresos

    Metalizacin de taladros

  • Lneademontajepick&place1

  • Nuevalneademontajepick&place2

    BS1300 BS387 BS391 BS3020

  • Graciasporsuatencin

    Sistemas de Informacin y ComunicacionesInstituto Universitario de Microelectrnica AplicadaIUMA-Divisin DSIInfraestructuraRecomendacin 1: Desarrollo de micro/mini satlitesNmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Recomendacin 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para aplicaciones en Observacin de la tierraRecomendacin 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para aplicaciones en Observacin de la tierraIUMA-Divisin MEMSInfraestructuraExperiencia y recomendacionesExperiencia y recomendacionesNmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16 Estacin de puntas y medidas RFIC sobre ObleaTtulo: 2A105 SR2 (Short Range Radio) y Wireless Technologies for small area Networks with Embedded Security & Safety (WITNESS) - Entidad financiadora: EUREKA-CATRENE de la UE - MITyC (Subprograma Avanza I+D) Perodo: 2005: FIT-330100-2005-268 ~ 40.000 Perodo: 2006-2007: FIT-330100-2006-43 ~ 183.000 Perodo: 2008-2009: TSI-020400-2008-71 ~ 263.000 Perodo: 2010-2011: Pendiente de solicitud- Objetivo: Diseo de un receptor totalmente integrado para Ultra Wide Band (UWB) o WiMedia (480 Mbps a corta distancia, 3.1 a 10.6 GHz). - Diseo de la parte de RF en tecnologa CMOS y BiCMOS de bajo coste- LNAs de banda anda: Distribuidos y con adaptacin de banda ancha1 patente- Mixers: Potenciomtricos, Clula de Gilbert, Doblados- Sintetizador con VCO totalmente integrado- Modelado de bobinas hasta 20 GHz mediante simulaciones electromgneticas 2.5 D (Momentum)Ttulo: Receptor de televisin digital DVB-H para aplicaciones wireless de bajo consumo- Entidad financiadora: MEC (TEC2005-08091-C03-02)- Perodo: 2005-2008 ~ 65.000 - Colaboracin CEIT, AICIA - Objetivo: Diseo de un receptor totalmente integrado para DVB-SH- Diseo de la parte de RF en tecnologa CMOS 90nm para la banda-UHF (470-864- Conversin directa con cancelacin de offset en banda base.Ttulo: Receptor de televisin digital DVB-SH - Entidad financiadora: MEC (TEC2008-06881-C03-01) - Perodo: 2009-2011: ~ 65.000 - Colaboracin CEIT, AICIA - Objetivo: Diseo de un receptor totalmente integrado para DVB-SH- Diseo de la parte de RF en tecnologa CMOS 90nm para la banda-S: 2.17-2.2 GHz- Banda problemtica muy cercana al stream UMTS downlink, requerimientos de selectividad y linealidad exigentes.- Conversor en cuadratura a Low IF con filtro polifsico en banda base, sintetizador fraccional sigma-deltaNmero de diapositiva 21IUMA-Divisin SICADNmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32IUMA-Servicio de Fabricacin de PrototiposLnea de fabricacin de circuitos impresos mediante fresadoLnea de fabricacin de circuitos impresos mediante ataque qumicoFabricacin de circuitos multicapa (1, 2, 4, 6 y 8 capas)Lnea de montaje pick&place de SMT y produccin de series de circuitos Posicionado de componentes BGA y SMD (>50 pines)Equipamiento para inspeccin pticaLnea de montaje pick&place 1Nueva lnea de montaje pick&place 2Nmero de diapositiva 42Nmero de diapositiva 43