IUMA Seminar Series – Mejoras en la productividad en la construcción en tecnologías FPGAs de Radios

El próximo jueves 7 de Noviembre tendrán lugar un seminario incluido en el IUMA Seminar Series denominado "Mejoras en la productividad en la construcción en tecnologías FPGAs de Radios definidas por software" impartido por el catedrático Peter Athanas (Catedrático del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computadores de la Universidad Virgina Tech (EE.UU.). La hora de comienzo será a las 12:00 horas en la sala de telenseñanza del Edificio de Electrónica y Telecomunicación.

La radio definida por software o SDR (del inglés Software Defined Radio) es un sistema de radiocomunicaciones donde los componentes típicamente implementados en hardware (mezcladores, filtros, amplificadores, moduladores/demoduladores, detectores, etc) son implementados en software, utilizando un ordenador personal, un microcontrolador u otros dispositivos de computación empotrada. Aunque el concepto de SDR no es nuevo, la reciente evolución de la circuitería digital ha hecho posible desde el punto de vista práctico muchos de los procesos que tiempo atrás eran solamente posibles desde el punto de vista teórico.

Un SDR básico puede estar conformado por un portátil con una tarjeta de sonido u otro conversor analógico a digital, precedido de algún adaptador de radiofrecuencia (RF). Una gran parte del procesamiento de las señales se realiza en procesadores de propósito general, en lugar de utilizar hardware de propósito específico. Esta configuración permite cambiar los protocolos y formas de onda simplemente cambiando el software.

Los SDR son de gran utilidad tanto en los servicios de telefonía móvil celular como en el ámbito militar, pues en ambos se manejan varios protocolos en tiempo real, que cambian según la necesidad casi constantemente.

A largo plazo, se prevé que los radios definidos por software se conviertan en la tecnología dominante en radiocomunicaciones, pues es la vía que permite llegar a la radio cognitiva.

La Radio cognitiva es un paradigma de la comunicación inalámbrica en la cual tanto las redes como los mismos nodos inalámbricos cambian los parámetros particulares de transmisión o de recepción para ejecutar su cometido de forma eficiente sin interferir con los usuarios. Esta alteración de parámetros está basada en la observación de varios factores del entorno interno y externo de la radio cognitiva, tales como el espectro de radiofrecuencia, el comportamiento del usuario o el estado de la red.

Esta charla describe una alternativa a los flujos de compilación del diseño clásicos sobre tecnología de chips FPGA con el objetivo de reducir el tiempo de construcción de una SDR o Software Defined Radio (Radio digital definida por software). Mediante una biblioteca de módulos pre-compilados y meta-datos asociados, se logra el bit-stream ensamblado del diseño que se desee en tan solo una fracción del tiempo de diseño con flujos clásicos. Se asignan, colocan y conectan entre sí los módulos mediante el bit-stream ensamblado a la medida, para acelerar la compilación del diseño al tiempo que se preservan las prestaciones. No se requieren herramientas de diseño comerciales de manera que la compilación del diseño puede hacerse en entornos libres y/o en entornos de sistemas empotrados en otros equipos. Al explotar las ventajas de capacidad de computación de las FPGAs en el flujo de diseño de GNU radio -radios libres- se puede implementar una clase mayor de SDRs.

Bio:

Peter Athanas es Catedrático del Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadores en la Universidad Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, Estados Unidos. Sus líneas de investigación incluyen Computacióm empotrada de altas prestaciones, Computación configurable a la medida, Diseño de circuitos integrados a gran escala VLSI, y Procesado de señales. Athanas obtuvo su grado BS en Ingeniería Eléctrica en University of Toledo, Ohio, su MS en Ingeniería Eléctrica en Rensselaer Polytechnic Institute, otro MSc en Matemática Aplicada en Brown University, y su doctorado en Ingeniería Eléctrica también en Brown University.