Search
Department of Microelectronic Systems
Publications
Filters
total: 703
Catalog Publications
Year 2010
Year 2003
-
Zastosowanie układów FPGA w kryptografii.
PublicationW pracy przedstawiono podstawowe wymagania realizacji systemów kryptograficznych: fizyczne bezpieczeństwo, dużą przepustowość i możliwość zmiany algorytmów. Wykazano, że spośród przeanalizowanych technologii tylko układy programowalne spełniają wymienione założenia. W dalszej części opisano budowę układów FPGA, ich składowe bloki funkcjonalne oraz ogólny schemat działania algorytmów szyfrowania. Omówiono własności różnych trybów...
-
Zastosowanie hybrydowych systemów ekspertowych do wspomagania projektowania układów elektronicznych.
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję i praktyczną realizację obiektowo zorientowanego hybrydowego systemu ekspertowego sterowanego regułami, współpracującego ze sztuczną siecią neuronową, systemem klasyfikatorów genetycznych i systemem z rozumowaniem sytuacyjnym. Jest to system hybrydowy i może być efektywnie wykorzystany do budowy złożonych systemów ekspertowych.
-
Wykorzystanie języka VHDL do modelowania układów pracujących w logice wielowartościowej i arytmetyce resztkowej
PublicationW pracy przedstawiono bibliotekę zbudowaną w oparciu o język VHDL, przeznaczoną do symulacji elementów pracujących w logice wielowartościowej i w arytmetyce resztowej. Zaprezentowano również bramki prądowe - nowe elementy logiczne cechujące się znacznie mniejszym poziomem szumu cyfrowego. Pokazano przykłady sumatorów działających w logice wielowartościowej z podstawą N, lub w arytmetyce resztowej modulo N. Wyróżniającą cechą sumatorów...
-
Wpływ sprzężenia podłożowego na jakość pracy układów scalonych CMOS.
PublicationPraca dotyczy badania efektów sprzężenia podłożowego w układach scalonych CMOS. W oparciu o wyniki symulacji dwóch układów scalonych uzasadniono konieczność uwzględnienia modelu sprzężenia przez podłoże w procesie projektowym oraz konieczność i sposób przeprojektowania układów w celu zapewnienia ich poprawnej pracy.
-
Właściwości dynamiczne filtrów Gm-C zmiennych stanu trybu napięciowego i prądowego
PublicationW pracy przedstawiono analizę zakresu dynamicznego dla filtrów Gm-C zmiennych stanu realizowanych w strukturach napięciowych i prądowych. W analizie wykorzystano ogólny model filtrów Gm-C oraz jego opis algebraiczny. W przypadku filtrów napięciowych opierano się na wcześniejszych wynikach otrzymanych przez Groenewoldła. W przypadku struktur prądowych wzięto pod uwagę zależność transkonduktancji elementów aktywnych od częstotliwości....
-
Tranzystory organiczne
PublicationW artykule przedstawiono budowę, zasady działania i niektóre podstawowe charakterystyki organicznych tranzystorów polowych w oparciu o przegląd najnowszych publikacji naukowych dotyczących tematu. Omówiono tranzystory cienkowarstwowe TFT i typu SIT wykonane uproszczoną technologią z elastycznych i częściowo uporządkowanych materiałów organicznych. Zwrócono uwagę na koncepcję tranzystora molekularnego.
-
Tolerance Analysis of Continuous Time Gm-C Filters.
PublicationW pracy opisano metodę analizy tolerancji dla filtrów Gm-C dowolnego typu i rzędu. Opracowano odpowiednie formuły analityczne korzystając z ogólnego modelu filtrów tej klasy oraz zunifikowanego opisu macierzowego. W końcowej części pracy przedstawiono wybrane przykłady zastosowań proponowanej procedury z włączeniem analizy metody najgorszego przypadku dla filtrów Gm-C wysokiego rzędu.
Year 2002
-
Zastosowanie rekurencyjnych algorytmów splotowych do symulacji układów impulsowego przetwarzania mocy
PublicationW pracy omówiono problemy związane z symulacją w dziedzinie czasu układów impulsowego przetwarzania mocy. Zaproponowano nową metodę opartą na rekurencyjnych półanaitycznych algorytmach splotowych. Przedstawiono właściwości tych algorytmów oraz przykłady symulacji prostych układów mocy. Algorytmy splotowe charakteryzują się bezwzględną stabilnością, dużą dokładnością oraz małą złożonością numeryczną. Z tych powodów proponowana metoda...
-
Zakłócenia sprzężenia podłożowego w układach scalonych CMOS
PublicationTemat artykułu stanowią zagadnienia modelowania sprzężenia podłożowego w układach scalonych CMOS. Zaprezentowana została metoda modelowania podłoża oparta na funkcji Green´a, która pozwala projektantom wygenerować model podłoża na podstawie danych geometrycznych projektu topografii oraz danych technologicznych procesu. Na podstawie symulacji komputerowej dwóch mieszanych układów scalonych (oscylator pierścieniowy i "analogowy"...
Year 2007
-
Zastosowanie metody podziału i ograniczeń w wielokryterialnym problemie podziału hw/sw do implementacji algorytmów kryptograficznych
PublicationW niniejszej pracy przedstawiono zastosowanie metody podziału i ograniczeń B&B (ang. Branch and Bound) do problemu podziału funkcjonalności między sprzęt i oprogramowanie. Metoda B&B daje rozwiązanie optymalne, ma jednak wykładniczą złożoność obliczeniową. Przyspieszenie uzyskiwane jest na drodze eliminacji nierokujących gałęzi w przestrzeni poszukiwań, a jej kluczowym elementem jest definicja funkcji ograniczenia dolnego. W niniejszej...
-
Zastosowanie kompresji wartości chwilowej w analogowym przetwarzaniu sygnałów
PublicationKompresja wartości chwilowej sygnału jest metodą alternatywną w stosunku do klasycznej kompresji obwiedni. W referacie omówiono podstawowe zagadnienia związane z projektowaniem i realizacją w technologii CMOS filtrów analogowych z kompresją wartości chwilowej typu pierwiastek kwadratowy. Przedstawiono również wyniki pomiarów wykonanego w technologii CMOS 0.35mm scalonego filtru 6 go rzędu z kompresją typu pierwiastek kwadratowy.
-
Zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do trenowania jednokierunkowych płaskich sztucznych sieci neuronowych
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do trenowania jednokierunkowych, płaskich, sztucznych sieci neuronowych. Przy użyciu proponowanej metody wytrenowano trzy sieci neuronowe do klasyfikacji problemu parity-3, parity-4 oraz parity-5. Otrzymane wyniki porównano z wynikami uzyskanymi przy użyciu metody wstecznej propagacji błędu ze wględu na liczbę iteracji potrzebną do wytrenowania danej sieci oraz ze względu...
-
Wydobywanie informacji diagnostycznej w obrazowaniu mózgu techniką MRI przy wykorzystaniu identyfikacji parametrycznej
PublicationDane MRI wykorzystano w pracy do oceny perfuzji tkanek mózgowych. Obrazowanie perfuzji z wykorzystaniem pomiarów MRI jest szeroko stosowane w praktyce klinicznej do diagnozowania guzów, demencji, choroby Alzheimera i innych. W modelowania danych MRI wykorzystano parametryczny model trzykompartmentowy. Parametry modelu estymowane są na podstawie danych eksperymentalnych: sygnału mierzonego w tętnicy mózgowej oraz sygnału mierzonego...
-
Właściwości sterowników przetwornic dc-dc opartych na algorytmach splotowych
PublicationW pracy przedstawiono wybrane problemy projektowania cyfrowych sterowników przetwornic impulsowych. Szczególny nacisk położono na syntezę umożliwiającą implementację sprzętową kontrolerów w oparciu o tanie technologie CMOS charakteryzujące się znacznymi ograniczeniami na szybkość działania bloków funkcjonalnych. Zaprezentowano symulacje porównawcze właściwości klasycznych korektorów cyfrowych uzyskanych na podstawie prototypu analogowego...
Year 2008
-
Zastosowanie algorytmu pszczelego do projektowania filtrów cyfrowych NOI o nietypowych charakterystykach
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie algorytmu pszczelego do projektowania filtrów cyfrowych NOI o nietypowych charakterystykach amplitudowych. Filtry takie mają praktyczne zastosowanie w korektorach amplitudowych stosowanych np. w telefonii lub w aparatach słuchowych. Otrzymany rezultat ukazuje, że możliwe jest zastosowanie algorytmu pszczelego do projektowania stabilnych filtrów cyfrowych NOI o zadanych nietypowych charakterystykach...
-
Zastosowanie algorytmu pszczelego do projektowania filtrów cyfrowych NOI o nietypowych charakterystykach
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie algorytmu pszczelego do projektowania filtrów cyfrowych NOI o nietypowych charakterystykach amplitudowych. Filtry takie mają praktyczne zastosowanie w korektorach amplitudowych stosowanych np. w telefonii lub w aparatach słuchowych. Otrzymany rezultat ukazuje, że możliwe jest zastosowanie algorytmu pszczelego do projektowania stabilnych filtrów cyfrowych NOI o zadanych nietypowych charakterystykach...
-
Wpływ wyboru elementu strukturalnego użytego w przetwarzaniu morfologicznym na skuteczność nowej metody usuwania tła z sekwencji MRI
PublicationZaprezentowano nową metodę usuwania zaszumionego tła z sekwencji skanów MRI. Na każdy skan składają się dwa obszary: przekrój mózgu i tło, oba zawierające szum. Tło powinno być odseparowane i wykluczone z dalszej analizy. Cel ten został osiągnięty dzięki zastosowaniu opisanego algorytmu, aplikującego podstawowe operacje morfologiczne: dylację, erozję, otwarcie i zamknięcie do uprzednio zbinaryzowanych zbiorów MRI. Pokazano rezultaty...
-
Właściwości nie-quasi-statycznego modelu tranzystora wewnętrznego MOS
PublicationPrzedstawiono założenia i właściwości oryginalnego nie-quasi-statycznego modelu małosygnałowego tranzystora wewnętrznego MOS oraz dokonano przeglądu i podziału znanych w literaturze przedmiotu małosygnałowych modeli tranzystora polowego.
-
Weryfikacja stałoprądowego modelu tranzystora typu MAGFET
PublicationZaproponowano kompletny, stałoprĄdowy model tranzystora typu MAGFET wykorzystywanego jako czujnik pola magnetycznego. Zaprezentowany model odzwierciedla zależnoŚć podziału prĄdu płynącego w kanale tranzystora na prądy drenów od napięć drenów.
-
Weryfikacja asynchronicznych układów cyfrowych w strukturach FPGA
PublicationW artykule przedstawione zostały podstawowe informacje dotyczące typowych klas układów asynchronicznych. Wymienione klasy zostały następnie przeanalizowane pod kątem możliwości ich implementacji w układach programowalnych FPGA. Klasa "micropipelines" omówiona została dokładniej. W tej klasie został zaimplementowany w układzie FPGA typu Virtex2 przykładowy procesor asynchroniczny realizujący listę rozkazów swojego synchronicznego...
Year 2006
-
Zastosowanie algorytmów splotowych w syntezie cyfrowych sterowników przetwornic impulsowych
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję zastosowania rekursywnych algorytmów splotowych do dyskretyzacji transmitancji małosygnałowych przetwornic impulsowych jako efektywną metodę syntezy korektorów wchodzących w skłąd sterowników cyfrowych. Użycie proponowanych metod dyskretyzacji zapewnia zachowanie stabilności wzorców analogowych jak również umożliwia osiągnięcie wysokiej dokładności aproksymacji, która może być dowolnie podwyższana...
-
XLVII-lecie pracy naukowo-dydaktycznej profesora Rromualda Zielonko
PublicationPrzedstawiono biografię naukową oraz przegląd dorobku dydaktycznego i organizacyjnego Profesora Romualda Zielonko, profesora zwyczajnego, byłego Prodziekana ds. Naukowych, aktualnie Kierownika Katedry Metrologii i Systemów Elektronicznych, którego cała działalność zawodowa związana jest z Wydziałem Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej.
Year 2017
-
Zależność parametrów quasi-dwuwymiarowego modelu małosygnałowego tranzystora MOS od punktu pracy
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki optymalizacji zagadnień wielowymiarowych, zastosowanej do ekstrakcji wartości parametrów nie-quasi-statycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS dla różnych punktów pracy. Opisano zaimplementowany algorytm i otrzymane rezultaty badań.
-
Zależność parametrów quasi-dwuwymiarowego modelu małosygnałowego tranzystora MOS od punktu pracy
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki optymalizacji zagadnień wielowymiarowych, zastosowanej do ekstrakcji wartości parametrów nie-quasi-statycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS dla różnych punktów pracy. Opisano zaimplementowany algorytm i otrzymane rezultaty badań.
Year 2009
-
Wykorzystanie wejściowego prądu bramkowego do różnicowej analizy mocy układów kryptograficznych
PublicationW artykule przestawiono nowy typ ataku DPA z wykorzystaniem prądu wejściowego funktorów cyfrowych. Wykazano, że wraz z zmniejszeniem minimalnych wymiarów technologicznych zwiększa się udział prądów przeładowania wewnętrznych pojemności pasożytniczych tranzystorów w całkowitym poborze prądu. Zgodnie z przeprowadzonymi symulacjami, prąd ten można wykorzystać w ataku typu DPA. Zaproponowanym atak DPA wymaga takiej samej liczby danych...
-
Układ wspomagania sterowania maksimum mocy modułów fotowoltaicznych
PublicationW artykule przedstawiono układ wspomagania sterowania mocą pobieraną z modułu fotowoltaicznego. Na wstępie przedstawiono i omówiono model ogniwa fotowoltaicznego. Następnie, bazując na właściwościach modułów fotowoltaicznych zaproponowano układ wspomagający system mikrokontrolera w sterowaniu przetwornicą impulsową DC/DC. W części końcowej przedstawiono wstępne wyniki pomiarów wykonanego układu prototypowego. Badany układ prototypowy...
Year 2015
-
Wykorzystanie metody Neldera-Meada do identyfikacji wartości parametrów niequasi-statycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki zastosowania metody sympleksu Neldera-Meada do ekstrakcji wartości parametrów niequasi-stycznego modelu małosygnałowego tranzystora MOS. Przedstawiono równoważny elektryczny schemat zastępczy i model matematyczny nowego modelu małosygnałowego MOSFETa dla częstotliwości mikrofalowych. Opisano zaimplementowany algorytm i otrzymane rezultaty badań.
-
Vision-based parking lot occupancy evaluation system using 2D separable discrete wavelet transform
PublicationA simple system for rough estimation of the occupancy of an ad-hoc organized parking lot is presented. A reasonably simple microprocessor hardware with a low resolution monochrome video camera observing the parking lot from the location high above the parking surface is capable of running the proposed 2-D separable discrete wavelet transform (DWT)-based algorithm, reporting the percentage of the observed parking area occupied by...
-
Transmission Protocol Simulation Framework For The Resource-Constrained Wireless Sensor Network
PublicationIn this paper a prototype framework for simulation of wireless sensor network and its protocols are presented. The framework simulates operation of a sensor network with data transmission, which enables simultaneous development of the sensor network software, its hardware and the protocols for wireless data transmission. An advantage of using the framework is converging simulation with the real software. Instead of creating...
Year 2013
-
Wireless intelligent audio-video surveillance prototyping system
PublicationThe presented system is based on the Virtex6 FPGA and several supporting devices like a fast DDR3 memory, small HD camera, microphone with A/D converter, WiFi radio communication module, etc. The system is controlled by the Linux operating system. The Linux drivers for devices implemented in the system have been prepared. The system has been successfully verified in a H.264 compression accelerator prototype in which the most demanding...
Year 2022
-
Wideband Highly-Selective Bandpass Filtering Branch-Line Coupler
PublicationThis paper presents a novel design of a wideband highly-selective bandpass filtering branch-line coupler (FBLC). By integrating a coupled microstrip line, and an open-ended stub at each port of a single-section BLC, bandpass filtering characteristics with excellent selectivity and broad operating bandwidth have been achieved. The proposed circuit has been verified through EM simulations and physical measurements of the fabricated...
-
Two-Stage Variable-Fidelity Modeling of Antennas with Domain Confinement
PublicationSurrogate modeling has become the method of choice in solving an increasing number of antenna design tasks, especially those involving expensive full-wave electromagnetic (EM) simulations. Notwithstanding, the curse of dimensionality considerably affects conventional metamodeling methods, and their capability to efficiently handle nonlinear antenna characteristics over broad ranges of the system parameters is limited. Performance-driven...
-
Tolerance-Aware Optimization of Microwave Circuits by Means of Principal Directions and Domain-Restricted Metamodels
PublicationPractical microwave design is most often carried out in the nominal sense. Yet, in some cases, performance degradation due to uncertainties may lead to the system failing to meet the prescribed specifications. Reliable uncertainty quantification (UQ) is therefore important yet intricate from numerical standpoint, especially when the circuit at hand is to be evaluated using electromagnetic (EM) simulation tools. Tolerance-aware...
-
Tolerance-Aware Multi-Objective Optimization of Antennas by Means of Feature-Based Regression Surrogates
PublicationAssessing the immunity of antenna design to fabrication tolerances is an important consideration, especially when the manufacturing process has not been predetermined. At the same time, the antenna parameter tuning should be oriented toward improving the performance figures pertinent to both electrical (e.g., input matching) and field properties (e.g., axial ratio bandwidth) as much as possible. Identification of available trade-offs...
-
Tolerance Optimization of Antenna Structures by Means of Response Feature Surrogates
PublicationFabrication tolerances and other types of uncertainties, e.g., the lack of precise knowledge of material parameters, have detrimental effects on electrical and field performance of antenna systems. In the case of input characteristics these are particularly noticeable for narrow- and multi-band antennas where deviations of geometry parameters from their nominal values lead to frequency shifts of the operating frequency bands. Improving...
Year 2024
-
Wideband High-Gain Low-Profile Series-Fed Antenna Integrated with Optimized Metamaterials for 5G millimeter Wave Applications
PublicationThis paper presents a series-fed four-dipole antenna with a broad bandwidth, high gain, and compact size for 5G millimeter wave (mm-wave) applications. The single dipole antenna provides a maximum gain of 6.2 dBi within its operational bandwidth, which ranges from 25.2 to 32.8 GHz. The proposed approach to enhance both gain and bandwidth involves a series-fed antenna design. It comprises four dipoles with varying lengths, and a...
Year 2019
-
Variable-Fidelity Simulation Models and Sparse Gradient Updates for Cost-Efficient Optimization of Compact Antenna Input Characteristics
PublicationDesign of antennas for the Internet of Things (IoT) applications requires taking into account several performance figures, both electrical (e.g., impedance matching) and field (gain, radiation pattern), but also physical constraints, primarily concerning size limitation. Fulfillment of stringent specifications necessitates the development of topologically complex structures described by a large number of geometry parameters that...
-
Variable-fidelity response feature surrogates for accelerated statistical analysis and yield estimation of compact microwave components
PublicationAccounting for manufacturing tolerances is an essential part of a reliable microwave design process. Yet, quantification of geometry and/or material parameter uncertainties is challenging at the level of full-wave electromagnetic (EM) simulation models. This is due to inherently high cost of EM analysis and massive simulations necessary to conduct the statistical analysis. Here, a low-cost and accurate yield estimation procedure...
Year 2018
-
Variable-fidelity shape optimization of dual-rotor wind turbines
PublicationPurpose Dual-rotor wind turbines (DRWTs) are a novel type of wind turbines that can capture more power than their single-rotor counterparts. Because their surrounding flow fields are complex, evaluating a DRWT design requires accurate predictive simulations, which incur high computational costs. Currently, there does not exist a design optimization framework for DRWTs. Since the design optimization of DRWTs requires numerous model...
-
Uniform sampling in constrained domains for low-cost surrogate modeling of antenna input characteristics
PublicationIn this letter, a design of experiments technique that permits uniform sampling in constrained domains is proposed. The discussed method is applied to generate training data for construction of fast replacement models (surrogates) of antenna input characteristics. The modeling process is design-oriented with the surrogate domain spanned by a set of reference designs optimized with respect to the performance figures and/or operating...
-
Triangulation-based Constrained Surrogate Modeling of Antennas
PublicationDesign of contemporary antenna structures is heavily based on full-wave electromagnetic (EM) simulation tools. They provide accuracy but are CPU-intensive. Reduction of EM-driven design procedure cost can be achieved by using fast replacement models (surrogates). Unfortunately, standard modeling techniques are unable to ensure sufficient predictive power for real-world antenna structures (multiple parameters, wide parameter ranges,...
-
Topological modifications for performance improvement and size reduction of wideband antenna structures
PublicationCompact antennas belong to the key components of modern communication systems. Their miniaturization is often achieved by introducing appropriate topological changes such as simple ground plane slots or tapered feeds. More sophisticated modifications are rarely considered in the literature because they normally lead to significant increase of the number of tunable parameters, which makes the antenna design process more challenging....
Year 2020
-
Variable‐fidelity modeling of antenna input characteristics using domain confinement and two‐stage Gaussian process regression surrogates
PublicationThe major bottleneck of electromagnetic (EM)-driven antenna design is the high CPU cost of massive simulations required by parametric optimization, uncertainty quantification, or robust design procedures. Fast surrogate models may be employed to mitigate this issue to a certain extent. Unfortunately, the curse of dimensionality is a serious limiting factor, hindering the construction of conventional data-driven models valid over...
Year 2016
-
Variable-fidelity CFD models and co-Kriging for expedited multi-objective aerodynamic design optimization
PublicationPurpose – Strategies for accelerated multi-objective optimization of aerodynamic surfaces are investigated, including the possibility of exploiting surrogate modeling techniques for computational fluid dynamic (CFD)-driven design speedup of such surfaces. The purpose of this paper is to reduce the overall optimization time. Design/methodology/approach – An algorithmic framework is described that is composed of: a search space reduction,...
Year 2021
-
Unity-Gain Zero-Offset CMOS Buffer with Improved Feedforward Path
PublicationA voltage unity-gain zero-offset CMOS amplifier with reduced gain error and increased PSRR (power supply rejection ratio) is proposed. The amplifier uses two feed mechanisms, negative feedback and supporting positive feedforward, to achieve low deviation from unit gain over the entire input range. The circuit, designed in a standard 180-nanometer 1.8-voltage CMOS process, is compared with two known buffers of similar topology,...
Year 2023
-
Uncertainty Quantification of Additive Manufacturing Post-Fabrication Tuning of Resonator-Based Microwave Sensors
PublicationReconfigurability, especially in terms of the ability of adjusting the operating frequency, has become an important prerequisite in the design of modern microwave components and systems. It is also pertinent to microwave sensors developed for a variety of applications such as characterization of material properties of solids or liquids. This paper discusses uncertainty quantification of additive-manufacturing-based post-fabrication...
-
Ultra-Compact SIRC-Based Self-Triplexing Antenna with High Isolation
PublicationAn ultra-compact self-triplexing antenna realized on a substrate-integrated rectangular cavity (SIRC) is discussed in this study. The proposed structure employs two L-shaped slots and an in-verted U-shaped slot to radiate at three independent operating frequency bands. Three 50-ohm microstrip feed lines are used to excite the radiation in these slots. The operating frequency is individually tuned using the slot size. The slot placement...
-
Time-Gating method with automatic calibration for accurate measurements of electrically small antenna radiation patterns in Non-Anechoic environments
PublicationNon-anechoic sites represent a cheap alternative to measurements of antennas in dedicated facilities. However, due to a high noise—from the external EM signal sources and multipath interferences—the quality of radiation patterns obtained in non-anechoic conditions is poor. The characteristics can be corrected using a time-gating method (TGM), which involves filtering of the noise based on temporal analysis of the measured signals....
Year 2014
-
Transmission protocol simulation framework for the resource-constrained sensor network
PublicationIn this paper the simulation framework for simulation of the sensor network protocol is presented. The framework enables the simultaneous development of the sensor network software and the protocol for the wireless data transmission. The advantage of using the framework is the convergence of the simulation with the real software, because the same software is used in real sensor network nodes and in the simulation framework. The...