Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Modélisation, conception et simulation d'un SoC pour les réseaux de capteurs sans fil
Directeur de thèse:
Habib MEHREZ (LIP6)
Directeur de thèse:
Hassan ABOUSHADY (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Co-Directeur de thèse : Hassan Aboushady, Hassan.Aboushady@lip6.fr, http://asim.lip6.fr/~hassan
Il est actuellement possible de réaliser des systèmes complexes sur le même circuit intégré. Un SoC (System on Chip) est constitué de différents composants de natures différentes (numérique, analogique, processeurs, logiciel, …). SystemC est un langage de conception au niveau système qui permet de modéliser un SoC numérique et de vérifier que tous les composants de natures différentes communiquent correctement entre eux. SystemC est composé d’une librairie « open source » de classes C++ avec un simulateur [1]. Ce langage est largement utilisé pour la modélisation des composants numériques et logiciels. Récemment une extension appelée SystemC-AMS qui permet de modéliser des composants analogiques a été introduite [2].
Dans le laboratoire LIP6-SoC, nous travaillons sur la modélisation SystemC-AMS d’un SoC pour les réseaux de capteurs sans fil [3]. Ce SoC contient les elements suivants:
- un capteur
- un convertisseur analogique-numérique de type Sigma-Delta Temps-Continu.
- une chaine de transmission RF avec modulation QPSK.
- un micro-contrôleur 8-bit.
Dans l’objectif de raffiner ces modèles haut-niveau pour tenir compte des imperfections au niveau circuit, le modèle du convertisseur Sigma-Delta est lie a une procédure de synthèse et de caractérisation automatique [4]. Cette procédure est décrite dans l’environnement de développement de circuits analogique intégrés CAIRO+ [5] développe au LIP6-SoC.
Ce travail, nous permet de réaliser des simulations rapides haut-niveau tout en tenant compte d’ imperfections extraites à partir de la description du circuit au niveau transistor.
Les objectifs principaux de cette thèse sont :
1- Modélisation SystemC-AMS d’une chaine de transmission RF selon la norme ZigBee (IEEE 802.15.4) . Cette norme de communication sans fil est dédiée aux réseaux de capteurs sans fil.
2- Conception d’une architecture Low-IF pour le récepteur RF et détermination des spécifications des différents blocs RF, analogique et numérique de cette architecture.
3- Développement d’une procédure de dimensionnement des transistors des différents circuits RF et analogique (LNA, mixer, ADC, …) dans l’environnement CAIRO+ en technologie CMOS 65 nm.
4- Caractérisation des circuits dimensionnes par ces procédures. Validation de la caractérisation par simulation au niveau transistor.
5- Faire le lien entre le modèle de simulation SystemC-AMS, les procédures de dimensionnement et de caractérisation afin d’obtenir un modèle haut-niveau de la chaine de réception RF raffine par des imperfections caractérise au niveau transistor.
6- Valider cette méthode de conception, modélisation et simulation par la fabrication et mesure de la chaine de réception RF pour la norme ZigBee dans une technologie CMOS 65 nm.
Réferences
[1] http://www.systemc.org/
[2] A. Vachoux, C. Grimm and K. Einwich, “Extending SystemC to Support Mixed Discrete-Continuous System Modeling and Simulation”, IEEE International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS'05, May 2005.
[3] M. Vasilevski, F. Pecheux, H. Aboushady, and L. de Lamarre, 'Modeling Heterogeneous Systems Using SystemC-AMS Case Study: A Wireless Sensor Network Node', IEEE International Behavioral Modeling and Simulation Conference, BMAS'07, September 2007, http://asim.lip6.fr/~hassan/bmas07.pdf
[4] M. Vasilevski, H. Aboushady, M.M. Louerat, 'Automatic Model Refinement of GmC Integrators for High-Level Simulation of Continuous-Time Sigma-Delta Modulators', International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS'09, May 2009, http://asim.lip6.fr/~hassan/iscas09b.pdf
[5] R. Iskander, L. de Lamarre, A. Kaiser and M.M. Louërat, 'Design Space Exploration for Analog IPs using CAIRO+', International Conference on Electrical Electronic and Computer Engineering 2004 (ICEEC'04), September 2004, ftp://asim.lip6.fr/pub/reports/2004/ar.iska.iceec2004.pdf
Doctorant.e: Haghighitalab Delaram