OpenIPMC: a free and open source Intelligent Platform Management Controller

OpenIPMC is a free and open source firmware designed to operate as an Intelligent Platform Management Controller (IPMC). An IPMC is a fundamental component of electronic boards conformant to the Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA) standard, currently being adopted by a number of high energy physics experiments, and is responsible for monitoring the health parameters of the board, managing its power states, and providing board control, debug and recovery functions to remote clients. OpenIPMC is based on the FreeRTOS real-time operating system and is designed to be architecture-independent, allowing it to be built for a variety of different Microcontrollers. Having a fully free and open source code is an innovative aspect for this kind of firmware, allowing full customization by the user. In this work we present the features and structure of OpenIPMC and its example implementations on Xilinx Zynq UltraScale+ (ZynqUS+), Espressif ESP32, and ST Microelectronics STM32 architectures.Comment: 8 pages, double-column, 9 figures, 2 tables. Paper submitted as proceeding for the IEEE Real-Time 2020 conferenc

Charged Particle Tracking in Real-Time Using a Full-Mesh Data Delivery Architecture and Associative Memory Techniques

We present a flexible and scalable approach to address the challenges of charged particle track reconstruction in real-time event filters (Level-1 triggers) in collider physics experiments. The method described here is based on a full-mesh architecture for data distribution and relies on the Associative Memory approach to implement a pattern recognition algorithm that quickly identifies and organizes hits associated to trajectories of particles originating from particle collisions. We describe a successful implementation of a demonstration system composed of several innovative hardware and algorithmic elements. The implementation of a full-size system relies on the assumption that an Associative Memory device with the sufficient pattern density becomes available in the future, either through a dedicated ASIC or a modern FPGA. We demonstrate excellent performance in terms of track reconstruction efficiency, purity, momentum resolution, and processing time measured with data from a simulated LHC-like tracking detector

Scientific library of distributed signal processing

This paper describes the implementation of an educational open software package applied in the digital signal processing wholly developed in the Linux operational system. The innovation in this work is based on processing block package distributed in many nodes or processors in the network. This approach is recommended for application where there is a high processing; distributing or dividing the tasks among varies processors

Simulador de uma rede celular baseada no sistema FDMA (AMPS/TDMA).

Este artigo descreve o modelo e a implementação de um simulador de uma rede celular baseada no sistema FDMA (AMPS/TDMA). O simulador tem como objetivo a avaliação do desempenho da rede celular FDMA e a otimização de certos parâmetros. Alguns  resultados obtidos do simulador,   também   são   fornecidos

Biblioteca científica de processamento de sinais distribuída

Este artigo descreve a implementação de um pacote de software livre educacional aplicado ao processamento digital de sinal inteiramente desenvolvido no sistema operacional Linux. O caráter inovador do trabalho baseia-se na distribuição do processamento dos blocos do pacote em vários nós ou máquinas da rede de computadores. Esta abordagem é recomendável para aplicações onde haja um intenso processamento, distribuindo ou dividindo as tarefas entre os diversos processadores.

Simulação de sistemas de comunicações moveis de grande porte com a variação do limiar de bloqueio

Orientador: Michel Daoud YakoubDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia EletricaResumo: Muitos aspectos de projetos de sistemas de rádio móvel celular e medidas de desempenho são estudados considerando as fronteiras entre as células como fixas. Na realidade, as fronteiras não são bem definidas e mudam à propagação de rádio ser variável, tanto no espaço como no tempo. Se um assinante móvel se encontra perto da fronteira entre duas células, ele poderá ter boa comunicação com mais de uma estação base. o objetivo deste trabalho é o estudo do desempenho de tráfego de um sistema de rádio móvel celular de grande porte através da simulação, onde o tráfego da fronteira entre duas células é utilizado para técnicas de encaminhamento alternativo. A estratégia analisada se baseia na Variação do Limiar de Bloqueio, de cada uma das células envolvidas. Nesta técnica o que se propõe é direcionar os assinantes com acesso a mais de uma estação rádio base, para aquela com menor número de canais ocupados, antes mesmo que sua própria célula fique com todos os seus canais bloqueados. O momento da tomada de decisão do reroteamento é definido pelo valor do limiar de bloqueio escolhido, que pode assumir um valor entre 0 e N + 1, onde N é o número de canais em cada célula. Esta técnica é aplicada a um sistema infinito de células e a um sistema celular real (finito). A análise é feita através de simulação de Monte CarloAbstract: Not informed.MestradoMestre em Engenharia Elétric

Algoritmos de alocação de canais para sistemas de comunicação sem fio

Orientador: Michel Daoud YacoubTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia EletricaResumo: Técnicas Locais de Alocação - TLA -, caracterizadas por algoritmos que manipulam o tráfego com acesso a mais de uma estação rádio base -, e Técnicas Globais de Alocação - TGA -, compreendendo as várias formas de alocação dinâmica de canais, são investigadas em sistemas de comunicação sem fio. Propõem-se um procedimento de rearranjo de canais aplicado às TLA e um outro às TGA. Propõe-se, também, a combinação das TLA e TGA em uma técnica comum. Propõem-se, ainda, cinco algoritmos de alocação pertencendo' ao grupo TGA. Os sistemas celulares sob investigação incluem: 1) Sistema Infinito Balanceado; 2) Sistema Infinito Desbalanceado; e 3) Sistema Real. Dada a intratabilidade analítica do problema, a análise de desempenho destas propostas é feita através de simulação de Monte Carlo. O procedimento de rearranjo aplicado às TLA usa as mesmas regras de decisão da própria técnica e o aumento da performance devido ao rearranjo é substancial. As técnicas combinadas apresentam um desempenho notável, muito superior àquele obtido pelas técnicas individualmente. Ao contrário das TGA conhecidas, que, relativamente à Silocação fixa de canais, desempenham melhor para baixo tráfego e pior para alto tráfego, as técnicas globais de alocação propostas neste trabalho procuram otimizar a eficiência espectral obtendo-se, assim, um notável desempenho em qualquer situação. De fato, estas técnicas adotam procedimentos de auto-organização migrando convenientemente da alocação totalmente dinâmica para a completamente fixa e vice-versa de acordo com o perfil de tráfego. Os ganhos são obtidos às custas de outros fatores que incluem o aumento do nível de interferência, quando se usam as TLA, ou então da complexidade do algoritmo, quando se usam as TGAAbstract: Not informed.DoutoradoDoutor em Engenharia Elétric