Forschung
Forschungsprojekte

Forschungsprojekte des Instituts für Mikroelektronische Systeme

Analog/Mixed-Signal-Entwurf

  • GaN-on-Si
    Die GaN-on-Si-Prozesstechnologie ermöglicht eine vollständig integrierte Lösung für die zukünftige Leistungselektronik, einschließlich hoher Effizienz, geringer Größe und minimierter parasitärer Effekte. Abhängig von dem Grad der GaN-Integration, der erreicht werden kann, werden zusätzliche monolithische Integrationsmärkte damit angesprochen. Während dies eine bedeutende Chance für Innovation und Differenzierung bietet, ist ein Mindestschwellenwert für die Integration erforderlich, bevor dies erreichbar wird. Ziel dieses Projekts ist es, die Optionen und Einschränkungen für die monolithische GaN-Integration zu untersuchen - um Erfahrungen zu sammeln, Entwurfsmethodiken zu entwickeln und Feedback zur Prozessentwicklung zu geben.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernard Wicht
    Team: Maik Kaufmann
    Year: 2020
    Sponsors: Industrie
    Lifespan: 01.10.2017 – 31.09.2020
  • Vollintegrierte und systemoptimierte Elektroniklösungen am Solarmodul (Voyager-PV)
    Seit nunmehr drei Jahrzehnten wird in Wissenschaft und Industrie die Idee von direkt ins Solarmodul integrierten Wechselrichtern verfolgt. Mit solchen AC-Solarmodulen werden enorme Kosten- und Qualitätsvorteile möglich. Ziel im Projekt ist es, die technologischen Voraussetzungen für eine drastische Kostenreduktion bei der PV-Kleinst-Anlagenelektronik zu schaffen, bei gleichzeitiger Erfüllung der in diesem Segment deutlich höheren Zuverlässigkeits- und Lebensdaueranforderungen und der neuen zukünftigen Anforderungen hinsichtlich Netzdienlichkeit, Digitalisierung und Sicherheit.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Christoph Hillmer
    Year: 2020
    Sponsors: BMWi 7. Energieforschungsprogramm „Innovationen für die Energiewende“
    Lifespan: 01.04.2020 – 31.03.2023
  • Erforschung rekonfigurierbarer, passiver Mikroelektronik-Bauelemente für Energieeffizienz und Flexibilität (ERMI)
    Das geplante Forschungsvorhaben dient der Nutzung von neuartigen rekonfigurierbaren passiven Bauelementen für integrierte energieeffiziente Spannungswandler zur lokalen Spannungsversorgung (Point-of-Load). Ziele sind eine erhöhte Energieeffizienz und ein phasenangepasster Schaltungsentwurf. Besonders wichtig ist dies bei mehrphasigen Wandlern, die eine Vielzahl paralleler Induktivitäten verwenden, um die steigenden Anforderungen an hocheffiziente und leistungsfähige Spannungsversorgungen für moderne Mikrocontroller und Prozessoren in wichtigen Wachstumsfeldern wie Mobilität, Industrial, Energie und Biomedizin zu erfüllen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Ferdinand Pieper
    Year: 2019
    Sponsors: BMBF „Forschung für neue Mikroelektronik“ (ForMikro)
    Lifespan: 01.10.2019 – 31.09.2023
  • Multi-Energy Harvesting (MEH) - Flexible Plattform für Energiesammelsysteme für die Gebäudeautomation
    Im Rahmen des Projektes wird ein Plattformkonzept für Komponenten intelligenter Gebäudeautomationssysteme entwickelt, das als Grundlage zukünftiger Sensoren und Aktoren der nächsten Generation dient. Charakteristisches Merkmal bei diesem Plattformkonzept ist der besonders geringe Energiebedarf und gleichzeitig die besonders niedrige Versorgungsspannung. Diese Merkmale ermöglichen in Kombination mit dem Energieernten aus unterschiedlichen Quellen (Multi-Energy-Harvester) einen längeren Betrieb mit weniger Batteriezellen im Vergleich zu bestehenden Systemen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, Prof. Dr.-Ing. B. Wicht, apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: M.Sc. Moritz Weißbrich, M.Sc. Lars-Christian Kähler
    Year: 2019
    Sponsors: BMBF
    Lifespan: Oktober 2018 - März 2021
  • Getaktete Spannungswandler mit digitaler Regelung
    Bewertung der Vor- und Nachteile einer Verlagerung der Regelung in die "Digitaldomäne". Erarbeitung von Lösungsvorschlägen für die system- und schaltungstechnischen Herausforderungen und prototypische Realisierung.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Samuel Quenzer-Hohmuth
    Year: 2018
    Sponsors: Industrie
    Lifespan: abgeschlossen
  • Hochintegrierte Strommesschaltungen für hochperformante Leistungselektronik
    Entwicklung von Schaltungs- und Systemkonzepten für hochintegrierte Strommessung mit Potentialtrennung für Motoren und DCDC-Wandler in verschiedenen Leistungsklassen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Tobias Funk
    Year: 2018
    Sponsors: Bundesministerium für Bildung und Forschung / Robert Bosch GmbH
    Lifespan: abgeschlossen
  • Hochintegrierte ACDC-Wandler als Kleinstnetzteile für direkten 230-V-Netzbetrieb von Integrierten Schaltungen (HAWIS)
    Forschung an Schaltungs- und Systemkonzepten für ACDC-Wandler (Gleichrichter) zum direkten Anschluss eines ICs bzw. daraus aufgebauter Elektroniksysteme am 230V-Netz mit der Motivation, externe großvolumige Netzteile einzusparen und optimale Leistungseffizienz betriebsabhängig einzustellen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Daniel Lutz
    Year: 2018
    Sponsors: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Lifespan: abgeschlossen
  • Gate-Treiber mit digitaler Schaltflankenregelung
    Erforschung, Modellierung und Optimierung des Schaltverhaltens verschiedener Leistungshalbleiter (IGBT, CoolMOS, OPTIMOS, SiC FET). Konzepterstellung und Prototypen-Schaltungsdesign für optimierte Gate-Treiber mit digital geregeltem Ansteuerprofil für Anwendungen im Bereich Motor Drive, SMPS oder PFC.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Johannes Gröger
    Year: 2018
    Sponsors: Industrie
    Lifespan: abgeschlossen
  • Hochfrequent getaktete Spannungswandler
    Erforschung von Schaltungskonzepten zur Erhöhung der Taktfrequenzen von integrierten DC/DC-Wandlern mit dem Ziel der Verringerung der Systemkosten durch Verkleinerung / Wegfall externer Bauelemente
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Jürgen Wittmann
    Year: 2018
    Sponsors: Industrie
    Lifespan: abgeschlossen
  • Treiberkreis für Hochvoltbauelemente
    Erforschung von System- und Schaltungskonzepten für Hochvolt-Treiber ICs zur galvanisch-getrennten Ansteuerung von Leistungstransistoren, insbesondere GaN-Transistoren, mit dem Ziel der Erhöhung der Zuverlässigkeit, Kostenreduzierung und Erschließung neuer Funktionalität durch Höherintegration.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Achim Seidel
    Year: 2018
    Sponsors: Öffentlich gefördert und Industriekooperation
    Lifespan: abgeschlossen
  • Hochvolt-Spannungwandler-ICs >300 V für Mikronetzteile in IoT-Anwendungen
    Forschung an Schaltungs- und Systemkonzepten für DCDC- und ACDC-Wandler zum direkten Anschluss eines ICs bzw. daraus aufgebauter Elektroniksysteme am 230V-Netz mit der Motivation, externe großvolumige Netzteile einzusparen und optimale Leistungseffizienz betriebsabhängig einzustellen. Neben IoT werden Anwendungen im Bereich Elektromobilität, Industrie und Energie adressiert.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Christoph Rindfleisch
    Year: 2017
  • Hybride DCDC-Wandler
    Untersuchung hybrider integrierter DCDC-Wandler, durch Kombination induktiver und kapazitiver DCDC-Wandler-Konzepte, Studie zu Theorie und Stand der Technik, Definition und Implementierung eines neuartigen Wandlers.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Wicht
    Team: Peter Renz
    Year: 2016
    Sponsors: Industrie
  • GEBO - Hochtemperaturelektronik
    In diesem Projekt wird der Entwurf von Mixed-Signal-Schaltungen zur Signalverarbeitung unter Hochtemperaturbedingungen erforscht. Dazu werden sowohl geeignete Schaltungstechnologien zur analogen Ansteuerung von Sensoren als auch Architekturen zur digitalen Signalverarbeitung untersucht, die an die Anforderungen von Hochtemperaturtechnologien angepasst sind.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Ing. Rochus Nowosielski
    Year: 2014
    Lifespan: 2009-2011

Biomedizintechnik

  • Smart Hearing Aid Processor (Smart HeaP)
    Im Projekt Smart Hearing Aid Processor (Smart HeaP) wird ein neuartiger Hörgeräteprozessor konzipiert, entwickelt und gebaut, der sich trotz seiner einfachen Programmierbarkeit und der drahtlosen Bluetooth-Schnittstelle durch eine geringe Leistungsaufnahme und hohe Rechenleistung auszeichnet.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: Dipl.-Ing. L. Gerlach, M.Sc. J. Karrenbauer
    Year: 2018
    Sponsors: BMBF
    Lifespan: April 2018 - April 2021
  • Efficient Real-time Processing of EEG-Signals
    Ein Brain-Computer-Interface (BCI) ist ein System, welches auf Basis von Messungen der Aktivität des Zentralnervensystems Signale zur Ansteuerung eines artifiziellen Systems erzeugt, um beispielsweise bestimmte Aufgaben des menschlichen Handelns zu ersetzen, verbessern oder ergänzen. Moderne BCIs basieren häufig auf der Dekodierung beziehungsweise Interpretation von EEG-Signalen, da entsprechende Systeme sowohl nicht-invasiv als auch kostengünstig verfügbar sind. Diese Sensoren erfassen eine Vielzahl unabhängiger, überlagerter Signale, die eine direkte Verwendung zur Ansteuerung eines digitalen Systems erschweren. Daher sind für jede Anwendung und entsprechende Anwendungsumgebungen speziell entwickelte und angepasste Algorithmen erforderlich. Im Rahmen dieses Projektes werden daher Methoden zur effizienten Echtzeitverarbeitung von EEG-Signalen untersucht. Das Institut für Mikroelektronische Systeme entwickelt hierfür ein Komplettsystem aus dedizierter, konfigurierbarer Hardware in Kombination mit einem speziell für die Verarbeitung von EEG-Signalen angepassten Signalverarbeitungs-Framework.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume, Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: Marc-Nils Wahalla, Dipl.-Ing.
    Year: 2017
  • ZIM D-Sense - Entwicklung eines Testsystems zur Diagnostik sensomotorischer Regulationsfähigkeit für Sportler
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines mobilen Diagnose-Systems zur Beurteilung der sensomotorischen Regulationsfähigkeit von Sportlern. Zu diesem Zweck soll ein System entwickelt werden, welches aus mehreren Messmodulen besteht und mit dem ein Sportler bzw. Trainer in der Lage ist, funktionelle Tests schnell und präzise durchzuführen. Dazu sollen die Messmodule je nach gewünschtem Test am und/oder außerhalb des Körpers des Sportlers positioniert werden. Je nach Test kommen unterschiedliche Entscheidungsalgorithmen zur Klassifikation und Auswertung zum Einsatz. Eine hinterlegte Datenbank ermöglicht dem Anwender die Interpretation der Testergebnisse und liefert Kennwerte im Sinne einer Risikoabschätzung für Verletzungen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: M.Sc. Fritz Webering
    Year: 2017
    Sponsors: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Lifespan: 2017-2019
  • Optogenetik
    Im Rahmen dieser Kooperation mit dem Institut für Technische Chemie und dem Institut für Quantenoptik der Leibniz Universität Hannover werden Methoden untersucht, das Verhalten von intra-zellulären Prozessen von Außen mit Licht zu steuern. Mit Hilfe von Optogenetik können auch typischerweise lichtunempfindlichen Zellen gezielt verändert werden, um auf Lichtbeeinflussung zu reagieren. Aufgrund der gemeinsamen Vorerfahrungen zwischen den Projektpartnern sind insbesondere auch optogenetische Fragestellungen im Kontext von Tissue Engineering interessant.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Marc-Nils Wahalla, Dipl.-Ing.
    Year: 2016
  • TETRACOM - Mobile platform for real-time sonification of movements for medical rehabilitation
    Die motorische Rehabilitierung von Schlaganfallpatienten ist ein intensiver und langwieriger Prozess. Der herkömmliche Therapieansatz basiert auf Bewegungstraining in Beisein eines Physiotherapeuten. Eine Remobilisierung wird dabei durch eine große Anzahl von Übungswiederholungen erreicht, was sich in hohem Zeitbedarf und somit hohen Therapiekosten ausdrückt. Innerhalb des Projekts ist es deshalb das Ziel ein mobiles System zu entwickeln, welches dem Patienten akustisches Bewegungsfeedback in Echtzeit zur Verfügung stellt. Dadurch lässt sich das Training autonom, patientenindividuell und deutlich kostengünstiger durchführen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: M.Sc. Daniel Pfefferkorn
    Year: 2016
    Sponsors: FP7 ‐ ICT ‐ 2013 ‐ 10
    Lifespan: September 2013 - August 2016
  • Hearing4All
    Das Verbundprojekt Hearing4all an dem das IMS-AS in mehreren Teilprojekten beteiligt ist, ist eines der Exzellenzcluster-Projekte des Bundes. Im Rahmen dieses interdisziplinären Projektes wird das IMS-AS hochperformante und verlustleistungsoptimierte Prozessorarchitekturen für elektronische Hörsysteme wie Cochlea-Implantate oder Hörgeräte erarbeiten.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: M.Sc. C. Seifert, Dipl.-Ing. L. Gerlach
    Year: 2015
    Lifespan: November 2012 - Dezember 2018
  • BIOFABRICATION for NIFE
    BIOFABRICATION for NIFE ist ein interdisziplinärer Forschungsverbund der Medizinischen Hochschule Hannover, der Leibniz Universität Hannover und der Hochschule für Musik, Theater und Medien Hannover, der von der VolkswagenStiftung und dem Land Niedersachsen gefördert wird.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Blume
    Team: M.Sc. Nils Stanislawski
    Year: 2014
    Sponsors: VolkswagenStiftung und Land Niedersachsen
    Lifespan: Mai 2013 - Juni 2018
  • Echtzeitfähige Sonifikation komplexer Bewegungen
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens aus dem Bereich der Medizintechnik werden am IMS mögliche Hardware-Plattformen für eine mobile Sonifikation (Klangliche Darstellung) von Bewegungsdaten untersucht. Diese sollen später in der medizinischen Rehabilitation nach einem Schlaganfall eingesetzt werden. Durch das Gerät soll in Zukunft eine Verkürzung der Rehabilitationsdauer zum Wiedererlernen von Bewegungsmustern erzielt werden. Besonders Relevante technische Parameter für eine mobile Hardware-Plattform sind dabei das Gewicht, die Akkulaufzeit und ausreichende Rechenleistung.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Blume
    Team: Dipl.-Ing. (FH) H.-P. Brückner
    Year: 2013
    Sponsors: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
    Lifespan: Februar 2011 - Juni 2013

Electronic Design Automation

  • Neue Simulationsmethoden zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation
    Dieses Forschungsprojekt basiert auf einem speziellen Ansatz zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation von analogen Schaltungsmodellen. Das Verfahren ist derzeit auf stückweise konstante Eingangserregungen optimiert. Eines der wesentlichen Ziele dieses Forschungsprojekts ist die Erweiterung der neuartigen Simulationsmethodik um die Berücksichtigung zusätzlicher Typen von Signaleingangserregungen.
    Leaders: Dr.-Ing. Markus Olbrich, Prof. Dr.-Ing. Erich Barke
    Team: Dipl.-Ing. Sara Divanbeigi
    Year: 2019
    Sponsors: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG): BA 812/24-1
    Lifespan: März 2014 - September 2019
  • Formal Abstraction and Verification of Analog Circuits (faveAC)
    Im Projekt faveAC werden Methoden entwickelt zur Modellierung und formalen Verifikation von analogen Schaltungen.
    Leaders: Dr.-Ing. Markus Olbrich
    Team: Malgorzata Rechmal
    Year: 2019
    Sponsors: DFG
    Lifespan: März 2017 - Februar 2020
  • ANCONA: Analoge Mixed-Level-Modellierung mit beschleunigter Mixed-Signal-Simulation zur Erhöhung der Analog-Coverage
    Als Forschungspartner des EDA-Clusterforschungsprojektes entwickelt das IMS Methoden zur Quantifizierung und Erhöhung der Analog-Coverage. Dabei liegt der Fokus auf der Modellierung von analogen und Mixed-Signal-Schaltungen sowie deren Verifikation und Validierung. In diesem Zusammenhang ist unter Analog-Coverage ein Maß dafür zu verstehen, wie vollständig alle relevanten Betriebsfälle einer Analogschaltung mit welcher Sicherheit verifiziert wurden.
    Leaders: Dr.-Ing. Markus Olbrich
    Team: Dipl.-Ing. Lukas Lee
    Year: 2017
    Sponsors: Das Projekt ANCONA wird unter dem Förderkennzeichen 16ES021 im Förderprogramm IKT 2020 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
    Lifespan: Juli 2014 - Juni 2017
  • Untersuchung zur Simulation von Bauelementen und Komponenten für die Entwicklung strahlenrobuster autonomer Systeme
    Im Zuge der Miniaturisierung moderner integrierter Schaltungen verändert sich die Strahlenhärte der Systeme und Komponenten. Daraus resultierend ist es notwendig, die die Strahlenhärte beeinflussenden Mechanismen im Halbleiter zu bestimmen.
    Leaders: PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Kirsten Weide-Zaage
    Year: 2015
    Lifespan: 01.02.2015-31.12.2017
  • Simulation von elektronischen Bauelementen und Komponenten unter Einfluss von Strahlung
    Simulation von elektronischen Bauelementen und Komponenten unter Einfluss von Strahlung
    Leaders: PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. K. Weide-Zaage
    Team: Dipl. -Ing. Aymen Moujbani
    Year: 2014
    Lifespan: 01.09.2013-31.01.2015
  • Component reliability in high temperature automotive applications (Rely)
    Thermisch-elektrisch-mechanische Simulation, Degradationsmodellierung auf Device-Level
    Leaders: PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. K. Weide-Zaage
    Team: Dipl.-Ing. Jörg Kludt
    Year: 2014
    Lifespan: 01.05.2011-30.04.2013
  • GEBO - Hochtemperaturelektronik
    In diesem Projekt wird der Entwurf von Mixed-Signal-Schaltungen zur Signalverarbeitung unter Hochtemperaturbedingungen erforscht. Dazu werden sowohl geeignete Schaltungstechnologien zur analogen Ansteuerung von Sensoren als auch Architekturen zur digitalen Signalverarbeitung untersucht, die an die Anforderungen von Hochtemperaturtechnologien angepasst sind.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Ing. Rochus Nowosielski
    Year: 2014
    Lifespan: 2009-2011
  • Parallelisierung von Routingalgorithmen
    Werkzeuge zur Erzeugung der Verdrahtung für einen gegebenen Chip haben aufgrund der Komplexität dieses Problems sehr hohe Laufzeiten. Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Beschleunigung dieses Vorgangs durch die Ausnutzung hochparalleler Architekturen, insbesondere Graphical Processing Units. Zu diesem Zweck sollen Algorithmen und Datenstrukturen gefunden werden, die eine effiziente Aufteilung des Problems auf eine große Anzahl an Recheneinheiten erlauben.
    Leaders: Dr.-Ing. Markus Olbrich
    Team: Dipl.-Math. Björn Bredthauer
    Year: 2014
  • RESCAR 2.0
    Das IMS entwickelt Methoden, die der Verwaltung von domänenübergreifenden Constraints dienen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Erich Barke
    Team: M.Sc. Carolin Katzschke
    Year: 2014
    Sponsors: Das Projekt ResCar wird unter dem Förderkennzeichen 16M3195 im Förderprogramm IKT 2020 durch das BMBF gefördert.
    Lifespan: Februar 2011 - April 2014
  • 3D-Floorplanning
    Das Forschungsprojekt hat sich als Ziel gesetzt, geeignete Optimierungsverfahren und Datenstrukturen für das 3D-Floorplanning zu entwickeln, bzw. vorhandene Verfahren und Datenstrukturen an das 3D-Floorplanning anzupassen. Weiterhin soll untersucht werden welche Entwurfsziele beim 3D-Floorplanning von Bedeutung sind. Gegebenenfalls sollen neue Entwurfsziele definiert und in das Optimierungsverfahren integriert werden.
    Leaders: Dr.-Ing. Markus Olbrich
    Team: M.Sc. Artur Quiring
    Year: 2014
    Lifespan: abgeschlossen
  • Verlässliche Modellierung
    Ziel des Projektes ist die Erzeugung von Verhaltensmodellen, die Parameterabweichungen in der Originalschaltung berücksichtigen. Die Parameterabweichungen werden mit Hilfe der affinen Arithmetik dargestellt.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Erich Barke
    Team: Dipl.-Ing. Anna Krause
    Year: 2014
  • Lösungsverfahren für semi-symbolische Analog-Simulationen
    Die Parameter von analogen Schaltungen sind im Allgemeinen nicht exakt bekannt, denn sie unterliegen Schwankungen durch den Herstellungsprozess, Alterung oder die Umgebungstemperatur. Am Institut für mikroelektronische Systeme wurde ein Analogschaltungssimulator entwickelt, der zur Simulation solcher Parameterschwankungen affine Arithmetik verwendet. Ziel dieses Projektes ist die Vergrößerung des Konvergenzbereiches durch Gebietsaufteilungen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Erich Barke
    Team: Dipl.-Ing. Oliver Scharf
    Year: 2014
    Lifespan: Januar 2012 - Mai 2015
  • NEEDS
    Hochintegrierte Elektroniksysteme mit heterogenen Komponenten ermöglichen in vielen Anwendungsfeldern die Einsparung von Ressourcen und Kosten. Um das Potenzial der Elektronik noch vielfältiger zu nutzen, erforscht NEEDS den Entwurf einer neuen Klasse von Elektroniksystemen, welche die Stapelung von ungehäusten Chips mit vielfältigen Funktionen ermöglicht.
    Leaders: Dr.-Ing. Markus Olbrich
    Team: M. Sc. Artur Quiring
    Year: 2013
    Sponsors: Das Projekt NEEDS wird unter dem Förderkennzeichen 16M3090 im Förderprogramm IKT 2020 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
    Lifespan: Dezember 2010 - November 2013
  • ROBUST
    Im Projekt Robust werden neue Methoden und Verfahren zum Entwurf robuster nanoelektronischer Systeme entworfen. Hierzu werden Maße zur Quantifizierung der Robustheit definiert. Diese Maße werden mit Hilfe zu abstrahierender Robustheitsmodelle und unter Anwendung neuer Robustheitsanalyseverfahren für die Systemebene ermittelt.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Erich Barke
    Team: Dipl.-Ing. Michael Kärgel
    Year: 2009
    Sponsors: BMBF
    Lifespan: Mai 2009 - April 2012

Entwurfsraumexploration

  • Miniaturisierter Echtzeit SAR Prozessor
    Das Ziel dieses Projektes ist die echtzeitfähige Generierung und Kompression hochauflösender Luftbilder nach dem Prinzip des Synthetic Aperture Radar. Das SAR gehört zu der Klasse der abbildenden Radarsysteme und bietet gegenüber kamerabasierten elektro-optischen Sensoren eine von Witterung und Tageslicht annähernd unabhängige Einsatzfähigkeit. Moderne Sensoren erreichen hierbei Auflösungen von weniger als 10 cm bei Flughöhen von 10 km. Durch den Einsatz moderner FPGAs wird eine schritthaltende Bilddatengenerierung an Bord der Sensorplattform auch bei sehr großen Bilddimensionen ermöglicht.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: F. Cholewa, C. Fahnemann, N. Rother
    Year: 2020
    Lifespan: 2008-2020
  • Digitale Videosignalverarbeitung für die Automatisierungstechnik in der Landwirtschaft
    Im Rahmen des Projekts werden die Algorithmen entwickelt, mögliche Hardwarearchitekturen exploriert, die finale Hardware-Plattform konzipiert und evaluiert, sowie das Gesamtsystem abschließend im Feldversuch getestet.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: J. Hartig, S. Gesper
    Year: 2019
    Lifespan: 2017-2019
  • EFdiS – Einsatz von Flug-SAR mit digitaler Schnittstelle
    Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Verarbeitung von FMCW Sensorsignalen. Als erster Schritt ist vorgesehen die analogen Daten bereits an Bord durch eine geeignete Erweiterungskarte zu digitalisieren und zu speichern. Im zweiten Schritt sollen die digitalisierten Daten an Bord prozessiert und damit in ein Luftbild überführt werden.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Ing. M. Wielage
    Year: 2014
    Lifespan: Oktober 2012 - Dezember 2014
  • OPARO
    Bei der Entwicklung von integrierten, programmierbaren Schaltungen rückt zunehmend auch die Optimierung der Verlustleistung und der Temperaturverteilung in den Vordergrund. Diese können bisher aber nur durch sehr zeitaufwendige Simulationen bestimmt werden. Deshalb sollen präzise Modelle zur Bestimmung der Verlustleistung erarbeitet werden und zusammen mit der funtionalen Emulation auf FPGAs abgebildet werden. Durch die Beschleunigung der Verlustleistungsbestimmung und Temperaturverteilung können dann gezielt Optimierungen der Architektur und des Applikationscodes unter Berücksichtigung realer Eingangsdaten vorgenommen werden.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Wirtsch.-Ing. Sebastian Hesselbarth
    Year: 2014

Fahrerassistenzsysteme

  • Adaptive blendfreie HD-Scheinwerfer
    In diesem Projekt werden Signalverarbeitungsalgorithmen für hochauflösende Scheinwerfer entworfen und echtzeitfähig auf verschiedenen Hardwareplattformen implementiert.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Jens Schleusner, M.Sc.
    Year: 2017
    Lifespan: 2017-2019
  • Verlässliche Mobilität: Mobiler Mensch im Spannungsfeld zwischen Autonomie, Vernetzung und Security
    Die Mobilität der Zukunft basiert wesentlich auf dem hochautomatisierten Fahren und damit auf verlässlichen „Advanced Driver Assistance Systems“ (ADAS). Diese Fahrerassistenzsysteme benötigen eine zuverlässige Erfassung der Umwelt durch die Sensoren der Fahrzeuge, um die erforderliche Verlässlichkeit zu erreichen. Neben Radar- und Lidar-Sensoren verfügen moderne Fahrzeuge über eine Vielzahl von Kameras, die geometrische und semantische Informationen zur Umgebung bereitstellen. Diese verschiedenen Datenströme werden im Anschluss von Datenfusionsalgorithmen auf Fahrzeuginterner Hardware weiterverarbeitet. Zur Berechnung verlässlicher Ergebnisse muss das Gesamtsystem der Signalverarbeitung aus Hardware und Software verlässlich sein. Das Fachgebiet Architekturen und Systeme des IMS wird im Rahmen des Projektes „Mobiler Mensch“ zu diesen Teilaspekten eines Systems zur verlässlichen Datenverarbeitung forschen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Jens Schleusner, M.Sc.
    Year: 2017
    Lifespan: 2017-2019
  • ifuse - Intelligente Fusion von Radar- und Videosensoren für anspruchsvolle, hochautomatisierte Fahrsituationen
    Im Rahmen des BMWi-geförderten Verbundprojekts ifuse werden Algorithmen und Architekturen zur Fusion von Sensorrohdaten auf niedriger Abstraktionsebene untersucht. Gegenüber bisherigen Fusionsverfahren auf Objektlistenebene ermöglicht die Sensordatenfusion auf Rohdatenebene eine robustere Klassifikation von Objekten und Erfassung des Fahrzeugumfeldes, auch wenn einzelne Sensoren durch Umwelteinflüsse beeinträchtigt sind. Grundlage der Sensordatenfusion auf Rohdatenebene bilden Signale von aktiven und passiven Fahrzeugsensoren (beispielsweise LIDAR, RADAR, Kamera, Ultraschall), welche nach einer minimalen Vorverarbeitung auf ein gemeinsames Koordinatensystem bezogen und in einem Umweltmodell verortet werden.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Nicolai Behmann, M.Sc.
    Year: 2017
    Sponsors: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
    Lifespan: Mai 2017 - April 2020
  • PARIS - PARallele Implementierungs-Strategien für das Hochautomatisierte Fahren
    In diesem Projekt steht das Systemdesign von Fahrerassistenzsystemen vom Szenrio bis hin zur Architektur im Fokus. Es werden sowohl neuartige selbstlernende und Sensorfusions-Algorithmen, als auch eine innovtive Prozessorarchitektur entwickelt. Darüber hinaus werden Entwicklungsschritte für eingebettete MPSoC-Applikationen, wie Architektur-Mapping und Simulationsmethoden, entwickelt.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume, Dipl.-Ing. Jakob Arndt
    Team: Dipl.-Ing. Jakob Arndt
    Year: 2017
    Sponsors: BMBF
    Lifespan: 04.2017 - 03.2020
  • THINGS2DO - THIN but Great Silicon 2 Design Objects
    THINGS2DO ist ein von der Europäischen Union und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Technologieplattform eniac gefördertes Projekt. Ziel ist die Förderung und Entwicklung der Fully Depleted Silicon On Insulator (FD-SOI) Halbleitertechnologie zur Fertigung energieeffizienter, hochintegrierter Schaltkreise. Die Leistungsfähigkeit der neuen Fertigungstechnologie wird durch in dieser Technologie gefertigte Chips für Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) demonstriert.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Gregor Schewior, Nicolai Behmann
    Year: 2016
    Sponsors: Europäische Union, Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Lifespan: Februar 2016 - März 2018
  • ZIM Dream Chip Technologies GmbH
    Das Kooperationsprojekt des Instituts für Mikroelektronische Systeme mit der Fa. Dream Chip Technologies GmbH aus Garbsen wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Ziel ist die Entwicklung eines Kamerasystems mit integrierten Verfahren zur hochqualitativen Echtzeit-Bewegungsanalyse im Bereich videobasierter Fahrerassistenzsysteme.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Gregor Schewior, Nicolai Behmann
    Year: 2015
    Sponsors: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
    Lifespan: September 2015 - Dezember 2016
  • ASEV
    In diesem Teilvorhaben des vom BMBF geförderten Projektes "Automatische Situationseinschätzung für ereignisgesteuerte Videoüberwachung (ASEV)" wird eine Hardware-Architektur konzipiert, die die schritthaltende Umsetzung der SIFT (Scale Invariant Feature Transform) Merkmalsextraktion ermöglicht. Die SIFT-Merkmale werden zur robusten Objektidentifikation und -verfolgung in einer ereignisgesteuerten, kamerabasierten Überwachung des äußerst sicherheitskritischen Flughafenvorfeldes genutzt. Mit einem Demonstrator am Projektende ist die Leistungsfähigkeit der Architektur im realen Einsatz gezeigt worden.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: Dipl.-Ing. Nico Mentzer
    Year: 2014
    Sponsors: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Lifespan: Mai 2010 - April 2013
  • Effiziente Hardwarearchitekturen zur schnellen Bildsequenzanalyse
    Umfassende Zuverlässigkeit von modernen Fahrerassistenzsystemen unter beliebigen Verkehrs-, Witterungs- und Lichtbedingungen stellt in der Praxis oft ein Problem dar. Da robustere Algorithmen sehr rechenintensiv sind, geht es in diesem Projekt um die Untersuchung heterogener Hardwarearchitekturen und Evaluierung neuer Mechanismen für komplexe Anwendungen im Bereich kamerabasierter Fahrerassistenz.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Julian Hartig
    Year: 2014
    Sponsors: Hans L. Merkle Stiftung
    Lifespan: Februar 2014 - Februar 2017
  • mDAS - Echtzeit-Demonstrator für multicore-basierte Fahrassistenzsysteme
    Ziel dieses Projektes ist die Konzeptionierung und Implementierung eines echtzeitfähigen multicore-basierten Demonstrators für video-basierte Fahsassistenzalgorithmen. Dabei sollen unterschiedliche Performancemetriken dargestellt werden, um plattformspezifische Rechenleistungs- und Stromverbrauchsparameter zu vergleichen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Dipl.-Ing. Jakob Arndt
    Year: 2014
    Sponsors: Siemens AG
    Lifespan: Februar 2014 - August 2014
  • DESERVE - Development Platform for Safe and Efficient Drive
    DESERVE ist ein von der Europäischen Union und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Technologieplattform ARTEMIS gefördertes Projekt. Ziel ist die Förderung und Entwicklung von Fahrassistenzsystemen, sogenannten Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). Diese Systeme sollen den Fahrer bei der sicheren Steuerung eines Fahrzeugs unterstützen. Zu diesem Zweck wird die "DESERVE Plattform" entwickelt, die als Grundlage für zukünftige Entwicklungen von Fahrassistenzsystemen in Europa dienen soll.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: Florian Giesemann, Frank Meinl, Nico Mentzer
    Year: 2013
    Sponsors: Europäische Union, Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Lifespan: September 2012 - August 2015
  • OpenFAS
    Im Rahmen des Projekts wird eine OpenCV-basierte Modulbibliothek für Echtzeit-Fahrerassistenzsysteme auf einer programmierbaren Multiprozessorarchitektur erarbeitet. Das Projekt wird in Kooperation mit der Firma videantis durchgeführt.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Dipl.-Ing. Christopher Bartels
    Year: 2012
    Sponsors: "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
    Lifespan: Juni 2012 - Oktober 2013
  • PROPEDES - Predictive Pedestrian Protection at Night
    Ziel des Teilvorhabens ist es, eine Hardwarearchitektur basierend auf einem Very Long Instruction Word (VLIW) Softcore Microprozessor für den Einsatz zur verbesserten maschinellen Fußgängererkennung zu erarbeiten und zu demonstrieren. Der VLIW Prozessor soll um geeignete Akzeleratoren ergänzt werden, die Teile der Algorithmen durch dedizierte Hardware beschleunigen und die Echtzeitfähigkeit von anspruchsvollen zukünftigen Algorithmen zur Fußgängererkennung zu ermöglichen. Schließlich soll die Architektur auf einem echtzeitfähigen FPGA basierten Demonstrator übertragen und in Betrieb genommen werden.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Dipl.-Ing. Gregor Schewior
    Year: 2011
    Sponsors: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Lifespan: August 2008 - Juli 2011

Prozessorarchitekturen

  • Multi-Energy Harvesting (MEH) - Flexible Plattform für Energiesammelsysteme für die Gebäudeautomation
    Im Rahmen des Projektes wird ein Plattformkonzept für Komponenten intelligenter Gebäudeautomationssysteme entwickelt, das als Grundlage zukünftiger Sensoren und Aktoren der nächsten Generation dient. Charakteristisches Merkmal bei diesem Plattformkonzept ist der besonders geringe Energiebedarf und gleichzeitig die besonders niedrige Versorgungsspannung. Diese Merkmale ermöglichen in Kombination mit dem Energieernten aus unterschiedlichen Quellen (Multi-Energy-Harvester) einen längeren Betrieb mit weniger Batteriezellen im Vergleich zu bestehenden Systemen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, Prof. Dr.-Ing. B. Wicht, apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: M.Sc. Moritz Weißbrich, M.Sc. Lars-Christian Kähler
    Year: 2019
    Sponsors: BMBF
    Lifespan: Oktober 2018 - März 2021
  • CHORUS
    Eine hochoptimierte Hardware/Software-Modulbibliothek für intelligente Sensorsysteme in hochautomatisierten Fahrerassistenz-anwendungen auf Basis der rekonfigurierbaren Dream Chip Technologies DCT10A SoM-Plattform
    Leaders: Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: M.Sc. Sven Gesper
    Year: 2018
    Sponsors: BMWi
    Lifespan: 01.11.2018 - 31.03.2021
  • Smart Hearing Aid Processor (Smart HeaP)
    Im Projekt Smart Hearing Aid Processor (Smart HeaP) wird ein neuartiger Hörgeräteprozessor konzipiert, entwickelt und gebaut, der sich trotz seiner einfachen Programmierbarkeit und der drahtlosen Bluetooth-Schnittstelle durch eine geringe Leistungsaufnahme und hohe Rechenleistung auszeichnet.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: Dipl.-Ing. L. Gerlach, M.Sc. J. Karrenbauer
    Year: 2018
    Sponsors: BMBF
    Lifespan: April 2018 - April 2021
  • Entwurf einer konfigurierbaren, massiv parallelen Computer-Vision Vektorprozessorarchitektur und einer Abbildungsmethodik für Anwendungen zur Objekterkennung auf eingebetteten Systemen
    Die steigende Komplexität von aktuellen Computer-Vision-Algorithmen für das autonome Fahren, wie z.B. Objekterkennung und Klassifizierung mit Hilfe neuronaler Netze, stellt eine Herausforderung für Automobilzulieferer dar. Das Bereitstellen einer schritthaltenden Verarbeitung (Echtzeitfähigkeit), ist selbst mit aktuellen technischen Plattformen speziell unter der Rahmenbedingung eines sehr geringen Leistungsverbrauchs von wenigen Watt schwer zu erreichen. Ziel dieses Projektes ist der Entwurf eines neuen Ansatzes eines applikationsspezifischen Vektorprozessors füreingebettete und FPGA-Plattformen. Durch die modulare Struktur und Konfigurierbarkeit in Verbindung mit einer besonders für die Implementierung von Automotive-Anwendungen geeigneten Abbildungsmethodikund unter Verwendung neuartiger funktionale Mechanismen soll der bekannte Overhead anderer Plattformen (z.B. GPU) behoben werden. Ein FPGA-basierter Prototyp am Ende des Projektes soll die Leistungsfähigkeit des Vektorprozessorkonzepts für eine ausgewählte Anwendung demonstrieren.
    Leaders: apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: Dipl.-Ing. S. Nolting, Dipl.-Ing. L. Gerlach
    Year: 2016
    Lifespan: Mai 2016 - Oktober 2017
  • TETRACOM
    Nowadays, continuous development of digital signal processing applications, e.g., video-based advanced driver assistance systems, are pushing the limits of existing embedded systems and are forcing system developers to spend more time on code optimization. These applications often involve complex mathematical functions like trigonometric, logarithmic, exponential, or square root operations. In particular, these functions can only efficiently be computed on standard general purpose embedded processors, using highly optimized, processor specific arithmetic evaluation software libraries. Another alternative is to extend the embedded processor architectures with a specific hardware accelerator.
    Leaders: Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: Dipl.-Ing. S. Nolting, Dipl.-Ing. L. Gerlach
    Year: 2016
    Lifespan: Januar 2016 - Juli 2016
  • Hearing4All
    Das Verbundprojekt Hearing4all an dem das IMS-AS in mehreren Teilprojekten beteiligt ist, ist eines der Exzellenzcluster-Projekte des Bundes. Im Rahmen dieses interdisziplinären Projektes wird das IMS-AS hochperformante und verlustleistungsoptimierte Prozessorarchitekturen für elektronische Hörsysteme wie Cochlea-Implantate oder Hörgeräte erarbeiten.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: M.Sc. C. Seifert, Dipl.-Ing. L. Gerlach
    Year: 2015
    Lifespan: November 2012 - Dezember 2018
  • Stochastic Processor
    Stochastische Berechnungsmechanismen sind in jüngster Zeit als vielversprechender Ansatz für den Entwurf energieeffizienter integrierter Hardwaresysteme bekannt geworden. Sie berücksichtigen die Fähigkeit vieler Anwendungen (z.B. Computer Vision) einen Rechengenauigkeitsverlust zu tolerieren. Statt des Entwurfs von Hardware für worst-case Szenarien mit großen Sicherheitsabständen, können Designer diese Beschränkungen lockern und bewusst Hardwarevariabilität für signifikante Verbesserungen der Berechnungsperformanz und Energievorteile ausnutzen.
    Leaders: Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá, Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: M.Sc. Moritz Weißbrich
    Year: 2015
    Sponsors: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Lifespan: Februar 2016 - Januar 2019
  • High Temperature Measurement While Drilling
    Das Ziel der Forschungsarbeit ist ein MWD-Prozessorsystem für Bohrwerkzeuge im Einsatz für geothermische Bohrungen in Umgebungstemperaturen bis zu 300 °C. Die Bearbeitung des Projekts umfasst Forschungsaspekte aus den Bereichen des Hardwareentwurfs, der Fehlertoleranz digitaler Systeme und des ASIC-Entwurfs.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Ing. Rochus Nowosielski
    Year: 2014
    Lifespan: 2012-2014
  • GEBO - Hochtemperaturelektronik
    In diesem Projekt wird der Entwurf von Mixed-Signal-Schaltungen zur Signalverarbeitung unter Hochtemperaturbedingungen erforscht. Dazu werden sowohl geeignete Schaltungstechnologien zur analogen Ansteuerung von Sensoren als auch Architekturen zur digitalen Signalverarbeitung untersucht, die an die Anforderungen von Hochtemperaturtechnologien angepasst sind.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Ing. Rochus Nowosielski
    Year: 2014
    Lifespan: 2009-2011
  • RAPANUI - Rapid-Prototyping for Media Processor Architecture Exploration
    Entwurf, Implementierung und Evaluation einer Prototyping-basierten Entwurfsmethodologie für Prozessorarchitekturen der digitalen Signalverarbeitung.
    Leaders: Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: M. Sc. Florian Giesemann
    Year: 2014
  • OPARO
    Bei der Entwicklung von integrierten, programmierbaren Schaltungen rückt zunehmend auch die Optimierung der Verlustleistung und der Temperaturverteilung in den Vordergrund. Diese können bisher aber nur durch sehr zeitaufwendige Simulationen bestimmt werden. Deshalb sollen präzise Modelle zur Bestimmung der Verlustleistung erarbeitet werden und zusammen mit der funtionalen Emulation auf FPGAs abgebildet werden. Durch die Beschleunigung der Verlustleistungsbestimmung und Temperaturverteilung können dann gezielt Optimierungen der Architektur und des Applikationscodes unter Berücksichtigung realer Eingangsdaten vorgenommen werden.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Wirtsch.-Ing. Sebastian Hesselbarth
    Year: 2014

Rekonfigurierbare Architekturen

  • Entwurf einer konfigurierbaren, massiv parallelen Computer-Vision Vektorprozessorarchitektur und einer Abbildungsmethodik für Anwendungen zur Objekterkennung auf eingebetteten Systemen
    Die steigende Komplexität von aktuellen Computer-Vision-Algorithmen für das autonome Fahren, wie z.B. Objekterkennung und Klassifizierung mit Hilfe neuronaler Netze, stellt eine Herausforderung für Automobilzulieferer dar. Das Bereitstellen einer schritthaltenden Verarbeitung (Echtzeitfähigkeit), ist selbst mit aktuellen technischen Plattformen speziell unter der Rahmenbedingung eines sehr geringen Leistungsverbrauchs von wenigen Watt schwer zu erreichen. Ziel dieses Projektes ist der Entwurf eines neuen Ansatzes eines applikationsspezifischen Vektorprozessors füreingebettete und FPGA-Plattformen. Durch die modulare Struktur und Konfigurierbarkeit in Verbindung mit einer besonders für die Implementierung von Automotive-Anwendungen geeigneten Abbildungsmethodikund unter Verwendung neuartiger funktionale Mechanismen soll der bekannte Overhead anderer Plattformen (z.B. GPU) behoben werden. Ein FPGA-basierter Prototyp am Ende des Projektes soll die Leistungsfähigkeit des Vektorprozessorkonzepts für eine ausgewählte Anwendung demonstrieren.
    Leaders: apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: Dipl.-Ing. S. Nolting, Dipl.-Ing. L. Gerlach
    Year: 2016
    Lifespan: Mai 2016 - Oktober 2017
  • TUKUTURI
    In dem TUKUTURI-Projekt wird die VHDL-Beschreibung einer für ASIC-Synthese optimierten soft core Prozessorarchitektur auf FPGAs übertragen und die Eignung spezieller Funktionseinheiten für spezifische Anwendungen hinsichtlich Performanz und Flächenbedarf untersucht.
    Leaders: Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: M. Sc. Florian Giesemann
    Year: 2014
    Sponsors: Wege in die Forschung II
    Lifespan: November 2011 - April 2013
  • Schaltungsentwurf und physikalisches Design für eine neuartige FPGA-Architektur
    Untersuchung und Validierung der Machbarkeit und der erzielbaren Leistung eines neuartigen Field Programmable Gate Array (FPGA).
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume, apl. Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá
    Team: B. Bredthauer, C. Spindeldreier
    Year: 2013
    Sponsors: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Lifespan: Mai 2013 - Juli 2014

Systementwurf

  • BECCAL-I
    Das Institut für Mikroelektronische Systeme unterstützt im Rahmen des bilateralen BECCAL-I Projekts von DLR und NASA den Aufbau einer Experimentplatform für atomoptische Experimete an Bord der Internationalen Raumstation (ISS). Dabei werden Plattformen und Algorithmen für die digitale Signalverarbeitung unter Weltraumbedingungen entwickelt und evaluiert.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: M.Sc. Tim Oberschulte
    Year: 2018
    Sponsors: "Nationales Raumfahrtprogramm" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Lifespan: August 2018 - Juni 2020
  • Efficient Real-time Processing of EEG-Signals
    Ein Brain-Computer-Interface (BCI) ist ein System, welches auf Basis von Messungen der Aktivität des Zentralnervensystems Signale zur Ansteuerung eines artifiziellen Systems erzeugt, um beispielsweise bestimmte Aufgaben des menschlichen Handelns zu ersetzen, verbessern oder ergänzen. Moderne BCIs basieren häufig auf der Dekodierung beziehungsweise Interpretation von EEG-Signalen, da entsprechende Systeme sowohl nicht-invasiv als auch kostengünstig verfügbar sind. Diese Sensoren erfassen eine Vielzahl unabhängiger, überlagerter Signale, die eine direkte Verwendung zur Ansteuerung eines digitalen Systems erschweren. Daher sind für jede Anwendung und entsprechende Anwendungsumgebungen speziell entwickelte und angepasste Algorithmen erforderlich. Im Rahmen dieses Projektes werden daher Methoden zur effizienten Echtzeitverarbeitung von EEG-Signalen untersucht. Das Institut für Mikroelektronische Systeme entwickelt hierfür ein Komplettsystem aus dedizierter, konfigurierbarer Hardware in Kombination mit einem speziell für die Verarbeitung von EEG-Signalen angepassten Signalverarbeitungs-Framework.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume, Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá-Vayá
    Team: Marc-Nils Wahalla, Dipl.-Ing.
    Year: 2017
  • ZIM D-Sense - Entwicklung eines Testsystems zur Diagnostik sensomotorischer Regulationsfähigkeit für Sportler
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines mobilen Diagnose-Systems zur Beurteilung der sensomotorischen Regulationsfähigkeit von Sportlern. Zu diesem Zweck soll ein System entwickelt werden, welches aus mehreren Messmodulen besteht und mit dem ein Sportler bzw. Trainer in der Lage ist, funktionelle Tests schnell und präzise durchzuführen. Dazu sollen die Messmodule je nach gewünschtem Test am und/oder außerhalb des Körpers des Sportlers positioniert werden. Je nach Test kommen unterschiedliche Entscheidungsalgorithmen zur Klassifikation und Auswertung zum Einsatz. Eine hinterlegte Datenbank ermöglicht dem Anwender die Interpretation der Testergebnisse und liefert Kennwerte im Sinne einer Risikoabschätzung für Verletzungen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: M.Sc. Fritz Webering
    Year: 2017
    Sponsors: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Lifespan: 2017-2019
  • TETRACOM - Mobile platform for real-time sonification of movements for medical rehabilitation
    Die motorische Rehabilitierung von Schlaganfallpatienten ist ein intensiver und langwieriger Prozess. Der herkömmliche Therapieansatz basiert auf Bewegungstraining in Beisein eines Physiotherapeuten. Eine Remobilisierung wird dabei durch eine große Anzahl von Übungswiederholungen erreicht, was sich in hohem Zeitbedarf und somit hohen Therapiekosten ausdrückt. Innerhalb des Projekts ist es deshalb das Ziel ein mobiles System zu entwickeln, welches dem Patienten akustisches Bewegungsfeedback in Echtzeit zur Verfügung stellt. Dadurch lässt sich das Training autonom, patientenindividuell und deutlich kostengünstiger durchführen.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: M.Sc. Daniel Pfefferkorn
    Year: 2016
    Sponsors: FP7 ‐ ICT ‐ 2013 ‐ 10
    Lifespan: September 2013 - August 2016
  • Architekturen und Algorithmen für Hochtemperatur-Signalverarbeitung
    In dem kooperativen Industrieprojekt entstehen zusammen mit der Firma Baker Hughes Architekturen für das Einsatzgebiet der Hochtemperatur-Elektronik. Ein besonderer Schwerpunkt ist hierbei die Erforschung von Kommunikations-Algorithmen für dieses Einsatzgebiet.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. habil H. Blume
    Team: M.Sc. Tobias Volkmar
    Year: 2016
  • Untersuchung zur Simulation von Bauelementen und Komponenten für die Entwicklung strahlenrobuster autonomer Systeme
    Im Zuge der Miniaturisierung moderner integrierter Schaltungen verändert sich die Strahlenhärte der Systeme und Komponenten. Daraus resultierend ist es notwendig, die die Strahlenhärte beeinflussenden Mechanismen im Halbleiter zu bestimmen.
    Leaders: PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Kirsten Weide-Zaage
    Year: 2015
    Lifespan: 01.02.2015-31.12.2017
  • Simulation von elektronischen Bauelementen und Komponenten unter Einfluss von Strahlung
    Simulation von elektronischen Bauelementen und Komponenten unter Einfluss von Strahlung
    Leaders: PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. K. Weide-Zaage
    Team: Dipl. -Ing. Aymen Moujbani
    Year: 2014
    Lifespan: 01.09.2013-31.01.2015
  • Component reliability in high temperature automotive applications (Rely)
    Thermisch-elektrisch-mechanische Simulation, Degradationsmodellierung auf Device-Level
    Leaders: PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. K. Weide-Zaage
    Team: Dipl.-Ing. Jörg Kludt
    Year: 2014
    Lifespan: 01.05.2011-30.04.2013
  • QUANTUS IV - MAIUS
    Das Institut für Mikroelektronische Systeme unterstützt im Rahmen des QUANTUS IV – MAIUS Verbundprojektes physikalische Experimente im Weltraum. Dabei werden Plattformen und Algorithmen für die digitale Signalverarbeitung unter Weltraumbedingungen entwickelt und evaluiert.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: Dipl.-Ing. Christian Spindeldreier
    Year: 2014
    Sponsors: "Nationales Raumfahrtprogramm" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Lifespan: August 2014 - Dezember 2021
  • GEBO - Hochtemperaturelektronik
    In diesem Projekt wird der Entwurf von Mixed-Signal-Schaltungen zur Signalverarbeitung unter Hochtemperaturbedingungen erforscht. Dazu werden sowohl geeignete Schaltungstechnologien zur analogen Ansteuerung von Sensoren als auch Architekturen zur digitalen Signalverarbeitung untersucht, die an die Anforderungen von Hochtemperaturtechnologien angepasst sind.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. H. Blume
    Team: Dipl.-Ing. Rochus Nowosielski
    Year: 2014
    Lifespan: 2009-2011
  • Gebäude-optimierte Funkkommunikationsarchitekturen
    Die zu erwartenden Kommunikationsparameter (Durchsatz, Latenz, Leistungsbedarf) für ein Anwendungsszenario ergeben sich aus der Kombination von Eigenschaften des eingesetzten Standards (IEEE 802.11, BLE, IEEE 802.15.4, ZigBee, etc.) sowie den konkreten Funkausbreitungseigenschaften des zu betrachtenden Gebäudes.
    Leaders: Prof. Dr.-Ing. Holger Blume
    Team: M.Sc. Daniel Pfefferkorn
    Year: 2014