Учебно-научный «Центр микроэлектроники»

НГТУ им. Р.Е. Алексеева – ключевой вуз Приволжского федерального округа, ведущий подготовку кадров для предприятий радиоэлектронной промышленности.

Центр проектирования «Учебно-научный центр микроэлектроники» (ЦМЭ) создан на базе Центра цифровых технологий в рамках мероприятия 7.3.3.1 «Государственная поддержка создания и развития центров проектирования» государственной программы «Развитие радиоэлектронной промышленности», целью которой является повышение конкурентоспособности радиоэлектронной промышленности посредством создания инфраструктуры для развития приоритетных направлений интеграции в международный рынок и реализация инновационного потенциала.

Цель создания и деятельности ЦМЭ

Вывод на новый качественный уровень научных исследований, разработок и подготовки кадров для электронной промышленности за счет перехода на новую интегральную технологическую базу проектирования радиоэлектронных средств, которая является основой микроэлектроники в ближайшие десять лет.

Задачи

  • формирование в НГТУ самой современной инфраструктуры для выполнения работ в области микроэлектроники на мировом уровне;
  • развитие компетенций по разработке микроэлектронных устройств;
  • развитие компетенций по разработке широкополосных систем миллиметрового диапазона;
  • переход от модульного принципа проектирования к проектированию систем на кристалле;
  • реализация решений «под ключ», включая радиочастотный тракт и систему цифровой обработки сигналов (ЦОС);
  • обеспечение подготовки профильных специалистов для предприятий электронной промышленности;
  • разработка и запуск новых образовательных программ высшего образования (ОП ВО) и программы дополнительного профессионального образования (ДПО) для подготовки кадров с уникальными компетенциями и переподготовки специалистов предприятий-партнеров по тематике проектирования радиоэлектронных средств на отечественной электронно-компонентной базе (ЭКБ).
  • реализация проектной подготовки студентов за счет выполнения студенческих проектов в области разработки радиоэлектронной аппаратуры в интересах партнеров

Основные направления деятельности:

  • Проектирование цифровых и аналоговых микроэлектронных устройств, в том числе систем на кристалле
  • Высокопроизводительные системы цифровой обработки сигналов
  • Миллиметровые радары гражданского назначения
  • Радиолокационные комплексы систем безопасности объектов
  • Сверхширокополосные радиоэлектронные системы
  • Цифровые технологии обмена данными
  • Кибербезопасность интеллектуальных систем
  • Интеллектуальные электронные системы транспортных систем
  • Функциональная безопасность цифровых систем и комплексов

Основой для развития ЦМЭ являются многолетние исследования Центра цифровых технологий (ЦЦТ) в области радиотехнических систем и комплексов, которые позволили коллективу приобрести признанный мировой авторитет в ряде направлений, таких как просветная радиолокация, сверхширокополосные радиолокационные системы, разработка систем цифровой обработки сигналов для радиолокационных и радионавигационных комплексов различного назначения.

С 2004 по 2021 год Центром цифровых технологий выполнено более 20 крупных проектов, результатом которых стало внедрение в серийное производство систем цифровой обработки сигналов (ЦОС), выпускаемых по конструкторской документации (КД), разработанной специалистами ЦЦТ. В кооперации с АО «ПКК «Миландр» (Зеленоград) с 2014 по 2021 гг. выполнено три проекта при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Постановления Правительства РФ №218, в частности, интегральный модуль на цифровых сигнальных процессорах 1967ВН028, высоконадёжный блок обработки информации и семейство миллиметровых радаров.

а) б)

Интегральный модуль (а), содержащий пять вычислительных кластеров (б) по 4 процессора ЦОС Миландр в каждом.


Высоконадёжный блок обработки информации

Автомобильные радары 24 ГГц (а), 77 ГГц (б)


На основе разработанных технических решений, положенных в основу создания многопроцессорных модулей на базе отечественных сигнальных процессоров производства АО «ПКК «Миландр», создаются уникальные системы ЦОС, в том числе для автомобильных радаров для интеллектуальных систем помощи водителю. В ряде разработок Центра широко применялись образцы отечественной отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ) и других производителей – НТЦ «Модуль» («Neuromatrix») и АО НПЦ «Элвис» («Мультикор»). Кроме того, коллектив кафедры информационных радиосистем и ЦЦТ одним из первых в Нижегородском регионе освоил технологию проектирования систем ЦОС на базе микросхем программируемой логики (ПЛИС). Это позволило широко внедрять данную технологию в реализуемые проекты, а также проводить обучение сотрудников нижегородских предприятий радиоэлектронной промышленности по программам дополнительного профессионального образования.

Лаборатории оснащены высококлассным научным, испытательным и измерительным оборудованием, в том числе:

  • Векторный генератор ВЧ сигналов R&S SMBV100A
  • Цифровой осциллограф R&S RTO1014
  • Климатическая камера тепла и холода ESPEC МС-711Т
  • Камера инфракрасная портативная (тепловизор) FLIR E40
  • Вычислительный сервер c 64 ядерным процессором (13 TFLOPs) и графическими ускорителями (71 TFLOPs) для проведения расчетов и электродинамического моделирования СВЧ структур миллиметрового диапазона, а также топологии микроэлектронных структур.

Проекты, выполненные коллективом ЦМЭ в 2021 году:

  • Завершен проект по разработке автомобильных радаров для систем помощи водителю «Обзор-77-1» и «Обзор-77-2», выполняемый в рамках Постановления Правительства РФ №218 в кооперации с АО «ПКК «Миландр» и СПбГТУ «ЛЭТИ»
  • Разработан технический проект в рамках составной части опытно-конструкторской работы (СЧ ОКР) «Радиолокационный комплекс для интеллектуальной  системы безопасности железнодорожного переезда» в кооперации с АО «НПП «Салют». Изготовлен макет. Проведены исследовательские испытания на переезде с участием заказчика.

Программы дополнительного профессионального образования (ДПО) на базе ЦМЭ:

Учебный курс «Проектирование радиоэлектронных систем на отечественной электронной компонентной базе»

Авторитетные научные школы в области радиоэлектроники и цифровой обработки сигналов

Теоретическо-фундаментальные исследования - основа и авангард науки.

  1. Научная школа повышения помехоустойчивости и эффективности радиоэлектронных устройств и систем.
    1949 г:
    Агеевым Д.В. разработаны основы теории ортогонального разделения сигналов: частотным, временным и по форме. Метод разделения по форме лежит в основе технологии CDMA
    (множественный доступ с кодовым разделением (МДКР)
  2. Научная школа «Методы оптимальной обработки сигналов в радиолокации»
    1953 г:
    Исследование вопросов построения оптимальных алгоритмов накопления и обработки радиолокационных сигналов в условиях помех.
  3. Научная школа формирования и обработки пикосекундных импульсов
    1953 г:
    Фундаментальные теоретические основы техники формирования и обработки пикосекундных и наносекундных импульсов в трудах Г.В.Глебовича, Л.А.Моругина

Реализуемые проекты

1. Радиолокационный комплекс безопасности ж/д переезда

2. Автомобильные радары для систем помощи водителю

3. Программируемые логические контроллеры на российских процессорах

4. Высокопроизводительные системы ЦОС для систем с многоэлементными АФАР

 НОЦ «Техноплатформа 2035» - cтратегический партнер по продвижению инновационных проектов.