Αυτή η εργασία ασχολείται με το σχεδιασμό των μητροπολιτικών ευρυζωνικών δικτύων οπτικών ινών και ειδικότερα αυτών που δημιουργούνται στην Ελλάδα. Γίνεται η ανάλυση των τεχνολογιών και τεχνικών υλοποίησης τους. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) που αποτελούν ένα ισχυρό εργαλείο στη σχεδίαση, μελέτη και επέκταση των δικτύων. Επιλύεται το πρόβλημα υπολογισμού αποστάσεων από σημείο σε σημεί ο μιας οπτικής ίνας στο GIS που θα διευκολύνει τη μελέτη και το σχεδιασμό του δικτύου. Με τη χρήση του GIS συστήματος arcgis γίνεται η ψηφιακή χαρτογράφηση του μητροπολιτικού δικτύου οπτικών ινών της Πάτρας όπως αυτό πρόκειται να υλοποιηθεί στα επόμενα χρονιά. Παρουσιάζεται μια μελέτη που θα κάνει αυτόματη τη διαδικασία σχεδίασης των υποδομών του δικτύου και τη συνεχή επέκταση του με το μικρότερο δυνατό κόστος με τη βοήθεια των γεωγραφικών συστημάτων πληροφορίας. Στη συνέχεια υλοποιείται ξανά η ψηφιακή χαρτογράφηση του μητροπολιτικού δικτύου οπτικών ινών της Πάτρας αυτή τη φορά με το μοντέλο αυτόματης σχεδίασης δικτύου που παρουσιάστηκε και γίνεται η σύγκριση του με το πραγματικό δίκτυο που υλοποιείται στην Πάτρα. / -

Αντικείμενο της παρούσας Ειδικής Επιστημονικής Εργασίας είναι η ανάπτυξη φίλτρων στο πεδίο της τετραγωνικής ρίζας με τη μέθοδο του γραμμικού μετασχηματισμού (Linear Transformation). Ως παράδειγμα, δίνεται η σχεδίαση, η εξομοίωση και τέλος η φυσική σχεδίαση ενός ελλειπτικού βαθυπερατού φίλτρου 3ης τάξης στο πεδίο της τετραγωνικής ρίζας (Square-Root Domain). Για λόγους σύγκρισης, η σχεδίαση του φίλτρου γίνεται με τέσσερις διαφορετικές μεθόδους εξομοίωσης παθητικών φίλτρων (Leapfrog, Topologic, Wave και Linear Trasformation method) και η ανάλυση κάθε μεθόδου παρουσιάζεται σε αντίστοιχο κεφάλαιο. / The subject of this master thesis is the design of analog filters in square root domain utilizing the method of Linear Transformation. As a design example a third order elliptic lowpass filter transfer function will be realized. For comparison results we are using four different design methods (Leapfrog, Topologic, Wave and Linear Trasformation)in order to realize such filter. Each synthesis method is demonstrated in different chapter.

Το σύστημα που σχεδιάστηκε βασίζεται στον soft-core επεξεργαστή Nios II της ALTERA. Εκτελεί βασικές ρουτίνες επεξεργασίας εικόνας όπως Median Filtering, Negative, Edge Detection, Image Sharpening και ο έλεγχος του επιτυγχάνεται μέσω της οθόνης αφής LTM. Αναλύονται όλες οι βασικές έννοιες, και περιγράφεται τόσο ο επεξεργαστής όσο και οι περιφερειακές μονάδες που χρησιμοποιήθηκαν (LTM, D5M Camera, PIO κτλ.). Το όλο σύστημα υλοποιήθηκε στο DE2-70 Board της ALTERA. / The system that has been developed, is based on the ALTERA‘s soft-core processor Nios II. It implements basic image-processing routines such as Median Filtering, Negative, Edge Detection, Image Sharpening and the control of the system is achieved via the LTM Touch Screen. All fundamental concepts are analyzed, and both the processor and the peripherals used (LTM, D5M Camera, PIO etc) are described in detail. The system was implemented on the ALTERAs DE2-70 Board.

Το σύστημα που σχεδιάστηκε βασίζεται στον soft-core επεξεργαστή Nios II της ALTERA. Εκτελεί βασικές ρουτίνες επεξεργασίας ήχου όπως echo, reverberation, volume leveling, fir filtering και ο έλεγχος του επιτυγχάνεται ασύρματα, μέσω ενός πληκτρολογίου υπερύθρων. Αναλύονται όλες οι βασικές έννοιες, και περιγράφεται τόσο ο επεξεργαστής όσο και οι περιφερειακές μονάδες που χρησιμοποιήθηκαν (VGA, LCD, PIO κτλ.). Το όλο σύστημα υλοποιήθηκε στο DE2 Board της ALTERA. / The system that has been developed, is based on the ALTERA‘s soft-core processor Nios II. It implements basic sound-processing routines such as echo, reverberation, volume leveling, fir filtering and the control of the system is achieved via an infra red keyboard (wireless). All fundamental concepts are analyzed, and both the processor and the peripherals used (VGA, LCD, PIO etc) are described in detail. The system was implemented on the ALTERAs DE2 Board.

Η περιοχή της σχεδίασης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων στις RF συχνότητες είναι ιδιαίτερα δυναμική τα τελευταία χρόνια, πράγμα που αποδεικνύεται και από τις πολύ υψηλού επιπέδου δημοσιεύσεις σε ένα από τα πλέον έγκριτα περιοδικά του χώρου, το IEEE Journal of Solid State Circuits - JSSC. Οι προκλήσεις είναι τεράστιες διότι από τη μια μεριά οι τεχνικές ολοκλήρωσης επιφέρουν σμίκρυνση σε βαθιά υπομικρονικές μέχρι νάνο διαστάσεις, ενώ από την άλλη η σχεδίαση των κυκλωμάτων είναι πολύ απαιτητική με πολλές παγίδες λόγω των παρασιτικών φαινομένων που παίζουν τεράστιο ρόλο σε όλα τα μοντέλα. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας επικεντρωνό μαστε στη μελέτη των VCOs (voltage controlled oscillators). Παραθέτουμε τις πλέον σύγχρονες τοπολογίες που χρησιμοποιούνται σήμερα και μελετούμε τη συμπεριφορά τους ως προς το θόρυβο με το πολύ πρόσφατο μοντέλο που βασίζεται στη μέθοδο Impulse Sensitivity function. Εξετάζουμε συν τοις άλλοις τις ιδιαιτερότητες που εμφανίζουν τα παθητικά στοιχεία (πηνίο και πυκνωτής) στις υψηλές συχνότητες. Στη συνέχεια, εφαρμόζουμε τεχνικές βελτιστοποίησης ως προς το θόρυβο φάσης για κάθε μία από τις τοπολογίες, αναδεικνύοντας τους απαιτούμενους συμβιβασμούς στις απαιτήσεις της σχεδίασης και συγκρίνουμε τα αποτελέσματα θεωρίας και εξομοίωσης, τα οποία και συγκλίνουν. Τέλος, παρουσιάζονται και μελετώνται τοπολογίες που παράγουν ορθογώνια σήματα και προτείνεται μια νέα τοπολογία για τον ταλαντωτή Colpitts. / The RF integrated circuits design is an intensively developed region of electronics lately, which is also observed by the high level of publications in the world's most specialized journal of the field. Design challenges are huge due to the sub-micron processes of integration and the increased parasitics of the devices. in this work, the focus was on the study of VCOs (voltage controlled oscillators). We mention the latest topologies that are used nowadays and we study their behavior in terms of noise using the recently developed model of Impulse Sensitivity function. Moreover we examine the particularities of passive elements (inductor and capacitor) in high frequencies. Later, we apply optimization techniques regarding the phase noise, showing the necessary design trade-offs and compare the theoretical and simulation results, which converge. Finally, quadrature signal topologies are presented and studied and a new topology is proposed for Colpitts oscillator.

Στα πλαίσια της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής εργασίας μελετήθηκαν αλγόριθμοι και εργαλεία σχεδίασης φαρμάκων με τη βοήθεια Η/Υ που υπάρχουν στη διεθνή βιβλιογραφία. Η μελέτη εστιάστηκε σε αλγορίθμους ανάκτησης πιθανών φαρμακοφόρων μορίων από Βάσεις Βιολογικών Δεδομένων (search algorithms for virtual ligand screening), με χρήση της μεθόδου μοριακής αναγνώρισης (docking method). Η μέθοδος αυτή προσπαθεί να εντοπίσει μικρά μόρια-προσδέτες τα οποία ταιριάζουν, όσο το δυνατόν καλύτερα, στην κοιλότητα πρόσδεσης των μακρομορίων-στόχων που μας ενδιαφέρουν. Το ταίριασμα στηρίζεται στην ικανοποίηση: - γεωμετρικών κριτηρίων, τα οποία ελέγχουν την συμπληρωματικότητα στις δομές (σχήματα) των μορίων που επιδιώκουμε να ταιριάσουμε, και - ενεργειακών κριτηρίων τα οποία εξασφαλίζουν ότι αναπτύσσονται οι βέλτιστες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των εμπλεκόμενων μορίων. Στόχος της διπλωματικής εργασίας ήταν η σχεδίαση ενιαίου πλαισίου αξιολόγησης των σχετικών εργαλείων και αλγορίθμων σχεδιασμού Φαρμάκων, ώστε να αποτελέσει βάση για περαιτέρω έρευνα, εντοπίζοντας ανοικτά προβλήματα ή/και προτείνοντας πιθανές βελτιώσεις. / In this dissertation algorithms and tools for computer-aided drug design that are available in the international bibliography were studied. The study focussed on virtual screening search algorithms and tools using the docking methodology, which locates small molecules (ligands) with optimal fit in the binding cavity of the target macromolecules of interest. Fit is based in the fulfilment of: - geometric criteria, which check for structural complementarity of the molecules involved and - energetic criteria, which check for optimal interactions between the molecules. The goal of this study was to develop an evaluation context for tools and algorithms used for computer-aided drug design in order to be used as the basis for further research and help us proposing possible improvements or addressing open problems.

- / -

- / -

Στην παρούσα διπλωματική εργασία ασχοληθήκαμε με την μελέτη, ανάλυση και εξομοίωση του πιο διαδεδομένου αναλογικού κυκλώματος, του Τελεστικού Ενισχυτή. Αρχικά επιχειρήθηκε μια ανάλυση της επιμέρους δομής ενός Τ.Ε, ενώ παράλληλα γίνεται μια παρουσίαση κάποιων βασικών αναλογικών κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται στον σχεδιασμό του. Ακολούθως επεξηγούνται οι βασικές καθώς και οι προηγμένες επιδόσεις και τεχνικά χαρακτηριστικά του Τ.Ε και δίνονται παραδείγματα για την διασαφήνιση των φαινομένων που τις επηρεάζουν καθώς και των τεχνικών βελτίωσής τους. Σε όλες τις εξομοιώσεις χρησιμοποιήθηκαν EDA (Electronic design automation) tools και η όλη προσέγγιση γίνεται με την χρήση της CMOS τεχνολογίας. Τέλος, παρουσιάζονται οι κατευθύνσεις που τείνει να ακολουθεί σήμερα η τεχνολογία των Τ.Ε. καθώς και θέματα που απασχολούν ή και πρόκειται να απασχολήσουν και στο μέλλον τους σχεδιαστές. / In this Diploma Thesis, I studied, analyzed and simulated today’s most widely used analog circuit block, the Operational Amplifier. In the beginning an analysis of the basic OpAmp structure is presented and various analog circuits that are commonly used during the design process of an OpAmp are described. Then, basic as well as more advanced technical characteristics of the OpΑmp are explained and simulation results are presented to illustrate the phenomena and the parameters that affect the performance of the OpAmp. In simulations EDA (Electronic design automation) tools were used and the whole approach was made with the use of CMOS technology. Concluding, technology trends and issues that designers will face in the future are presented.

Ο μετασχηματισμός κυματιδίου (wavelet transform) είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάλυση σημάτων. Ο κυριότερος λόγος είναι ότι προσφέρει το πλεονέκτημα της χρήσης μεγάλων χρονικών παραθύρων εκεί όπου απαιτείται ακρίβεια σε πληροφορίες χαμηλής συχνότητας και μικρότερων χρονικών παραθύρων εκεί όπου απαιτείται ακρίβεια σε πληροφορίες υψηλής συχνότητας. Δηλαδή έχει την ικανότητα “τοπικής ανάλυσης”, δηλ. να αναλυθεί μία εντοπισμένη περιοχή ενός μεγαλύτερου σήματος. Στην εργασία αυτή προτείνεται μια νέα υλοποίηση φίλτρου που υλοποιεί το μετασχηματισμό κυματιδίου, με δομικά στοιχεία μη γραμμικούς διαγωγούς στο πεδίο του υπερβολικού ημιτόνου. Το φίλτρο χρησιμοποιείται για την “τοπική ανάλυση“ του καρδιακού σήματος με στόχο την ανίχνευση καρδιακών βλαβών. Κύρια πλεονεκτήματα αποτελούν η δυνατότητα λειτουργίας σε πολύ χαμηλή τάση τροφοδοσίας (0.6V), η χαμηλή κατανάλωση ισχύος, και η ρύθμιση των χαρακτηριστικών του φίλτρου από το ρεύμα πόλωσης. Η εξομοίωση της λειτουργίας του κυκλώματος καθώς και η φυσική σχεδίαση έγιναν με χρήση του λογισμικού Cadence, σε τεχνολογία AMS 0.35μm. / The wavelet transform is an efficient tool for signal analysis. The main reason of its efficiency is that it offers the advantage of using large time windows where precision is required in the low frequency information and shorter windows required accuracy at high frequencies information. It has the ability of “local analysis” i.e. to analyze a localized area to a larger signal. In this paper we propose a new implementation of a filter that materializes the wavelet transform, with nonlinear transconductor components in sinh domain. The filter used for “local analysis” of the cardiac signal in order to detect heart malfunctions. Main advantages are the abilities to operate at very low supply voltage (0.6V), low power consumption and regulation characteristics of the filter from the bias current. The simulation process of the circuit and physical design were done using the Cadence software, in AMS 0.35mm technology.