Иван Кожанов

Ментор
Иван Андреевич Кожанов — ПЛИС разработчик отдела радиофотоники научно-технического центра телекоммуникаций МФТИ, студент ЛФИ МФТИ

Контакты
kozhanov.ia@phystech.edu
https://t.me/kozhanov_ivan

Проект: Применение ПЛИС для проведения физических экспериментов и исследование различных каналов оптической связи
Проект посвящен разработке и исследованию терминалов оптической связи с применением ПЛИС. В рамках проекта можно познакомиться с основами ПЛИС-разработки и пройти полный цикл от идеи до работающего прототипа:

• написание RTL-кода на Verilog
• моделирование и отладка логики в Questa, написание тестов на Python с использованием cocotb
• работа с инструментами проектирования Xilinx Vivado (синтез, реализация, timing, отладка)
• освоение высокоскоростных интерфейсов передачи данных
• применение быстрых АЦП/ЦАП и построение трактов цифровой обработки сигналов
• использование встроенных высокоскоростных трансиверов
• изучение и практическая реализация кодов коррекции ошибок (FEC) для повышения надежности
• Также в рамках проекта можно познакомиться с практической работой с оптическим волокном и оптическими компонентами:
• основы волоконной оптики: ключевые компоненты и принципы построения оптического тракта
• работа с оптическими усилителями (EDFA)
• экспериментальные основы квантовой криптографии и работа с режимами слабых оптических сигналов
• методы измерений и диагностики тракта: рефлектометрия и трансмиссиметрия (оценка потерь, отражений и качества соединений)

В рамках менторского проекта предлагаются несколько направлений работы:
1. Терминал оптической связи в открытом пространстве (FSO)
Участие в разработке и экспериментальной отработке терминала связи: реализация и настройка помехоустойчивого кодирования/декодирования (коды коррекции ошибок), сбор и анализ метрик качества канала (BER/FER, потери, замирания), исследование влияния условий распространения на стабильность передачи.
2. Квантовая связь: распределение секретного ключа с помощью слабых оптических сигналах
Участие в эксперименте по распределению ключа с использованием слабых оптических сигналов: синхронизация и обработка данных, регистрация событий, оценка потерь и шумов, а также контроль и диагностика оптической линии.

Комментарий
Задачи не строго фиксированы и могут корректироваться в зависимости от интересов участника и динамики проекта. На старте основы RTL-разработки и несколько учебных мини-проектов на ПЛИС (Verilog, симуляция, базовая отладка). Далее включение в основную команду и работа над реальным экспериментом: реализация отдельных блоков терминала, тестирование на стенде, сбор и анализ результатов.
Начальные знания не обязательны, важнее мотивация и готовность регулярно заниматься. Опыт работы с ПЛИС, цифровой обработкой сигналов или оптоволокном будет большим плюсом.