Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-ESTAk. rok: 2015/2016
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
Poskytnout doktorské vzdělání absolventům magisterského vysokoškolského studia v oblasti elektroniky a komunikačních technologií. Prohloubit teoretické znalosti studentů ve vybraných částech vyšší matematiky a fyziky a dát jím též potřebné vědomosti a praktické dovednosti z aplikované informatiky a výpočetní techniky. Naučit je metodám vědecké práce.
Klíčové výsledky učení
Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti elektroniky a komunikací. Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti elektroniky a komunikační techniky. Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti elektroniky a sdělovací techniky schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů komunikačních systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní komunikační a měřicí techniku.
Profesní profil absolventů s příklady
Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti elektroniky a elektronických komunikací. Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti elektroniky a komunikační techniky. Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti elektroniky a sdělovací techniky schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů komunikačních systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní komunikační a měřicí techniku.
Garant
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Předložené téma je orientované do oblasti algoritmů zpracování signálů v kooperativních rádiových komunikacích. Cílem bude návrh optimálního algoritmu pro distribuované řešení vybraného problému v systémech bezdrátových lokálních/senzorových sítí. Jednotlivé prvky sítě v tomto případě řeší část problému a komunikují s okolními prvky bez nutnosti centralizovaného řízení. Možným příkladem aplikace je například decentralizované přidělování rádiových prostředků (části spektra) jednotlivým prvkům sítě nebo decentralizovaná autentizace RF vysílačů. Téma je vhodné pro motivovaného studenta se zájmem o moderní metody teorie zpracování signálů.
Školitel: Maršálek Roman, prof. Ing., Ph.D.
Druhá generace standardu pro terestrické digitální televizní vysílání umožňuje využít k vysílání a příjmu i techniky prostorové diverzity. Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu zpracování přenosu signálů terestrické digitální televize druhé generace (standardy DVB-T2/T2-Lite), které mohou využívat i prostorovou diverzitní techniku SISO, MISO a MIMO. Předpokladem úspěšné analýzy je vytvoření vhodného simulačního modelu přenosu, který uvažuje i vícecestné šíření signálu a selektivní úniky, a dále nastavitelné parametry jednotlivých bloků vysílacího a přijímacího systému. Předpokládá se i verifikace modelů pomocí experimentálního měření v laboratoři, případně i na reálných signálech. Cílem práce je stanovení vlivu systémových parametrů na dosaženou chybovost a kvalitu přenosu. V tématu lze i zohlednit případnou koexistenci mobilními službami (LTE/LTE-A) ve sdílených frekvenčních pásmech.
Školitel: Polák Ladislav, doc. Ing., Ph.D.
Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu zpracování a přenosu signálů mobilní digitální televize se zaměřením na nový standard DVB-T2 Lite (Digital Video Broadcasting – 2nd Generation Terrestrial) a NGH (Next Generation Handheld). Předpokladem úspěšné analýzy je vytvoření vhodného simulačního modelu přenosu a modulace s nastavitelnými parametry jednotlivých bloků a verifikace modelu pomocí experimentálního měření. Model přenosového kanálu by měl být navržen tak, aby umožňoval modelování vícecestného šíření, útlumových poměrů a selektivních úniků. Cílem práce je stanovení vlivu parametrů modulátoru a modelu přenosového kanálu na dosaženou chybovost a kvalitu přenosu a dostupnost mobilních služeb digitální televize.
Školitel: Kratochvíl Tomáš, prof. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je rozpracovat metodiku analýzy stochastických změn parametrů propojovacích struktur elektronických soustav na bázi teorie stochastických diferenciálních rovnic (SDR). Předmětem práce bude jednak aplikace obyčejných SDR, vhodných pro popis modelů se soustředěnými parametry, jednak studium využitelnosti parciálních SDR, vhodných pro spojité modely založené na telegrafních rovnicích. Očekává se zobecnění některých navržených postupů pro analýzu hybridních elektronických soustav na základě stochastických algebro-diferenciálních rovnic (SADR). U uchazeče se předpokládá zájem o matematiku a programování v prostředí Matlab.
Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.
Cílem projektu je rozpracovat metody analýzy přenosu signálů na obecných strukturách typu vázaných vícevodičových přenosových vedení pomocí metod FDTD (Finite-Difference Time-Domain). Přenosové struktury mohou být obecně nehomogenní, s frekvenčně závislými primárními parametry a při nenulových počátečních podmínkách. Řešení by mělo umožňovat zahrnout nejen nelineární zatěžovací prvky, ale také případnou nelinearitu vlastního přenosového vedení. Navržené metody by měly být přesnější, rychlejší a obecněji použitelné, než metody uváděné v dostupné literatuře. U zájemce se předpokládá znalost programování v prostředí Matlab.
Práce se zabývá syntézou/aproximací obvodových bloků (integrátor, derivátor, atd.) neceločíselného řádu obvodu za pomoci řetězců dílčích fázovacích a bilineárních přenosových sekcí celočíselného řádu, kde je možno elektronicky a nezávisle na sobě nastavovat polohu nuly a pólu přenosové funkce. Tato aproximace (platná v určitém kmitočtovém rozsahu) umožňuje do jisté míry docílit neceločíselného exponentu Laplaceova operátoru s a tím dovoluje konstrukci např. tzv. polovičního integrátoru (1/s^0.5). Práce je zaměřena více do teorie obvodů, ale dílčí výsledky budou ověřovány experimentálně a hledány vhodné praktické aplikace.
Školitel: Šotner Roman, doc. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je rozpracovat možnosti aplikace teorie Volterrových řad ve spojení s vícerozměrnou Laplaceovou transformací a metodou sdružování proměnných k analýze nelineárních elektronických soustav. V rámci projektu by měla být věnována pozornost soustavám se soustředěnými i rozprostřenými parametry, s důrazem na problematiku analýzy a simulace přechodných jevů na modelech přenosových vedení s nelinearitami. U uchazeče se předpokládá zájem o matematiku a programování v prostředí Matlab.
Projekt je zaměřen na detekci alkoholu u mluvčích na základě hlasového projevu. Cílem je vytvoření speciálních algoritmů na určování okamžité konzumace alkoholu v míře, která ještě není v hlasu slyšitelná, ale již ovlivňuje jednání mluvčích. Vývoj algoritmů bude zaměřen na robustní metody DSP použitelné jak v reálném čase, tak pro analýzu řečových záznamů. Součástí projektu bude tvorba vhodných databází řečového signálu v reálných situacích.
Školitel: Sigmund Milan, prof. Ing., CSc.
Výkonové zesilovače jsou často, z důvodu vyšší účinnosti, provozovány v nelineárním režimu. To způsobuje emise do okolních kanálů a zvýšení chybovosti. Navržené téma je orientováno do oblasti redukce vlivu nelinearit zesilovače pomocí metody zpracování signálu – tzv. číslicového předzkreslení. Středem zájmu je použití předzkreslovačů v systémech MIMO se signály typu FBMC (Filter Bank MultiCarrier). V rámci projektu je možná spolupráce s JKU v Linzi nebo TU ve Vídni.
Hetnets will be an indispensable structure in future 5G networks. However network coordination to achieve high gains in Hetnets is very complex and requires too many resources. We thus want to investigate distributed coordination schemes that possibly offer high quality with lower complexity. Co-directed by Dr. Stefan Schwarz.
Školitel: Rupp Markus, prof.
Projekt je zaměřen na studium synchronizovaných distribuovaných SDR přijímačů a jejich aplikaci pro družicovou komunikaci. Systém by měl umožnit příjem více signálů najednou a následné zpracování dat. Cílem je zvýšit úspěšnost nezarušeného příjmu, využít zisk přijímacího systému a redundanci přijímacích stanic. Systém je určen pro příjem dat z experimentálních družic v UHF pásmu.
Školitel: Urbanec Tomáš, Ing., Ph.D.
Téma práce je zaměřeno na výzkum metod pro přesnou navigaci pro osoby s využitím fůze navigačních dat z několika nezávislých zdrojů: GNSS přijímače, inerciální systém (elektronický kompas, akcelometr, gyroskop atd.). Cílem výzkumu je hledání účinných fúzních algoritmů (rozšířený Kalmanův filtr, neuronové sítě) s využitím charakteristik senzorů pro získání velmi přesné polohy člověka v prostoru i v případě výpadku dat (např. výpadek GNSS signálu uvnitř budov). Aplikačním využitím výzkumu jsou systémy přesné osobní navigace pro záchranáře, pracovníky v kritických provozech atd.
Školitel: Šebesta Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Téma spočívá v syntéze a návrhu filtračních obvodů a dvojbranů obecně s možností externí elektronické změny typu kmitočtové odezvy i dílčích parametrů filtru. Důraz bude kladen na SISO struktury, kde není nutné přepojování vstupu nebo výstupu obvodu tak, jako bývá běžné u klasických multifunkčních filtrů. Tato vlastnost může být výhodná ve specifických aplikacích, kdy je mechanické přepínání vstupů a/nebo výstupů nežádoucí. Předpokládáno je využití stávajících aktivních prvků či je možné vyvinout prvky nové a vlastní.
Výzkum je zaměřen na modelování, simulace a experimentální ověřování obvodových realizací harmonických oscilátorů vyšších řádů a generátorů neharmonického průběhu. Úkolem je zjistit, jaké vlastnosti a aplikační možnosti nabízí obvody vyšších řádů než 3 či obvody popsané diferenciálními rovnicemi neceločíselných řádů. Pozornost bude soustředěna zejména na kmitočtovou laditelnost, fázové a modulové relace mezi generovanými amplitudami a vhodnou stabilizaci amplitudy. Součástí práce je detailní popis generace signálů pomocí lineárních a nelineárních matematických operací, které jsou umožněny použitím analogových obvodových prvků s konstantním fázovým posuvem mezi budicí veličinou a odezvou.
Téma je orientováno do oblasti Filter Bank MultiCarrier (FBMC) techniky, která je jednou z perspektivních technik pro použití v 5G komunikačních systémech. Cílem je zkoumat FBMC v kontextu tzv. masivního MIMO, tedy MIMO systémů s velkým počtem (stovky) antén. V takovém případě je důraz kladen na levné řešení front-endu, vyznačující se nezanedbatelnými nelinearitami, IQ nesymetriemi a fázovým šumem. Téma je zaměřeno především na výzkum nových metod zpracování signálů.
Projekt je zaměřen na pasivní i aktivní obvody, které umožňují jakoukoliv změnu přenosu, v rámci napájecí sítě, jako např. fázovací články, laditelné filtrační obvody apod. Navržená struktura je nejprve modelována a následně ověřena realizací cílenou na perspektivní pásma centimetrových a milimetrových vln. Aplikace obvodů je mířena do inteligentních anténních systémů, které umožní rekonfigurovatelnost parametrů během činnosti.
Bezdrátové mobilní sítě páté generace (5G) jsou dalším krokem ve vývoji pokročilých technologií bezdrátových komunikačních systémů, ve kterých mohou bezdrátová zařízení zpracovávat radiofrekvenční signály i několika bezdrátových služeb ve sdílených frekvenčních pásmech. Téma doktorské práce je zaměřeno na definici a analýzu možných koexistenčních scénářů mezi bezdrátovými službami sítí 5G (např. LTE/LTE-A, WiGig) a službami terestrické digitální televize (např. DVB-T/T2/T2-Lite, mobilní NGH). Tyto scénáře mohou být kritické, kdy dochází k úplnému výpadku rušeného i rušícího signálu, a nekritické, při přijatelné kvalitě obou koexistujících služeb. Cílem práce je analýza uvedené koexistence služeb, tvorba koexistenčních scénářů a tvorba simulačních modelů. Předpokládá se i verifikace pomocí měření na reálných signálech bezdrátových služeb nebo v laboratorních podmínkách.
Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu kritických koexistenčních scénářů mezi službami digitálních televize (např. DVB-T/T2, NGH) a bezdrátovými mobilními službami (např. GSM/UMTS/LTE/ZigBee/BT/WiGig). Tyto služby se při nevhodné volbě kmitočtů ve sdílených frekvenčních pásmech mohou vzájemně rušit a způsobovat kritické interference. Předpokládá se definice kolizních scénářů a tvorba doporučení pro volbu vhodných frekvenčních kanálů. Cílem práce je analýza koexistence služeb, tvorba simulačních modelů a jejich verifikace pomocí měření na reálných signálech digitální televize a mobilních bezdrátových služeb.
V poslední době výrazně narůstá důležitost tzv. komunikace strojů (Machine Type Communication) či komunikace mezi stroji (Machine to Machine Communication) v prostředí mobilních komunikačních sítí. Tento typ provozu je typický zejména požadavkem na vysokou kapacitu sítě, tj. možnost obsloužení velkého množství terminálů současně. Podstatou tohoto projektu je návrh vhodných postupů po zvýšení kapacity sítě, např. změna techniky mnohonásobného přístupu, plánování paketů apod. Předpokládá se ověření navržených technik v existujících softwarových simulátorech.
Školitel: Slanina Martin, doc. Ing., Ph.D.
Téma doktorské práce je zaměřeno na využití optických bezkabelových spojů v plně fotonickém provedení, které jsou určeny pro vysokorychlostní datovou komunikaci nebo přenos ultrastabilních signálů bez nutnosti elektro-optického převodu. Atmosféra vnáší do přenosového kanálu náhodný útlum a zpoždění, které je nutné vhodným způsobem kompenzovat. Součástí projektu je teoretické i experimentální studium atmosférického optického kanálu, modelování jeho vlastností a návrh a ověření kompenzačních technik. U případného zájemce se předpokládá zájem o experimentální činnost a praktickou realizaci přenosových systémů, např. na bázi FPGA.
Školitel: Kolka Zdeněk, prof. Dr. Ing.
Projekt je zaměřen do oblasti hloubkového modelování nelineárních a setrvačných vlastností subsystémů zpracovávajících radio-frekvenční signál. S využitím zkonstruovaných matematických modelů a navržených numerických algoritmů budou lokalizovány oblasti chaotického řešení v hyperprostoru interních parametrů systémů. Tyto dynamické systémy budou uvažovány jako autonomní i buzené různých řádů tak, aby byla obsažena celá škálu analogových funkčních bloků vyskytující se v radiokomunikačním kanále.
Školitel: Petržela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je prozkoumat vlastnosti a chování jiskrového výboje v různých prostředích s vysokým stupněm prašnosti, případně při analýze výbušných materiálů. Při těchto výbojích dochází k uvolnění značného množství energie, kterou je třeba monitorovat v reálném čase, pro potřeby dalšího popisu prašného prostředí a výbušnin. Pro monitoring průběhu energie uvolněné při vývoji navrhněte vhodný měřící obvod, který by byl schopen skutečnou energii naměřit a vyhodnotit. Tímto postupem by se v oblasti prachových disperzí otevřela možnost zpřesnit metodiku měření a získat tak přesnější a konzervativnější (bezpečnější) hodnoty MIE (minimální iniciační energie). Monitorování energie při generaci jiskry není v současné době prakticky uskutečnitelné. Kritické se to jeví zejména v případě testování citlivosti výbušnin vůči elektrostatickým výbojům. Dosažené výsledky by měly být podpořeny řadou měření. Součástí projektu by mělo být i vytvoření vhodných měřicích postupů pro zachycení a analýzu generované energie během jiskrového (elektrostatického) výboje.
Školitel: Dřínovský Jiří, Ing., Ph.D.
Téma práce je zaměřeno na výzkum metod a hardwarových prostředků pro přesné určování polohy senzorů v sítích. Cílem výzkumu je analýza stávajících metod a jejich optimalizace s aplikací v milimetrových pásmech (MMID), případně sub-milimetrových pásmech s UWB měřicími signály. Součástí tématu je efektivní spolupráce multi-senzorických systémů (protokoly, Kalmanova filtrace polohy). Cílovými aplikacemi tohoto výzkumu jsou systémy pro přesné polohování (robotických) strojů, určování polohy osob v budovách nebo řidiče v automobilu, či přesná polohová identifikace tagů (aktivních i pasivních).
Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu vlastností moderních a budoucích bezdrátových komunikačních systémů a jejich koexistenci ve sdíleném přenosovém kanálu. Při analýze se může jednat o systémy digitálních televizních služeb (např. DVB-T/T2, NGH), standardy mobilních komunikací (např. GSM/UMTS/LTE), bezdrátové komunikační služby (např. ZigBee, BT, WiGig) a další. Předpokládá se definice statistického modelu reálného přenosového kanálu s proměnnými parametry a dále jeho verifikace při simulované koexistenci různých bezdrátových služeb. Cílem práce je nejen samotný model přenosového kanálu, ale i stanovení schémat vhodného protichybového zabezpečení, optimalizovaného pro vytvořený a ověřený model sdíleného kanálu.
System level descriptions allow mathematical abstractions of the physical layer so that simulations can be computed much faster and thus hundreds of users can be considered. In particular new techniques such as Massive MIMO, Vertical Sectorization and Full Dimensional MIMO, Ultra dense networks, Joint Transmission Techniques can be considered. Co-directed by Dr. Martin Taranetz.
Studium je zaměřeno na přenos signálu v systému LTE se zaměřením na jeho fyzickou vrstvu. Po vytvoření modelu fyzické vrstvy v programovém prostředí MATLAB je nutné pomocí simulací vyšetřit vliv rádiového prostředí (poměru C/N, C/I apod.) na kvalitu přenosu (BER). Pozornost je nutno zaměřit i na vyšetřování koexistence systému LTE se systémy pracujícími ve stejném nebo blízkém kmitočtovém pásmu. Cílem práce je stanovit doporučení pro provoz systému i celé sítě, aby kvalita přenosu byla co nejvyšší.
Školitel: Hanus Stanislav, prof. Ing., CSc.
Studium je zaměřeno na modelování fyzické vrstvy systémů MIMO. Pozornost je nutné zaměřit na vyšetřování vlivu korelace parametrů jednotlivých přenosových cest na výslednou přenosovou rychlost signálu uvažovaného systému a chybovost přenosu. Po sestavení modelu fyzické vrstvy zvoleného systému využívajícího MIMO (například 802.11n nebo LTE) v programovém prostředí MATLAB, proveďte simulace přenosu signálu pro různé přenosové podmínky. Výsledný model systému ověřte měřením na reálném systému.
Současné trendy využití perspektivních technologií z oblasti elektroniky v automobilovém průmyslu zahrnují mimo jiné aplikace bezdrátových senzorových sítí, lokalizačních technik na krátkou vzdálenost nebo datových (multimediálních) přenosů v rámci vozidla, mezi vozidly nebo mezi vozidlem a okolní infrastrukturou (technologie Car2X). Úspěšnost zavedení těchto technik závisí mimo jiné na dokonalé znalosti přenosového prostředí a volbě vhodné bezdrátové technologie. K nejperspektivnějším z nich patří technologie UWB (Ultra Wide-Band) v pásmech 3 - 11 GHz a 57 - 64 GHz nebo technologie IR (Infra Red). Cílem projektu je výzkum vlastností přenosových kanálů, vytvoření jejich modelů pro aplikace zaměřené na určování polohy a datové přenosy ve venkovních prostředích a vnitřních prostorách vozidel a návrh optimální koncepce komunikačních a lokalizačních systémů zaručujících spolehlivou činnost.
Školitel: Prokeš Aleš, prof. Ing., Ph.D.
V současné době jsou k disposici zajímavé MIO, diskrétní prvky a nové materiály, které umožňují řešení mikrovlnných částí pozemního i kosmického segmentu satelitních systémù na nových principech. Jedná se zejména o anténní ozařovače s integrovanými nízkošumovými zesilovači, výkonové zesilovače, kvadraturní frekvenční konvertory, lokální oscilátory s malým fázovým šumem, frekvenční filtry, frekvenční syntezátory, modulátory a demodulátory. Součástí projektu bude studie možností využití, rozbor parametrù a konkrétní návrhy jednotlivých částí satelitního komunikačního řetězce.
Školitel: Kasal Miroslav, prof. Ing., CSc.
Přestože koncepty a technologie pro budoucí mobilní sítě páté generace (5G) zatím nejsou pevně definovány, dá se předpokládat, že spíše než radikální změnu v architektuře sítě a jejím rádiovém rozhraní můžeme očekávat rozšíření možností rádiových rozhraní a jejich energetické zefektivnění, podporu nových scénářů využití a zejména kooperaci různých bezdrátových systémů při zajištění co nejlepší konektivity v dané lokalitě. V takovém heterogenním prostředí potom může docházet k poměrně značnému kolísání technických parametrů datového spojení. Cílem projektu je prozkoumat možnosti přenosu multimédií v takovém prostředí a najít a optimalizovat ty komponenty, které mají největší vliv na kvalitu služby.
Téma práce je zaměřeno na výzkum charakteristik senzorů pro měření výšky nad různými typy povrchů pro stanovení přesné výšky. Předpokládá se využití fůze dat z několika nezávislých zdrojů: radarový výškoměr, laserové měření, ultrazvukový výškoměr, barometrický výškoměr a GNSS přijímač s inerciálním systémem a aplikací srovnání s topografickou mapou. Cílem výzkumu je hledání účinných fůzních algoritmů (rozšířený Kalmanův filtr, neuronové sítě) s využitím charakteristik senzorů pro získání velmi přesné výšky nízkoletící platformy (vrtulník, drone) nad terénem s různou texturou.
Millimeter Wave transmission has become an important candidate for 5G communications as it offers a very high bandwidth. It is typically operated in frequency bands from 19-60GHz. Given first channel measurements the task is to design optimal transceiver techniques for this new field of communications. Co-directed by Dr. Stefan Schwarz.
Projekt je zaměřen na výzkum nových nízkoprofilových konceptů antén pro pásmo milimetrových vln. Pozornost by měla být zaměřena na rozvoj nových technologií a využití nových materiálů pro návrh antén. Další pozornost by měla být soustředěna i na obvody, které na anténu bezprostředně navazují. Navržené koncepty antén by měly nalézt uplatnění v oblasti směrových spojů pro vybraná kmitočtová pásma.
Školitel: Láčík Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.
Téma je zaměřeno na studium nových principů elektronického řízení v rámci interní architektury aktivního obvodového prvku. Jedná se zejména o rozšíření možností stávajících prvků, jako jsou proudové konvejory, transkonduktory, proudové a napěťové zesilovače, apod. Tyto prvky většinou disponují pouze jedním externě nastavitelným parametrem. Cílem studenta by bylo najít dosud nepublikované možnosti řízení vhodných parametrů v rámci jednoho či jednodušší kombinace několika základních prvků. Tento prvek bude nejprve modelován na nejjednodušší úrovni ideálních řízených zdrojů, poté vznikne jeho behaviorální reprezentace (emulátor) na bázi komerčně dostupných součástek a nakonec bude vytvořena realizace ve vhodné CMOS technologii. Dále budou zkoumány možnosti využití navržených prvků ve vhodných aplikacích.
Projekt se bude především orientovat na oblast zabezpečení procesů v elektronické komunikaci a archivaci dat. U archivace dat bude vývoj zaměřen na bezpečnou dlouhodobou archivaci dokumentů, která by splňovala 100% bezpečnost proti přístupu neoprávněných osob. Předpokládá se vývoj/práce na samotných algoritmech a jejich verifikace např. na PC, GPU, FPGA, ARM. Mimo to budou využívány možnosti vícejádrových platforem, či superpočítače Anselm v Ostravě.
Školitel: Frýza Tomáš, doc. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je výzkum odolnosti optických spojů pracujících se svazků s rozdílným rozložením optické intenzity proti atmosférické turbulenci. Součástí projektu je návrh, zdůvodnění a ověření experimentální metody pro stanovení míry koherence a polarizace optických svazků určených k přenosu informace v turbulentní atmosféře. Bude potřebné vytvořit počítačový program s využitím metod Fourierovy Optiky a maticové optiky pro modelování optických svazků, jejich skládání a šíření.
Školitel: Wilfert Otakar, prof. Ing., CSc.
Projekt je zaměřen na studium aktuální situace v oblasti experimentálních satelitů, jejich signálů, modulací a dalších vlastností důležitých pro pasivní lokalizaci. Následné měření pomocí více SDR přijímačů umožní získat experimentální data pro implementaci metody lokalizace a hledání optimálních řešení pro získání vysoké přesnosti, rozlišení a dalších parametrů systému.
Projekt je zaměřen na numerický návrh, modelování, optimalizaci, implementaci a experimentální ověření funkčnosti anténních struktur pro práci v ISM pásmu 60 GHz. Výzkum bude zahrnovat jak napájecí struktury anténních řad (např. planární čočky Rothmanova typu) tak samotné zářiče (trychtýře a štěrbiny na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu). Popsaný výzkum je součástí mezinárodního projektu IC 1102 VISTA (Versatile, Integrated, and Signal-aware Technologies for Antennas). Na realizaci a měření navržených anténních struktur spolupracujeme s VTT v Helsinkách.
Školitel: Raida Zbyněk, prof. Dr. Ing.
Cílem projektu je hledání pokročilých algoritmů pro řízení krokových motorů s využitím zpětné vazby o stavu a pozici motoru. Zaměřte se na algoritmy bez použití pozičních senzorů. Vhodné je využít například pouze měření BEMF a zaměřit se na spolehlivé určení stavu motoru z měření BEMF. Příkladem algoritmů jsou algoritmy na optimální řízení motoru se snížením výkonové ztráty a ohřevu motoru pomocí snížení velikosti točivého momentu na optimální hodnotu například při konstantní rychlosti motoru. Další možností jsou algoritmy řízení pro dosažení zadané pozice v co nejkratším čase, kde je nutné v závislosti na stavu motoru přesně řídit zrychlení a především zpomalování.
Školitel: Horský Pavel, doc. Dr. Ing.
Cílem projektu je prozkoumat vlastnosti jedno-fázových odrušovacích filtrů EMC s neurčitým impedančním zakončením, analyzovat nejhorší možné případy (nejmenší vložný útlum) při použití těchto druhů filtrů a analyzovat různé měřicí systémy (asymetrický, symetrický apod.) a jejich vliv na hodnoty vložného útlumu. Dosažené výsledky by měly být podpořeny řadou širokopásmových měření vlastností zkoumaných filtrů. Součástí projektu by mělo být i vytvoření vhodných matematických modelů, které budou respektovat parazitní vlastnosti odrušovacích filtrů.
Cílem projektu je hledání nových metod pro zdokonalení ultrazvukových senzorů pro měření vzdálenosti používaných v automobilovém průmyslu. Současným trendem je přímé řízení piezo elementu integrovaným obvodem bez použití transformátoru. To má za následek změnu parametrů buzeného rezonančního obvodu. Zaměřte se například na metody rychlého utlumení doznívání oscilací piezo elementu pro dosažení co nejkratší měřitelné vzdálenosti. Dalším trendem je možnost využití kódů a měření několika senzory současně. Rozlišení přijímaného odraženého signálu je provedeno na základě vyslaných kódů.
V současných komunikačních systémech je podstatná část zpracování signálu řešena digitálně. Programově definované rádio (Software Defined Radio) je založeno na využití relativně univerzálního hardware řízeného programem pro optimální zpracování daného signálu. Cílem tohoto projektu bude hledání a ověření vhodných algoritmů pro přijímací část terestrického segmentu družicových komunikačních systémů.
Příjem signálů kosmických sond je charakteristický velmi nízkým poměrem Eb/N0. Jedná se většinou o signály s fázovým klíčováním nosné nebo subnosné. Pro eliminaci AWGN se s rostoucí vzdáleností redukuje přenosová rychlost, a tím i šířka pásma kanálu. To klade vysoké požadavky na frekvenční stabilitu celého systému, která musí být řešena zavěšením na atomový normál. Základním požadavkem je dosažení nízké ekvivalentní šumové teploty systému, související s optimálním ozářením parabolického zrcadla. Součástí projektu je i metodologie měření citlivosti pomocí extraterestrických zdrojů šumu.
Projekt je zaměřen na výzkum rekonfigurovatelných antén pro budoucí generace mobilních sítí, které jsou schopny přizpůsobit se aktuálním požadavkům sítě a podmínkám prostředí. Hlavní pozornost by měla být soustředěna na výzkum původních zářičů a možnosti řízení jejich vlastností. Na základě těchto zářičů by měly být vytvořeny nové anténní koncepty, u kterých je možné řídit vyzařovací diagram, měnit polarizaci a pracovní pásmo.
Spolehlivé metody lokalizace osob a objektů nacházejí uplatnění v řadě aplikací jako je například sledování pohybu osob v budovách, polohy automobilů v městské zástavbě, nebo lokalizace automobilů na parkovišti. Tyto technologie vyžadují použití složitých algoritmů pro zpracování signálů přenášených v nestacionárních širokopásmových kanálech se silným rušením a útlumem. Cílem projektu je výzkum robustních algoritmů pro určování vzdálenosti a polohy objektů založených především na metodách vyhodnocení úrovně, doby příchodu a směru přijatého signálu. Navržené algoritmy budou ověřeny v reálných podmínkách.
Jedním ze způsobů snižování ceny a spotřeby automobilů, letadel a dalších dopravních prostředků je náhrada drahé a poměrně těžké kabeláže propojující desítky až stovky senzorů a akčních členů s řídící jednotkou vozidla bezdrátovou sítí. Mnohacestné šíření signálů v silně zarušeném prostředí a koordinace vzájemné komunikace vyžaduje použití speciálních technik a algoritmů zpracování signálů. Cílem projektu je návrh a optimalizace senzorové „multi-hop“ sítě. Budou zkoumány vhodné modulace, metody ekvalizace, korekce chyb, apod. na fyzické vrstvě a vhodné přístupové techniky, metody alokace systémových prostředků a koordinace přenosu dat na vyšších vrstvách.
Práce spočívá ve studiu využití speciálních aktivních prvků a bloků pro návrh digitálních modulátorů a demodulátorů realizujících například kmitočtové skákání, klíčování fáze, pulsně šířkovou modulaci, atd. Pro návrh finálních aplikací bude zapotřebí realizovat vlastní obvodová řešení elektronicky řiditelných oscilátorů a generátorů signálů specifických výstupních průběhů. Jedním z cílů bude stanovit předpokládané parametry aktivních prvků při využití v těchto aplikacích. Teoretické předpoklady budou ověřovány simulacemi a experimenty s komerčně dostupnými součástkami (behaviorální emulátor), případně bude možnost simulace či realizace systémů ve vhodné CMOS technologii (AMIS 0.35 um, TSMC 0.18 um).
Cílem projektu je studium problematiky a návrh širokopásmového vektorového měřicího systému pro oblast mikrovlnných kmitočtů. Dosavadní širokopásmové systémy popsané v literatuře jsou určeny především pro oblast nižších kmitočtů a z technologických důvodů není možná jejich aplikace výše. Výzkum zamýšleného širokopásmového systému bude orientován zejména na metody mikrovlnných šestibranů, s čímž souvisí potřeba podrobného rozboru a návrhu přesných kalibračních sad a dalších metod potřebných pro úspěšnou funkci systému. Předmětem výzkumu bude též studium vlastností a modelování chování měřicích systémů při změně parametrů prostředí, časová stabilita a další vlastnosti.
Téma práce je zaměřeno na výzkum metod pro velmi přesná měření vzdálenosti a polohy objektů při využití rádiových (komunikačních) prostředků pro centimetrové a milimetrové vlny. Cílem práce je rozbor řešení efektivních metod a řešení systémů umožňujících pomocí vhodných deterministických signálů nebo signálů generovaných komunikačními zařízeními stanovit polohu objektu (přijímače, případně vysílače) s přesností jednotek až desítek cm. Dosažení požadovaných přesností vyžaduje aplikaci UWB signálů a modelování přenosového kanálu pro testovací signály.
Předmětem vědeckého projektu je výzkum nových metod a technologií pro optické bezkabelové spoje založených na implementaci prvků vláknové optiky do systému komunikačního terminálu. Cílem projektu je analýza atmosférických jevů a zvýšení spolehlivosti spojů pracujících v nestacionárním a nehomogenním atmosférickém přenosovém prostředí. V rámci projektu bude zkoumána optimální délka nosné vlny s ohledem na vlastnosti atmosféry a bezpečnost práce s laserem.
Výpočetní elektromagnetismus je charakteristický výpočetně náročnými úlohami. Přijatelných výpočetních časů bývá dosahováno paralelizací výpočtů na víceprocesorových a vícejádrových pracovních stanicích či přenesením výpočtů na grafické karty. Výzkum v rámci vypisovaného projektu je zaměřen na hybridní přístup, který výpočetní úlohy optimálně distribuuje na procesory pracovních stanic, grafické karty či klastry počítačů, a to dle zadaných kritérií. Pozornost bude věnována adaptivní distribuci, která zohlední charakter řešené úlohy, vytíženost dílčích subsystémů a preference uživatele.
Projekt je zaměřen na analýzu akustických signálů vyskytujících se v divočině a přírodních rezervacích. Cílem je vytvoření speciálních algoritmů na automatické rozpoznání výstřelů ve volném prostoru. Vývoj algoritmů bude vycházet z robustních metod DSP. Systémy pracující v divočině musí být schopny rozpoznat jak blízké, tak také vzdálené výstřely. Součástí projektu bude tvorba vhodné databáze akustických signálů v reálných situacích.
V současných komunikačních systémech (např. digitální televize) je protichybové zabezpečení přenášených dat často řešeno nezávisle na zdrojovém kódování: k zdrojově zakódovanému digitálnímu signálu se přidají paritní data, která mají v závislosti na zvoleném kódovém poměru fixní opravnou schopnost. Pro digitální obrazové signály takové schéma poskytuje neměnnou obrazovou kvalitu až do okamžiku překročení opravné kapacity kódu, kdy obrazová kvalita strmě klesá. Cílem projektu je prozkoumat použitelnost metod nestejného protichybového zabezpečení (Unequal Error Protection - UEP) a sdruženého zdrojového a kanálového kódování (Joint Source - Channel Coding – JSCC) v oblasti nových broadcastových služeb (např. DVB-NGH) a navrhnout optimální nastavení těchto kódovacích schémat pro reálné přenosové podmínky. Navrhované techniky by měly umožnit pozvolnou degradaci obrazové kvality při zhoršujících se podmínkách příjmu a tím zvýšit univerzalitu systému.
Projekt se bude především (ale nejenom) orientovat na oblast zpracování grafiky a obrazu na systémech s vysokým početním výkonem (rekonstrukce obrazu, komprese, segmentace, dopravní kamery). Běžné jsou kombinace procesorů a grafických karet, které nabízí masivní paralelismus. Mimo to budou využívány možnosti vícejádrových platforem, či superpočítače Anselm v Ostravě. Předpokládá se vývoj/práce na samotných algoritmech a jejich implementace na clusterech PC, GPU, či FPGA.
Cílem projektu je zlepšení metod pro automatizované testování elektronických obvodů. Pomocí vhodně zvolených měřících bodů je možné u analogového obvodu identifikovat prvek, který je vadný nebo jeho hodnota překročila povolenou toleranci. Teoretická část projektu spočívá ve výzkumu metod pro optimální volbu testovacích bodů v zadaném obvodu a metod pro identifikaci vadného prvku na základě měření v testovacích bodech pomocí aplikace symbolické analýzy. V rámci projektu se předpokládá praktická realizace software pro ověření navržených postupů. Případný kandidát by měl mít zájem o analogové obvody a metody počítačové simulace.