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.

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.

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.

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

1. Algoritmy pro komunikace s více nosnými

   Téma studia je zaměřeno na komunikační systémy založené na OFDM, CDMA a jejich kombinace. Klíčovou částí je zaměření na modulační parametry těchto systémů a na jejich simulaci v různých přenosových podmínkách (kanálech). V průběhu řešení se předpokládá testování komunikačního systému a případných nových návrhů jednotlivých bloků (rámcová synchronizace, odstranění frekvenčního ofsetu, odhad kanálu atd.) na existujícím simulačním prostředí, spolupracujícím s HW platformou USRP a případné rozšiřování toho prostředí o nové bloky. Algoritmy se budou testovat v prostředí Matlab, implementace do simulátoru je v jazyce C++.

   Školitel: Fedra Zbyněk, Ing., Ph.D.

2. Analýza stochastických změn parametrů propojovacích struktur

   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.

3. Analýza vlastností více-fázových odrušovacích filtrů EMC

   Cílem projektu je prozkoumat vlastnosti více-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.

   Školitel: Dřínovský Jiří, Ing., Ph.D.

4. Efektivní metody fúze dat pro přesnou osobní navigaci

   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.

5. Komunikační techniky pro hybridní bezdrátové spoje

   Cílem projektu je výzkum a implementace nových komunikačních technik pro hybridní terestrické bezdrátové spoje, které kombinují optickou a radiovou linku v pásmu milimetrových vln. Díky rozdílnému působení atmosféry na optické a milimetrové vlny je možné vhodnou kombinací obou kanálů dosáhnout podstatné zlepšení přenosových vlastností. Projekt zahrnuje modelování obou kanálů, návrh a simulaci vhodného kódování a návrh vhodné strategie pro začlenění linky do sítě. V rámci projektu se předpokládá implementace navržených technik v FPGA a stavba síťového mostu.

   Školitel: Kolka Zdeněk, prof. Dr. Ing.

6. Metody numerické inverzní Laplaceovy transformace pro elektrotechniku

   Cílem projektu je rozpracování nových či inovovaných numerických postupů pro výpočet inverzní Laplaceovy transformace (NILT) funkcí jedné i více proměnných, které by vykazovaly dostatečnou přesnost a univerzálnost pro účely počítačové simulace v elektrotechnice. Metody jsou ve světě stále velmi žádány nejen v elektrotechnice, ale i dalších vědních disciplinách, ve kterých je třeba řešit soustavy obyčejných či parciálních diferenciální rovnic. Inverzní Laplaceova transformace více proměnných, ve spojení s teorií Volterrových řad, nalézá své uplatnění i při řešení soustav slabě nelineárních. Součástí projektu je i hledání efektivních postupů algoritmizace vyvíjených metod. U zájemce se předpokládá znalost programování v prostředí Matlab.

   Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.

7. Metody přesného určování polohy v bezdrátových senzorických sítích

   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 pacienta nebo řidiče v automobilu, či přesná polohová identifikace tagů (aktivních i pasivních).

   Školitel: Šebesta Jiří, doc. Ing., Ph.D.

8. Modely kanálů pro datovou komunikaci a lokalizaci

   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). Cílem projektu je výzkum vlastností vhodných kanálů (především UWB), vytvoření jejich modelů pro aplikace změřené na určování polohy a datové přenosy ve venkovních prostředích a vnitřních prostorách dopravních prostředků a návrh optimální koncepce komunikačních a lokalizačních systémů zaručujících spolehlivou činnost.

   Školitel: Prokeš Aleš, prof. Ing., Ph.D.

9. Návrh měřicích systémů pro nestandardní bezodrazové komory EMC

   Cílem projektu je prozkoumat vlastnosti nestandardních měřicích prostředí z pohledu měření elektromagnetického vyzařování. Na základě těchto pak navrhnout a ověřit různé kalibrační techniky pro dosažení obdobných výsledků jako v certifikovaných EMC zkušebnách. Analýza by měla zahrnovat různé typy prostředí od plně či částečně bezodrazových komor až po ryze stíněné či reverberační komory.

   Školitel: Dřínovský Jiří, Ing., Ph.D.

10. Nekoherentní měření vzdáleností objektů ve 3D prostoru v reálném čase

    Projekt je zaměřen na problematiku měření vzdáleností podle časového zpoždění signálu přeneseného aktivním transpondérem měřeného objektu. Problematika zahrnuje výběr modulací, kódových posloupností a vhodných technik zpracování měření. V návaznosti na současné měření z více stanic pak je potřeba vyřešit synchronizaci jejich měření tak, aby bylo možné polohu určovat ve 3D prostoru. Práce zahrnuje simulaci problematiky v matlabu a praktická měření přes aktuálně dostupné transpondéry družic.

    Školitel: Urbanec Tomáš, Ing., Ph.D.

11. Pokročilé metody zpracování signálu pro úzkopásmové rádiové systémy

    Dnešní radiokomunikační systémy používají pokročilé způsoby zpracování signálu za účelem minimalizace negativních vlivů rádiového kanálu a dosažení co nejvyšší spektrální a výkonové účinnosti. Jedná se například o použití modulací s více nosnými vlnami (OFDM, Filter-Bank Multi-Carrier Modulation), automatickou změnu hloubky kódování a stupně modulace nebo dopředné korekce a ekvalizace rádiového kanálu. Kromě těchto požadavků vzrůstá u perspektivních úzkopásmových systémů také potřeba minimalizovat nežádoucí důsledky vícecestního šíření signálu. Cílem projektu je výzkum teoretických a prakticky dosažitelných vlastností pokročilých metod zpracování signálu a návrh optimálního řešení pro novou generaci úzkopásmových systémů pozemní pohyblivé rádiové služby.

    Školitel: Prokeš Aleš, prof. Ing., Ph.D.

12. Přesná napěťová reference pro automobilové aplikace

    Práce je zaměřena na hledání nových obvodových principů a optimalizaci stávajících řešení napěťových referencí vhodných pro použití v automobilovém průmyslu. Specifikem obvodů používaných v automobilovém průmyslu je požadovaný široký teplotní rozsah (-50oC až +200oC) a nízká citlivost na rušivé signály pronikající mimo jiné z napájení a ze substrátu integrovaného obvodu. Požadovaný teplotní rozsah vyžaduje hledání optimálních teplotních kompenzací vyšších řádů. Součástí práce je realizace navržené nové napěťové reference ve formě testovacího integrovaném obvodu a důkladné změření parametrů a odolnosti proti vlivům elektromagnetického rušení a srovnání teoretických závěrů s naměřenými hodnotami.

    Školitel: Horský Pavel, doc. Dr. Ing.

13. Rozšíření dynamického rozsahu softwarově-definovaných rádiových přijímačů

    Univerzální konstrukce softwarově definovaných rádií (SDR), které z důvodů flexibility vyžadují implementaci širokopásmových bloků, jsou na straně přijímače vystaveny zvýšenému vlivu nežádoucích interferencí. Softwarové řešení většiny funkcí fyzické vrstvy otevírá možnosti rozšíření dynamického rozsahu přijímacího řetězce s využitím nových dopředných, zpětnovazebních a nelineárních algoritmů. Implementace těchto algoritmů ve stávajících platformách SDR a podrobná analýza jejích vlastností, vyžadující celou řadu experimentů, může rozšířit výhody použití SDR. Projekt je zaměřen na průzkum architektur, algoritmů a situací, kde může efektivní implementace těchto nových technik vést k podstatnému zlepšení vlastností stávajících i perspektivních rádiových systémů založených na principech SDR.

    Školitel: Prokeš Aleš, prof. Ing., Ph.D.

14. Softwarově definované rádio pro senzorové sítě a lokalizaci

    Bezdrátové senzorové sítě stejně jako metody lokalizace objektů patří k perspektivním oblastem výzkumu současných výrobců dopravních prostředků. Tyto technologie vyžadují mnohdy použití složitých algoritmů pro zpracování signálů přenášených v nestacionárních širokopásmových kanálech se silnou úrovní rušení a mnohacestným šířením, což mnohdy naráží na problémy s jejich implementací. Cílem projektu je výzkum robustních algoritmů pro určování polohy objektů na krátkou vzdálenost a pro spolehlivý přenos dat ve výše uvedeném typu kanálů. Součástí projektu je implementace navržených algoritmů do reálného systému (na bázi FPGA nebo DSP) s cílem odhalit technologické limity a implementační omezení.

    Školitel: Prokeš Aleš, prof. Ing., Ph.D.

15. Širokopásmová vektorová měření

    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.

    Školitel: Urbanec Tomáš, Ing., Ph.D.

16. Technologie a metody přesného určování polohy v pásmech centimetrových a milimetrových vln

    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.

    Školitel: Šebesta Jiří, doc. Ing., Ph.D.

17. Zobrazovací metody využívající vektorový obvodový analyzátor

    Cílem projektu je problematika zobrazovacích systémů, využívajících pro svou činnost vektorový obvodový analyzátor. Práce se zabývá přehledem metod, vytvářejících 2D, až 4D zobrazovací systémy, dále studiem jejich vlastností, omezení a metodami jejich návrhu. V praktické části pak dojde na realizaci perspektivního systému v laboratoři a výzkum zpracování dat ze systému pro zobrazení. Praktické použití je směřováno např. ke georadaru, nebo mikrovlnné tomografii.

    Školitel: Urbanec Tomáš, Ing., Ph.D.