Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-ESTAk. rok: 2010/2011
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
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
Téma práce je zaměřeno na analýzu možností aplikací vícestavových modulací pro přenos dat s velkými modulačními rychlostmi v systémech milimetrových směrových spojů. V současné době se prakticky v spojích v pásmech 75/85 GHz používá výhradně BPSK modulace. Cílem práce je rozbor charakteristik přenosového kanálu směrových spojů v mm pásmech a návrh vhodných vícestavových modulací s jednou nosnou s perspektivou využití kódovaných modulací. Zásadním v této oblasti se vzhledem k předpokládané proměnnosti charakteristik přenosového kanálu se jeví uvažování adaptivních modulačních schémat. Současně bude třeba řešit mimo vlastní charakteristiky přenosového kanálu i důsledky neideálních vlastností rádiových subsystémů (IQ nesymetrie, nelinearity stupňů vysílacího i přijímacího řetězce, charakteristiky A/D a D/A převodníků, frekvenční nestability apod.) a provést optimalizaci modulačních schémat
Školitel: Šebesta Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je řešení zesilovačů, příp. násobičů v perspektivních třídách E, F, G a dalších na mikrovlnných kmitočtech. Tyto třídy umožňují zlepšovat množství parametrů standardních obvodů, jako jsou účinnost, intermodulační odolnost a další, v závislosti na konkrétní aplikaci. Změny parametrů se dosahuje manipulací s harmonickými kmitočty budícího signálu. V průběhu práce bude potřeba obvody simulovat, provádět realizace vybraných konstrukcí i zavést vhodnou metodiku měření pro použití u těchto obvodů.
Školitel: Urbanec Tomáš, Ing., Ph.D.
Projekt je zaměřena na analýzu vlastností radarových signálů, návrh a optimalizaci metod pro jejich rozpoznávání. Po studiu vlastností jednotlivých druhů radarů a možnostech jejich konfigurace bude vytvořen model pro testování jednotlivých algoritmů rozpoznávání. Předpokládá se využití metod jako například Gaussových směsových modelů a Markovových modelů, návrh vlastních algoritmů a testování na radarových datech.
Školitel: Fedra Zbyněk, Ing., Ph.D.
Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu parametrů jednofrekvenčních (SFN) a vícefrekvenčních (MFN) vysílacích sítí pro přenos digitální televize podle standardu DVB-T/T2. Při této analýze je nutné se zaměřit na úlohy výpočtu kritérií pro pokrytí množinou vysílačů užitečného signálu a signálu rušícího. Analýza dále předpokládá modifikaci relativního časování v rámci sítí, stanovení ochranných poměrů, posouzení výsledků pokrytí a optimalizaci konfigurace sítě při uvažování standardů konference RRC06. Pro analýzu je možné využít dostupné (komerční SW "Sítě SFN") a dále vlastní výpočetní algoritmy pro analýzu a vizualizaci šíření rádiových signálů v mapě terénního profilu omezeného území. Cílem práce je stanovení vlivu jednotlivých parametrů SFN a MFN vysílacích sítí na požadované pokrytí a stanovení požadavků na vysílače v síti, které splňují požadované parametry pokrytí.
Školitel: Kratochvíl Tomáš, prof. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je rozpracovat metody analýzy přechodných jevů na obecných přenosových strukturách typu vázaných vícevodičových přenosových vedení pomocí FDTD (Finite-Difference Time-Domain) metod. Přenosové struktury mohou být obecně nehomogenní, s frekvenčně závislými primárními parametry i 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.
Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.
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.
V současné době se technologie vlnovodu integrovaného do substrátu jeví jako velmi vhodné řešení pro vývoj aplikací v milimetrovém pásmu. Tento projekt je zaměřen na výzkum antén na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu pro pásmo milimetrových vln. Hlavní pozornost projektu by měla být soustředěna na návrh původních zářičů a jejich navázání na vlnovod integrovaný do substrátu. Další pozornost by měla být zaměřena i na přechod mezi tímto vlnovodem a standardními typy vedení.
Školitel: Láčík Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.
Téma doktorské práce se zaměřuje na rozpracování možností aplikace teorie Volterrových řad ve spojení s vícerozměrnou Laplaceovou transformací a metodou sdružování proměnných k analýze nelineárních elektronických soustav. V rámci projektu by měly být hledány možnosti použití pro obvody se soustředěnými i s rozprostřenými parametry, včetně problematiky analýzy přechodných jevů na vícevodičových přenosových vedeních. Součástí projektu je i vývoj programových implementací navržených řešení, u zájemce se proto předpokládá znalost programovaní (Matlab).
Projekt je zaměřen na rychlé vyhledávání zájmových témat ve zvukových souborech podle klíčových slov přímo v akustické podobě souborů. S narůstající nabídkou akustických souborů obsahujících různé odvysílané pořady rozhlasových stanic se stále více stává aktuální problematika vyhledávání jednotlivých klíčových slov a frází. Jedná se o podobnou situaci jako vyhledávání klíčových slov v textových souborech. Prohledávání zvukových souborů je založeno na metodách rozpoznávání řeči.
Školitel: Sigmund Milan, prof. Ing., CSc.
V současné době je velká pozornost věnována tzv. kognitivnímu rádiu a dynamickou alokací spektra. Standard 802.22 je prvním, který je na uvedeném principu založen. Cílem disertační práce bude modelovat fyzickou vrstvu bezdrátových sítí s principem kognitivního rádia a analyzovat možné bezpečnostní rizika vyplývající z principu dynamické alokace zdrojů. Pozornost bude také věnována použití perspektivních kmitočtových pásem.
Školitel: Maršálek Roman, prof. Ing., Ph.D.
Sledování spektra je základním problémem rozpoznávacích rádiových sítí (Cognitive Radio). Byly navrženy metody detekce vysílače primární sítě (Transmitter Detection) s různým stupněm apriorních znalostí o detekovaném signálu. Cílem projektu je zjistit, jak ovlivňují odchylky parametrů signálu kvalitu cyklostacionární detekce.
Školitel: Šebesta Vladimír, prof. Ing., CSc.
Téma práce je zaměřeno na výzkum hardwarových prostředků pro řešení demodulátorů s vysokými modulačními rychlostmi pro digitální rádiové komunikační systémy, především pak pro systémy milimetrových směrových spojů. Cílem práce je rozbor řešení účinných systémů demodulátorů pro SDR s optimalizací jejich vlastností (dostatečná energetická účinnost, minimalizace nelinearit, velký dynamický rozsah, velká šířka pásma atd.). V současné době se vyvíjí perspektivní demodulační systémy, které konvergují ke splnění náročných požadavků pro budoucí vysokorychlostní rádiové přenosové systémy (např. demodulátory na bázi six-port systému atd.). Zásadním trendem v této oblasti je dosažení velké šířky pásma, dynamického rozsahu a energetické účinnosti, zásadním problémem pak řešení rychlých A/D převodníků
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.
Předmětem projektu je výzkum difrakčních jevů vysílaných optických svazků. Bude studována Fresnelova difrakce eliptických Gaussovských svazků vznikající ve vysílací optické soustavě. Difrakčních jevy způsobují komplikace při nastavování spoje a negativně ovlivňují činnost systému pro automatické vyhledání, směrování a sledování. Úkolem projektu je vypracovat metodiku pro optimální nastavení prvků vysílače minimalizující difrakční jevy. Součástí projektu je vytvoření modelu zahrnujícího jak difrakční jevy, tak vady optických prvků. Projekt je součástí výzkumu prováděného na Ústavu radioelektroniky FEKT VUT v Brně v rámci grantového projektu GAČR č. 102/09/0550 "Studium optických svazků pro atmosférické statické a mobilní komunikace".
Školitel: Wilfert Otakar, prof. Ing., CSc.
Projekt by měl řešit teoretické i aplikační problémy obvodů v nekonvenčních pracovních módech, zabývat se vzájemným přechodem mezi nimi, aby bylo možno využít již známá a osvědčená zapojení v klasickém napěťovém módu. Jedna z možností je tzv. přidružená transformace. Proudový mód dovoluje navrhnout obvody s lepšími vlastnostmi. I když princip je znám již řadu let (Toumazou), v jeho teorii i použití je možnost najít další uplatnění. Především v nových netradičních aplikacích ve filtrech a jiných analogových obvodech. Problematika se již začala rozpracovávat na našem ústavu, na což může doktorand vhodně navázat.
Školitel: Dostál Tomáš, prof. Ing., DrSc.
Zajímavým řešením mobilního přístupu k datovým službám je využití femto buněk. Obsahem práce je vyšetřování vzniku a vlivu interferencí v tzv. podvrstvě, tj. mezi jednotlivými femto buňkami a dále mezi podvrstvou a makro-vrstvou příslušné mobilní sítě. Modely budou vytvářeny a simulace prováděny v programovém prostředí MATLAB na systémech WiMAX a LTE. Cílem práce je stanovit doporučení pro nastavení mobilní sítě, aby vliv interferencí byl minimální.
Školitel: Hanus Stanislav, prof. Ing., CSc.
Projekt je zaměřen na výzkum metod charakterizace materiálů v mikrovlnném kmitočtovém pásmu, a to zejména v oblasti milimetrových vln. Pozornost by měla být soustředěna zejména na metody měření materiálů ve volném prostoru. V rámci projektu by měl být zkoumán vliv prostředí, vlastnosti a poloha měřicí sondy a další potenciální vlivy na přesnost měření. Rovněž by měly být diskutovány otázky neurčitosti měření. Výsledky projektu by měly být aplikovatelné v oblasti nedestruktivního testování materiálů.
Aby bylo možno numerickými metodami efektivně analyzovat i komplikované a elektricky rozměrné struktury, numerická analýza se stále častěji vykonává v časové oblasti (obecné časové průběhy) nebo v oblasti spektrální (prostorové kmitočty). Jelikož konvenční parametry antén (vstupní impedance, zisk, směrový diagram) jsou definovány v kmitočtové oblasti (separátní harmonické kmitočty), je v současnosti věnována pozornost formulaci ekvivalentních parametrů v alternativních doménách. Cílem práce je formulovat ekvivalentní parametry, které umožní optimalizaci elektromagnetické struktury přímo v oblasti numerické analýzy.
Školitel: Raida Zbyněk, prof. Dr. Ing.
Předmětem vědeckého projektu je výzkum nových metod a technologií pro atmosférické optické spoje založených na implementaci prvků vláknové optiky do systému komunikačního terminálu. Cílem projektu je 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. Projekt je součástí výzkumu prováděného na Ústavu radioelektroniky FEKT VUT v Brně v rámci grantového projektu GAČR č. 102/09/0550 "Studium optických svazků pro atmosférické statické a mobilní komunikace".
Téma doktorské práce patří do problematiky komunikací a efektivního využití přenosového média. Cílem projektu je především popis funkce a vlastností v současné době využívajících komunikačních protokolů pro přenos dat po sběrnici, příp. bezdrátově v zařízeních a aplikacích, které vyžadují nízké přenosové rychlosti (CAN, LIN, apod.). Dalším cílem projektu bude návrh, modelování a realizace vlastního či modifikovaného komunikačního řetězce pomocí vhodného hardwarového nástroje. Součástí práce bude také testování navrženého protokolu s ohledem na přenosovou rychlost, spolehlivost, či složitost systému nebo odolnost proti rušení.
Školitel: Frýza Tomáš, doc. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je navrhnout, zdůvodnit a ověřit metodu stanovení míry koherence optických svazků určených k přenosu informace v turbulentní atmosféře. Součástí projektu je návrh a realizace laserového vysílače s více svazky tvarujícími výsledný svazek s plochou charakteristikou. Bude potřebné vytvořit počítačový program pro modelování optických svazků, jejich skládání a šíření turbulentní atmosférou. Požaduje se experimentálně ověřit míru vzájemné interference svazků vytvářejících výslednou vysílací charakteristiku. Projekt je součástí výzkumu prováděného na Ústavu radioelektroniky FEKT VUT v Brně v rámci grantového projektu GAČR č. 102/09/0550 "Studium optických svazků pro atmosférické statické a mobilní komunikace".
Projekt je zaměřen na výzkum metod měření rozptylových parametrů v mikrovlnném kmitočtovém pásmu, a to zejména v oblasti milimetrových vln. Cílem projektu je teoretický rozbor metod měření činitele odrazu a činitele přenosu dvojbranu, výzkum vlivu parazitních vlastností měřicích obvodů na přesnost měření, metody kompenzace vlivu těchto parazitních vlastností a metody kalibrace měření.
Školitel: Lukeš Zbyněk, Ing., Ph.D.
Projekt je zaměřen na vývoj speciálních technik, které umožní analyzovat konečnými prvky v časové oblasti nové třídy úloh. Jedná se zejména o vývoj speciálních dokonale přizpůsobených vrstev pro řešení otevřených problémů, návrh schémat adaptivního vzorkování pro analýzu průběhů s ostrými zákmity, vývoj makro-modelů pro struktury obsahující opakující se motivy, atd.
Projekt si klade za cíl rozpracovat nové numerické postupy pro výpočet inverzní Laplaceovy transformace funkcí jedné i více proměnných, které by vykazovaly dostatečnou přesnost i rychlost pro účely počítačové simulace v elektrotechnice. Metody jsou ve světě stále velmi žádány, a to nejen v elektrotechnice, ale i v dalších vědních disciplinách, ve kterých je třeba řešit soustavy obyčejných či parciálních lineárních diferenciální rovnic. Vícerozměrná inverzní Laplaceova transformace, ve spojení s aplikací Volterrových řad, nalézá své uplatnění i při řešení soustav slabě nelineárních. Součástí projektu je i hledání efektivních postupů algoritmizace vyvíjených metod, u zájemce se proto předpokládá znalost programování (Matlab).
Cílem projektu je rozpracování netradičních metod výpočtu citlivostí v lineárních i nelineárních hybridních soustavách, které mohou obsahovat prvky se soustředěnými i rozprostřenými parametry. Části s rozprostřenými parametry jsou představovány ztrátovými vícevodičovými přenosovými vedeními, obecně nehomogenními. Dosažené výsledky budou využitelné pro účely optimalizace přenosových struktur ve smíšených analogově-digitálních systémech. Navržené metody by měly být přesnější, rychlejší a obecněji použitelné, než metody uváděné v dostupné literatuře.
Systém mobilních sítí čtvrté generace LTE Advanced je připravován s důrazem na poskytnutí vysokorychlostních bezdrátových služeb s maximální přenosovou rychlostí 1 Gbps. Systém bude poskytovat několik nových typů služeb, jako například Device2Device komunikaci a další. Cílem práce je modelovaní fyzické vrstvy standardu LTE Advanced s důrazem na Device2Device komunikaci.
Školitel: Prokopec Jan, Ing., Ph.D.
V rámci projektu je třeba prostudovat možnosti perspektivního systému LTE se zaměřením na jeho fyzickou vrstvu. Po vytvoření modelu fyzické vrstvy v programovém prostředí MATLAB je třeba pomocí simulací vyšetřovat vliv rádiového prostředí (poměru C/N, C/I apod.) na kvalitu přenosu (BER). Pozornost musí být rovněž zaměřena na vyšetřování koexistence systému LTE se systémy pracujícími ve stejném nebo blízkém kmitočtovém pásmu. Cílem práce je stanovit doporučení pro provoz systému a celé sítě, aby kvalita přenosu byla co nejlepší.
Cílem projektu je prozkoumat možnosti vytváření modelů odrušovacích filtrů EMC pomocí rozprostřených parametrů. Parametry modelů by měly vycházet z naměřených dat ve velmi širokém kmitočtovém pásmu. Vlastnosti modelů by měly být ověřeny měřením v různých impedančních systémech. Projekt by měl být dále zaměřen na teoretické i praktické prozkoumání nejhoršího možného případu činnosti odrušovacího filtrů.
Moderní vysokorychlostní bezdrátové komunikační prostředky předpokládají využití optických a mikrovlnných pásem. Jejich spolehlivost a dostupnost jsou velkou měrou ovlivněny stavem atmosféry (déšť, sněžení a mlha). V důsledku rozdílnosti použitých vlnových délek pak kombinace obou systémů v rámci jednoho spoje nabízí velmi spolehlivý komunikační prostředek, protože podle stavu atmosféry je možno volit spolehlivější přenosovou cestu. Cílem projektu je zkoumání a modelování přenosového kanálu (modelování vlivu turbulence, rozptylu na částicích a absorpce) z pohledu obou systémů, stanovení dostupnosti a přenosové kapacity kombinovaného spoje a volba algoritmu pro optimální rozdělení datového toku. Součástí projektu bude i řada měření na reálných systémech a statistické vyhodnocení změřených dat.
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 systémů 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 parametrů a konkrétní návrhy jednotlivých částí satelitního komunikačního řetězce.
Školitel: Kasal Miroslav, prof. Ing., CSc.
Cílem projektu je analyzovat možnost použití modulací s více nosnými (OFDM, SC-FDMA, MC-CDMA apod.) v perpektivních kmitočtových pásmech mm vln, například v pásmu 57-64GHz. Při řešení bude třeba řešit spektrum problémů z oblasti rádiových komunikací - přenos signálu rádiovým kanálem, velký poměr mezi špičkovým a středním výkonem signálu, neideální vlastnosti RF komponent (IQ nesymetrie, nelinearita koncových stupňů, kvantování v rychlých AD/DA převodnících apod.)
Téma práce je zaměřeno na výzkum hardwarových prostředků pro řešení modulátorů s vysokými modulačními rychlostmi pro digitální rádiové komunikační systémy, především pak pro systémy milimetrových směrových spojů. Cílem práce je rozbor řešení účinných systémů modulátorů pro SDR s optimalizací jejich vlastností (vysoká účinnost, minimalizace nelinearit, dostatečný dynamický rozsah, velká šířka pásma atd.). V současné době se vyvíjí řada perspektivních systémů, které konvergují ke splnění náročných požadavků pro budoucí vysokorychlostní rádiové přenosové systémy (spínané modulátory, phase-magnitude modulátory, six-port atd.). Zásadním trendem v této oblasti je dosažení velké šířky pásma a energetické účinnosti, zásadním problémem pak řešení D/A převodu.
Projekt je zaměřena na vývoj multi-kriteriálních metod pro návrh antén určených pro kmitočtová pásma 40 GHz až 90 GHz. Pozornost musí být věnována korektnosti a efektivnosti numerického modelu antény, citlivostní analýze pro vhodnou volbu stavových proměnných, vhodné charakterizaci antény a vhodnému sestavení dílčích kriteriálních funkcí. Pro výpočet Paretova čela optimálních řešení by měly být použity jak globální tak lokální optimalizační algoritmy. Pozornost by měla být věnována paralelní implementaci optimalizačního procesu.
Projekt je zaměřen na metodiku návrhu elektricky malých antén a na analýzu metod jejich ladění. Uvažováno by mělo být ladění jak mechanické (např. změna induktivních a kapacitních vlastností) tak elektronické (řízení kapacitních diod, připínání PIN diod, atd.). Antény by měly být zkoumány v kmitočtovém pásmu od krátkých vln po mikrovlny. Pozornost by měla být zaměřena na rychlost ladění, přesnost ladění a výkonové zatížení ladicích obvodů. Projekt zahrnuje hardwarový i softwarový návrhem řízení, měření účinnosti vyzařování a návrh impedančního přizpůsobení.
Projekt je zaměřen na návrh speciálních antén pro aplikace rádiové identifikace (RFID) pracující v pásmech ultrakrátkých vln a mikrovln. Bude se jednat především o metodiku návrhu štítků (tags) pro použití v nestandardních podmínkách (vysoké a nízké teploty, blízkost kovových materiálů, atd.). Pozornost by měla být věnována anténám pro více frekvenčních pásem. Zkoumán by měl být vliv polarizace na citlivost vůči blízkým předmětům.
Cílem tohoto projektu jsou nové netradiční aplikace moderních aktivních prvků a to jak komerčně dostupných (OTA, CFA, analogové násobičky aj.), tak i speciálně vyrobených (CC, VC, CDTA, CCTA aj.). Ty umožňují nové návrhové přístupy a také výhodné aplikace. Ve srovnání s klasickými OZ mohou tyto obvody výhodně pracovat ve vyšších kmitočtových pásmech (např. v oblasti video). K úspěšnému získání nových obvodů může pomoci i další propracování teorie nekonvenčních obvodů. Tato problematika se již delší dobu řeší i na naši fakultě, na což může doktorand vhodně navázat. Hlavně půjde o nové aplikace v oblasti filtrů, oscilátorů, směšovačů, modulátorů, převodníků a dalších analogových obvodů v komunikační technice.
Mobilní sítě standardu LTE jsou dalším vývojovým krokem sítí třetí generace, které pracují s odlišnou technologií fyzické vrstvy než UMTS. Změna přístupové metody poskytuje velmi efektivní přenos informace a sítě LTE dosahují velmi vysokých přenosových rychlostí, a to až 100 Mbps. Pro zajištění efektivního přenosu je nutné používat algoritmy řízení přidělování rádiových prostředků pro jednotlivé uživatele. Cílem práce bude modelování stávajících algoritmů a jejich následná optimalizace.
Chybovost přenosu a dostupnost optických bezkabelových spojů (OBS) je zásadní měrou ovlivněna atmosférickými vlivy projevující se časově proměnnou disperzí, turbulencí a absorpcí. V důsledku mnohacestného šíření signálu v turbulentní atmosféře dochází k mezisymbolovým interferencím jejichž vliv lze velmi účinně potlačit využitím moderních technologií na principu OFDM. Cílem projektu je zkoumání vlastností turbulentního prostředí a stanovení vhodné koncepce OFDM (vhodné modulace subnosných a algoritmů dopředné korekce chyb) odolné vůči vlivům přenosového kanálu.
Mechatronické soustavy představují kombinaci elektrických obvodů, pohonů a mechanických prvků. V současné době se takové soustavy řeší převodem na ekvivalentní elektrické schéma. Cílem projektu je zobecnit metody numerické a symbolické analýzy, které byly vyvinuty pro elektrické obvody, do příslušných energetických domén a tím zefektivnit proces simulace. V rámci projektu se předpokládá vytvoření simulátoru. Případný uchazeč by měl ovládat programování.
Školitel: Kolka Zdeněk, prof. Dr. Ing.
Projekt se zaměřuje na vytvoření procedur a funkcí vhodných k pokročilé analýze obecně zadaných nelineárních dynamických systémů libovolného řádu. Jedná se zejména o výzkum nových metod stanovení dimenzí stavových atraktorů, přičemž kriteriem je jejich přesnost a rychlost výpočtu. Vstupními daty přitom může být jak systém zadaný diferenciálními rovnicemi, tak také časový průběh signálu. Student by se mohl rovněž zaměřit na možnosti aplikace těchto algoritmů při vyhledávání specifického řešení reálného fyzikálního systému pomocí stochastické optimalizace. Tato problematika je velice aktuální a není dosud publikována. Výhodou pro zájemce je alespoň základní znalost Matlabu a Mathcadu.
Školitel: Petržela Jiří, doc. Ing., Ph.D.
V současných komunikačních systémech je podstatná část zpracování signálu řešena digitálně. Programově definované radio (Software Defined Radio) je založeno na využití relativně univerzálního hardware řízeného programem pro optimální zpracování daného signálu. Cílem tohoto projektu bude hledání a ověření takových algoritmů pro přijímací část terestrického segmentu družicových komunikačních systémů.
Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu zpracování a přenosu signálů digitální televize v sítích DVB-IPTV. Standard DVB-IPTV umožňuje zdrojovou kompresi obrazu, zvuku a dat a jejich přenos v transportním toku MPEG-2 TS přes IP síť - a to jak při volném vysílání, tak ve službách placené televize. Problematika tématu práce rovněž souvisí s připojení přijamačů (set-top boxů) do sítě IP. V současné době probíhá dokončení standardu pro DVB-IPTV verze 1.4, který podporuje také stahování dat a přenos s obnovením chybných paketů. Cílem práce je analýza a vyhodnocení vlivu přenosových parametrů DVB-IPTV na dosaženou chybovost a kvalitu digitální TV a datových služeb při přenosu přes IP síť.
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. Zajímavým a dosud málo probádaným se v této souvislosti jeví studium vlivu fázových šumů. Cílem projektu je najít odpovídající modely reálných systémů a jejich experimentální verifikace.
Přístroje a komunikační systémy na palubách umělých družic Země pracují stále častěji v autonomních režimech, ve kterých jsou řízeny interními algoritmy jak pro řízení vlastních funkcí, tak pro zpracování signálů. V současnosti se tyto úlohy řeší nejlépe pomocí FPGA. V kosmických aplikacích je však třeba brát v úvahu nároky na vysokou spolehlivost s vyloučením hazardních stavů, vysokou odolnost proti radiaci, nízkou spotřebu energie a minimální rozměry. Projekt bude řešen ve spolupráci s Ústavem fyziky atmosféry AV ČR.
Cílem projektu je řešení problematiky příjmu více signálů sekundárních radarů. Po analýze současných metod a získání modelů pro daný problém příjmu sekundárních radarů se předpokládá testování jednokanálových metod rekonstrukce signálů dle stávajícího standardu a optimalizace či návrh vylepšení stávajících metod. Další část tématu se zaměřuje na návrh nových vícekanálových metod separace signálů primárně upravených pro oblast sekundárních radarů. Algoritmy mohou být implementovány v FPGA.
Implementace rychlých datových přenosů v sítích UMTS přináší možnosti vysokorychlostních přenosů v sítích UMTS. Standard HSPA+ zavádí MIMO technologii do sítí 3G. Cílem práce je modelování fyzické vrstvy HSPA+ a měření datové propustnosti tohoto standardu s důrazem na různé modely přenosových prostředí. Výsledky simulací MIMO komunikace budou srovnávány s praktickými měřeními HSPA sítí.
Sledování spektra je základním problémem rozpoznávacích rádiových sítí (Cognitive Radio). Byly navrženy metody detekce vysílače primární sítě (Transmitter Detection) s různým stupněm apriorních znalostí o detekovaném signálu. Cílem projektu je dosáhnout zlepšení spolehlivosti detekce současným použitím více detektorů ve vybraných situacích.
Projekt spadá do oblasti počítačového zpracování statických obrazů. Je zaměřen na analýzu dosažitelných technických parametrů (především přesnosti měření) stereofotogrammetrických systémů a jejich optimalizaci. Cílem projektu je návrh funkčního a prakticky využitelného systému, včetně potřebných programových prostředků, který bude umožňovat stanovení všech tří prostorových (3D) souřadnic libovolného bodu snímané scény.
Školitel: Říčný Václav, prof. Ing., CSc.
Téma doktorské práce je zaměřeno na techniky 3D HDTV a její aplikace jako jsou stereoskopický záznam, multi-view záznam, hloubkový 2D záznam a 3D zobrazení. Pro realistické zobrazení 3D jsou samozřejmě nutná speciální hardwarová zařízení. Nejrozšířenější metodou pro záznam a reprodukci 3D videa představuje stereoskopie. Ta vyžaduje záznam dvou kamer, které jsou umístěny ve vzdálenosti obou očí člověka. Projekce a výpočet viditelných objektů 3D scény na plochu stínítka je pak realizována relativně jednoduchým algebraitským výpočtem. Cílem práce je definovat možnou implementaci záznamu, zpracování a reprodukce obrazu 3D TV a to zejména při uvažování současného stavu poznání v oblasti 3D TV zobrazení.
Projekt je zaměřen na výzkum návrhu a realizace širokopásmových antén určených pro kmitočtová pásma až do hranice 110 GHz. Součástí projektu je řešení problémů s násobením kmitočtů a detekcí přijímaných signálů, protože stávající vybavení laboratoře pokrývá kmitočty do hranice 40 GHz.
Projekt je zaměřen na rozpoznávání mluvčích a jejich stavů na základě hlasového projevu. Cílem je vytvoření speciálních algoritmů na určování okamžitých emočních stavů z hlasu zejména takových, které negativně ovlivňují jednání mluvčích jako únava, deprese a stres. Vývoj algoritmů bude zaměřen na robustní metody DSP použitelné jak v reálném čase, tak pro analýzu zaznamenané řeči. Součástí projektu bude tvorba vhodných databází řečového signálu v reálných situacích.
Téma doktorské práce spadá do problematiky testování číslicových systémů. Především se jedná o popis možností testování číslicových obvodů a struktur z hlediska spolehlivosti funkční, příp. fyzické struktury. Téma zahrnuje vývoj automatizovaného systému, který umožní detailní testování dle požadavků uživatele. Pozornost je třeba věnovat optimalizaci testovacích nástrojů s ohledem na rychlost analýzy. Součástí tématu je rozbor vlivů, které omezují spolehlivou funkci libovolných číslicových obvodů a jejich následné využití při konstrukci zařízení, pracujících v extrémních prostředích.
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.