Témata vhodná pro obory zaměřené na informační technologie

PCI-E karta s FPGA pro vstup a výstup dat z PC

Ing. Martin Mudroch, Ph.D., mudromar@...

Implementujte na dostupném vývojovém kitu s FPGA Xilinx a PCI-E rozhraním vstupně výstupní logger dat. Vytvořete demostrační program na platformě Windows nebo Linux, který bude k jednotlivým portům přistupovat a naměřená data číst nebo výstupní data zapisovat.

IP datalogger (či IP kamera) na platformě Arduino

Ing. Martin Mudroch, Ph.D., mudromar@...

Na platformě Arduino implementujte datalogger, který bude po přihlášení přes IP rozhraní poskytovat naměřená data ze senzorů připojených k základní desce. Zadání lze upravit pro využití CCD kamery připojené k základní desce pomocí HTTP protokolu. Přístup bude zabezpečen pomocí hesla.

Využití CAD při návrhu mikrovlnných obvodů

Prof. Zbyněk Škvor, skvor@...

S použitím programů CAD či vlastních algoritmů modelovat např. 1) Planární filtry, 2) Diskontinuity ve vlnovodu, 3) Koaxiální kabel v širokopásmových aplikacích. Lze také studovat specifika programů CAD, např. návrh mikrovlnných obvodů genetickými algoritmy.

Návrh a realizace TEM komory

Ing. Kořínek, korinet@...

Daná práce se zabývá užitím TEM komory (umožňuje vybudit transverzálně elektromagnetickou vlnu) v oblasti elektromagnetické kompatibility pro měření elektromagnetické odolnosti. Daná problematika nesouvisí pouze s vlastní konstrukcí, ale taktéž i s evropskou normativou, která obsahuje přesně dané postupy měření s daným zařízením. V rámci tohoto tématu se student seznámí obecně s elektromagnetickou kompatibilitou (rušivé vyzařování, elektromagnetické odolnost), s konkrétními typy TEM komor, teoretickými návrhy TEM komory, modelováním 3D struktur z pohledu elektromagnetického pole, vlastní konstrukcí, kalibračními měřeními. Dále studen získá praktické zkušenosti s vlastními postupy měření, které zohledňují evropskou normativu. Tyto postupy bude studen dále implementovat do SW nástroje LabWIEV, pomocí kterého bude provedena částečná automatizace měření, která vyplyne z výše zmiňovaných bodů.

3D vizualizace šíření rádiového signálu v nerovném terénu

Pavel Pechač, pechac@...

Pro precizní plánování pozemních pevných i mobilních bezdrátových spojů je nezbytná znalost příslušných terénních profilů. Obecně je k dispozici několik typů digitálních výškopisných modelů terénu s různými parametry a rozlišením, nicméně většinou jsou při návrhu rádiových spojů uvažovány pouze 2D řezy, tj. 2D výškové terénní profily. To může v některých případech vést k zásadním chybám, např. v případě, kdy se signál odráží od významných terénních překážek mimo daný profil. Cílem projektu je na základě vhodně zvolených reálných scénářů rozbor a vizualizace těchto případů. Řešení bude vyžadovat práci s 3D modelem terénu a hledání dominantních cest signálu pomocí techniky ray tracing. Téma je vhodné např. pro studenty počítačové grafiky.

Vertikální změny fluktuace indexu lomu v přízemních vrstvách turbulentní atmosféry

Pavel Pechač, pechac@...

Fluktuace indexu lomu v turbulentní atmosféře způsobují náhodné změny přijímaného signálu u pevných spojů v rádiovém i optickém frekvenčním pásmu. Velikost těchto fluktuací je zpravidla popisována tzv. strukturní konstantou indexu refrakce. Cílem projektu je analýza výškových změn tohoto parametru v přízemních vrstvách atmosféry s využitím dlouhodobých měření na 150 m stožáru v Poděbradech.

Iterativně restartovaná Arnoldiho metoda pro řešení dekompozice do charakteristických modů

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Nastudujte algebraické řešení tzv. zobecněného vlastního problému (generalized eigenvalue problem) a zaměřte se na algebraické metody, které tento problém řeší (QZ, resp. zobecněný Schurův rozklad, SVD a iterativní Arnoldiho metodu). Z uvedených algoritmů využijte právě Arnoldiho metodu (v MATLABu k dispozici jako built-in funkce) pro řešení dekompozice do charakteristických modů. Výsledky ověřte oproti již existujícímu řešení (QZ rozklad).

Studie přesnosti řešení charakteristických modů v závislosti na kvalitě diskretizační mříže - konvergence řešení

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Seznamte se s teorií charakteristických modů, a dále nastudujte tvar pole uvnitř kulového rezonátoru. Na příkladů kulových modů pro dokonale vodivý kulový rezonátor vyhodnoťte jaké přesnosti lze dosáhnout numerickým řešením a jak je toto řešení náchylné na kvalitu diskretizační mřížky.

Vývoj adaptabilního řešiče pro metodu charakteristických modů

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Seznamte se s teorií charakteristických modů a problémy souvisejícími s jejím nasazením širokém frekvenčním rozsahu. Popište jednotlivé chyby, ke kterým dochází v numerické implementaci a důvod proč vznikají. Dále rozpracujte adaptabilní vzorkovač frekvencí, který podává vynikající výsledky při řešení komplikovaných struktur.

GPU computing v MATLABu

Miloslav Čapek, miloslav.capek@...

Seznamte se s možnostmi inverze a faktorizace matice v MATLABu (Gaussova eliminace, LU rozklad, QR rozklad, …). S pomocí výpočetní grafické karty lze tyto procedury výrazně zrychlit. Stanovte proto numerickou náročnost (složitost algoritmu) pro jednotlivé techniky a doporučte vhodnou implementaci pro stávající analyzátor. Vyčíslete možnou úsporu času, pro vybrané techniky, můžete přitom uvažovat specifické vlastnosti matice (je symetrická, její reálná a imaginární část jsou opět symetrické).

Pages