Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-ESTAk. rok: 2017/2018
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
Druhá generace standardu pro terestrické digitální televizní (DVB-T2) vysílání umožňuje využít k vysílání a příjmu i techniky prostorové diverzity multiple-input single-output (MISO). Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu zpracování přenosu signálů terestrické digitální televize druhé generace (standardy DVB-T2/T2-Lite) využívající prostorovou diverzitní techniku MISO a v budoucnu 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 (BER) a kvalitu přenosu.
Školitel: Kratochvíl Tomáš, prof. Ing., Ph.D.
Třetí generace standardu Advanced Television Systems Committee (ATSC 3.0) představuje výrazné technické vylepšení (např. LDM multiplexing, komunikační technologií MIMO) a velkou flexibilitu systémových parametrů (např. vyšší M-stavová modulace). Téma doktorské práce je zaměřeno na základní analýzu zpracování přenosu signálů terestrické digitální televize třetí generace ATSC 3.0. Předpokladem úspěšné analýzy je vytvoření vhodného simulačního modelu, který uvažuje i vícecestné šíření signálu a selektivní úniky, a dále nastavitelné parametry jednotlivých bloků vysílacího a přijímacího systému. Předpokládá se i verifikace teoretických (simulačních) výsledků pomocí experimentálního měření v laboratoři pomocí softwarového rádia (SDR-USRP). Cílem práce je stanovení vlivu systémových parametrů na dosaženou chybovost (BER) a kvalitu přenosu.
Školitel: Polák Ladislav, doc. Ing., Ph.D.
Cílem projektu je rozpracovat způsoby popisu nelineárních elektronických soustav pomocí teorie Volterrových řad a nalézt efektivní metody jejich řešení. V teoretické části budou kriticky hodnoceny stávající a hledány výpočetně efektivnější postupy, včetně aplikace vícerozměrné Laplaceovy transformace a souvisejících numerických metod. Pozornost bude zaměřena na využitelnost metod pro analýzu soustav s rozprostřenými parametry s nelinearitami. V experimentální části se předpokládá využití závislostí mezi jádry Volterrovy řady a X-parametry měřenými nelineárním vektorovým obvodovým analyzátorem. U uchazeče se předpokládá zájem o aplikovanou matematiku a programování v prostředí Matlab.
Školitel: Brančík Lubomír, prof. Ing., CSc.
Disertační práce se zaměřuje na vývoj metodiky v časové oblasti pro charakterizaci pulsních (širokopásmových) anténních polí. Důraz je kladen na zkreslení vyzařovaných EM signatur a jeho popis pomocí vhodně definovaných činitelů věrnosti (fidelity factors) anténních systémů s uvážením schopnosti tvarování a směrování svazku takových systémů. Práce bude zahrnovat (1) analytické a numerické analýzy generických anténních elementů; (2) obecný popis pulsních EM vyzařovacích charakteristik anténního pole v závislosti na parametrech konfigurace (např. umístění anténních elementů) a buzení (např. tvar pulsu budících elektrických proudů); (3) analytickou studii vzájemné EM vazby anténních elementů v časové oblasti; (4) ilustrativní parametrické studie vybraných anténních polí, které validují navržené koncepty.
Školitel: Štumpf Martin, doc. 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). Efektivnost navržených metod bude vyhodnocena srovnáním se standardními statistickými přístupy jako je metoda Monte Carlo. U uchazeče se předpokládá zájem o aplikovanou matematiku a 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 a aplikace v inteligentních komponentách fyzické vrstvy komunikačních systémů.
Školitel: Šotner Roman, doc. Ing., Ph.D.
Téma doktorské práce je zaměřeno na analýzu a modelování osobních asistivních technologií pro podporu osob se smyslovým nebo pohybovým hendikepem. Práce je zaměřena na návrh bezdrátových sítí obrazových a zvukových senzorů a jejich konektivitu do sítí Internetu věcí a služeb (IoT). Řešena bude optimalizace systémů s ohledem na extrakci relevantních příznaků ze snímaných dat, objem přenášených informací v bezdrátové síti, energetickou a výpočetní náročnost jednotlivých komponent systému a současnou spolehlivost v rámci koexistence se současnými a zejména budoucími bezdrátovými systémy (WLAN, WRAN, LTE, BLE, ZigBee a další). Cílem práce je experimentální ověření konceptu bezdrátové sítě na vybraných scénářích použití osobního asistivního systému.
Očekávaný výzkum se zaměří na možnosti zobrazování (ve smyslu inverzního zdrojového problému) monostatických pulsních radarových odezev z nevybuchlé munice, která je skryta v zemi. Úspěšné dokončení disertační práce povede k (a) efektivním analytickým nebo/a numerickým metodám pro výpočet transientních odezev rozptýleného EM pole; (b) věrohodné interpretaci signatur cílů a (c) k navržení k protoptypu monostatického radaru se zaměřením na jeho pulsní generátor and vysílací/přijímací anténní systém.
Projekt je zaměřen na detekci alkoholu u mluvčích na základě analýzy telefonního řečového signálu. 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.
Výzkum je zaměřen na modelování, simulace a experimentální ověřování obvodových realizací harmonických oscilátorů vyšších řádů a generátorů neharmonického průběhu pro struktury fyzické vrstvy komunikačních systémů základního a mezifrekvenční pásma. 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.
Časo-prostorové chování radiových kanálů lze popisovat a odhadovat pomocí různých geo-statistických metod. Data, reprezentující změřený kanál, jsou obvykle dostupná pouze v omezeném počtu bodů v prostoru, například v místech umístění základnových stanic. Geo-statistické metody mohou být použity pro interpolaci mezi známými daty a k odhadu parametrů kanálu v požadovaných bodech prostoru - například v bodech umístění mobilních uživatelů. Cílem této disertační práce je navrhnout vhodné metody pro predikci parametrů kanálu (např. RSSI, nebo jiných indikátorů kvality kanálu) v případě pohybujících se terminálů. Středem zájmu je obzvláště situace, kdy také někteří mobilní uživatelé poskytují informace o kvalitě kanálu. Navržené metody by měly být schopny využít opakovaná měření v jednotlivých souřadnicích pevně umístěných základnových stanic i mobilních uživatelů a umožnit tak spolehlivě predikovat budoucí stav komunikačního kanálu v nových souřadnicích. Předpokládá se spolupráce s prof. Franz Hlawatsch, TU Wien, Rakousko.
Školitel: Maršálek Roman, prof. Ing., Ph.D.
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 více parametrů během činnosti. Zaměření projektu je tedy zejména na komplexní rekonfigurovatelnost ve více rozměrech.
Školitel: Urbanec Tomáš, Ing., Ph.D.
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 budoucích mobilních sítí 5G (např. LTE/LTE-A) a bezdrátovými službami (např. IEEE 802.11g/n/ac) ve sdílených ISM frekvenčních pásmech. Tyto scénáře mohou být kritické (dochází k úplnému výpadku rušeného i rušícího signálu) a nekritické (přijatelná kvalita obou poskytovaných koexistujících služeb). Cílem práce je ověření definovaných koexistenčních scénářů a jejich analýza pomocí vhodných simulačních modelů. Předpokládá se i verifikace teoretických (simulovaných) výsledků pomocí měření na reálných signálech bezdrátových služeb nebo v laboratorních podmínkách. Na základě výsledků budou definováni doporučení pro tzv. „coexistence-free“ provoz bezdrátových systémů ve sdílených frekvenčních pásmech.
Téma doktorské práce je zaměřeno na definici a analýzu možných koexistenčních scénářů mezi bezdrátovými službami sítí 4G/5G (např. LTE/LTE-A, IEEE 802.22, IEEE 802.11af/ah) a službami terestrické digitální televize (DVB-T/T2/T2-Lite) ve sdíleném UHF pásmu. Tyto scénáře mohou být kritické (dochází k úplnému výpadku rušeného i rušícího signálu) a nekritické (přijatelná kvalita obou poskytovaných koexistujících služeb). Cílem práce je ověření definovaných koexistenčních scénářů a jejich analýza pomocí vhodných simulačních modelů. Předpokládá se i verifikace teoretických (simulovaných) výsledků pomocí měření na reálných signálech bezdrátových služeb nebo v laboratorních podmínkách. Na základě výsledků budou definováni doporučení pro tzv. „coexistence-free“ provoz bezdrátových systémů ve sdílených frekvenčních pásmech.
Stále rostoucí nároky na vysokorychlostní přenosy v mobilních sítích vedou k využívání stále vyšších kmitočtových pásem. V oblasti milimetrových vln je k dispozici dostatečná šířka pásma, avšak extrémně zde narůstají ztráty šířením. Krátká vlnová délka, však umožňuje realizovat velmi malé antény a sdružovat je do řad, které nabízejí velký zisk a mohou ztráty šířením výrazně eliminovat. Cílem projektu je výzkum a vývoj algoritmů pro adaptivní tvarování svazků v kombinaci s masívním MIMO systémem, které by byly schopny optimálně kombinovat oba přístupy v závislosti na stavu přenosového kanálu a požadavků uživatelů. Součástí projektu je i studie možné hardwarové implementace navržených algoritmů a metody řízení anténních řad.
Školitel: Prokeš Aleš, prof. Ing., Ph.D.
Se stále se snižujícím napájecím napětím se zhoršuje schopnost ovládat např. ladící rozsah filtru a docílit stejného pásma přeladění jako ve stávajících systémech s běžným napájecím napětím. Hlavním úkolem práce bude hledání řešení (obvodových struktur) a metod elektronického řízení aplikací (např. filtry a oscilátory) pracujících jako komponenty moderních komunikačních systémů, které umožní vhodně kombinovat řídící schopnosti řiditelných aktivních součástek nebo docílit změnu charakteru závislosti ladící charakteristiky na řídícím parametru (parametrech) aplikace či aktivního prvku tak, aby se při stále stejném rozsahu řídící veličiny podstatně vylepšil rozsah přeladění aplikace. Verifikace zamýšlených metod bude probíhat simulacemi v PSpice a Cadence IC6 (CMOS technologie AMIS 0.35 um nebo TSMC 0.18 um) i experimentálně.
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, WLAN, WPAN) 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.
Analýza šíření vlnových polí v časové oblasti je klíčové v elektromagnetismu (s aplikacemi na hustě vrstevnaté struktury integrovaných obvodů a jejich signálovou a EMC/EMI analýzu) i v elastodynamice (s aplikacemi v oblasti průzkumu zemního plynu a ropy). Výzkum v rámci disertační práce se proto zaměří na vývoj efektivních výpočetních modelů pro analýzu odezev pulsního vlnového pole s tenkými a vysoce kontrastními konfiguracemi se zahrnutím jejich relaxačních vlastností (např. plazmonové/meta-materiálové tenké vrstvy).
Disertační práce se zaměřuje na časoprostorovou elektromagnetickou analýzu anténních systémů vykazující plazmonové vlastnosti. Výzkum se soustředí zejména na analytický popis pulsních vyzařovacích charakteristik vybraných anténních struktur s důrazem na analýzu zkreslení pulsů a možnosti jejich tvarování.
Neustále se zvyšující počet komunikačních zařízení na danou plochu a zvyšování kvality služeb vyžaduje přidělování stále širšího kmitočtového spektra. Kmitočtový rozsah milimetrových vln (MMW) mezi 30 a 300 GHz přitahuje stále větší pozornost jako možný kandidát pro příští generace širokopásmových mobilních sítí. Specifická omezení šíření MMW signálu, mimořádně velká šířka pásma a časově proměnné prostředí způsobené mobilními uživateli připojenými k páteřní síti pohybujícími se v členitých městských prostředích vytvářejí zcela nové požadavky pro vývoj širokopásmových komunikačních systémů využívajících pokročilé technologie pro eliminaci nežádoucích časově proměnných vlastností kanálu. Cílem projektu je měření a modelování širokopásmových nestacionárních MMW kanálů v časové a prostorové doméně (tj. modelování přenosového prostředí mezi mobilními uživateli a páteřní sítí) s cílem posoudit možnost využití pokročilých technik, jako je tvarování svazku nebo prostorové multiplexování pro tzv. „massive MIMO“ systémy.
V současné době jsou k disposici nové zajímavé MIO na bázi GaN, 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.
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 a inteligentních obvodových strukturách.
Práce je zaměřena na výzkum nových radiolokačních signálů a vhodných detekčních technik pro přesnější a jednoznačné určení radarových cílů. Předpokládá se hledání optimální kombinace pulsního radarového signálu (i několika signálů v součinnosti) a filtrace v detektoru pro reálné cíle a závoje.
Školitel: Šebesta Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Předmětem vědeckého projektu je výzkum nových metod a technologií pro optické bezkabelové spoje (OBS) založených na implementaci prvků vláknové optiky do systému komunikačního řetězce. Cílem projektu je analýza možností aplikace OBS v dopravní telematice, 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. Popisovaný výzkum je součástí připravovaného grantového projektu GAČR.
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. Součástí práce bude analýza zdrojů chyb v měřícím systému, zejména vliv atmosféry a parametrů použitých SDR přijímačů. 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.
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.
Školitel: Dřínovský Jiří, Ing., Ph.D.
Projekt je zaměřen na výzkum mikrovlnných komponentů, které jsou programovatelné pro dosažení požadované funkce v závislosti na konkrétních potřebách. Pozornost by měla být soustředěna zejména na rozvoj programovatelných přenosových struktur založených jak na konvenčních, tak na uměle vytvořených materiálech. Navržené komponenty by měly nalézt uplatnění v oblasti budoucích bezdrátových komunikačních systémů.
Příjem mikrovlných signálů přicházejících z kosmického prostoru je charakteristický velmi nízkým poměrem Eb/N0. Jedná se většinou o signály s fázovým nebo frekvenčním 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 a také přesná kompenzace Dopplerova posuvu. 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.
Nízká účinnost koncových stupňů je jeden z největších nedostatků současných mobilních komunikačních transceiverů. Významným negativním faktorem je v tomto směru velký poměr mezi špičkovým a sřtedním výkonem vysílaného signálu (PAPR). Dosud používané metody redukce PAPR byly navrženy zejména pro signály OFDM a jejich aplikace pro signály předpokládané v systémech 5G není přímo možná, zejména vzhledem k špatné časové lokalizaci některých post-OFDM signálů, kdy se jednotlivé vysílané symboly mohou záměrně překrývat. Cílem práce je nalézt takové metody zpracování signálů, které umožní redukovat PAPR i pro signály 5G.
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.
Cílem projektu je prozkoumat možnosti měření elektromagnetických polí na povrchu zvířecí lebky a navrhnout řešič inverzní úlohy, která povede na určení ekvivalentních proudů uvnitř lebky. Aby bylo možné ověřit správnost řešení inverzí úlohy, musí být navržen fantom zvíření hlavy, který umožní definovaně měnit proudy uvnitř mozku a měřit jeho projevy na povrchu lebky. Popisovaný výzkum je součástí připravovaného grantového projektu, který bude řešen ve spolupráci s Národním ústavem duševního zdraví v Praze a Nenckého institutem experimentální biologie ve Varšavě.
Školitel: Raida Zbyněk, prof. Dr. Ing.
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 struktury fyzické vrstvy komunikačních systémů v základním a mezifrekvenčním pásmu. 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).
Práce je zaměřená na studium atmosférické turbulence, která je významným faktorem ovlivňujícím vlastnosti optického záření v celém jeho spektru. Práce sestává s detailní analýzy turbulentního prostředí, studia horizontálních a vertikálních modelů atmosféry a návrhu vlastní metodiky kvantifikace míry turbulence s ohledem na potřeby optické bezkabelové komunikace.
Školitel: Hudcová Lucie, doc. Ing., Ph.D.
Šifrování na fyzické vrstvě využívá kvazi-náhodných změn parametrů fyzikálního kanálu (polarizace, kmitočet) k zašifrování přenášené informace. Kvazi-náhodné změny specifikuje šifrovací klíč, který může být chemické, elektrické, magnetické nebo elektromagnetické povahy. Projekt je zaměřen na výzkum účinných přístupů k šifrování na fyzické vrstvě (elektromagnetické šifrování) a na MAC (media access control) vrstvě (šifrovaný přístup ke kanálu). Výsledkem výzkumu by měly být účinné šifrovací strategie kombinující různé způsoby šifrování. Popisovaný výzkum je součástí připravovaného grantového projektu.
V přímém protikladu se současným trendem výzkumu v příslušné literatuře, správné fyzikální pochopení mechanismu šíření podél těla vyžaduje analytický popis v časové oblasti, který respektuje princip kauzality. Výzkum v rámci disertační práce se proto zaměří an analýzu šíření pulsního EM pole v blízkém okolí (zjednodušeného modelu) lidského těla. Správnost navrženého modelu šíření bude prokázána pomocí numerických i skutečných experimentů.
Cílem projektu je navrhnout, zdůvodnit a ověřit metodu stanovení míry koherence a polarizace 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 s využitím metod Fourierovy Optiky pro modelování optických svazků, jejich skládání a šíření turbulentní atmosférou. Požaduje se experimentálně ověřit míru vzájemné interference svazků vytvářejících výslednou vysílací charakteristiku.
Cílem projektu je zlepšení metod pro automatizované testování elektronických obvodů vč. vysokofrekvenčních. 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 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.
Školitel: Kolka Zdeněk, prof. Dr. Ing.
Cílem projektu je řešení zesilovačů 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. Práce se zaměří také na návrh vhodných výstupních obvodů, realizujících manipulaci harmonických kmitočtů. V průběhu práce bude potřeba obvody simulovat, provádět realizace vybraných konstrukcí i zavést vhodnou metodiku měření pro použití u těchto obvodů.
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.
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).
Cílem projektu je hledání nových metod pro zdokonalení ultrazvukových senzorů pro měření vzdálenosti používaných v automobilovém průmyslu. Současným trendem je zvyšování rozsahu měřitelné vzdálenosti (jak minimální tak maximální), možnost využití kódů a měření několika senzory současně (každý senzor je vybaven jiným kódem a rozlišení přijímaného odraženého signálu je provedeno na základě detekce přijatých kódů), adaptivní metody využívající měření parametrů použitých ultrazvukových senzorů a optimalizace systému na základě aktuálních parametrů senzoru a pokročilé metody diagnostiky. Školitel specialista: doc. Dr. Ing. Pavel Horský, ON Design Czech
Hluboké architektury sestávají z násobných vrstev nelineárních operací (např. umělé neuronové sítě se skrytými vrstvami). Prohledávání prostoru parametrů hlubokých architektur je komplikovanou úlohou, nicméně v nedávné době byly publikovány algoritmy učení, které tuto úlohu řeší. Projekt je zaměřen na detailní studium hlubokých architektur a jejich učení, na softwarovou implementaci využívající paralelního programování a na jejich využití v oblasti výpočetního elektromagnetismu.