ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA

Transkript

1 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně magisterský studijní obor ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA EST STÁTNÍ ZÁVĚREČNÉ ZKOUŠKY průběh, pokyny a tématické okruhy 2009/10

2 Elektronika a sdělovací technika OBSAH 1. PRŮBĚH A POKYNY 3 2. TÉMATICKÉ OKRUHY 6 a) Teorie elektroniky a rádiové komunikace 6 Teorie elektronických obvodů MTEO/LTEO 6 Teorie rádiové komunikace MTRK/LTRK 6 Směrové a družicové spoje MSDS/LSDS 6 Počítačové a komunikační sítě MPKS/LPKS 7 Systémy mobilních komunikací MSMK/LSMK 7 b) Aplikovaná elektronika a komunikace 9 (1) Programovatelné logické obvody MPLD/LPLD 9 (1) Mikropočítače pro přístrojové aplikace MMIA/LMIA 9 (1) Analýza a syntéza řečových signálů MASS 9 (1) Videotechnika MVDK/LVDK 10 (1) Počítačové systémy a jejich aplikace MPOA 10 (2) Signálové procesory MSPR 10 (2) Digitální televizní systémy MDTV 11 (2) Radioelektronická měření MREM/LREM 12 (2) Fotonika a optické komunikace MFOK/LFOK 12 (3) Antény a šíření rádiových vln MASV/LASV 13 (3) CAD ve vf. a mikrovlnné technice MCVT 13 (3) Navrhování rádiových spojů MNRS/LNRS 14 (3) Mikrovlnná integrovaná technika MMIT 14 (3) Radiolokace a radionavigace MRAR/LRAR 14 2

3 Průběh a pokyny 1. Průběh a pokyny V aktualitách v dokumentu: je zveřejněna fakultní Vyhláška o Státních závěrečných zkouškách (dále jen SZZ) pro studenty posledního ročníku magisterských studijních programů Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika prezenční i kombinované formy v akademickém roce 2009/10. Ke SZZ na oboru M-EST/ML-EST může postoupit pouze student, který splní následující podmínky: Nejpozději do se v IS přihlásí ke SZZ (součástí přihlášky je také výběr výukových předmětů pro ústní zkoušku z předmětu Aplikovaná elektronika a komunikace, vybírá se jeden předmět z skupiny předmětů číslo skupiny je uvedeno v kapitole Tématické okruhy níže před názvem předmětu). Do konce zkouškového období letního semestru pro 2. ročník tj. do splní kreditovou skladbu včetně podmínek daných studijním plánem oboru (platí pravidla platná ke dni nástupu na magisterské studium, kredity v jedné skupině nelze suplovat kredity z druhé skupiny). Nejpozději do do 15:00 odevzdá diplomovou práci (DP) v tištěné verzi na sekretariátu Ústavu radioelektroniky a potvrdí elektronickou verzi práce se všemi náležitostmi v informačním systému (IS), viz vyhláška: Způsob odevzdávání a formu diplomové práce upravuje směrnice rektora: a upřesňující vyhláška děkana: Shrnutí procesních úkonů a podmínek při odevzdávání DP: Text diplomové práce student vloží do IS výhradně ve formátu PDF. Odevzdává-li student i přílohy, musejí být komprimovány do jediného souboru ZIP. DP musí student vložit do IS současně s odevzdáním tištěné práce, tj. do Po tomto termínu bude vkládání prací do IS zablokováno. Po vložení DP do IS musí student zatrhnout "odsouhlaseno studentem". IS pošle vedoucímu práce zprávu o odevzdání elektronické diplomové práce. Student vytiskne z IS licenční smlouvu a prohlášení o shodě elektronické a listinné verze práce. Jak smlouva tak prohlášení se volně vkládají do odevzdávaného originálu listinné formy DP. Vedoucí práce v IS překlopí práci do stavu odevzdáno po kontrole shody elektronické a listinné formy DP a na základě odevzdaného podepsaného prohlášení o shodě listinné a elektronické verze práce. Po odevzdání DP a splnění všech výše uvedených podmínek k postupu ke SZZ budou sestaveny komise a k nim přiřazeni studenti s časovým termínem zkoušky (obvykle je student přiřazen do komise, ve které je členem jeho vedoucí práce). Seznamy komisí, místnosti konání SZZ a rozvrh termínů SZZ pro jednotlivé studenty bude zveřejněn v IS do středy do 15:00. 3

4 Elektronika a sdělovací technika Současně po odevzdání DP vedoucí vaší práce a její oponent do IS postupně vloží posudky a odsouhlasí jejich zobrazení pro příslušného studenta. Všechny posudky budou zveřejněny do středy do 15:00 hodin. Pro prezentaci diplomové práce při obhajobě před komisí doporučujeme použít vzorovou prezentaci s pokyny k přípravě. Vše si lze stáhnout ze stránky: Doporučujeme vlastní prezentaci konzultovat s vedoucím práce. V pondělí od 13:00 do 15:00 hodin budou ve všech místnostech, kde budou probíhat SZZ, připraveni tajemníci komisí, aby vám pomohli uložit do počítače vaše prezentace a nachystat vaše realizace k předvedení. Příprava prezentací a realizací v uvedeném termínu je povinná. Instalace prezentace během SZZ nebude akceptována. Státní závěrečné zkoušky proběhnou v úterý a ve středu podle výše uvedeného rozpisu. Každý student musí ke zkoušce přijít nejméně o 30 minut dříve k místnosti SZZ. Zkouška začíná obhajobou diplomové práce. V podstatě se jedná o stejnou proceduru, kterou každý prodělal v lednu při obhajování projektu MM2E. Student shrne postup řešení zadané DP a prezentuje dosažené cíle a výsledky. Po prezentaci následuje rozprava k DP. Doporučená délka prezentace je okolo 8 minut, s rozpravou by doba obhajoby DP neměla přesáhnout 15 minut. Následují zkoušky z prvního a z druhého předmětu ústní části SZZ. Okruhy otázek jsou k dispozici u každého výukového předmětu, který je zkoušen u SZZ, v IS a jsou součástí této publikace. Ústní část SZZ začíná předmětem Teorie elektroniky a rádiové komunikace, který zahrnuje otázky z povinných předmětů magisterského studia oborů M-EST a ML-EST (MTEO/LTEO, MTRK/LTRK, MSDS/LSDS, MPKS/LPKS, MSMK/LSMK). Předseda komise dá pokyn komisařům k pokládání otázek studentovi (obecnějších i specifičtějších) z nabízených okruhů k danému zkušebnímu předmětu (obvykle 3-4 otázky). Student bez přípravy na položené otázky odpovídá. Následuje druhý předmět ústní části SZZ Aplikovaná elektronika a komunikace, který zahrnuje otázky ze studentem vybraných výukových volitelných oborových předmětů (obvykle 2 otázky pro jeden výukový předmět). Zkouška je vedena stejným způsobem jako u předmětu Teorie elektroniky a rádiové komunikace. Během SZZ komisaři individuálně hodnotí odpovědi (dělají si poznámky), po ukončení ústní části SZZ je zkoušený student vyzván k opuštění zkušební místnosti tak, aby se komise mohla poradit a povést souhrnné hodnocení, udělí dílčí známky (A až F) za obhajobu DP, za předmět Teorie elektroniky a rádiové komunikace a za předmět Aplikovaná elektronika a komunikace. Hodnocení je bezprostředně uloženo do IS. Po ukončení hodnocení tajemník komise vyzve studenta a předseda jej seznámí s celkovým výsledkem SZZ (tj. prospěl s vyznamenáním, prospěl velmi dobře, prospěl a nebo neprospěl). Podrobné hodnocení je studentovi přístupné v IS. V případě neúspěchu předseda komise studenta seznámí s podmínkami reprobace. Po skončení celých SZZ proběhne slavnostní vyhlášení výsledků SZZ a budou oceněni ti nejlepší. Přesný termín a místnost bude stanovena po zveřejnění sestavy komisí (obvykle jedna až dvě hodiny pro ukončení SZZ posledního studenta). Promoce proběhnou ve dnech a Absolventi jsou obvykle rozděleni abecedně na několik skupin a každý den je stanoveno několik termínu promocí. Pokud neuspějete z ústní části SZZ, lze příslušný neúspěšný předmět opakovat v náhradním termínu SZZ (koncem srpna 2010 termín bude upřesněn vyhláškou). Pokud neuspějete při 4

5 Průběh a pokyny obhajobě DP, lze ji znovu obhajovat nejdříve v následujícím řádném termínu SZZ (tj. v červnu 2011). Pokud tyto informace nejsou dostačující nebo si nejste s něčím jistí, obraťte se na nejprve na vašeho vedoucího práce. V případě závažnějších otázek nebo námětů pro doplnění této příručky se obraťte na předsedu oborové rady prof. Raidu raida@feec.vutbr.cz nebo studijního poradce ing. Šebestu sebestaj@feec.vutbr.cz. Pevné nervy a mnoho zdaru při státních závěrečných zkouškách vám přeje celý pedagogický sbor oborů M-EST a ML-EST. 5

6 Elektronika a sdělovací technika 2. Tématické okruhy a) Teorie elektroniky a rádiové komunikace Teorie elektronických obvodů MTEO/LTEO 1. Zákony a teorémy v elektronických obvodech. 2. Obvodové funkce a jejich intepretace. 3. Modelování elektronických obvodů. 4. Maticové metody řešení linearizovaných obvodů. 5. Postup řešení elektronických obvodů s regulárními a neregulárními prvky. 6. Citlivostní a toleranční analýza obvodů. 7. Šumová analýza obvodů. 8. Řešení stability obvodů a oscilační podmínky. 9. Syntéza obvodů RLC. 10. Metody analýzy nelineárních obvodů. Teorie rádiové komunikace MTRK/LTRK 1. Kapacita kanálu, základy teorie informace: informace, entropie, Shannonovy věty. 2. Rádiové komunikační signály: ekvivalence BP (bandpass) a LP (lowpass), komplexní obálka, vzájemný převod. 3. Mezisymbolové přeslechy: tvarování signálových prvků, filtr přijímače a vysílače, typy filtrů pro potlačení ISI, vyrovnavače princip, zero forcing, MMSE. 4. Detekce signálu: kanál AWGN, příjem binárního signálu, kriteria maximum a posteriori a maximum likehood (základní princip). 5. PSK, BPSK, DPSK, mnohostavová PSK, QPSK, OQPSK, M-QAM: principy, modulace a demodulace, konstelační diagramy. CPFSK: Princip. 6. Systémy s rozprostřeným spektrem: princip rozprostření a jeho výhody, rozdělení DS-SS / FHSS, rozprostírací posloupnosti, jejich druhy a korelační vlastnosti, synchronizace v DS- SS, přijímač Rake -princip, CDMA. 7. Rádiové kanály: únik, charakteristiky kanálů, diversita. 8. OFDM: Princip, výhody, modulace pomocí IFFT, schema modulátoru a demodulátoru, ochranný interval. 9. Teorie kódování: Blokové a konvoluční kódy, princip turbo kódů. 10. Ostatní: princip Časově prostorového kódování, princip TCM, UWB komunikace. Směrové a družicové spoje MSDS/LSDS 1. Všeobecný popis radioreleového spoje (RRS): frekvenční pásma, kvalitativní parametry analogových a digitálních RRS. 2. Vliv šíření elektromagnetických vln na parametry RRS: statistické parametry, stanovení trasy úseku RRS, komunikační rovnice, prostorová a frekvenční diversita, pasivní retranslace. 3. Analogové a číslicové RRS: typy přenášených signálů, technologie. 6

7 Teorie elektroniky a rádiové komunikace 4. Družicové spoje (DS): dráhy komunikačních družic a predikce polohy, rušený pohyb, Dopplerův posuv frekvence. 5. Energetická bilance DS : vyzařovací vlastnosti antén, polarizace, šumová teplota antény, ekvivalentní šumová teplota systému, vliv srážkového mraku na uplink a downlink DS, Faradayova rotace. 6. Typy přenášených signálů DS: přístupové techniky FDMA, TDMA, CDMA, náhodný přístup. 7. Technologie družic: lineární transpondér, těleso a termodynamika družice, polohové senzory a stabilizace polohy, antény družice, technologie bodových anténních svazků (Spot Beams) a adaptabilní šířky pásma (Bandwidth on Demand). 8. Družicové systémy pevné a pohyblivé služby: systémy s různými konstelacemi kosmického segmentu. 9. Systémy VSAT: architektura a parametry sítě. 10. Družicové navigační systémy: principy lokalizace, způsoby komunikace, přesnost časování, kmitočtové standardy GPS. Počítačové a komunikační sítě MPKS/LPKS 1. Komunikační sítě, topologie, modely (ISO/OSI, TCP/IP), funkce vrstev. 2. Aplikace HTTP, FTP, SMTP, DNS. 3. Protokolová sestava TCP/IP: TCP (navazování spojení, řízení toku), UDP, IP (směrování, fragmentace, adresy, NAT/PAT). 4. Přenosová média: kabeláž pro LAN, optická vlákna - základní vlastnosti. 5. Lokální počítačové sítě, přístupové metody (Aloha, CSMA, CSMA/CD, CSMA/CA). 6. Ethernet: princip, varianty-100m/1g/10g, aktivní prvky, VLAN, PoE, topologie, protokol Spanning Tree, strukturovaná kabeláž. 7. Multimediální aplikace: základní požadavky, protokoly RTP a SIP, služby VoIP, metody zajištění kvality služby v sítích IP. 8. Bezpečnost síťového provozu: základy kryptografie (symetrická, s veřejným klíčem, blokové a proudové šifry), autentizace, integrita - MD5, SHA, certifikáty, protokoly SSL, IPsec. 9. Management: protokol SNMP, databáze MIB. 10. Vysokorychlostní sítě, techniky MPLS, MP S, fotonické sítě. Systémy mobilních komunikací MSMK/LSMK 1. Radiotelefonní systém GSM: kmitočtová pásma, výkonové úrovně, zpracování signálů architektura systému. 2. Systém GSM: zabezpečení signálu proti zneužití, ověření účastníka v síti, šifrování dat. 3. Přenos datových signálů v sítích GSM (HSCSD, GPRS, EDGE), vlastnosti, výhody a nevýhody jednotlivých technologií. 4. Měření kvality služeb v radiotelefonní síti GSM, systémy pro měření (Qvoice, TEMS, ROMES). 5. Systémy třetí generace UMTS: IMT 2000, přenosová rychlost signálu, kmitočtová pásma, rádiové rozhraní UTRA, architektura systému. 6. UMTS TDD a UMTS FDD (jejich výhody a nevýhody), definice jednotlivých rozhraní v systému, přenos hlasu a dat. 7

8 Elektronika a sdělovací technika 7. UMTS: typy handoveru, dynamická velikost buňky, řízení výkonu mobilní stanice. 8. UMTS: Páteřní síť a její popis, propojení se stávajícími systémy. 9. Bezdrátové přístupové sítě WLAN (802.11): popis jednotlivých standardů (a-i), vrstvový model OSI, popis fyzické vrstvy (používané modulace, vysílané výkony atd.). 10. WIMAX a Mobile WiMAX: technologie, fyzická vrstva, přístupové metody. 8

9 Aplikovaná elektronika a komunikace b) Aplikovaná elektronika a komunikace (1) Programovatelné logické obvody MPLD/LPLD 1. Zápis logických funkcí, jejich realizace strukturami PROM, PAL, PLA. Typická struktura I/O buňky. Princip realizace logických funkcí v obvodech FPGA. 2. SPLD, CPLD, FPGA - struktura, základní vlastnosti, nejdůležitější parametry. 3. Paměťové prvky v FPGA, bloky pro syntézu kmitočtu a pro další zpracování hodinových signálů, I/O standardy. 4. Realizace složitých kombinačních logických funkcí v PLD. Víceprůchodové a iterativní zapojení. Sériová a paralelní sčítačka. 5. Synchronní systémy, princip a výhody, použití klopných obvodů typu D a T; vzájemná konverze různých typů klopných obvodů. 6. Synchronní čítače v PLD, binární, Grayovy, LFSR - výhody, nevýhody, popis pomocí HDL. Nepracovní (nevyužité) stavy a jejich ošetření. 7. Stavové automaty typu Moore a Mealy - blokové schéma, typy výstupů, stavové diagramy, ekvivalentní stavy, kódování stavů v obvodech PLD a FPGA. 8. Rychlá sériová komunikace v FPGA: nesymetrický a symetrický způsob přenosu signálů, modely časování, kódování dat, multigigabitové transceivery. 9. Ověření funkce navržené konstrukce a odhad časových parametrů. Simulace - typy: funkční, časová, způsoby provedení - grafické rozhraní a testbench, statická časová analýza. 10. Jazyk VHDL. Behaviorální a strukturální styl popisu, souběžné a sekvenční příkazy, proměnné a signály, proces. (1) Mikropočítače pro přístrojové aplikace MMIA/LMIA 1. Speciální funkce AVR GCC, inline a holé funkce, AVR bootloader. 2. Proměnné globální/lokální, registrové proměnné, zapouzdření proměnných, proměnné v paměti programu. 3. Použití ukazatelů, polí, řetězců. Dynamické paměťové struktury. Předávání proměnných funkcím, paměťové nároky při předání proměnné a ukazatele, předávání řetězců v paměti programu. 4. RTOS, princip, úkoly (task), přepínání úkolů, práce s registry a se zásobníkem. 5. Sběrnice Lin, fyzická a linková vrstva, použití. 6. Sběrnice 1-wire a SPI. 7. Čítače/časovače, režimy, princip generování PWM, princip měření střídy signálu. 8. LCD displeje, rozdíl grafických a řádkových, komunikace s řadiči grafických displejů, způsob vykreslování grafiky, rasterizace grafických primitiv. 9. Krokové motory, stejnosměrné motory, serva a jejich řízení pomocí mikrokontroléru. 10. Tendence ve vývoji mikroprocesorů, DMA, 16 a 32 bitové procesory, signálové procesory DSP, kombinace mikroprocesor-fpga. (1) Analýza a syntéza řečových signálů MASS 1. Předzpracování řečového signálu, segmentace, váhování, preemfáze. 9

10 Elektronika a sdělovací technika 2. Základní příznaky řečového signálu a obecný princip jejich získání, energie, počet průchodů nulou, autokorelační koeficienty. 3. Lineární prediktivní kódování, výpočet, význam a odvozené koeficienty. 4. Cepstrální analýza řečového signálu. 5. Metody výběru efektivních řečových příznaků, extrakce, transformace, korelace. 6. Detekce řeč/ticho, určení hranic slov a automatická segmentace řeči na fonetické úseky. 7. Lineární a nelineární časové transformace, výpočet vzdáleností mezi úseky řečového signálu. 8. Základní tón řeči, charakteristika, způsoby jeho určování, význam a využití. 9. Rozpoznávání hlasu, verifikace a identifikace mluvčích. 10. Metody syntézy řeči, základní způsoby přenosu řeči, hlavní typy vokodérů. (1) Videotechnika MVDK/LVDK 1. Televizní kolorimetrie. Popis barevných světel s využitím diagramu CIE x,y. 2. Základní pojmy a principy televizního přenosu. Rozklad obrazu, úplný obrazový signál. 3. Analogové televizní soustavy PAL a NTSC. 4. Zařízení pro snímání obrazových snímačů. Monolitické snímače CCD a CMOS. 5. Zobrazovače CRT, LCD, plazmové a OLED displeje. 6. Digitalizace obrazových signálů podle doporučení ITU-R BT.601 a BT Komprimační algoritmy JPEG, MPEG1, MPEG2. 8. Moderní komprimační algoritmy MPEG4 Part 10 (AVC), SMPTE VC-1, Dirac. 9. Magnetický a optický záznam videosignálů D televize. (1) Počítačové systémy a jejich aplikace MPOA 1. Techniky programování víceúlohových aplikací. 2. Operační systémy reálného času, plánovače (preemptivní, kooperativní), signalizace. 3. Osmibitové procesory Freescale: architektura, systém přerušení. 4. Procesory ARM: architektura, systém přerušení. 5. Sběrnice USB: standardy, přenosové režimy, komunikační protokol, fyzická vrstva, proces enumerace. 6. Sběrnice CAN. 7. Architektura PC: procesory x86, chráněný režim, stránkování, sběrnice. 8. Linux: architektura, inicializace, struktura adresářů, práva, shell. 9. Síťová komunikace: služby TCP a UDP - vlastnosti, použití. 10. Protokol http: popis komunikace. (2) Signálové procesory MSPR 1. Základní architektury procesorů: von Neumanova a harvardská architektura, architektura typu LIW a VLIW, paralelní systémy. Odlišnosti signálových procesorů od procesorů pro všeobecné použití, generace signálových procesorů. 10

11 Aplikovaná elektronika a komunikace 2. Formáty vyjádření čísel s omezenou délkou slova: formát s pohyblivou řádovou čárkou IEEE-754, celočíselný a zlomkový formát, dynamický rozsah a přenost vyjádření, vyjádření záporných čísel, saturační aritmetika, zaokrouhlení. 3. Signálové procesory DSP5685x s pevnou řádovou čárkou firmy Freescale: struktura signálového procesoru, souhrn periferií, mapování paměti. Porovnání s ostatními signálovými procesory. 4. Aritmeticko-logická jednotka: její struktura, přehled registrů a formátů čísel v registrech a paměti, podporované operace, stavové (příznakové) bity. 5. Adresovací jednotka: její struktura, přehled registrů, podporované režimy adresovací jednotky, adresování modulo a bitově reverzované. 6. Řídicí jednotka: obsluha instrukcí skoku do podprogramu a návrat z podprogramu, práce se zásobníkem, hardwarové cykly DO a REP, obsluha přerušení, vektory přerušení, priorita přerušení. 7. Instrukční soubor DSP5685x a jeho použití: základní typy operací, specifika instrukčního souboru, pipelining, vývojové prostředky, návaznost na vyšší programovací jazyk C, intrinsic funkce, implementačně závislé příkazy pragma. 8. Implementace číslicových filtrů v signálovém procesoru: rozdíl v implementaci filtrů typu FIR a IIR, rozdělení na sekce 2. řádu, kanonické a nekanonické struktury, grafy signálových toků, Masonovo pravidlo. Vliv kvantování na vlastnosti číslicových filtrů, vznik mezních cyklů. 9. Metody generace harmonického signálu: generace signálu z tabulky hodnot a pomocí rezonátoru. Spektrální analýza signálů: algoritmus rychlé Fourierovy transformace (FFT), Goertzelův algoritmus, podmínky použití, struktura algoritmu FFT, přizpůsobení algoritmu FFT pro signálový procesor. 10. Periferie signálového procesoru a připojení vnějších prvků: vlastnosti a použití rozhraní SPI a rozhraní HPI, řadič přímého přístupu do paměti, emulace na čipu, testovací rozhraní JTAG. (2) Digitální televizní systémy MDTV 1. Digitalizace obrazových a zvukových signálů - doporučení ITU-BT.R601, vzorkovací formáty obrazu, úrovňové diagramy, datové toky, A/D a D/A převodníky pro video a audio. 2. Zdrojové kódování obrazových a zvukových signálů - základní principy MPEG pro video a audio, kodér a dekodér MPEG video a audio, profily a úrovně struktura elementárních toků. 3. Kanálové kódování a zabezpečení proti chybám přenosu - dopředná chybová korekce FEC, princip RS kódování, princip prokládání, princip konvolučního kódování a zúžení kódu. 4. Programový a transportní tok MPEG - pakety transportního toku MPEG-2 TS, synchronizace přijímače na MPEG-2 TS, programové informace PSI, servisní informace SI, chyby priorit. 5. Standard DVB-S/S2 pro přenos satelitního vysílání - systémové parametry, provozní vlastnosti, modulace QPSK, vliv přenosové cesty, modulátor a demodulátor DVB-S, struktura přijímače. 6. Standard DVB-C pro přenos kabelového vysílání - systémové parametry, provozní vlastnosti, modulace M-QAM, vliv přenosové cesty, modulátor a demodulátor DVB-C, struktura přijímače. 7. Standard DVB-T/H pro přenos terestrického vysílání - systémové parametry, provozní vlastnosti, multiplex OFDM, ochranný interval, typy nosných DVB-T/H, vliv přenosové cesty. 11

12 Elektronika a sdělovací technika 8. Vysílače pro DVB-T - jednofrekvenční sítě SFN, synchronizace a monitorování sítě, volba ochranného intervalu, blokové schéma vysílače, převaděč, spektrální maska, výkonový stupeň. 9. Přijímače pro DVB-T - parametry přijímaného signálu, struktura přijímače DVB-T, požadavky na tuner, mezifrekvenční zpracování, integrovaný obvod dekodéru, přijímač pro mobilní příjem. 10. Měření signálu DVB - bloková struktura analyzátoru DVB-S/S2, DVB-C, DVB-T, konstelační analýza, vliv interference, měření BER a MER, spektrální analýza, měření C/N a S/N signálu. (2) Radioelektronická měření MREM/LREM 1. Chyby měření a neurčitost měření. Systematická a náhodná chyba. Neurčitost výsledku měření. 2. Automatizovaná měřicí pracoviště. Standardy komunikačních přístrojových sběrnic, vlastnosti a výhody jednotlivých řešení. 3. A/D a D/A převodníky, typy převodníků a jejich vlastnosti. 4. Univerzální měřicí přístroje, číslicové multimetry. 5. Generátory elektrických měřicích signálů, generátory definovaného průběhu (Arbitrary Waveform Generators), syntezátory - přímá a nepřímá syntéza kmitočtů. 6. "Digitální" osciloskopy, princip činnosti, důležité parametry osciloskopů, sondy. 7. Spektrální analyzátory, princip činnosti, důležité parametry. Měřicí přijímače. Hlavní odlišnosti mezi spektrálními analyzátory a měřicími přijímači. 8. Měření kmitočtu a času. Přímé měření frekvence signálů. Měření fázového rozdílu. 9. Měření impedancí. Náhradní schémata reálných pasivních prvků. Číslicové RLC měřiče. Ohmmetry. 10. Vektorové analyzátory, princip činnosti, vlastnosti, měření PSV a dvojbranových parametrů, "skalární" analyzátor (vlastnosti). (2) Fotonika a optické komunikace MFOK/LFOK 1. Systémové aspekty fotoniky, optický komunikační systém, modulace optického signálu, základní prvky fotonických sítí. 2. Proces fotodetekce, fotonový tok a fotoproud, veličiny ohodnocující energetiku fotonového toku, náhodnost fotonového toku, šumy na optickém spoji. 3. Vlnová a geometrická teorie optických vláken, optické vláknové zesilovače, druhy vláken, základní parametry a charakteristiky. 4. Druhy optických prostředí, polarizace světla, Jonesova matice, Jonesův vektor, nelineární optika a optické solitony. 5. Laserové diody, základní druhy, parametry a charakteristiky. 6. Fotodiody PIN a lavinové fotodiody, základní parametry a charakteristiky. 7. Citlivost přijímače, útlumové a disperzní omezení světlovodného spoje. 8. Návrh optického (světlovodného) spoje, energetická bilance spoje, stanovení SNR, chybovost BER. 9. Atmosférické jevy, pásma propustnosti atmosféry, příčiny útlumu a fluktuace přenášeného optického výkonu. 10. Skladba atmosférického optického spoje, výkonová bilanční rovnice a výkonový úrovňový diagram spoje. 12

13 Aplikovaná elektronika a komunikace (3) Antény a šíření rádiových vln MASV/LASV 1. Půlvlnný dipól a šíření vln na DV a SV - (Antény dlouhých a středních vln, Půlvlnný dipól, Modifikace půlvlnného dipólu). 2. Modifikace drátového dipólu na KV - (Modifikace drátových antén pro provoz na KV, Mnohopásmové drátové antény, Směrové antény od pásem KV). 3. Antény na VKV a UKV pásmech - (Skládání směrových antén v oblasti VKV a UKV, Flíčková anténa). 4. Mnohopásmové antény v pásmech UKV a uv - (Mikropáskové antény s poruchovými prvky, Mnohopásmové mikropáskové antény, Mikropáskové anténní řady a pole). 5. Širokopásmové antény v pásmech UKV a uv - (Širokopásmové mikropáskové antény, Tlustý dipól a jeho modifikace, Drátové širokopásmové antény - šroubovicová anténa, Kónická anténa, Logaritmicko periodická anténa). 6. Antény s kruhovou polarizací - (Použití kruhově polarizovaných antén, Drátové antény s kruhovou polarizací, Planární kruhově polarizované antény, Spirálová anténa). 7. Směrové antény pro pásma UKV a uv - (Trychtýřová anténa, Reflektorová anténa). 8. Miniaturizace antén - (Vliv dielektrika a feromgnetika na velikost antény, Snížení profilu drátových antén, Snížení profilu u planárních antén, Antény s feromagnetickými materiály, Antény s dielektrickými materiály). 9. Měření antén - (Měření vstupní impedance, Měření směrových charakteristik, Měření zisku antén, Měření polarizace). 10. Přizpůsobovací obvody antén - (Přizpůsobovací obvody na KV a VKV kmitočtech, Přizpůsobení pomoci Gama, L článku, Přizpůsobovací mikropáskové obvody). (3) CAD ve vf. a mikrovlnné technice MCVT 1. Metoda konečných diferencí. Postup výpočtu rozložení potenciálu v kondenzátoru. Postup výpočtu rozložení vidů ve vlnovodu. 2. Metoda konečných prvků. Postup výpočtu rozložení potenciálu v kondenzátoru. Postup výpočtu rozložení vidů ve vlnovodu. 3. Porovnání analýzy jedno- a dvojrozměrných vlnovodů metodou konečných prvků. Postup ověření výpočtů v programu COMSOL Multiphysics. 4. Metoda konečných diferencí v časové oblasti. Postup modelování přechodných jevů ve vlnovodech. 5. Metoda konečných prvků v časové oblasti. Postup modelování přechodných jevů ve vlnovodech. 6. Momentová metoda v kmitočtové oblasti. Potenciálová formulace problému. Greenovy funkce. 7. Momentová analýza drátových antén v kmitočtové a v časové oblasti. 8. Momentová analýza planárních antén v kmitočtové oblasti. 9. Klasické optimalizační metody. Porovnání metody nejstrmějšího sestupu a Newtonovy metody. Optimalizační toolbox MATLABu. 10. Globální optimalizace. Genetické algoritmy. Metody roje částic. Multikriteriální formulace problému. 13

14 Elektronika a sdělovací technika (3) Navrhování rádiových spojů MNRS/LNRS 1. Typy rádiových spojů a jejich struktura. Kmitočtové plánování. Podmínky rádiového spojení v dílčích kmitočtových oblastech. 2. Šíření rádiových vln, výpočty intenzity pole, útlum překážek, digitální model terénu. 3. Pokrytí území signálem rozhlasových a TV vysílačů, pokrytí v rádiových sítích. 4. Mikrovlnné spoje, koncepce, profil terénu, úrovňový diagram, únik, spolehlivost spoje. 5. Radioreléové spoje a jejich návrh. Přenos digitálních signálů v radioreléových spojích, kvalitativní parametry radioreléového spoje. Typy rušení u radioreléových spojů. 6. Prostředky zlepšení odolnosti radioreléového spoje proti únikům, ekvalizace, diverzita. Aktivní a pasivní retranslace. 7. Rádiové sítě pozemní pohyblivé služby, plošná struktura. Celulární sítě, kmitočtové plánování a provoz. Pokrytí území v terénu a zástavbě, modely šíření vln vně a uvnitř budov. 8. Dálkové krátkovlnné spoje, pracovní kmitočty, intenzita pole, únik a spolehlivost. Návrh spoje. 9. Vliv ionosféry, atmosféry a hydrometeorů na družicový spoj. 10. Kontrola limitů záření v rádiových sítích, kontrola vyzařování ve vymezených sektorech, ozáření osob. (3) Mikrovlnná integrovaná technika MMIT 1. Integrovaná technika pro kmitočtová pásma stovek MHz až stovek GHz. 2. Základní typy planárních mikrovlnných integrovaných obvodů (MIO). 3. Hybridní MIO. 4. Mikropáskové, koplanární a štěrbinové MIO. 5. MIO se soustředěnými parametry, monolitické MIO. 6. Mikropáskové, štěrbinové a dielektrické rezonátory. 7. Směrové vazební členy. 8. Děliče a sdružovače výkonu. 9. Integrované kmitočtové filtry. 10. MIO pro pásma mm a sub-mm vln. (3) Radiolokace a radionavigace MRAR/LRAR 1. Definice radiolokace, typy a základní parametry radarů, charakteristiky radiolokačních cílů. 2. Dosah radiolokátorů, antény radiolokátorů, šíření elmag. vln. 3. Signály v aktivní radiolokaci, zpracování a zobrazování radarové informace, potlačení odezev od pevných cílů. 4. Radiolokátory s impulzním a kontinuálním provozem, bloková zapojení, komponenty radarů. 5. Pasivní radiolokace, metody, systémové požadavky. 6. Základní úkoly a prostředky navigace, navigační výpočty, geodetické souřadné soustavy. 7. Navigační prostředky řízení letového provozu. 8. Družicové navigační systémy, vlastnosti, aplikace. 9. Signály družicových navigačních systému a jejich generace a zpracování. 10. Koncepce družicových navigačních přijímačů, zpracování signálů, standardy pro přenos navigačních zpráv. 14