Digitální televizní technika a videotechnika

Transkript

1

2 Den pro střední školy Digitální televizní technika a videotechnika Martin Slanina, Tomáš Kratochvíl Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

3 Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Elektromechanická televize Nipkowův disk Přenosový řetězec elektromechanické televize strana 3 slaninam@feec.vutbr.cz

4 Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Elektronická analogová televize Fanda Duchy při vícecestném šíření strana 4 slaninam@feec.vutbr.cz Šum

5 Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Digitální televize ~4-5 Mbit/s ~20-24 Mbit/s Zdrojové kódování MPEG-2 Kódování a modulace DVB-T / T2 Zdroj. kód. program 2 MUX Zabezpečení proti chybám Kódování a modulace DVB-S / S2 Audio Kódování a modulace DVB-C / C2 Data Zjednodušené schéma systémů digitální televize DVB strana 5 slaninam@feec.vutbr.cz

6 Televize včera, dnes a zítra Hybridní příjem Panasonic VieraCast, LG SmartTV, => Standard HbbTV Hybrid Broadcast Broadband TV strana 6 slaninam@feec.vutbr.cz

7 Televize na URELu Laboratoř digitální televizní techniky a videotechniky - zařízení pro snímání a reprodukci digitálních obrazových signálů - vytvoření transportního toku i standardního vysílání DVB-T/H - analýza analogových i digitálních signálů, analýza MPEG - měření vlastností kamer a zobrazovačů - 3D snímání a zobrazování - Co umíme měřit? strana 7 slaninam@feec.vutbr.cz

8 Televize na URELu Základy televizní techniky (BZTV) Digitální televizní a rozhlasové systémy (MDTV) Videotechnika a multimediální technika (MVDK) Bakalářské a diplomové práce studentů Měření parametrů přijímače DVB-T (DP) Hodnocení kvality obrazu s využitím neuronové sítě (DP) strana 8 slaninam@feec.vutbr.cz Návrh SFN a MFN sítí DVB (BP)

9 Kontakt Ing. Martin Slanina, Ph.D. doc. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D. Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, Brno Tel: , 113 Fax: strana 9 slaninam@feec.vutbr.cz

10 Den pro střední školy Elektromagnetická kompatibilita a měření Jiří Dřínovský Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

11 Praktické problémy EMC Příčiny vzniku EMC První problémy začíná řešit armáda strana 11 TV vysílač

12 Oblasti EMC Měření rušení zabránění vzniku x ochrana Testování odolnosti strana 12 drino@feec.vutbr.cz

13 Oblasti EMC Měření rušení zabránění vzniku x ochrana Testování odolnosti strana 13 drino@feec.vutbr.cz

14 Proč se starat o EMC Elektromagnetická kompatibilita výhody a nevýhody + Koexistence několika přístrojů ve stejném prostředí + Uživatel má garantovanou kvalitu výrobku + Výrobek neohrozí zdraví uživatele + Výrobky obvykle testovány i na přírodní ničivé signály - Cenově náročné testy - Obvykle časově náročné odstraňování problémů - Velké nároky na testovací zařízení, včetně zkušebních prostor strana 14 drino@feec.vutbr.cz

15 Výuka EMC na URELu Základní zásady Elektromagnetické kompatibility (BEMC) Exkurze do zkušeben ve Škoda Auto a VTÚPV Vyškov (BEMC) Ukázky měření ve stíněné bezodrazové komoře (BEMC) Bakalářské a diplomové práce studentů strana 15 drino@feec.vutbr.cz

16 Elektrická měření strana 16

17 Výuka měření na URELu Radioelektronická měření (MREM) Laboratoře, důraz na ovládání měřicích přístrojů pomocí PC (MREM) strana 17

18 Kontakt Ing. Jiří Dřínovský, Ph.D. Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, Brno Tel: Fax: strana 18 drino@feec.vutbr.cz

19 Den pro střední školy Bezdrátové rádiové a mobilní komunikace Aleš Prokeš, Michal Kubíček, Jan Prokopec Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

20 Stručné dějiny rádiových komunikací Morseho telegrafní klíč 1844 Vakuová dioda 1904 (Fleming) Rádiový přijímač 1920 Tranzistor 1948 Integrovaný obvod 1958 (Kilby) NMT 450 telefony strana 20

21 Praktické využití rádiových komunikací Radiotelefonní síť 2G GSM Buňková struktura sítě Základnová stanice BTS Rozmístění antén Natočení (horizontální a vertikální) Velikost buňek... strana 21 prokes@feec.vutbr.cz

22 Praktické využití rádiových komunikací Digitální rozhlasové vysílání Modul vsílače DAB NA 7000 Multifrekvenční a monofrekvenční síť Cambridge Audio Azur 640T strana 22 prokes@feec.vutbr.cz

23 Praktické využití rádiových komunikací Radioreléové spoje strana 23

24 Praktické využití rádiových komunikací Analýza mobilních sítí Vývoj HW pro Car2X Měření WLAN, koexistence ISM pásmo strana 24

25 Praktické využití rádiových komunikací Návrh komplexních struktur koaxiálních filtrů v nadstavbě CST Jemný model filtru v CST Microwave Studiu Frekvenční odezva simulovaného a změřeného filtru strana 25 prokes@feec.vutbr.cz Realizovaný sedmistupňový filtr

26 Výuka rádiových komunikací na URELu Vysokofrekvenční technika Mobilní a bezdrátové komunikace Radarové a radiolokační systémy Směrové a družicové spoje Antény a jejich aplikace Mikrovlnné obvody Rádiové přijímače a vysílače Softwarové rádio strana 26 prokes@feec.vutbr.cz

27 Kontakt prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. Ing. Michal Kubíček, Ph.D., Ing. Jan Prokopec, Ph.D. Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, Brno Tel: , 145, 126 Fax: prokes@feec.vutbr.cz kubicek@feec.vutbr.cz prokopec@feec.vutbr.cz strana 27 prokes@feec.vutbr.cz

28 Den pro střední školy Optoelektronika a fotonika Lucie Dordová, Zdeněk Kolka, Aleš Prokeš, Otakar Wilfert Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

29 Obsah Atmosférické optické spoje LIDAR (Light Detection And Ranging) Měření drsnosti povrchů Měření rozměrů objektů page 29

30 Atmosférické optické spoje Alternativa k radiovým spojům Snadná instalace + vysoká rychlost page 30

31 Atmosférické optické spoje Vliv počasí na kvalitu spoje Hustá mlha = žádné spojení Horko = turbulence = špatné spojení Brno Milešovka Fata-morgana (ohyb světla) Praha page 31

32 Nové metody snižující závislost na počasí Skládání a tvarování svazku pro komunikaci page 32

33 Hybridní optické / radiové spoje Internet Rádio Optika Rádio Optika Optický spoj 850 nm a 1550 nm Radiový spoj na 122 GHz Silná mlha =nefunkční optický spoj Silný déšť = nefunkční radiový spoj Kombinací spojů dochází ke kompenzaci vlivů atmosféry = vyšší dostupnost = spokojený uživatel

34 Laserová radiolokace (LIDAR) Skenování terénu Čidla pro roboty Měření rychlosti Detekce cílů Různá odrazivost povrchů m 0.4m page 34

35 Měření drsnosti povrchu Využití jevu koherenční zrnitosti interference dvou polí koherenční zrnitosti Měřicí řetězec page 35

36 Měření rozměrů objektů Využití optické difrakce Sestava telecentrické soustavy finální zařízení page 36

37 Partneři Miracle Group, spol. s r.o., Praha Ústav přístrojové techniky, Brno UniControls a.s., Praha Německé centrum pro letectví a vesmír (DLR) page 37

38 Contact Otakar Wilfert Dept. of Radio Electronics, Brno Univ. of Technology Purkyňova 118, Brno, Czechia Tel: Fax: page 38

39 Den pro střední školy Obvody FPGA (když procesorům dojde dech) Michal Kubíček, Jaromír Kolouch, Zbyněk Fedra, Zdeněk Kolka, Milan Štohanzl, Pavel Štraus Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

40 Kde najdeme FPGA? Když potřebujeme vyšší výpočetní výkon, než jaký máme k dispozici s procesory Vysokorychlostní přenos dat (CISCO) Radary (ERA, Thales) page 40

41 Kde najdeme FPGA? Letecké systémy (Honeywell, Lockheed) Digitální televize (DVB-T/S/C) Mobilní zařízení (mp4, GPS, CellPhone) page 41

42 Kde najdeme FPGA? Vývoj integrovaných obvodů (grafických čipů, procesorů, chipsetů...) page 42

43 Analyzátor optických spojů Vývoj pro Český metrologický institut Neexistuje komerční přístroj schopný měřitpožadované veličiny (pouze velmi drahé univerzální přístroje) page 43

44 Spolupráce s ERA Pardubice Systém pasivní koherentní lokace (PCL) page 44

45 Contact Michal Kubíček page 45

46 Den pro střední školy Mikroprocesory Zbyněk Fedra Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

47 Historie léta Alan Turing, Von Neumann 70. léta - Intel strana 47 Teoretický model počítače Turingův stroj fedraz@feec.vutbr.cz První univerzální mikroprocesor Intel 4004

48 Vývoj Diferenciace podle využití Mikrokontrolér DSP ARM X86... strana 48

49 Použití Všude kolem nás... strana 49

50 Výuka na EST Povinně i volitelně Mikrokontroléry, DSP, ARM Spousta zajímavých projektů Programování asm, C Kombinace HW - SW strana 50 fedraz@feec.vutbr.cz

51 Zajímavé projekty Spínání zátěže procesorem Měření teploty se zpětnou vazbou na spínání Spínání synchronizováno s síťovou frekvencí 50 Hz Uživatelsky nastavitelné rozsahy teplot strana 51 fedraz@feec.vutbr.cz

52 Spolupráce s firmami LaserTag: Projekt na návrh a realizaci vylepšeného systému pro LaserTag hry (elektronika pro vestu a zbraň, bezdrátové rozhraní pro kontrolní systém). GridEye: Demo aplikace termo-senzoru 8x8 pixelů. Detekce larev tesaříka: Vyhodnocení přítomnosti larev v dřevěných trámech na základě zvuku (chroustání) larev. Včelí váhy: Systém pro vzdálené sledování přírůstku medu v úlech. Dohledový systém pro čističky odpadních vod: Rozšíření elektroniky a SW čističek o možnost dohledu přes internet. strana 52 fedraz@feec.vutbr.cz

53 Kontakt Ing. Zbyněk Fedra, Ph.D. Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, Brno Tel: Fax: strana 53 fedraz@feec.vutbr.cz

54 Studium oboru EST na UREL EST - Elektronika a sdělovací technika Bakalářské studium B-EST (3 roky) Magisterské studium M-EST (2 roky) Doktorské studium D-EST (4 roky) strana 54 urel@feec.vutbr.cz

55 Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology Purkynova 118, CZ Brno, Czechia Podpora studentů středních škol z projektu POPULARIZACE Lucie Hudcová Popularizace výsledků VaV VUT v Brně a podpora systematické práce se studenty CZ.1.07/2.3.00/

56 Podpora ve školním roce 2012/2013 Centrum SIX podpoří ve školním roce 2012/ studentů středních škol. Cíl podpory: Vedení praktických částí maturitních prací studentů středních škol. Forma podpory : Odborné vedení studentů Finanční odměna studenta 1500,- Kč/ měsíc celý školní rok Podpora pro realizaci (bohatá součástková základna, bastlírna) Aktivní účast na libovolné středoškolské soutěži (SOČ, EEICT apod.)

57 Podpora ve školním roce 2012/2013 Zasílaní přihlášek em Dr. Lucii Hudcové: do Součástí přihlášky musí být: 1. Oskenované vysvědčení z letošního roku 2. Motivační dopis (Vaše odborné zájmy a aktivity, výsledky) 3. Návrh tématu práce, na kterém byste chtěli v roce 2012/2013 pracovat Přihlásit se může jeden nebo dva studenti na 1 projekt

58 Neboj se svůj ambiciózní projekt dělat s námi Ing. Lucie Hudcová, Ph.D. Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, Brno Tel: Fax: hudcova@feec.vutbr.cz hudcova@feec.vutbr.cz

59 Hezké prázdniny