ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA

Transkript

1 UREL FEKT :: Purkyňova 118 :: Brno :: Tel: :: Fax: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně bakalářský studijní obor ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA B-EST programu ELEKTROTECHNIKA, ELEKTRONIKA, KOMUNIKAČNÍ A ŘÍDICÍ TECHNIKA informace o oboru urel@feec.vutbr.cz

2 ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA bakalářské studium Periodická publikace Ústavu radioelektroniky FEKT VUT v Brně, řada 1/

3 Elektronika a sdělovací technika OBSAH 1 Charakteristika oboru Profil a uplatnění absolventa oboru Oborová rada B-EST Zásady a pravidla studia Studijní programy navazující na B-EST Studijní plány B-EST ročník, zimní semestr ročník, letní semestr ročník, zimní semestr ročník, letní semestr ročník, zimní semestr ročník, letní semestr Volitelné všeobecně vzdělávací předměty Státní závěrečné zkoušky B-EST Použité zkratky pracovišť VUT v Brně O ústavu radioelektroniky Předměty UREL (podle semestrů) Elektronické praktikum (BELP, KELP) Signály a soustavy (BSIS, KSIS) Analogové elektronické obvody (BAEO, KAEO) Moderní bezdrátová komunikace (BMBK, KMBK) Počítačové řešení elektronických obvodů (BREO, KREO) Napájení elektronických zařízení (BNEZ, KNEZ) Elektromagnetické vlny, antény a vedení (BEVA, KEVA) Impulzová a číslicová technika (BICT, KICT) Nízkofrekvenční a audio elektronika (BNFE, KNFE) Návrh analogových filtrů (BELF, KELF) Mikroprocesorová technika a embedded systémy (BMPT, KMPT) Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika (BVMT, KVMT) Rádiové přijímače a vysílače (BRPV, KRPV) Základy televizní techniky (BZTV, KZTV) Elektromagnetická kompatibilita (BEMC, KEMC) Komunikační systémy (BKSY, KKSY) Počítačové řešení komunikačních subsystémů (BRKS, KRKS) Rádiové a mobilní komunikace (BRMK, KRMK) Základy optických komunikací a optoelektronika (BOPE, KOPE)

4 Bakalářské studium 1 Charakteristika oboru Náš bakalářský studijní obor ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA (B-EST) si klade za cíl vychovat vysokoškolsky vzdělaného odborníka na bezdrátové mobilní komunikace, elektroniku a příbuzné obory. Zájmové spektrum oboru B-EST přitom sahá od nízkofrekvenční techniky, přes vysokofrekvenční a mikrovlnnou techniku až do oblasti optických vln, od analogových obvodů, signálů a systémů, přes číslicové až po mikroprocesorové a mikropočítačové obvody a systémy. Výuku oboru zajišťují především Ústav radioelektroniky (UREL) a Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI). Nabídka volitelných předmětů a samostatných projektů umožňuje studentům zaměřit se na problematiku radioelektroniky, mobilních a dalších rádiových komunikací, přístrojovou elektroniku, zvukovou a obrazovou techniku, problematiku analogového a číslicového zpracování multimediálních signálů či lékařskou diagnostickou a protetickou techniku. Studium bakalářského oboru ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA (B-EST) je nominálně rozděleno do tří roků. Zaměřeno je na důkladné pochopení základních principů, z nichž elektronika a komunikační technologie vycházejí, a zejména na praktické a aplikační využití těchto principů. 2 Profil a uplatnění absolventa oboru Absolventi bakalářského oboru ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA umějí prakticky navrhovat, konstruovat, zajišťovat provoz a aplikačně využívat elektronické obvody a systémy v nejrůznějších oblastech elektroniky a komunikačních technologií. Znalosti absolventa sahají od nízkofrekvenční, přes vysokofrekvenční a mikrovlnnou techniku až po optické vlny. Studenti umí pracovat jak s analogovými obvody, signály a systémy, tak i s číslicovými obvody a mikroprocesorovými systémy. Absolvent má kvalifikaci pro radioelektroniku, mobilní a další komunikace, přístrojovou elektroniku, zvukovou a obrazovou techniku, analogové a číslicové zpracování signálů či lékařskou diagnostickou a protetickou techniku. Díky širokému základu aplikačně zaměřeného studia je zajištěna vysoká adaptabilita absolventa na konkrétní požadavky praxe. Absolventi bakalářského oboru ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA naleznou uplatnění v nejrůznějších oblastech provozu komunikačních služeb, v oblasti návrhu, konstrukce, provozu, servisu a údržby náročných elektronických zařízení, přístrojů a systémů, v oblasti provozu a servisu rozhlasových, televizních a dalších informačních služeb, případně v oblasti biomedicínské techniky. Výrazně prakticky zaměřené vysokoškolské vzdělání připravuje absolventy pro práci ve výrobní, provozní či servisní technické praxi a poskytuje jim dobrý základ pro doplnění teoretických znalostí v navazujícím magisterském (inženýrském) studiu. 4

5 Elektronika a sdělovací technika 3 Oborová rada B-EST Za organizační zajištění a obsahovou náplň studia v bakalářském oboru ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA odpovídá oborová rada (OR), složená z významných akademických pracovníků FEKT. Oborová rada v současnosti pracuje v následujícím složení: Předseda: Prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida Ústav radioelektroniky Členové: Prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc. Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky Prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc. Ústav radioelektroniky Prof. Ing. Jiří Jan, CSc. Ústav biomedicínského inženýrství Prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc. Ústav telekomunikací Prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc. Ústav radioelektroniky 4 Zásady a pravidla studia Předměty B-EST jsou hodnoceny kredity. Kredit vyjadřuje přibližnou týdenní hodinovou zátěž studenta při studiu daného předmětu. Kredity za daný předmět student získá až po jeho předepsaném zakončení, tj. po udělení zápočtu (klasifikovaného zápočtu) či po vykonání zkoušky. Podmínky pro udělení zápočtu a vykonání zkoušky jsou dány Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně, příslušnými Směrnicemi děkana FEKT VUT a individuálními podmínkami každého předmětu. Ve tříletém bakalářském studiu musí student získat minimálně 180 kreditů. V jednotlivých skupinách studijních předmětů je přitom na oboru B-EST nutno získat: v povinných předmětech (včetně semestrálních projektů) 125 kreditů za vypracování, odevzdání a přijetí bakalářské práce 5 kreditů ve volitelných oborových předmětech minimálně 28 kreditů ve volitelných mimooborových předmětech minimálně 10 kreditů ve všeobecně vzdělávacích předmětech minimálně 10 kreditů Nezískání předepsaných minimálních počtů kreditů v jedné skupině předmětů nelze kompenzovat překročením počtu kreditů získaných v jiné skupině předmětů. Povinné předměty (včetně semestrálních projektů) oboru B-EST absolvuje student podle studijního plánu uvedeného v této příručce. Nezakončí-li student úspěšně povinný předmět, musí si jej zapsat znovu v následujícím roce svého studia. Volitelné oborové předměty profilují studenta do užších oblastí jeho zájmů. Tyto předměty si pro daný akademický rok volí student sám z aktuální nabídky oboru 5

6 Bakalářské studium B-EST. Při výběru volitelných oborových předmětů může student využít služeb studijních poradců. Studijními poradci v současnosti jsou: Ing. Jiří Šebesta, Ph.D., UREL, Purkyňova 118, místnost č. 626, Doc. Ing. Jiří Rozman, CSc., UBMI, Kolejní 4, místnost č. E314. Volitelné oborové předměty v jednotlivých semestrech si student volí tak, aby na konci svého bakalářského studia dosáhl předepsaný (nebo vyšší) počet kreditů. Volitelné mimooborové předměty jsou předměty vybrané z nabídky jiných bakalářských oborů FEKT VUT. Mimooborové předměty rozšiřují znalosti studentů do jiných odborných oblastí. Tyto předměty si student volí tak, aby za ně do konce studia získal alespoň minimální požadovaný počet kreditů. Pro vhodný výběr volitelných mimooborových předmětů platí stejné zásady jako u volitelných oborových předmětů. Výuku mimooborových předmětů student absolvuje společně se studenty daného oboru. Všeobecně vzdělávací předměty rozšiřují všeobecné znalosti studentů. Tyto předměty jsou rozděleny do pěti skupin: skupina 1 předměty převážně z oblasti účetnictví, skupina 2 předměty ekonomické, právní a ekologické, skupina 3 skupina 10 nezařazené základní kursy angličtiny; v rámci této kategorie předmětů musí každý student bakalářského studia složit zkoušku z anglického jazyka na úrovni XAN4, matematický, fyzikální a elektrotechnický seminář, předměty, jejichž absolvování není vyžadováno pro absolvování studovaného oboru. Úspěšně absolvované nezařazené předměty bude mít student uvedeny v tzv. Diploma Supplement Label. Studenti musí během studia absolvovat z každé skupiny (1, 2, 3, 10) jeden libovolný předmět tak, aby získali celkově minimálně 10 kreditů. Neabsolvuje-li student zapsaný volitelný oborový, mimooborový či všeobecně vzdělávací předmět, může si jej v dalším akademickém roce zapsat znovu nebo si místo něj může zvolit předmět jiný. 5 Studijní programy navazující na B-EST Absolvent bakalářského studijního programu na FEKT VUT v Brně může (po splnění podmínek přijetí) pokračovat v navazujícím magisterském studiu na libovolné vysoké škole v České republice. Na FEKT VUT v Brně lze pokračovat ve studiu v následujících oborech dvouletého navazujícího magisterského (inženýrského) studia: Biomedicínské a ekologické inženýrství (M-BEI) Elektroenergetika (M-EEN) Elektronika a sdělovací technika (M-EST) Elektrotechnická výroba a management (M-EVM) Kybernetika, automatizace a měření (M-KAM) Mikroelektronika (M-MEL) Silnoproudá elektrotechnika a výkonová elektronika (M-SVE) Telekomunikační a informační technika (M-TIT) 6

7 Elektronika a sdělovací technika Na bakalářský studijní obor B-EST obsahově úzce navazuje zejména stejnojmenný magisterský (inženýrský) obor Elektronika a sdělovací technika (M-EST). Poměrně dobrá návaznost je rovněž na obory Biomedicínské a ekologické inženýrství (M-BEI) či Telekomunikační a informační technika (M-TIT). Bližší informace o všech oborech magisterského studia lze získat z jejich oborových příruček. 7

8 Bakalářské studium 6 Studijní plány B-EST Ve sloupci formy výuky udávají čísla počet hodin přednášek P, cvičení C, laboratoří L, počítačů PC a ostatních aktivit O v semestru. Ve sloupci uk. (ukončení) značí z zápočet, klz klasifikovaný zápočet a zk zkoušku. 1. ročník, zimní semestr povinné zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Matematika 1 BMA1 52P-12C-14PC z, zk UMAT Krupková 7 Fyzika 1 BFY1 26P-7C-6PC-26L z, zk UFYZ Dobis 6 Počítače a programování 1 BPC1 26P 26PC klz UBMI Provazník 5 Materiály a technická dokumentace BMTD 26P 9C-12PC-18L z, zk UETE Jirák 6 Elektrotechnika 1 BEL1 26P-13PC-13L z, zk UTEE Sedláček 5 všeobecně vzdělávací Matematický seminář BMAS 26C z UMAT Fuchs 2 Fyzikální seminář BFYS 26C z UFYZ Hradilová 2 Elektrotechnický seminář BELS 13C-13L z UTEE Dědková 2 1. ročník, letní semestr povinné zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Matematika 2 BMA2 39P 13C-14PC z, zk UMAT Chvalina 6 Fyzika 2 BFY2 39P 7C-6PC-13L z, zk UFYZ Bartlová 6 Počítače a programování 2 BPC2 26P 26PC klz UREL Šebesta 5 Elektrotechnika 2 BEL2 26P 19PC-20L z, zk UTEE Sedláček 6 Elektronické součástky BESO 39P 13C-26L z, zk UMEL Boušek 7 Elektronické praktikum BELP 26L z UREL Jakubová 2 všeobecně vzdělávací (skupina předmětů 3) Angličtina pro bakaláře mírně pokročilí 1 Angličtina pro bakaláře mírně pokročilí 2 Angličtina pro bakaláře středně pokročilí 1 Angličtina pro bakaláře středně pokročilí 2 XAN1 26C z, zk UJAZ Rujbrová 3 XAN2 26C z, zk UJAZ Bartošová 3 XAN3 26C z, zk UJAZ Sedláček 3 XAN4 26C z, zk UJAZ Trávníček 3 Angličtina pro bakaláře XAN1 až XAN4 probíhá jak v letním tak zimním semestru. Studen musí do konce studia úspěšně složit zkoušku z předmětu XAN4. 8

9 Elektronika a sdělovací technika 2. ročník, zimní semestr povinné zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Matematika 3 BMA3 26P 12C-14PC z, zk UMAT Fajmon 5 Měření v elektrotechnice BMVA 26P 39L z, zk UTEE Bartušek 6 Signály a soustavy BSIS 39P 13PC-13L z, zk UREL Sigmund 6 Analogové elektronické obvody BAEO 39P-13PC-26L z, zk UREL Brančík 7 volitelné oborové Moderní bezdrátová komunikace BMBK 52P klz UREL Slanina 5 Počítačové řešení elektronických obvodů BREO 13P 39PC klz UREL Kolka 5 Napájení elektronických zařízení BNEZ 26P 13L 13PC z, zk UREL Kubíček 5 všeobecně vzdělávací výběr z celofakultní nabídky 2. ročník, letní semestr povinné zkr. formy výuky uk. Ústav garant kr. Elektromagnetické vlny, antény a vedení BEVA 39P 14L 12PC z, zk UREL Raida 6 Impulsová a číslicová technika BICT 26P 26L 26PC z, zk UREL Frýza 7 Číslicové zpracování a analýza signálů volitelné oborové Nízkofrekvenční a audio elektronika BCZA 39P-26PC z, zk UBMI Jan 6 BNFE 39P 26L z, zk UREL Kratochvíl 6 Návrh analogových filtrů BELF 26P 26PC z, zk UREL Petržela 5 Návrh analogových integrovaných obvodů BNAO 26P-39PC z, zk UMEL Bečvář 6 volitelné mimooborové minimálně jeden do konce studia Řízení a regulace 1 BRR1 39P 10C-8PC-8L z, zk UAMT Vavřín 6 Diagnostika a testování elektronických systémů Konstrukce elektronických zařízení Projektování silových a datových rozvodů Inženýrská pedagogika a didaktika BDTS 26P 26PC z, zk UMEL Recman 5 BKEZ 39P 26L z, zk UTKO Vrba, K. 6 BPSD 26P-6C-21PC-12L z, zk UEEN Toman 6 BIPD 52P zk UJAZ Jílek 0 Vybrané partie z matematiky BVPA 52P zk UMAT Šmarda 5 Pedagogická psychologie BPSO 52P zk UJAZ Pražáková 0 všeobecně vzdělávací výběr z celofakultní nabídky 9

10 Bakalářské studium 3. ročník, zimní semestr povinné zkr. formy výuky uk. Ústav garant kr. Mikroprocesorová technika a embedded systémy Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika BMPT 26P 39PC z, zk UREL Frýza 6 BVMT 39P 26L z, zk UREL Urbanec 6 Semestrální projekt BB2E klz Raida 3 volitelné oborové Rádiové přijímače a vysílače BRPV 39P 26L z, zk UREL Prokeš 6 Základy televizní techniky BZTV 39P 26L z, zk UREL Hanus 6 Elektromagnetická kompatibilita BEMC 39P 20L 6O z, zk UREL Dřínovský 6 Multimediální signály a data BMSD 26P-26PC z, zk UBMI Jan 5 Lékařská diagnostická technika BLDT 26P-26L z, zk UBMI Kolář 5 volitelné mimooborové minimálně jeden do konce studia Použití PC v měřicí technice BPMT 26P 26PC-13L z, zk UAMT Čejka 6 Výkonová elektronika BVEL 39P-14Cz-12L z, zk UVEE Vrba, J. 6 Mikroelektronika a technologie součástek BMTS 39P-26L z, zk UMEL Szendiuch 6 Úvod do medicínské informatiky BUMI 26P-26PC z, zk UBMI Provazník 5 Vybrané partie z matematiky BVPM 52P zk UMAT Šmarda 5 Inženýr. pedagogika a didaktika BIPD 52P zk UJAZ Jílek 5 Pedagogická psychologie BPSO 52P zk UJAZ Pražáková 5 všeobecně vzdělávací výběr z celofakultní nabídky 3. ročník, letní semestr povinné zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Komunikační systémy BKSY 39P 26L z, zk UREL Prokeš 6 Odborná praxe BXBE 4 týdny z Biolková 0 Bakalářská práce BBCE z Raida 5 volitelné oborové Počítačové řešení komunikačních subsystému BRKS 26P 39PC klz UREL Vágner 6 Rádiové a mobilní komunikace BRMK 26P 26L z, zk UREL Hanus 5 Základy optických komunikací a optoelektronika Vysokorychlostní komunikační systémy BOPE 39P 13L z, zk UREL Wilfert 5 BVKS 26P 26L z, zk UTKO Škorpil 5 Terapeutická a protetická tech. BTPT 26P 26L z, zk UBMI Rozman 5 všeobecně vzdělávací výběr z celofakultní nabídky 10

11 Elektronika a sdělovací technika Volitelné všeobecně vzdělávací předměty skupina 1, ZS zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. CISCO akademie 1 CCNA XCA1 26P-52L zk UTKO Komosný 3 CISCO akademie 3 CCNP XCA3 26P-52L zk UTKO Komosný 3 CISCO akademie 5 CCNP XCA5 26P-52L zk UTKO Komosný 3 skupina 1, LS Kultura projevu a tvorba textů XKPT 39P 13C z UJAZ Jílek 5 Podvojné účetnictví XPOU 26P 26C zk UJAZ Jílek 4 Finanční služby BFSL 26P z UJAZ Jílek 2 Etika podnikání XEPO 26P z UJAZ Jílek 2 Daňový systém ČR BDSY 13P-13C klz UJAZ Jílek 2 CISCO akademie 2 CCNA XCA2 26P-52L zk UTKO Komosný 3 CISCO akademie 4 CCNP XCA4 26P-52L zk UTKO Komosný 3 skupina 2, ZS zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Ekologie v elektrotechnice XEKE 26P 26L z, zk UBMI Rozman 4 Úvod do biologie člověka BUBC 39P klz UBMI Honzíková 4 Podnikatelské minimum XPOM 26P 26C z UMEL Legát 4 skupina 2, LS Technické právo BTPR 39P z USI Kledus 3 Řízení a kontrola jakosti BRKJ 26P 9PC-4O z UETE Polsterová 3 skupina 10, 1. ročník, ZS zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Matematický seminář BMAS 26C z UMAT Fuchs 2 Fyzikální seminář BFYS 26C z UFYZ Hradilová 2 Elektrotechnický seminář BELS 13C 13L z UTEE Steinbauer 2 11

12 Bakalářské studium Nezařazené, ZS zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Počítačové modelování elektrotechnických zařízení a komponentů Efektivní čtení odborných anglických textů BMEM 13P-26PC klz UTEE Fiala 3 XARE 26Cj z, zk UJAZ Borecká 3 Angličtina pro severní Ameriku XASA 26Cj z, zk UJAZ Froehling 3 Angličtina konverzace XJA3 26Cj z, zk UJAZ Walek 3 Němčina pro začátečníky grundkurs i Němčina pro mírně pokročilé grundkurs ii Němčina pro pokročilé fortgeschrittene i XJN1 26Cj z, zk UJAZ Baumgartner 6 XJN2 26Cj z, zk UJAZ Baumgartner 6 XJN3 26Cj z, zk UJAZ Baumgartner 6 Ruština pro začátečníky XJR1 26Cj z, zk UJAZ Baumgartnerová 6 Ruština pro mírně pokročilé XJR2 26Cj z, zk UJAZ Baumgartnerová 6 Španělština pro začátečníky XJS1 26Cj z, zk UJAZ Borecká 6 Španělština pro mírně pokročilé XJS2 26Cj z, zk UJAZ Borecká 6 Laboratorní didaktika XLAD 13P z UJAZ Jílek 0 MS Windows XP Professional XMW1 26P 26PC zk FIT Kurečka 5 MS Windows sítě XMW3 26P 26PC zk FIT Kurečka 5 Nezařazené, LS zkr. formy výuky uk. ústav garant kr. Obchodní angličtina pro středně pokročilé Efektivní čtení odborných anglických textů XAOA 26Cj z, zk UJAZ Malíková 3 XARE 26Cj z, zk UJAZ Borecká 3 Angličtina pro severní Ameriku XASA 26Cj z, zk UJAZ Froehling 3 Angličtina konverzace XJA3 26Cj z, zk UJAZ Walek 3 Laboratorní didaktika XLAD 13P z UJAZ Jílek 0 Bezpečná elektrotechnika XELE 26P zk UTEE Kaláb 2 MS Windows 2003 Server XMW2 26P 26PC zk FIT Kurečka 5 MS Windows ISA a SQL Server XMW4 26P 26PC zk FIT Kurečka 5 Programování v.net a C# XMW5 26P 26PC zk FIT Kurečka 5 12

13 Elektronika a sdělovací technika 7 Státní závěrečné zkoušky B-EST Státní závěrečná zkouška se skládá ze tří částí: prezentace a obhajoba zpracované bakalářské práce před komisí pro státní závěrečné zkoušky, ústní zkouška z tematické oblasti Základy elektroniky a sdělování, jejíž obsah tvoří vybraná témata povinných předmětů absolvovaných během studia, ústní zkouška z tematické oblasti Aplikovaná elektronika a komunikace, jejíž obsah tvoří vybraná témata volitelných předmětů, absolvovaných během studia (skladbu předmětů si student může zvolit sám). Všechny části státní závěrečné zkoušky se konají ve stejném termínu. Ke státní závěrečné zkoušce může přistoupit student, který v řádném termínu odevzdal bakalářskou práci a který získal potřebný počet kreditů v předepsané skladbě. Termíny a způsob zveřejnění témat výběru bakalářských prací stanoví oborová rada studijního oboru B-EST. Organizace a průběh státní závěrečné zkoušky jsou dány doplňující směrnicí děkana ke státním závěrečným zkouškám a příslušnými pokyny oborové rady B-EST. 8 Použité zkratky pracovišť VUT v Brně VUT FEKT FIT UMAT UFYZ UTEE UETE UEEN UVEE UREL UTKO UBMI UAMT UMEL UJAZ CESA CEVAPO Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT Fakulta informačních technologií VUT Ústav matematiky Ústav fyziky Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky Ústav elektrotechnologie Ústav elektroenergetiky Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky Ústav radioelektroniky Ústav telekomunikací Ústav biomedicínského inženýrství Ústav automatizace a měřicí techniky Ústav mikroelektroniky Ústav jazyků Centrum sportovních aktivit VUT Centrum vzdělávání a poradenství 13

14 Bakalářské studium 9 O ústavu radioelektroniky Ústav radioelektroniky (UREL) patří k tradičním ústavům FEKT VUT v Brně. Byl jedním z pěti ústavů, které vznikly současně se založením Elektrotechnické fakulty VUT v roce Rovněž první děkan fakulty Prof. Kalendovský byl prvním vedoucím UREL. V čele UREL stálo doposud celkem pět vedoucích: Prof. Jan Kalendovský (1959 až 1970), Prof. Kamil Vrba st. (1970 až 1981), Prof. Vladimír Mikula (1981 až 1990), Prof. Jiří Svačina (1990 až 2006) a Prof. Zbyněk Raida (od 2006). V současné době patří UREL k největším ústavům FEKT VUT. Na UREL působí 10 profesorů, 5 docentů, 15 odborných asistentů a asistentů, přes 30 prezenčních doktorandů. UREL garantuje obor Elektronika a sdělovací technika ve všech studijních programech fakulty. V pedagogické činnosti se UREL zaměřuje na oblast obecné radioelektroniky. Mezi významné směry specializace patří problematika rádiových komunikací, přístrojové elektroniky, vysokofrekvenční, mikrovlnné a anténní techniky, optoelektroniky, zvukové a obrazové elektroniky a problematika zpracování signálů. Pro celou fakultu zajišťujeme výuku počítačové analýzy a navrhování elektronických obvodů, TV techniky a videotechniky, vysokofrekvenční a mikrovlnné techniky, antén a teorie elektromagnetického pole, bezdrátových a mobilních komunikací a elektromagnetické kompatibility. 10 Předměty UREL (podle semestrů) Na dalších stranách jsou uvedeny podrobnější informace o povinných a volitelných předmětech, které studentům nabízí Ústav radioelektroniky. 14

15 Elektronické praktikum (BELP, KELP) Elektronika a sdělovací technika Garant: Ing. Ivana JAKUBOVÁ Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 2 Co Vám může dát předmět Elektronické praktikum: dobrou přípravu pro další laboratorní cvičení povinných i volitelných předmětů, schopnost efektivně využívat i pokročilejších funkcí laboratorních přístrojů třeba se Vám budou hodit při praktické realizaci individuálních projektů, první zkušenosti se simulačním programem třídy PSpice bude Vás provázet celým studiem, proč ho tedy nevyužívat hned od počátku, seznámení s programem Eagle při návrhu jednoduchého plošného spoje Eagle i PSpice jsou k dispozici ve volně šiřitelné verzi, takže je můžete využívat i mimo školu, konkrétní praktické informace kde a jak se na ústavu vyrábějí desky plošných spojů, co je možné zde zhotovit, jak připravit podklady Některá témata z konkrétního obsahu předmětu: Relativní měření v decibelech Pokročilé vlastnosti digitálního paměťového osciloskopu: Využití osciloskopu s pokročilým matematickým zpracováním pro zobrazení signálu v kmitočtové oblasti a jednoduchou frekvenční analýzu (rychlá Fourierova transformace (FFT), nebezpečí aliasingu), sofistikovanější možnosti spouštění, Ukázky práce s počítačově řízeným pracovištěm. Úvodní seznámení s programem PSpice: editor schématu, postprocesor Probe, markery, použití časové analýzy (transient), nastavení počátečních podmínek Předmět klade důraz na aktivní činnost studentů v laboratořích, vypracování protokolů se nevyžaduje. Elektronické studijní materiály jsou zpřístupněny v informačním systému. 15

16 Bakalářské studium Signály a soustavy (BSIS, KSIS) Garant: prof. Ing. Milan Sigmund, CSc. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek a cvičení: Přehled a rozdělení reálných signálů, způsoby jejich snímání a zobrazení. Analogově-digitální a digitálně-analogové převody a předpoklady pro jejich úspěšné použití. Základní metody a principy zpracování signálů v časové oblasti a v kmitočtové oblasti. Popis a testování analogových a číslicových systémů. Aplikace popisu při zpracování signálů. Moderní metody přenosu číslicových signálů. Komentář: Současný rozmach komunikačních technologií je podmíněn rozvojem znalostí o signálech a soustavách určených na jejich zpracování, přenos a archivaci. Předmět BSIS je zaměřen na pochopení základních signálových jevů s uváděním fyzikálního významu a použitím matematického aparátu. Současně s teorií probíhá praktické seznamování se signály na konkrétních příkladech. Výuka je doplněna laboratorními a počítačovými experimenty. Studenti si vyzkoušejí provádět základní úkony se signálem pomocí specielních přístrojů (signálové generátory, osciloskopy) a pomocí specielního software (MathCAD). Zvládnutí předmětu BSIS je předpokladem pro studium dalších navazujících předmětů se signálovou tématikou, které jsou již úzce zaměřené do různých aplikačních oblastí Rekonstrukce signálu 0. 6 s t V předmětu si studenti osvojí základní poznatky nutné k pochopení moderních systémů sdělovací a přenosové techniky, spotřební a přístrojové elektroniky. 16

17 Analogové elektronické obvody (BAEO, KAEO) Elektronika a sdělovací technika Garant: prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 7 Stručný obsah přednášek: Prvky elektronických obvodů a jejich modelování. Základy teorie stability a zpětné vazby. Základní typy a vlastnosti operačních zesilovačů, obvody s operačními zesilovači, převodníky. Principy a použití pasivních a aktivních filtrů. Tranzistorové stupně a základní zapojení, zdroje proudu, proudová zrcadla, diferenční zesilovač. Širokopásmové a laděné zesilovače, výkonové zesilovače klasických i speciálních tříd. Napájecí obvody, usměrňovače a stabilizátory. Tvarovače signálů, násobičky, modulátory, demodulátory a směšovače. Generátory signálů, oscilátory LC a RC, laděné oscilátory. Z obsahu laboratorních cvičení: Diodové usměrňovače jednocestné a dvoucestné. Tranzistorový zesilovač a omezovač. Operační zesilovač, jeho vlastnosti a aplikace. Zesilovače s integrovanými operačními zesilovači. Z obsahu počítačových cvičení: Matematický model obvodu a jeho řešení (MATLAB). Symbolická a semisymbolická analýza obvodů (SNAP). Seznámení se s programem PSPICE, stejnosměrná a časová analýza obvodů. Střídavá a víceběhová parametrická analýza obvodů, simulace vlastností reálných operačních zesilovačů. Rozmítaná stejnosměrná analýza, simulace vlastností bipolárních tranzistorů. Simulace vybraných elektronických obvodů (PSPICE). Cíle předmětu: Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy a typickými zapojeními analogových elektronických obvodů, ukázat možnosti využití počítače při jejich návrhu i analýze a rovněž ověřit vlastnosti jejich několika vybraných představitelů v rámci laboratorních měření. Předmět svým pojetím a obsahem představuje základní vstupní bránu pro každého odborníka z oblasti elektroniky. 17

18 Bakalářské studium Moderní bezdrátová komunikace (BMBK, KMBK) Garant: Ing. Martin Slanina, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 5 Stručný obsah přednášek: Šíření elektromagnetických vln, anténní systémy. Analogové a číslicové obvody, vysokofrekvenční a mikrovlnné obvody. Zpracování signálů v moderních komunikačních systémech. Mobilní komunikační systémy. Bezdrátová optická komunikace, mobilní komunikační systémy, satelitní systémy. Počítačové a komunikační sítě. Digitální televize. Elektromagnetická slučitelnost. Komentář: Cílem předmětu Moderní bezdrátová komunikace je seznámení s nejmodernějšími prostředky, metodami a systémy pro bezdrátovou komunikaci. Kromě všeobecných principů šíření elektromagnetických vln volným prostorem a prostudování základních vlastností analogových i číslicových obvodů, včetně obvodů vysokofrekvenčních a mikrovlnných, se zaměříme na některé konkrétní systémy pro bezdrátovou komunikaci, např. systémy mobilní komunikace, satelitní systémy nebo digitální televizní vysílání. Každou z probíraných oblastí bude přednášet specialista v dané problematice. Moderní bezdrátová komunikace. Jednotlivé přednášky v předmětu vedou specialisté v dané oblasti. 18

19 Elektronika a sdělovací technika Počítačové řešení elektronických obvodů (BREO, KREO) Garant: prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 5 Stručný obsah přednášek a počítačových cvičení: Práce s návrhovým systém OrCAD-PSpice. Analýza obvodů ve stejnosměrné, střídavé a časové oblasti. Modul pokročilých analýz. Vliv tolerancí prvků na obvodové charakteristiky. Teplotní analýza. Modelování pasivních a aktivních prvků. Vytváření nových modelů a schematických značek. Počítačový návrh základních obvodů: zesilovače, oscilátory, filtry. Metody pro vyšetřování a zajištění stability. Specializované programy pro návrh analogových kmitočtových filtrů. Komentář: Absolventi předmětu budou schopni efektivně pracovat se všemi návrhovými programy typu Spice, které mají dominantní podíl v průmyslu i na školách. Během výuky studenti pracují s populárním systémem OrCAD-PSpice, který je také využíván v dalších předmětech oboru EST. Využití simulace zkracuje čas pro návrh elektronických obvodů tím, že řadu experimentů je možné provádět virtuálně. Navíc umožňuje postihnout takové jevy, jako např. tolerance prvků nebo teplotní závislosti, jež jsou laboratorně velmi těžko realizovatelné. V průběhu počítačových cvičení studenti analyzují a navrhují základní analogové obvody, jako jsou zesilovače, oscilátory a filtry. 19

20 Bakalářské studium Napájení elektronických zařízení (BNEZ, KNEZ) Garant: Ing. Michal Kubíček, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 5 Stručný obsah přednášek a cvičení: autonomní zdroje elektrické energie (vlastnosti a princip činnosti akumulátorů, solárních a palivových článků) neřízené a řízené usměrňovače, střídavé spínače (řízení s tyristory a triaky) spojité stabilizátory napětí a proudu (s diskrétními prvky i integrovanými obvody) impulzní měniče (blokující, propustné, můstkové, push-pull, rezonanční) elektronické součástky pro napájecí zdroje (rychlé spínací diody, tranzistory FET, IGBT, MCT, integrované obvody pro impulzní zdroje, referenční zdroje). Komentář: Prakticky a návrhově orientovaný volitelný předmět seznamuje studenty s komplexní problematikou napájecích zdrojů. Základním cílem předmětu je, aby po jeho absolvování byl student schopen samostatně navrhnout napájecí zdroj spojitý či impulzní podle zadaných požadavků (např. jako součást bakalářské práce) včetně návrhu transformátoru. V laboratorních cvičeních se realizují měření na typických druzích napájecích zdrojů (spojité a základní druhy spínaných zdrojů bez galvanického oddělení i s transformátorem). Součástí laboratorní výuky je též praktický návrh malého spojitého stabilizátoru s integrovaným obvodem a impulzního měniče s galvanickou vazbou, včetně jeho sestavení na přípravku s deskou plošného spoje a měření pomocí automatizovaného měřícího systému. Všechna pracoviště jsou vybavena moderními přístroji, časové průběhy na osciloskopu lze bezprostředně vytisknout nebo uložit na disk. V počítačových cvičeních jsou simulovány prvky napájecích zdrojů. S využitím webových nástrojů je proveden návrh spínaného zdroje včetně výběru součástek. 20

21 Elektronika a sdělovací technika Elektromagnetické vlny, antény a vedení (BEVA, KEVA) Garant: prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek a cvičení: Šíření elektromagnetických vln volným prostorem a jejich modelování v programu COMSOL Multiphysics. Šíření elektromagnetických vln podél vedení, parametry vedení, transformace impedance vedením. Modelování jevů na vedení v programu COMSOL Multiphysics, výpočet parametrů vedení v MATLABu. Základní typy antén a jejich parametry. Sdružování antén do soustav. Výpočet parametrů anténních soustav v MATLABu. Klasifikace antén. Prakticky používané antény. Modelování planárních antén v programu ANSOFT Designer. Šíření elektromagnetických vln v reálném terénu. Komerční programy pro řešení praktických problémů z oblasti výpočetního elektromagnetismu. Komentář: Mobilní komunikační systémy využívají šíření elektromagnetických vln prostředím. K vysílání a přijímaní vln je zapotřebí navrhnout vhodné antény. Antény je nutno vhodným vedením spojit s vysokofrekvenčními vysílacími a přijímacími obvody. Šíření vln, antény a vedení lze numericky modelovat ve vhodných počítačových programech. V předmětu se snažíme tuto problematiku jasně a názorně přiblížit studentům. Laboratorní cvičení byla vybavena novou měřicí technikou. Úlohy z oblasti antén budeme měřit v nové bezodrazové komoře. 21

22 Bakalářské studium Impulzová a číslicová technika (BICT, KICT) Garant: Ing. Tomáš Frýza, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 7 Stručný obsah přednášek: Předmět se zabývá přenosem impulzových signálů lineárními a nelineárními soustavami, popisem používaných obvodových prvků a jejich vlivu na rychlé změny těchto signálů. V rámci předmětu budou také probrány základní principy, pravidla a obvody, které spadají do kombinačních a sekvenčních číslicových systémů. Jak minimalizovat logické funkce a jak zajistit jejich spolehlivost za všech okolností (tj. jak eliminovat hazardy)? Základy syntézy číslicových systémů pomocí jazyka VHDL (VHSIC Hardware Description Language), který je celosvětově využíván pro popis funkce hardwaru. Jakým způsobem lze realizovat základní aritmetické operace pomocí logických operací a jak si vytvořit vlastní aritmeticko-logickou jednotku procesoru. Využití klopných obvodů, čítačů a stavových automatů v běžném životě. Stručný obsah laboratorních a počítačových cvičení: Ověření funkce základních obvodových prvků používaných v impulzní technice je prováděna v simulačním prostředí PSpice. Simulace zapojení s polovodičovými prvky (diody, tranzistory) a konstrukce bloků analogových komparátorů či klopných obvodů. V rámci předmětu Impulsová a číslicová technika si také ukážeme základní způsoby, jak konstruovat jednoduché číslicové aplikace, a jakým způsobem zajistit jejich korektní funkci v každé situaci. Pro syntézu číslicových obvodů a systémů budeme používat volně dostupný nástroj ISE WebPACK a popisný jazyk VHDL uout R1=6k udisc R1=4k 2/3 Ucc 3.00 udisc R1=6k Output 2.00 u1 1/3 Ucc m 40.00m 60.00m Time (s) Použití nástrojů pro ověření funkce základních impulsových a číslicových aplikací. Podstatou předmětu jsou praktická laboratorní a počítačová cvičení. 22

23 Nízkofrekvenční a audio elektronika (BNFE, KNFE) Elektronika a sdělovací technika Garant: doc. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek: Nízkofrekvenční signály, přenos a záznam, zpracování a reprodukce audia. Principy elektroakustiky a elektroakustických měničů mikrofony a reproduktory. Třídy a vlastnosti zesilovačů pro nízkofrekvenční elektroniku (A, AB, B, D, T). Předzesilovače pro audio, přepínání vstupů, fyziologická regulace hlasitosti. Korekční zesilovače a vícepásmové filtry, korekce hloubek a výšek, ekvalizéry. Koncové a výkonové zesilovače, digitální zesilovače s PWM modulací a ZV. Digitální zpracování nízkofrekvenčních signálů, A/D s D/A převodníky, DSP. Digitální záznam bez redukce datového toku (PCM, CD-Audio, SACD, DVD-Audio). Digitální záznam s redukcí datového toku (MiniDisc, MPEG, Dolby Digital, DTS). Princip komprimace zvukových signálů (MP3, ACC, WMA, OGG, ATRAC a další). Standardy pro digitální rozhlasové vysílání DAB/DMB. Témata laboratorních cvičení: Vstupní audio zesilovač s korekcí RIAA. Korekční zesilovač s fyziologickou regulací. Digitální výkonový zesilovač ve třídě D a T. Stereofonní aktivní výhybka pro satelity a subwoofer s nastavitelným kmitočtem. Princip digitálního koncového zesilovače ve třídě D a PWM modulací. Digitální vícepásmový ekvalizér a limitér pro audio signál řízený pomocí PC. A/D a D/A převod nízkofrekvenčního signálu s volitelnými parametry konverze. Měření D/A převodníku CD přehrávače audio analyzátorem Audio Precision. Laboratorní cvičení probíhají v laboratoři UREL vybavené špičkovým přístrojovým vybavením pro výuku nízkofrekvenční a audio elektroniky 23

24 Bakalářské studium Návrh analogových filtrů (BELF, KELF) Garant: Ing. Jiří Petržela, PhD. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 5 Stručný obsah přednášek a počítačových cvičení: Základní parametry a aproximace filtrů, rozložení nulových bodů a pólů přenosové funkce, jejich vliv na kmitočtové charakteristiky filtru a migrace Pasivní filtry RLC, jejich specifika a praktické využití. Aktivní filtry s moderními funkčními bloky, multifunkční filtry. Filtry se syntetickými prvky a analýza jejich vlastností. Fázovací články a kmitočtové korektory. Návrh filtrů se spínanými kapacitory. Filtry s povrchovou vlnou, krystaly a elektromechanickými elementy. Syntéza pasivních a aktivních filtrů na základě tolerančních polí s využitím počítače a moderních obvodových simulátorů (Orcad 16 + Advanced Analysis). Optimalizace návrhu filtru podle různých kritérií. Filtrace spojitých signálů v kmitočtové a časové oblasti s využitím matematických programů (Matlab 2008, Mathcad 14). V předmětu je zařazen samostatný projekt studentů zaměřený na návrh a experimentální ověření vlastní struktury filtru. Komentář: V současné době patří kmitočtové filtry mezi nejpoužívanější analogové elektronické obvody. Kurz je zaměřen pouze na návrh filtrů se soustředěnými parametry, a to do kmitočtů řádově desítek MHz. Počítačová cvičení přímo navazují na látku probíranou na přednáškách a umožňují tak studentům snazší pochopení dané problematiky. Cauerova horní propust a vliv součástek Wienova filtru na Q při konstantním ω. 24

25 Elektronika a sdělovací technika Mikroprocesorová technika a embedded systémy (BMPT, KMPT) Garant: Ing. Tomáš Frýza, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek a počítačových cvičení: Popis mikroprocesorových systémů, způsobů programování a především využití procesorů pro řídicí aplikace v běžném životě. Pochopení základních principů činnosti všech mikroprocesorových systémů (od kalkulačky po PC). Vývoj aplikací řízených reálnými 8bitovými mikrokontroléry a výkonnými 32bitovými signálovými procesory. Osvojení si efektivního programování v jazyce symbolických adres a v jazyce C, aneb Nebojte se programování. Optimalizace zdrojových kódů s ohledem na rychlost zpracování, příp. na velikost programové paměti. Komentář: Je velmi obtížné nalézt zařízení, které používáme každý den, a které by neobsahovalo řídicí část s mikroprocesorem. A nejedná se pouze o osobní počítače či notebooky, ale také mobilní telefony, hudební přehrávače, nebo dokonce automobily. Předmět Mikroprocesorová technika a embedded systémy vám umožní pochopit funkci, a tím také způsoby využití mikroprocesorů nejen jako řídicího jádra v počítačích. V praktických počítačových cvičeních si ukážeme ovládání elementárních periférií (LED diody, tlačítka, A/D převodník, ), sériovou komunikaci s osobním počítačem, ale také způsoby využití nejvýkonnějších signálových procesorů při zpracování signálů v reálném čase. Vývojové nástroje pro návrh a testování jednoduchých mikroprocesorových aplikací. V rámci praktických počítačových cvičení mohou studenti pracovat na samostatných projektech z oblasti mikroprocesorové techniky. 25

26 Bakalářské studium Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika (BVMT, KVMT) Garant: Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek: Základy měření v mikrovlnné technice, obvodové prvky vysokofrekvenčních obvodů Vysokofrekvenční zesilovače, vícestupňové zesilovače, širokopásmové zesilovače Výkonové zesilovače, moderní typy s vysokou účinností Oscilátory a směšovače Modulátory a demodulátory Fázový závěs Kmitočtový syntezátor, DDS Základní mikrovlnné přenosové struktury Základní typy mikrovlnných integrovaných obvodů (MIO) Mikrovlnné rezonanční obvody Reciproční mikrovlnné zeslabovače a posouvače fáze, bezodrazové zátěže. Směrové vazební členy (směrové odbočnice), děliče a sdružovače výkonu Nereciproční mikrovlnné feritové obvody Témata laboratorních cvičení: Kmitočtový syntezátor Vysokofrekvenční výkonový zesilovač a modulátor AM Dvojitě vyvážený směšovač Měření základních charakteristik modulátorů FM signálu Koincidenční detektor FM Měření mikrovlnného výkonu Měření vlastností mikrovlnných feritových obvodů Měření parametrů dutinových rezonátorů Měření na oscilátoru s Gunnovou diodou Měření pomocí mikrovlnného obvodového analyzátoru Laboratorní cvičení probíhají v laboratoři UREL vybavené špičkovým přístrojovým vybavením pro výuku vysokofrekvenční a mikrovlnné techniky 26

27 Rádiové přijímače a vysílače (BRPV, KRPV) Elektronika a sdělovací technika Garant: doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek a cvičení: Základní koncepce přijímačů, jejich parametry a metody měření. Obvodové řešení analogových a číslicových stavebních bloků přijímačů. Rozhlasová stereofonie a systém RDS. Základní koncepce vysílačů, jejich parametry a metody měření. Obvodové řešení analogových a číslicových stavebních bloků vysílačů. Vysokofrekvenční výkonové zesilovače s vysokou účinností. Základní metody číslicového zpracování signálů v radikomunikačních systémech. Softwarové rádio, využití signálových procesorů a programovatelných polí. Moderní a perspektivní rádiové systémy, přenos rozhlasového vysílání DAB. Komentář: Rádiové přijímače a vysílače tvoří nedílnou součást většiny bezdrátových komunikačních systémů. Dříve bylo jejich hlavním úkolem přenášet analogové akustické nebo obrazové signály. Moderní číslicové metody zpracování těchto signálů spolu s potřebou přenosu stále většího objemu dat způsobil přechod od analogových k digitálním modulacím a k digitalizaci značné části těchto systémů. Náplň předmětu zahrnuje popis koncepcí analogových i digitálních přijímačů a vysílačů, definice jejich parametrů a seznamuje s metodami jejich měření. Velká část přednášek je věnována popisu stavebních bloků těchto systémů v analogové i číslicové formě (směšovačů, oscilátorů, syntezátorů, modulátorů, demodulátorů, obvodů AVC, AFC, výkonových zesilovačů, atd.) a popisu základních metod zpracování signálů (vzorkování, filtrace, interpolace, decimace, atd.). Část přednášek je zaměřena na technologie využívané pro realizaci moderních rádiových systémů (speciální integrované obvody, signálové procesory, programovatelná pole). Mezi konkrétní rozhlasové systémy, kterým je věnována v předmětu větší pozornost patří například stereofonní rozhlasové vysílání a přenos doplňkových informací RDS nebo systém digitálního rozhlasového vysílání DAB. Prakticky zaměřená laboratorní měření umožňují názorným způsobem pochopit činnost vybraných stavebních bloků a seznámit s metodikou měření základních parametrů rádiových přijímačů a vysílačů. 27

28 Bakalářské studium Základy televizní techniky (BZTV, KZTV) Garant: prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek: Základní poznatky o světle (základy fotometrie a kolorimetrie). Základní principy televizního přenosu. Snímání obrazu (snímače CCD, televizní kamery, filmové snímače). Televizní obrazovky (LC a plazmové obrazovky). Analogové soustavy barevné televize (NTSC, PAL). Televizní přenos zvukových signálů, televizní informační systémy teletext. Televizní přijímače. Systém DVB, zdrojové kódování obrazových signálů (JPEG, MPEG1, MPEG2, MPEG4-AVC), zdrojové kódování zvukových signálů. Multiplexování a kanálové kódování. Používané digitální modulace (QPSK, QAM, OFDM). Televizní přijímače DVB, standard HDTV. Družicový televizní přenos. Témata laboratorních cvičení: Signály v televizní přenosové soustavě. Přenos datových informací v televizním signálu. Úplný televizní signál. Komunikace uvnitř TV přijímače. Návrh domovního kabelového TV rozvodu. Komprimace videosekvencí pomocí 3D DCT. Digitalizace a komprese videosekvencí. Měření signálů DVB-T. Měření signálů DVB-S. Měření parametrů TV přijímače. Laboratorní cvičení probíhají v laboratoři UREL vybavené špičkovým přístrojovým vybavením a moderní TV technikou. 28

29 Elektromagnetická kompatibilita (BEMC, KEMC) Elektronika a sdělovací technika Garant: Ing. Jiří Dřínovský, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: zimní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek: Elektromagnetická kompatibilita definice, vznik a vývoj, příklady. Zdroje rušivých signálů. Průmyslové zdroje rušení. Spojité a impulsní rušivé signály nf. a vf. Zdroje přepětí. Bleskový výboj. Lokální elektrostatické výboje ESD. Zdroje kontinuálního a zvláštního rušení. NEMP Vazební mechanismy přenosu rušení. Metody zmenšování parazitních vazeb. Odrušovací kondenzátory a tlumivky. Odrušovací filtry. Zásady a problémy návrhu. Speciální odrušovací filtry: filtry EMP, datové filtry, filtry TEMPEST. Přepěťové ochranné prvky odrušovacích filtrů. Plynové výbojky, varistory, speciální Zennerovy diody, diody PIN. Elektromagnetické stínění, jeho účinnost. Účinnost stínění ve vzdáleném a blízkém poli. Technika stínění. Stínění koaxiálních kabelů. Vazební impedance stínění kabelů. Měření rušivých signálů s umělou zátěží LISN, pomocí napěťových a proudových sond. Měření pomocí absorpčních kleští. Měření rušivých signálů pomocí antén. Typy antén. Měření ve volném prostoru, ve stíněných komorách. Absorpční bezodrazové komory. Měřicí přijímače a spektrální analyzátory. Špičková, kvazi-špičková a detekce střední hodnoty. Elektromagnetická odolnost a její testování. Kritéria elmag. odolnosti technických zařízení. Simulace rušivých vlivů v napájecí síti, vysokoenergetických a nízkoenergetických širokopásmových impulzů, ESD, vf. polí pro zkoušky odolnosti. Speciální testovací komory. Normalizace v oblasti EMC. Témata laboratorních cvičení: Měření v elektromagneticky stíněné komoře. Měření rušivých signálů. Testy elektrostatickými výboji. Testy účinků bleskových výbojů. Měření účinnosti stínění. 29

30 Bakalářské studium Komunikační systémy (BKSY, KKSY) Garant: doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek: Rozdělení a obecné schéma komunikačních systémů. Zdrojové kódování řečových, obrazových a datových signálů. Kryptografie. Kanálové kódování. Lineární kódy. Hammingovy, cyklické a konvoluční kódy. Modulace a detekce signálu v základním pásmu. Linkové kódy. Přizpůsobený filtr. Potlačení mezisymbolových interferencí. Ekvalizace. Modulace v přeneseném pásmu. Analogové modulace. Digitální modulace. Systémy s mnohonásobným přístupem. Metody multiplexování. Komunikační kanál. Působení šumu. Únik. Diverzitní příjem. Synchronizace kmitočtu a fáze nosné vlny. Symbolová a rámcová synchronizace. Telefonní a radiotelefonní systémy. Technologie ISDN a DSL. Rádiové a televizní analogové vysílání. Digitální rozhlas a televize. Družicové komunikační systémy. Optické komunikační systémy. Datové sítě a přenosové protokoly. Bezdrátový přenos dat. Komentář: Předmět Komunikační systémy poskytuje celkový přehled o koncepci většiny současných kabelových a bezdrátových komunikačních systémů. Vysvětluje podstatu jejich činnosti a metody zpracování informačního signálu (kódování, modulace, atd.) v jednotlivých blocích celého komunikačního řetězce. Mezi současné systémy, kterým je v rámci přednášek věnována větší pozornost, patří například ISDN, ADSL, INTELSAT, GSM, WLAN, DAB nebo DVB. V obsahu přednášek nechybí ani perspektivní komunikační systémy na bázi 3G a 4G technologií. Prakticky zaměřená laboratorní měření umožňují názorným způsobem pochopit činnost vybraných stavebních bloků komunikačních systémů, seznamují s podstatou a vlastnostmi vybraných analogových a číslicových modulací, názorně vysvětlují metody kódování číslicových signálů pro přenos v základním pásmu, demonstrují principy přenosu dat po komutované telefonní lince, pomocí ADSL nebo pomocí bezdrátové technologie WiFi. 30

31 Elektronika a sdělovací technika Počítačové řešení komunikačních subsystémů (BRKS, KRKS) Garant: Ing. Petr Vágner, Ph.D. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 6 Stručný obsah přednášek a cvičení: Vlastnosti komunikačních systémů pro pásmo decimetrových a centimetrových vln šíření elektromagnetických vln volným prostorem. Základní druhy a vlastnosti vysokofrekvenčních a mikrovlnných vedení. Návrh a modelování vybraných typů planárních filtrů. Děliče a slučovače výkonu, přepínače, směrové odbočnice. Návrh a simulace. Antény pro komunikační systémy v pásmu decimetrových vln. Trychtýřové, reflektorové antény a planární antény. Vlastnosti, návrh a modelování. Linearizované zesilovače, nelineární obvody. Modelování komunikačního systému jako celku. Komentář: Pro efektivní návrh a analýzu vlastností vysokofrekvenčních a mikrovlnných obvodů je v současnosti využíváno výkonných softwarových nástrojů. Tyto simulační softwary umožňují řešit problémy ve vysokofrekvenční technice jak detailně, tak z pohledu celých systémových bloků. Příkladem jsou komerční softwary firmy Ansoft. Ansoft Designer pro návrh a simulace lineárních a nelineárních obvodů, planárních obvodů a komunikačních systémů z blokového pohledu a Ansoft HFSS pro simulace mikrovlnných komponent a struktur. Cílem předmětu je základní zvládnutí návrhových postupů důležitých vysokofrekvenčních a mikrovlnných komponentů a způsobů jejich modelování v simulačním softwaru. 31

32 Bakalářské studium Rádiové a mobilní komunikace (BRMK, KRMK) Garant: prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc. Ústav: UREL Rozsah: přednášky laboratoře počítače ostatní Semestr: letní hod/sem Kredity: 5 Stručný obsah přednášek: Úvod do mobilních komunikací (kmitočtová pásma, kmitočtové tabulky, vývoj a rozdělení systémů mobilních komunikací, obecné schéma radiokomunikačního systému). Zpracování signálů (zdrojové a kanálové kódování, prokládání, modulace). Základní koncepce a funkce radiokomunikačních systémů, systémy s mnohonásobným přístupem a metody multiplexování, způsoby přenosu, plošná struktura, využití kmitočtového pásma, handover, typy spojování, rušivé jevy působící na signál a možnosti jejich omezení. Systém GSM (kmitočtová pásma, architektura, zpracování signálů, přenos datových signálů, GPRS, HSCSD, EDGE, zvláštnosti systému GSM 1800, programy TEMS a QVoice. Systém UMTS (architektura, zpracování signálů). C 0 =3 Systémy pro bezšňůrové telefony (DECT). BSIC00 Systémy pagingu (RDS, ERMES). Systémy WPAN (Bluetooth), WLAN (WiFi), WMAN (WiMAX). Perspektivní systémy (LTE, HAPS), vývojové trendy v mobilních komunikacích, klíčové oblasti vývoje. C 0 =5 BSIC01 C 0 =7 BSIC01 C 0 =1 BSIC00 C 0 =7 BSIC00 C 0 =5 BSIC00 Témata laboratorních cvičení: Měření dílčích obvodů mobilní stanice GSM. Testování mobilní stanice GSM. Základní parametry sítě GSM. Repeatery pro systém GSM. Měření základních parametrů systémů Bluetooth a WiFi. Ověřování vlastností Walsových funkcí a PN sekvencí. ROMES program pro testování mobilních sítí. Přenosové vlastnosti GPRS a EDGE, internet 4G. C 0 =3 BSIC00 Laboratorní cvičení se konají ve společné laboratoři Ústavu radioelektroniky FEKT VUT v Brně a T-Mobile CZ 32