ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY
Státní závěrečné zkoušky 2007
Studijní obor 5letého magisterského studia
ELEKTRONIKA A SDĚLOVACÍ TECHNIKA
2. předmět SZZ:
Aplikovaná elektronika a komunikace Anotace dílčích částí
VZÁJEMNÝ PŘEVOD ANALOGOVÝCH A ČÍSLICOVÝCH SIGNÁLŮ ADP Obvody pro předzpracování: Zesilovače s elektronicky přepínaným zesílením, analogové multiplexery, filtrační obvody (antialiasing filtr, ss. přesné filtry pro nepřímé převodníky D/A). Vzorkovače s pamětí: Parametry vzorkovačů, integrované vzorkovače, aplikační zásady. Převodníky D/A: ss a dynamické parametry, spínače pro převodníky, paralelní D/A převodníky (se zdroji napětí a proudů), sériové D/A převodníky, integrační převodníky, nepřímé D/A převodníky, konstrukční zásady pro integrované D/A převodníky. Převodníky A/D: Komparační převodníky, s postupnou komparací, kompenzační, sledovací, s postupnou aproximací, převodník A/D s mezipřevodem na kmitočet a na časový interval (dvojsklonná a trojsklonná integrace), sigma – delta převodník. Převodníky U/F: S ref. zdrojem a MKO, převodníky řízené krystalem a způsoby potlačení fázového šumu, převodníky bez referenčního zdroje. ANALOGOVÁ TECHNIKA ANA Diody, referenční napěťové diody, emitorový sledovač, komplementární sledovač ve třídě B a AB, Darlingtonovo zapojení. Zdroje referenčního napětí, ”násobič uBE” a jeho využití v teplotně kompenzovaných zdrojích, zdroje konst. proudu, proudové opakovače. Diferenční zesilovač, struktura operačních zesilovačů (OZ). Parametry OZ: diferenční a souhlasné vstupní napětí, výstupní napětí a proud, zesílení, diferenční a souhlasná vstupní impedance, výstupní impedance, souhlasné napětí, napěťová nesymetrie a drift, klidové vstupní proudy a proudová nesymetrie, kmitočtová a přechodová charakteristika. Invertující, neinvertující, sčítací a rozdílové zapojení OZ, přístrojový rozdílový zesilovač, pře-vodník I/U, převodníky U/I, integrátor, derivátor, střídavé zesilovače s OZ. Analogové multiplexery a demultiplexery, zesilovače s přepínatelným zesílením, elektronické střídače, vzorkovače s pamětí. Oscilátory RC, funkční generátory, multivibrátor s OZ a s časovačem 555. Stabilizátory s referenční diodou a s tranzistorem, sériový a paralelní stabilizátor napětí, elektronické pojistky, integrované stabilizátory a jejich aplikace. ANALÝZA A SYNTÉZA ŘEČOVÝCH SIGNÁLŮ ASS Charakter řečového signálu, významné vlastnosti skupin hlásek, formanty, informační obsah psané a mluvené řeči, tvorba mluvené řeči, číslicové předzpracování řeč. signálu, dlouhodobá analýza řečového signálu, filtrace, AD převod, segmentace, váhování signálu, typy oken, preemfáze. Parametrický popis řečového signálu: energie, autokorelační koeficienty, cepstrální analýza, prediktivní koeficienty, koeficienty PARKOR, válcový model hlasového traktu, spektrum metodou LPC, určení základního tónu řeči, význam základního tónu, kritéria výběru příznaků, korelace příznaků. Rozpoznávání řeči: přístupy, stanovení začátku a konce slov, lineární a nelineární časová transformace, klasifikace podle minimální vzdálenosti, výběr vzorů pro klasifikátor. Kódování řeči: základní způsoby přenosu, požadavky na kodér, hlavní typy vokodérů. ANTÉNY A ŠÍŘENÍ RÁDIOVÝCH VLN ASV Šíření povrchové vlny, vliv půdy a polarizace, struktura pole blízko Země. Šíření prostorové vlny. vliv kulovitosti Země a terénních překážek. Šíření vln v atmosféře, refrakce, útlum vln vysokých kmitočtů, troposférický rozptyl. Ionosféra a její vliv na šíření vln, ionosférické předpovědi, pracovní kmitočty, únik, důsledky. Rádiové spojení v různých kmitočtových pásmech. Záření antén a anténních soustav. Řadové soustavy, elektronické vychylování hlavního laloku. Optimalizace a syntéza směrového diagramu. Záření plošných antén. Vliv amplitudových a fázových odchylek buzení. Impedance antény, impedance antén v soustavě, technické postupy výpočtu impedancí. Ztráty a účinnost antén. Příjem elmag. vln. Přijímací antény. Parametry antén. Antény pro dlouhé, střední a krátké vlny. Antény pro metrové a decimetrové vlny. Antény se všesměrovým zářením. Symetrizace. Antény s extrémní šířkou kmitočtového pásma. Mikrovlnné antény, antény trychtýřové, čočkové, reflektorové, mikropáskové. Antény se zpracováním signálu. Adaptivní antény. 1
AZI
ADAPTIVNÍ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLŮ
Oblasti použití adaptivních systémů, vlastnosti. Teorie adaptace, kritérium optimálního nastavení, normální rovnice, gradientní metody, metoda nejvyššího sestupu; iterativní řešení normální rovnice; konvergence metod, základní struktury adaptivních systémů. Adaptivní algoritmy, vlastnosti; konvergence. Adaptivní rekurzivní systémy. Adaptivní zpracování signálů ve frekvenční oblasti. Varianty adaptivních algoritmů. Aplikace adaptivních systémů: adaptivní modelování a identifikace systémů, adaptivní filtrace, inverzní adaptivní modelování, dekonvoluce a ekvalizace, adaptivní detekce a identifikace signálů v šumu. NOVÉ ALGORITMY ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLŮ AZS Algoritmy lineárního zpracování signálů s konverzí vzorkovací frekvence, tzv. ”multirate” zpracování a realizace extrémně rychlých lineárních systémů. Časově - frekvenční transformace, ze-jména ”waveletová” transformace a její aplikace. Metody a algoritmy bezeztrátové a ztrátové kom-prese signálů a obrazů. BEZDRÁTOVÉ A MOBILNÍ KOMUNIKACE BMK Obecné schéma radiokomunikačního systému, radiokomunikační rovnice, rozdělení systémů pro mobilní komunikace. Systémy s multiplexním přenosem – přístupové techniky FDMA, TDMA, CDMA. Druhy přenosu, FDD, TDD. Koncepce systémů pro mobilní komunikace – plošná struktura, využití frekvenčního pásma systému, kódování signálu (zdrojové, kanálové, interleaving). Základní funkce systémů pro mobilní komunikace – handover (tvrdý, měkký, seamless) a způsoby jeho řízení, ekvalizace, roaming, typy spojování. Používané digitální modulace – QPSK, GMSK. Radiotelefonní systém GSM – základní parametry, kódování signálu, architektura systému, ochrana přenášených dat, anonymita účastníka v síti, popis mobilní stanice. Systémy pro bezšňůrové telefony, systém DECT, dvoumódové telefony. Paging – parametry a popis systémů RDS, ERMES. Trendy mobilních komunikací, systémy 3G. ČÍSLICOVÉ FILTRY CIF Etapy návrhu a realizace ČF. Přenosová funkce, impulsová a přechodná charakteristika, rozložení pólů a nulových bodů v rovině. Stabilita a kauzalita. Kmitočtové charakteristiky. Systémy s koneč-nou a nekonečnou impulsní charakteristikou a jejich vlastnosti. Analýza ČF pomocí matic a grafů signálových toků - stavový popis. Rekurzivní a nerekurzivní struktury, kanonické formy. Výpočet přenosu grafu pomocí Masonova vzorce. Křížové struktury. Struktura kmitočtového vzorkování. Typické průběhy impulsní charakteristiky, metoda váhových posloupností. metoda vzorkování kmitočtové charakteristiky, diferenční a sumační typ. Metoda rovnoměrně zvlněných aproximací, alternativní teorém, Remezův algoritmus. ČF s různými hodnotami vzorkovacího kmitočtu. Číselné zobrazení s omezenou délkou slova, aritmetika s pevnou a pohyblivou čárkou, dynamický rozsah zobrazení. Kvantování koeficientů přenosové funkce ČF. Omezená délka slova vnitřních signálů. Kvantování při vzorkování analogového signálu. Způsoby omezení vlivu kvantování. CAD VE VYSOKOFREKVENČNÍ A MIKROVLNNÉ TECHNICE CVT Analýza mikrovlnných struktur. Specifika numerické analýzy v kmitočtovém pásmu 10 – 100 GHz. Vlnové metody versus kvazistatické metody. Princip a vlastnosti metody konečných prvků. Analýza homogenních vlnovodů pomocí uzlových konečných prvků. Analýza mikropáskových vedení pomocí hybridních konečných prvků. Princip a vlastnosti momentové metody. Analýza drátových antén momentovou metodou. Analýza mikropáskových antén momentovou metodou. Optimalizace mikrovlnných struktur. Klasická optimalizace pomocí Optimization Toolbox matlabu. Optimalizace a modelování pomocí neuronových sítí (Neural Network Toolbox matlabu). Optimalizace pomocí genetických algoritmů. Komerční software pro mikrovlnný návrh. Přehled komerčních programů, jejich charakteristika a vzájemné srovnání.
2
ČÍSLICOVÉ ZPRACOVÁNÍ AKUSTICKÝCH SIGNÁLŮ
CZA
Tvorba řečového signálu, fonetický a akustický popis ŘS, řetězec zpracování řeči, parametry ŘS, modely ŘS, určování základního tónu řeči a znělosti. Problémy při rozpoznávání řeči, metody rozp. řeči, klasifikátory, vektorová kvantizace, vytváření vzorů pro rozp. řeči, shlukování. Syntéza řečového signálu v časové oblasti, syntéza v kmitočtové oblasti. Vokodéry: kanálový, subband, LPC. Změna výšky a tempa hlasu. Syntéza text-to-speech, fonetická transkripce. Parametry hudebního signálu, požadavky na digitální hudební syntezátor v reálném čase. Digitální generátory funkcí, aditivní, subtraktivní, tvarová, parametrická (FM), vektorová, Wave Table digitální syntéza. Digitální hudební efekty - principy, příklady. DIGITÁLNÍ PŘENOSOVÉ SYSTÉMY DPS Základní blokové schéma digitálního přenosového systému. Vzorkování, vzorkovací teorém. Časové dělení kanálu. Analogové impulsové modulace (PAM, PŠM, PPM). Vývoj systémů s časovým dělením kanálu. Pulzně kódová modulace, modulace delta. Možné uspořádání kodéru a dekodéru DM. Adaptivní delta modulace, diferenční PCM, adaptivní DPCM. Obecné uspořádání vysílací a přijímací části systémů s časovým dělením kanálu a digitální modulací. Elektrické složení rámce a multirámce E1 podle CCITT G.732. Kodéry PCM. A/Č převodníky. Č/A převodníky. Kompandory a nelineární kodéry. Konstrukce úsekové kompresní charakteristiky typu A. Identifikace impulsu. Oko rozhodnutí, vliv rušení, interference, jitteru, kolísání výšky, apod. Kódy AMI, HDB3, 2B1Q. Opakovače, dálková kontrola opakovačů. Napájení opakovačů. Měření na digitálních přenosových systémech. Analyzátor a syntezátor signálu PCM. Možnosti uspořádání digitálních přenosových systémů vyšších řádů. Plesiochronní digitální hierarchie (PDH), stuffing. Základy Synchronní digitální hierarchie (SDH). DIGITÁLNÍ ÚSTŘEDNY DUS Členění telekomunikační sítě. Přechod z analogové na digitální síť. Digitalizace české telekomunikační sítě. Spojovací systém v pojetí hromadné obsluhy. Obsluhový systém a jeho části. Průběh, zákonitosti a definice provozního zatížení. Obsluhové systémy se ztrátami. Obsluhové systémy s čekacími dobami. Měření provozního zatížení. Spínače pro spojovací pole. Spojovací pole a možnosti řešení. Dělení a generace spojovacích zařízení. Spojovací systémy s prostorovým oddělením cest - charakteristika. Digitální spojovací zařízení - charakteristika. Moduly individuálních okruhů. Moduly společných okruhů. Společné moduly. Systémy E 10, charakteristika, postup spojování. Systém EWSD, charakteristika, postup spojování.Systém Alcatel 1000 S12, charakteristika, postup spojování. Druhy a parametry pobočkových ústředen. Systém TTC 2000 charakteristika. Spolupráce různých ústředen v síti. Číslování. Tarifování. Ústředny ATM jako prostředek k integraci služeb. ELEKTROAKUSTIKA ELA Prostorová akustika - veličiny a vztahy popisující zvukové pole. Vlnová rovnice, energie přenášená zvukovým polem, intenzita zvukového vlnění, zvuková spektra. Fyziologická akustika základní parametry lidského sluchu, měření citlivosti sluchu, hlasitost, škodlivost hluku, směrovost slyšení, maskování, zkreslení ve sluchovém orgánu. Základní druhy a principy EA měničů, měniče rychlostní a výchylkové, praktické provedení, zvláštní a speciální druhy měničů. Mikrofon jako přijímač v akustickém poli, gradience mikrofonu, mikrofony nultého řádu, mikrofony vyšších řádů, vlivy konečných rozměrů mikrofonu, kombinované směrové mikrofony, vlnové mikrofony, praktické provedení mikrofonů, měření mikrofonů. Reproduktory - základní pojmy a definice, akustický vysílač, jeho vyzařovací impedance, kritický kmitočet, zkreslení přímovyzařujících reproduktorů, druhy a praktické provedení reproduktorů, základní technická data, měření reproduktorů.
3
ELEKTROMAGNETICKÁ KOMPATIBILITA EMC Zdroje rušivých signálů. Průmyslové zdroje rušení. Zdroje přepětí. Zdroje kontinuálního rušení. Vazební mechanismy přenosu rušení. Typy vazeb - galvanická, kapacitní, induktivní. Vazba vyzařováním. Odrušovací kondenzátory, tlumivky a filtry. Přepěťové ochranné prvky. Elektromagnetické stínění a jeho charakteristiky. Účinnost (efektivnost) stínění a jeho složky. Stínění koaxiálních kabelů. Měření rušivých signálů na vedení. Měření rušení ve volném prostoru, ve stíněných komorách. Absorpční bezodrazové komory. Přístroje pro měření rušivých signálů - měřicí přijímače a analyzátory. Elektromagnetická odolnost a její testování. Simulace rušivých vlivů v napájecí síti, účinků blesku a průmyslového rušení. Simulace elektrostatických výbojů a vf. polí. Speciální antény, testovací komory TEM. Normalizace v EMC. Normy základní, kmenové a předmětové. Normalizační grémia: IEC, ISO, CISPR, CEN, CENELEC, ČNI. Evropské a české normy EN, ČSN. Směrnice č. 336/89/EEC. EXPERTNÍ SYSTÉMY A PODPORA MEDICÍNSKÉ DIAGNOSTIKY ESL Aplikační oblasti expertních systémů. Jazyky expertních systémů. Části expertního systému. Produkční systémy. Návrh expertních systémů. Reprezentace znalostí. Význam znalosti. Produkční pravidla. Sémantické sítě. Trojice objekt-atribut-hodnota. Schémata a rámce. Logika a množiny. Inferenční mechanismy. Stromy, mřížky a grafy. Deduktivní, výroková a predikátová logika. Logické systémy a rezoluční metoda. Dopředné a zpětné řetězení. Neurčitost a nepřesná inference. Neurčitost a pravděpodobnost. Neurčitost a pravidla. Faktory určitosti. Dempsterova-Shaferova teorie. FOTONIKA A OPTICKÉ KOMUNIKACE FOK Systémové aspekty fotoniky. Druhy fotonických komunikačních systémů. Optické signály, modulace optické nosné vlny. Koherentní a nekoherentní způsoby přenosu. Fotonová optika, statistika fotonů, proces fotodetekce, šumy, stanovení SNR. Nelineární optika, solitonové šíření. Jonesova matice. Fourierovská optika, optické počítače. Optická přenosová prostředí. Volný prostor, troposféra, optická vlákna. Optovláknové zesilovače. Návrh optického komunikačního systému, citlivost přijímače, útlumové a dispersní omezení. Atmosférický optický kanál. Atmosférické jevy, fluktuace přenášeného výkonu, statistické ohodnocení. Komponenty a uspořádání fotonických sítí. Parametry sítě, elementy sítě, model optické sítě, mnohonásobný přístup do sítě, WDM, TDM, CDM. Služby fotonických sítí.
ISI
INTEGROVANÉ SÍTĚ
Telekomunikační služby, rozdělení a kategorizace. Přenosové módy, spojování okruhů, přepojování datových jednotek. Kódování informace na fyzické vrstvě. Referenční model ISO/OSI, vrstvy RM ISO/OSI. Přístupové metody ke sdílenému přenosovému kanálu. Propojování sítí. Základní typy počítačových sítí - standardy ETHERNET, Token Ring, FDDI, DQDB. Virtuální LAN sítě. Bezdrátové sítě - WLAN, IrDa, Bluetooth. Koncepce TCP/IP, vrstvový model TCP/IP. Adresování v TCP/IP sítích, IP adresy a jejich transformace, protokoly ARP, BOOTP, DHCP. Jména v TCP/IP sítích, převod doménových jmen. Směrování v TCP/IP sítích, směrovací tabulky, protokoly RIP, OSPF. Protokol přenosu řídicích a chybových zpráv ICMP. Transportní protokoly, porty, TCP – spojení, zabezpečení přenosu, řízení přenosu dat; protokol UDP, UDP datagram. KVANTOVÁ A LASEROVÁ ELEKTRONIKA KVE Základní postuláty kvantové mechaniky (vlnová funkce, princip neurčitosti). Základní pojmy statistické termodynamiky (rozdělovací funkce). Interakce záření a látky (indukované a spontánní přechody). Teorie laserů: Kinetické rovnice, způsoby buzení, podmínky laserové generace, optické rezonátory, tříhladinový a čtyřhladinový systém, parametry laserového svazku, konstrukční model laseru. Speciální lasery - schéma energetických hladin, konstrukce, princip činnosti, vlastnosti, aplikace. Plynové lasery: He-Ne, Ar+, He-Cd, N2, H2 laser, excimerové lasery, CO2 laser. Pevnolátkové a kapalinové lasery: rubínový, neodymový a rhodaminový laser. Polovodičové (GaAs) lasery: princip, výkonová charakteristika, porovnání LD a LED, konstrukce, parametry svazku, možnosti modulace. 4
KRYPTOGRAFIE V INFORMATICE KVI Kryptologie, kryptografie, steganografie, kryptoanalýza. Symetrické a asymetrické šifry. Modulární aritmetika, inverse „modulo“, Euclidův algoritmus, Eulerova funkce, generování prvočísel. Symetrické šifrovací algoritmy: Cézarova a Vernamova šifra, substituční a transpoziční šifry, princip kryptoanalýzy, proudové a blokové šifry, módy blokových šifer. Šifry v GSM, princip autentizace účastníků GSM sítě. Asymetrické šifrovací algoritmy: zavazadlový algoritmus, RSA, DiffieHellman, El Gamal systém, „Hašovací“ funkce. Digitální podpis: struktura, algoritmy. Autentizace, certifikát, certifikační autorita, standard X.509. Elektronický obchod: standard SET princip. KÓDOVÉ ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY KZS Zabezpečovací kódy a jejich třídění. Blokové kódy, modelování zabezpečovacího procesu, realizace kódovacího a dekódovacího procesu. Konvoluční kódy, prahové dekódování, pravděpodobnostní dekódování. Fireovy kódy. BCH a Reed-Müllerovy kódy - popis, kódování, dekódování. McDonaldovy kódy. Metoda prokládání signálových prvků při zabezpečení kódem. Hagelbargerovy a Iwadariho kódy - vlastnosti, kódovací a dekódovací proces. Popis kódového zabezpečovacího systému (KZS). Třídění a přehled metod řízení KZS. ARQ s přerušovaným přenosem. ARQ s nepřerušovaným přenosem. Systém ”go to n”, systém s adresným opakováním ARQ s ukládáním chybných přenosů (MRQ). Vlastnosti KZS s korekčními kódy. KZS se smíšeným zabezpečovacím režimem. Metoda výběru optimálního zabezpečovacího kódu. LÉKAŘSKÁ DIAGNOSTICKÁ TECHNIKA LDT Snímací elektrody, zesilovače pro biologické signály, elektroencefalografy, stimulátory pro EEG, elektromyografy, stimulátory pro EMG, magnetický záznam biologických signálů, elektrokardiografy, fonokardiografie, pletysmografické metody, metody měření krevního tlaku, monitorovací systémy, elektrická bezpečnost přístrojů PROJEKTOVÁNÍ A SERVIS LÉKAŘSKÝCH SYSTÉMŮ LES Možnosti poškození pacienta při poruše zařízení ve zdravotnictví. Oddělovací pomůcky napájecích sítí a signálů. Napájení z rozvodné sítě, oddělení, izolované soustavy. Stavebnicové principy. Mechanická konstrukce. Chyby při obsluze. Energetické zálohování. Servis, opravy, údržba, profylaxe s ohledem na spolehlivost zařízení ve zdravotnictví. Diagnostika, autodiagnostika. Kalibrace. Převodníky a propojení lékařských přístrojů s počítači a sítěmi. Prostředky digitalizace, zpracování. Archivační hardware a požadavky na něj. Zpracování obrazů. Kompatibilní systémy. Digitalizátory obrazů. Diagnostické hodnoty obrazů. Obrazy získané z ultrazvukových systémů. Zařazení do hodnocení pacienta. Digitalizace mikroskopických obrazů. Automatická klasifikace a rozpoznávání. LABORATORNÍ LÉKAŘSKÁ TECHNIKA LLT Komplexy pro hematologickou analýzu, spektrofotometry, měření průtoku krve a minutového objemu, přístroje pro měření mechaniky dýchání, analyzátory plynů, měření vlastností smyslových orgánů - sluchu a zraku, přístroje a metody pro psychologické laboratoře, infúzní pumpy a infúzní dávkovače, sterilizace, snímání pohybů osamělých srdečních buněk, kostní denzitometrie. MEDICÍNSKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY MED Aplikace výpočetní techniky ve zdravotnictví. Výpočetní technika v procesu sběru a analýzy dat. Nemocniční IS (NiS). Klinické IS. Přenos informací v IS. Informatizovaný lékařský záznam. Klasifikace zdravotního záznamu, kódovací systémy. Zásady výstavby rozsáhlých IS. Bezpečnost dat. Volba vnější paměti. Typy dat ve zdravotnických IS. Standardizace komunikace a datových struktur v NIS. Standardy ve zdravotnických IS. Pomoc při rozhodování - expertní systémy. 5
MIKROPOČÍTAČE PRO PŘÍSTROJOVÉ APLIKACE MIA Sériová komunikace (asynchronní sériový přenos, RS232C, 8251A, RS422, RS485). Přerušovací systém (programové určení žadatele, priorita, jednoúrovňový systém, vektor přerušení, řadič přerušení 8259A). Přímý přístup do paměti - DMA. Jednočipové mikropočítače řady MCS 51 (struktura 8051, strojový cyklus, paměťové prostory, SFR, instrukční soubor, Booleovský procesor, sestavy mikropočítačů s MCS 51). Periferie na čipu, čítač T2 C/C. Řada 68HC11 (HC 11 - struktura, paměťový prostor, časování, módy činnosti, reset + interrupt, instrukční soubor). ZILOG (koncepce, řada Z180, moduly mikropočítačů). Šestnáctibitové jednotky: Řada MCS 51XA, (přínosy v oblasti HW a SW, aplikace). Sběrnice IIC (aplikace mikropočítačů ve spotřební elektronice, sběrnice, komunikace po sběrnici, aplikace). Stolní počítače typu IBM PC, architektura, sběrnice, vlastnosti základních dílů. MIKROPROCESOROVÁ TECHNIKA V TELEKOMUNIKACÍCH MTT Architektura počítačů, funkční moduly. Řadiče, architektury RISC, CISC, úzké profily. Mikroprocesory 8086/88, 80286, 80386, 80486 – architektura, registry, adresové režimy, reálný a chráněný režim, adresace a ochrana v chráněném režimu. Mikroprocesory Pentium, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, AMD generace K7 – architektura, srovnání parametrů a vlastností. Cache a jednotka správy paměti. Čipové sady. Srovnání vlastností čipových sad posledních generaci fy. Intel (bx, i810, i815, i820, i840, i845, i850). Sběrnice PC – základní pojmy, klasifikace. Sběrnice ISA, PCI. Port AGP. Rozhraní pro připojení harddisků, přenosové režimy a protokoly IDE/ATA, SCSI. NAVRHOVÁNÍ ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ A FILTRŮ NEO Zesilovače: parametry zesilovačů, vlivy teploty, času. Vlastnosti zesilovačů v zapojení SE, SB, SC, použití. Zpětná vazba v zesilovačích. Nastavení a stabilizace pracovních bodů elektronických prvků. Mezistupňové vazby. Ss. zesilovače, kompenzace vlivu teploty, diferenční stupně. Nízkofrekvenční zesilovače malých signálů, širokopásmové a impulsní zesilovače, nf. výkonové zesilovače. Operační zesilovače: parametry, charakteristiky, zapojení, vstupní proudová a napěťová nesymetrie, korekce kmitočtových charakteristik. Lineární a nelineární operační sítě, stabilita operačních sítí. Oscilátory RC, zapojení, vlastnosti, aktivní prvky, zpětnovazební obvody, určení kmitočtu, podmínky kmitů, určení amplitudy. Usměrňovače a stabilizátory stejnosměrného napětí a proudu, druhy zapojení, vlastnosti, základní parametry, analýza a návrh. Citlivostní a toleranční analýza v EF. Kmitočtové a impedanční normování v EF. Základní EF prvního a druhého řádu a jejich parametry. Princip, účel, typy a parametry. Pasivní filtr RC. ERRLC vyšších řádů. Různé aproximace. Návrh EF-RLC. Aktivní prvky a funkční bloky ve filtrech. Aktivní filtry RC. Bikvady ARC. AF-RC vyšších řádů. AF typu R. Fázovací dvojbrany. EF se syntetickými prvky a funkčními bloky. EF se spínanými kapacitory a strukturami CCD. Elektromechanické, piezoelektrické a EF s povrchovou vlnou. NAPÁJENÍ ELEKTRONICKÝCH ZAŘÍZENÍ NEZ Bateriové napájení - primární články (uhlozinek, alkalický, Hg, atd.) a sekundární (Pb, NiCd, atd.) a zvláštní zdroje (termo, solární, atd.). Neřízené usměrňovače s R, RC a RL zátěží, vlastnosti, řešení. Návrh cívek a transformátorů s feromagnetickým jádrem. Řízené usměrňovače s tyristory, vlastnosti tyristorů a triaků. Stabilizátory ss napětí, vlastnosti, realizace. Střídavé stabilizátory magnetické (ferorezonanční a přesytkové). Nespojité (impulsní) stabilizátory astabilní a s nuceným buzením. Stabilizátory proudu. Střídavé spínače s tyristory a triaky. Impulsní regulované napájecí zdroje, blokující, propustný a dvojčinný měnič. Čukův měnič. Měniče s velmi vysokou frekvencí. Tranzistorový střídač. Etalonové a referenční zdroje. 6
NÍZKOFREKVENČNÍ ELEKTRONIKA NFE Analogový gramofonový záznam zvuku - záznamová norma, ztráty a zkreslení, způsoby snímání. Magnetický záznam zvuku , způsoby mazání, vlastnosti, remanentní charakteristiky, předmagnetizace, ztráty a zkreslení, vlastnosti mgf. vrstev, záznam digitálního signálu. Zesilování malých napětí, rušivá napětí, šumová optimalizace, teplotní drifty. Teorie zpětné vazby, vlastnosti zesilovacích stupňů, mezní kmitočty, statické a dynamické vlastnosti stupňů. Operační zesilovače v nf technice, vlastnosti, zapojení, fázová kompenzace. Korektory a korekční zesilovače. Zvláštní zesilovače, redukce šumu (systémy Dolby A, B, C, SR a S, atd.). Koncové zesilovače, můstkové a dvoutranzistorové, návrh, hodnocení dynamických vlastností. Digitální způsoby zpracování, vlastnosti, systémy bez redukce datového toku (CD, RDAT, páskové systémy DASH a PRO-DIGI), systémy s redukcí - družicové (Nican, Dance, DSR) a DDC a MD system. NAVRHOVÁNÍ RÁDIOVÝCH SPOJŮ NRS Radiový spoj, jeho struktura a úrovňový diagram. Podmínky radiového spojení, hlavní zdroje rušení. Spojení přímou vlnou, terénní profil trasy, útlum terénních překážek. Digitální model terénu. Spojení povrchovou a prostorovou vlnou, vliv odražených vln, výpočty intenzity pole na trase v terénu. Pokrytí území signálem rozhlasového a TV vysílání. Dálkové ionosférické spoje, volba pracovních kmitočtů a jejich změn, výpočet intenzity pole, spolehlivost spojení. Mikrovlnné spoje. Kontrola terénního profilu trasy, úrovně signálu a rušení na spoji, dílčí útlumy, parametry přenosových zařízení. Vliv úniku na kvalitu přenosu, interferenční a absorpční únik, vliv selektivního úniku při digitálním přenosu, využití diverzity. Kontrola kvality přenosu digitálního signálu. Duplexní mikrovlnné spoje, rušení v mikrovlnných spojích. Mobilní rádiové sítě. Pokrytí území signálem v sítích PPS, organizace spojení. Celulární sítě, pokrytí signálem v makro- a mikrobuňkách, šíření vln v budovách. Využívání kmitočtového spektra, kmitočtové plánování. OPTOELEKTRONIKA OPE Intenzita záření a vektor intenzity elektrického pole. Radiometrické a fotometrické veličiny. Interference a koherence optických vln. Holografický záznam informace, holografická rovnice. Optická difrakce, Fraunhoferova aproximace difrakčního integrálu, optický signál. Interakce optického záření a látky. Rozdělovací funkce, Planckův zákon záření, rovnice interakce. Charakter přechodů mezi energetickými hladinami aktivní látky. Optické rezonátory, stabilita optických rezonátorů, modová struktura záření laseru, Gaussovy svazky. Buzení aktivní látky. Druhy laserů a jejich aplikace. Maticová optika, zákon ABCD. Polovodičová optoelektronika, laserové diody, fotodiody PIN a lavinové fotodiody. Optická vlákna, druhy optických vláken a jejich základní parametry. Optoelektronický systém pro přenos informace, modulace, kódování, šumy, energetická bilance spoje. Atmosférické optické přenosy, optické sítě (model), topologie optických sítí, služby optických sítí.
PTS
PŘÍSTUPOVÉ A TRANSPORTNÍ SÍTĚ
Telekomunikační sítě podle místa ve sdělovacím řetězci. Přenosová média, jejich vlastnosti a zhodnocení. Možnosti oddělení kanálů. Způsoby přenosu a přepojování. Topologie sítí a jejich vlastnosti. Účastnické sítě. Optické přístupové sítě. Místní počítačové sítě. Radiové sítě, mobilní buňkové sítě. Prostředky pro zvyšování efektivnosti přístupových sítí. Druhy koncových zařízení. Služby poskytované koncovými zařízeními. Problémy integrace služeb. Kvalitativní parametry přenosových částí sítí. Kvalitativní parametry spojovacích částí sítí. Základní hlediska a dělení spojovacích polí. Elektromechanické spínače. Elektronické spínače, digitální spínače. Vícečlánková spojovací pole - druhy a vlastnosti, důvody použití. Struktura řídící jednotky, organizace řízení. Signalizační systémy - druhy a vývoj. Přenosový systém a jeho základní části, analogový, digitální. Směrování v síti. Tarifování v síti. Perspektivní řešení přepravních sítí.
7
PROGRAMOVATELNÉ LOGICKÉ OBVODY PLD Přehled způsobů realizace číslicových systémů: standardní řady číslicových obvodů, obvody PLD a FPGA, mikroprocesory, obvody ASIC. Struktury PROM, PAL, PLA. Jednoduché obvody PLD a obvody s blokovou strukturou (CPLD), typická struktura obvodů FPGA. Způsoby popisu implementovaných číslicových systémů. Postup při kompilaci, optimalizaci a dalším zpracování popisu. Behaviorální a strukturální popis. Jazyky HDL – základní pravidla. Čítače a stavové automaty, Moorův a Mealyho typ automatu, popis stavovým diagramem v grafické a v textové formě. Speciální bloky v obvodech PLD a FPGA: paměti RAM, obvody pro úpravu hodinového signálu, I/O bloky a jejich využití k propojení obvodů s různými standardy (napájecím napětím). Principy programování, obvody programovatelné v systému (ISP). PARALELNÍ PROCESY V OPERAČNÍCH SYSTÉMECH PPS Distribuované systémy a reálný čas, řídicí systémy, reálný čas, distribuované systémy, problematika návrhu systémů a jeho vazba na jazyky CCITT. Specifikace a popis problému pomocí jazyka SDL - účel jazyka, struktura systému, vlastnosti a popis procesu jako jednotky dynamického popisu, akce přechodu, komunikace mezi procesy, časovač, adresování a identifikátory procesů, strukturování v jazyku SDL, makra, definice datového typu v SDL, vlastnost inheritance, generátory, předdefinované datové typy, strukturované typy, generické systémy, exportované a importované proměnné. Víceprocesorové a sdílené systémy. Komunikační a synchronizační struktury - problém producent-konzument, stavová proměnná, konstrukce semaforu, události, kritické oblasti monitoru, rendezvous a vyrovnávací paměti. Ošetření chyb - základní pojmy a metody řešení, obsluhy výjimek, klasifikace V/V zařízení, principy ovladačů, programování V/V operací. Programové řešení OSRČ - struktura jádra OSRČ, druhy front v OSRČ a způsoby jejich realizace. Inicializační, statické a dynamické tabulky procesů. Realizace komunikačních struktur. RADIOLOKACE A RADIONAVIGACE RAR Základní charakteristika radiolokačního cíle. Efektivní odrazná plocha. Dosah radiolokátoru. Požadavky na tvar anténní charakteristiky. Metody snímání prostoru. a zobrazování. Potlačení odrazů od pevných cílů. Měření šikmé dálky a systémy pro automatické sledování cíle v dálce. Metody určování úhlových souřadnic cíle. Moderní trendy radiolokační techniky. Základní pojmy letecké navigace. Přístrojové určování základních letových parametrů. Princip a vlastnosti zaměřovačů a radiokompasu. Radionavigační dálkoměry a radiovýškoměry malých a velkých výšek. Metody měření úhlu snosu a vektoru traťové rychlosti letadel. Družicové navigační systémy, GPS, GLONASS a GALILEO. Systémy pro vedení letadel po plánované trati. Rádiové prostředky pro zabezpečení přistání letadla při ztížených povětrnostních podmínkách. ŘEŠENÍ A SIMULACE ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ NA PC REO Základní principy a vlastnosti metod pro řešení obvodů ve stejnosměrné, frekvenční a časové oblasti. Šumy v elektrických obvodech, jejich popis a analýza. Toleranční analýza, statistické vlastnosti parametrů součástek, Monte Calo, Worst-Case. Simulace smíšených obvodů, modelování číslicových prvků. Rozdělení modelů elektronických prvků. Modely polovodičové diody, bipolárního tranzistoru, unipolárních tranzistorů, operačních zesilovačů. Formální modely. Zpětná vazba, praktické metody pro vyšetřování stability, Nyquistovo kriterium, kompenzace. Elementární tranzistorové stupně SE, SB, SC, nastavení pracovního bodu, malosignálová analýza a návrh.
8
RÁDIOVÉ PŘIJÍMAČE A VYSÍLAČE RPV Kmitočtová pásma, jejich využití, způsoby šíření vln. Multiplexní přenosové systémy. Základní parametry přijímače, dynamický rozsah a citlivost. Základní typy zapojení rádiových přijímačů. Preselektory. LC oscilátory a jejich vlastnosti. Krystaly a krystalové oscilátory. Kmitočtové syntezátory PLL a DDFS. Aditivní a multiplikativní směšování. Směšovače se zvýšenou odolností proti tvorbě parazitních směšovacích produktů. MF zesilovače a filtry soustředěné selektivity. Demodulace AM, FM a PM signálů. Obvody AVC a AFC. Rozhlasová stereofonie. Systém doplňkových rozhlasových služeb, RDS. Koncepce soudobých vysílačů, dělení a technické parametry. Selektivní výkonové zesilovače. Pracovní třídy a pracovní režimy. Přizpůsobovací obvody. Impedanční transformátory. Širokopásmové výkonové zesilovače. Modulátory pro AM, FM a PM. Sdružování a rozdělování výkonu.Vysokofrekvenční výkonové zesilovače s vysokou účinností. Vzorkování a A/D převod v radiotechnice. Radiové přijímače a vysílače s A/D převodem v základním, mezifrekvenčním a vysokofrekvenčním pásmu. Softwarové rádio. ŘÍZENÍ A SIMULACE TELEKOMUNIKAČNÍCH SYSTÉMŮ RTS Modelování diskrétních systémů pomocí objektového programování: reprezentace simulačního času, události, seznamu událostí, simulačního algoritmu, plánování událostí. Náhodné veličiny a náhodné procesy: popis a charakteristiky náhodných veličin, základní druhy diskrétních a spojitých rozložení náhodných veličin. Generování náhodných veličin: požadavky kladené na generátory, metody vytváření náhodných čísel, transformace rovnoměrného rozložení na požadovaný typ, testování generátorů náhodných čísel. Teorie hromadné obsluhy: jednoduchý systém hromadné obsluhy (SHO), fronty, obslužné linky a jejich charakteristiky, klasifikace SHO. Modelování spojovacích systémů: spojovací pole, provozní zatížení, jeho průběh, hlavní provozní hodina, nabízené a přenesené zatížení, ztráty. Základní typy spoj. polí ATM. Model přístupové metody. Metoda Monte Carlo: - princip, užití při modelování diskrétních systémů a testování SMĚROVÉ A DRUŽICOVÉ SPOJE SDS Skladba radioreléového spoje, kmitočtové plánování, přehled a dělení radioreléových spojů. Skladba analogových spojů. Skladba datových spojů. Druhy signálů, modulace, kódování, modulační zisk, poměry C/N, S/N a BER. Radiokomunikační rovnice. Útlum šířením, útlum v atmosféře, útlum na odrazné desce, Fresnelova zóna. Vícecestné šíření, frekvenční a prostorová diversita. Dělení a charakteristika šumů v radioreléovém spoji, systémová hodnota. Skladba družicového spoje, pozemní a kosmický sektor, frekvenční pásma. Druhy signálů, modulace, kódování, přístupové techniky FDMA, CDMA, TDMA, kolizní protokoly ALOHA, přenos typu store&forward. Energetická bilance spoje, EIRP, ekvivalentní šumová tep-lota, jakostní činitel G/T, vliv dešťového mraku, polarizační přizpůsobení. Dráhy družic GEO, LEO, MEO a predikce polohy družice, kepleriánské prvky, Dopplerův posuv, zpoždění signálu. Družicové systémy pevných služeb. Družicové systémy mobilních služeb, satelitní diversita. Sítě VSAT. SPECIÁLNÍ ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY A JEJICH APLIKACE SES Mikrovlnné elektronky - reflexní a průletové klystrony, elektronky se zpětnou a postupnou vlnou. Hrotové a Schottkyho mikrovlnné diody, obrácené (inverzní) diody. Mikrovlnné detektory a směšovače. Diody PIN a jejich vysokofrekvenční aplikace. Mikrovlnné kapacitní diody - varaktory. Ladicí varaktory, varaktory pro násobiče kmitočtu, step recovery diody. Gunnovy diody a jejich aplikace. Průletové diody. Lavinové průletové diody IMPATT a TRAPATT, injekční průletové diody BARITT. Mikrovlnné bipolární tranzistory. Mikrovlnné unipolární tranzistory MES FET. Nízkošumové tranzistory, výkonové tranzistory. Heterostrukturní mikrovlnné tranzistory. Heterostrukturní bipolární tranzistory (HBT), tranzistory s vysokou pohyblivostí elektronů (HEMT). 9
SENZOROVÉ SYSTÉMY SEZ Přehled fyzikálních a technologických principů moderních senzorů. Statické a dynamické parametry senzorů. Metody zmenšení chyb senzorů. Jednočipové a inteligentní senzory (SMART) a jejich vlastnosti. Zpracování senzorových signálů. Standardizace analogových senzorových signálů. Rozdělení senzorových systémů. Laboratorní měřicí systémy (IEEE 488, RS 232). Průmyslové měřicí systémy rozsáhlého sběru dat (topologie sítí, komunikační protokol, kódování, metody přístupu k přenosovému médiu - PROFIBUS). Úvod do technické diagnostiky. Diagnostikování výrobního systému (ON LINE, OFF LINE). Diagnostické modely. Příznakové metody rozpoznávání. Úvod do fuzzy ligiky. Diagnostické metody využívající fuzzy logiky. Teoretický popis akustického, mechanického a elektromagnetického vlnění. Vlnění ve volném a uzavřeném prostoru. Vlnové pole více zdrojů. Vícecestné šíření homogenním prostředím. Šíření nehomogenním prostředím. Geometrie senzorového pole. Metody lokalizace a identifikace zdrojů (BEAMFORMING, BSS, ICA). SLUŽBY ISDN SIS Komunikační služby. Základní a primární přístup ISDN. Referenční model účastnické přípojky ISDN. Služby ISDN. Vzdálený přístup do LAN přes ISDN. Propojení LAN pomocí ISDN. Vrstvový model ISDN. Elektrické vlastnosti rozhraní S0 v základním přípoji. Konfigurace účastnické přípojky. Napájení terminálů. Struktura rámce na rozhraní S0. Řízení přístupu na kanál D. Aktivace a deaktivace rozhraní S0. Kódování signálů na rozhraní U – kód 4B3T, 2B1Q, skrambler a deskrambler. Rozhraní Up0. Rozhraní Uk0. Linková vrstva D kanálu. Síťová vrstva D kanálu. B-ISDN (ATM). Princip, třídy služeb. Buňka ATM, popis záhlaví, VPI, VCI a další byte záhlaví. Multiplex buněk ATM, přenos ATM buněk. Spojování ATM buněk. Virtuální spojení v ATM. Vrstvový model ATM, souhrnné znázornění nejdůležitějších funkcí vrstev ATM. ATM adresace. Vrstva AAL, struktura informačního pole. Synchronizace v ATM. Síťové prvky v síti ATM. STUDIOVÁ A HUDEBNÍ ELEKTRONIKA
SHE
Režijní pracoviště, architektura, základní blokové schéma, popis funkcí vstupních jednotek, výstupní jednotky, servisní, kontrolní a zdrojová část. Přídavná zařízení režijního pracoviště a způsoby jejich připojení k režijnímu pracovišti, využití podskupin. Obecný popis transformací souřadnic signálů (translace, multiplikace, filtrace, modulace, inverze a disperze). Využití těchto transformací v dynamické, časové a kmitočtové souřadnici signálu včetně jejich kombinací. Základy ozvučovací techniky, prvky ozvučovací soustavy a jejich základní parametry, stabilita, srozumitelnost v různých prostředích bezpečnost práce při obsluze. Základy hudební akustiky, tvorba tónu, barva a ladění. Elektroakustické a elektronické hudební nástroje, základní principy. Hudební zvuková syntéza - principy tvorby tónů a jiných i nehudebních zvuků. Popis činnosti analogového syntezátoru, princip A/Č syntezátoru. Principy digitální syntézy zvuku. Hudební samplery. Hudební komunikační systémy CV a MIDI. Zapojení a technologie práce se sekvencery, klávesnicemi a zvukovými moduly. Formáty uložení hud. událostí, SMF, MIDI přehrávače. Perspektivy hud. komunikace, post MIDI systémy. Využití PC v hudbě, editační prostředí, multimédia, tisk not. SDĚLOVACÍ SYSTÉMY SMY Systémy pro přenos informace. Telefonní systémy - koncová zařízení, spojovací podsystémy, přenosové podsystémy, telefonní sítě. Systémy pro přenos písemných zpráv a obrazových dokumentů - druhy, význam, provozované systémy. Systémy přenosu dat. Integrované sdělovací systémy. Prostředky pro modelování problémů ve sdělovacích systémech - využívání teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky, teorie grafů, teorie her. Spolehlivost systémů - spolehlivost prvků a spolehlivost skupin. Spolehlivost služby - projektování spolehlivosti služby, zálohování telekomunikačních systémů.
10
SIGNÁLOVÉ PROCESORY SPL Architektura mikroprocesorových obvodů pro zpracování signálu. Definice signálového procesoru, dělení signálových procesorů do generací, vlastnosti jednotlivých generací. Společné vlastností různých typů signálových procesorů (dělení pamětí instrukcí a dat, pipelining, hardwarová násobička, připojení vnějších pamětí a ovladačů periferií, možnost emulace na čipu). Srovnání programů číslicového filtru typu FIR pro různé typy signálových procesorů (i292, TMS320C25 a DSP56002). Signálový procesor DSP56002. Vnitřní architektura, popis pouzdra a sběrnic, typy adresování, instrukční soubor, zdroje přerušení, periferie na čipu. Popis instrukčního souboru. Realizace číslicových filtrů a procesoru FFT na DSP56002. Vývojové prostředky, emulace na čipu. Základní principy adaptivní filtrace s LMS algoritmem. Popis struktury, filtrace typu FIR, adaptivní režim, příklad aplikace. Signálový procesor DSP96002. Rozdílné vlastnosti vůči řadě DSP56000. Operace v pohyblivé řádové čárce podle standardu IEEE. TELEVIZNÍ KABELOVÉ ROZVODY TKR Koncepce a typy distribučních sítí v TKR (individuální a společná TV anténa, širokopásmové kabelové rozvody). Struktura distribuční sítě (primární, sekundární a terciální trasy). Typy domovních rozvodů. Metalická vedení pro TKR - vlastnosti, parametry. Vliv stojatých vln na vedení, kritická délka kabelu. Pasivní komponenty TKR - útlumové články, symetrizační členy, směrové vazební členy, odbočovače, rozbočovače, filtry pro TKR, účastnické zásuvky. Aktivní komponenty TKR. Zesilovače kanálové a širokopásmové. Dynamický rozsah zesilovače a kaskády shodných zesilovačů. Automatické řízení zisku a náklonu pomocí pilotních signálů. Energetická rozvaha a návrh distribučních sítí různých velikostí. Využití optických kabelů v TKR. TELEMATICKÉ A MULTIMEDIÁLNÍ SLUŽBY TMS Základní vlastnosti vysokorychlostních sítí (ISDN, xDSL, Ethernet, ATM), přenosových a řídicích protokolů (IP, UDP, TCP, RTP, RTCP, RSVP, RTSP) z hlediska multimediálních přenosů. Komprese statických a pohyblivých obrazů – bezeztrátové a ztrátové kódování, metody potlačení prostorové a časové redundance, irelevance (JPEG, JPEG2000, MPEG, H.263). Zpracování zvukových signálů – kódování (PCM, DM, ADM, DPCM, ADPCM), komprese (G.711, G.723, MPEG), obsahově založené vyhledávání - extrakce příznaků, klasifikace. Videotelefonie a videokonference - doporučení H.323 – architektura, komponenty, protokoly. Komunikace s gatekeeperem, signalizace a správa volání. Počítačová grafika – vektorová a bitmapová reprezentace obrazu, základní vlastnosti. Bezierovy křivky. Aliasing a jeho potlačení. Zabezpečení multimedií digitálními vodoznaky – princip, základní typy a vlastnosti. TELEKOMUNIKAČNÍ OPTICKÉ SÍTĚ TOS Vláknové optické sítě lokální, metropolitní, velkoplošné a světové (LAN, MAN, WAN, Global Networks) a jejich topologie. Druhy optických vláken a jejich vhodnost pro různé úrovně sítí. Spojování optických vláken a kabelů. Svařování a mechanické spoje, konektory, spojky a instalace. Linková optická zakončení pro různé druhy sítí (FDDI, SDH, ATM). Výběr parametrů vláken, metrologie. Optické vláknové zesilovače, multiplexní systémy, integrovaná optika, pasivní optické sítě. TERAPEUTICKÁ TECHNIKA TTL Terapie: elektrická stimulace tkání, magnetoterapie, ultrazvuková terapie, aplikace vf elektromagnetických polí v diatermii, mikrovlnná hypertermie, radioterapie pomocí nuklidů a urychlených elektronů. Chirurgie: gama nůž, kryochirurgie, vf elektrotomie a koagulace, ultrazvuková chirurgie, aplikace rázové vlny, aplikace laserů. Náhrady orgánů: anesteziologické a ventilační systémy, mimotělní oběh kardiopulmonální a renální, podpora sluchu, končetinové protézy 11
TVE
TELEKOMUNIKAČNÍ VEDENÍ
Klasifikace vedení, druhy vedení, využití vn a vvn pro sdělovací účely. Základy výrobních a montážních postupů u vedení, základní konstrukční elementy. Optické kabely, druhy vláken a kabelů. Teoretické problémy přenosu po vedeních. Nedokonalosti telekomunikačních vedení, nesymetrie dílčích kapacit a svodů, opatření proti nesymetriím a jejich následkům, nehomogenity, přeslechy, odstup signálu od přeslechu. Kapacitní nesymetrie, definice a měření, zásady vyrovnávání kapacitních nesymetrií křižováním a přídavnými kondenzátory. Zásady montáže kabelů. Výběr vedení pro nasazování digitálních systémů, příprava kabelů pro digitální techniku, volba délky opakovacího úseku a linkového traktu, digitální systémy a optické kabely. Ochrana kabelů, korozní, vn a vvn, vnější vlivy, elektromagnetická kompatibilita telekomunikačních zařízení. TELEVIZNÍ TECHNIKA TVT Základní pojmy přenosu a vysílání televizních (TV) signálů, principy terestriálního, kabelového a satelitního přenosu, používané modulace. Analogové TV soustavy ECTV se zlepšenými vlastnostmi, principy soustav C-MAC, D-MAC, D2-MAC. TV soustavy HDTV. Analogové a digitální soustavy přenosu zvukových doprovodů. Digitální televize, doporučení 601, standard DVB, modulační metody pro DVB-T, DVB-S, DVB-C. Kódování digitálních obrazových signálů, standard JPEG, standardy MPEG. TV přijímače a jejich funkční bloky, číslicové zpracování signálů. Přenos alfanumerických informací - TELETEXT. TV vysílání z geostacionárních družic. ÚČASTNICKÁ KONCOVÁ ZAŘÍZENÍ UKZ Telefonní přístroj, blokové schéma, návěstní obvody, elektroakustické a akustickoelektrické měniče, hlasitý telefonní přístroj. Bezšňůrové telefony - analogové a digitální. Telefonní automaty. Faximilní zařízení, blokové schéma, skupiny, druhy rozkladu obrazu, druhy záznamu. Kódování. Procedury přenosu faximilní zprávy. Signalizace u přístrojů s ECM. Koncová zařízení ISDN – bloková struktura, ISDN telefon, ISDN počítačové karty, faximilní přenos v ISDN, videokomunikace v sítích ISDN, rozhraní S, U. Mobilní síť GSM - princip činnosti, struktura sítě, základní stavební bloky, služby, systém zpráv, WAP. Integrace hlasových a videokomunikačních služeb do prostředí sítí IP – VoIP, typy a struktura IP telefonních přístrojů.
ÚDRŽBA TELEKOMUNIKAČNÍCH ZAŘÍZENÍ
UTZ
Napájecí proudové zdroje telefonních ústředen. Záložní proudové zdroje velkých a malých ústředen. Základní parametry staničních baterií, protičlánky. Zkoušení jednotlivých spojovacích ústřednových bloků. Rozdíly v testování digitální a analogové ústředny. Sdružovací zařízení použité v přístupových sítích. Zařízení PCM2, PCM4, PCM10, PCM11, PCM30. Koncentrátory užívané v telekomunikační síti. Účelová vedení, semipermanentní okruh. Výstavba přístupové sítě – členění, prvky sítě. Přístupová síť, kabelové spojky klasické, smršťovací, montážní prvky spojek, ukončení závěrové a bezzávěrové, spojování vodičů. Tlaková ochrana kabelových tratí a sítí. Sledování izolačního stavu kabelu. Poruchy na kabelech, jejich příčiny, vyhledávání poruch a opravy. Klasické metody zaměřování poruch. Vyhledávání kabelů v terénu různými metodami – aktivní/pasivní. Optické kabely, výstavba optických kabelových tratí a sítí, zaměřování poruch. Optická přístupová síť PON. Svařování vláken optických kabelů a zásady práce s vláknem. Měření na optických kabelech: měření útlumu, měření reflektometrickou metodou.
12
VIDEOTECHNIKA VDK Charakterizace obrazových signálů v časové a kmitočtové oblasti, vliv rozkladu obrazu a vzorkování. Zkreslení obrazových signálů a jejich korekce. Fotometrie a televizní kolorimetrie. Snímací elektronky a monolitické snímače. Kamery pro barevnou TV, filmové snímače, TV obrazovky a monolitické zobrazovače. Analogový a digitální záznam obrazových signálů. Technické a režijní zpracování obrazových signálů v televizním studiu. Obrazové zesilovače a obnovitele stejnosměrné složky. Analogové soustavy barevné televize (NTSC, PAL, SECAM). Soustavy ECTV, EDTV. Digitalizace obrazových signálů. Metody komprese obrazových dat (JPEG, MPEG aj.). VYSOKORYCHLOSTNÍ KOMUNIKAČNÍ SYSTÉMY
VKS
Základní pojmy vysokorychlostních komunikačních systémů. Sítě Ethernet, ATM, Frame Relay a další. První řád – E1 digitálních systémů. Plesiochronní digitální hierarchie, stuffing u PDH. Úvod do problematiky Synchronní digitální hierarchie (SDH), multiplexní schéma, C, VC, TU, TUG, AU, AUG, STM-N, cesta, sekce. SDH - začlenění signálu PDH 4. řádu do STM-1. SDH - začlenění signálu PDH 3. řádu do STM-1. SDH – začlenění signálu PDH 1. řádu do STM-1. Hodnocení kvality digitálního signálu, chybovost, doporučení G.826. Funkční model síťového prvku SDH, atomické funkce. Sledování výkonnosti přenosu, monitorování cest. Zařízení síťových uzlů SDH, síťové prvky SDH. Zabezpečení rámců SDH. Ochrany transportních sítí, kruhové sítě, přerušení vlákna, kabelu, porucha uzlu, distribuce synchronizace. Řídicí síť telekomunikací TMN. Funkční bloky systémů WDM. ČÍSLICOVÉ ZPRACOVÁNÍ A ANALÝZA OBRAZŮ ZAO Základy visuální percepce. Metody a prostředky pořizování obrazových dat. Spojitá a diskrétní reprezentace obrazů. Transformace kontrastu, zostřování, potlačování šumu. Restaurace obrazů - typy zkreslení a rušení, bodové a lokální korekce, zobecněná inversní filtrace. Rekonstrukce obrazů z tomografických projekcí. Základy počítačového vidění - detekce hran, hranic a oblastí, segmentace. ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY V LÉKAŘSTVÍ ZSL Výpočetní rentgenová tomografie (CT RTG): Principy konstrukce CT RTG systémů, generace, zpracování a detekce radiačního toku, principy rekonstrukce obrazu z projekcí, zpracování elektrického signálu, hodnocení kvality CT RTG systémů. Helical CT RTG. Zobrazovací systémy magnetické rezonance (MRI): Vlastnosti signálu MR, jev MR metody měření magnetizace, modulace signálového radiačního toku, principy konstrukce systémů MRI. Gamazobrazovací systémy (GZS): Vlastnosti signálového radiačního toku a jeho modulace, principy konstrukce gamakamer, zpracování a detekce radiačního signálu, zpracování elektrického signálu. Emisní počítačová tomografie (ET): Jednofotonová emisní tomografie SPECT, konstrukce systému SPECT, zpracování a detekce signálového radiačního toku, zpracování elektrického signálu. Pozitronová (dvojfotonová) emisní tomografie (PET). Ultrazvukové zobrazovací systémy (UZV ZS): Vlastnosti a zdroje uzv signálu, modulace signálu, konstrukce UZV ZS, zpracování uzv signálu, zpracování elektrického signálu. Digitální sonografie. NETELEVIZNÍ ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY ZSN Základní pojmy teorie zobrazení: obrazový tok a jeho diskretizace, optická přenosová funkce, hodnoceni kvality procesu zobrazení, principy číslicového zpracování obrazových dat. Infrazobrazovací systémy (IR): Signálový radiační tok a jeho modulace, zpracování a detekce radiačního signálu, principy konstrukce IR systémů, hodnocení kvality IR systémů. Konvenčni rentgenové systémy: Signálový radiační tok a jeho modulace, zdroje rtg. záření, principy konstrukce rtg systémů, zesilovač jasu rtg obrazu a TV řetězec, hodnocení kvality rtg systémů. Digitální radiografie (DR): principy konstrukce systémů DR. Číslicové zpracování obrazu v DR. 13
