Den pro střední školy

Den pro střední školy facebook/URELBrno www.sdelovacka.cz Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 25. 6. 2014 www.urel.feec.vutbr.cz

Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology Technicka 12, CZ-61600 Brno, Czechia http://www.six.feec.vutbr.cz

Centrum senzorických, informačních a komunikačních systémů (SIX) Zbyněk Raida [email protected] Jiří Dřínovský [email protected]



SIX


SIX


SIX



SIX: studium EST 6 = Centrum SIX 5 = Výzkumná oddělení

[mikrovlnné technologie, bezdrátové komunikace, konvergované systémy, multimédia, senzory]

4 = Ústavy

[radioelektronika, telekomunikací, mikroelektronika, fyzika]

3 = Obory

[elektronika a sdělovací technika, teleinformatika, mikroelektronika a technologie] [email protected]

9

Kontakt

[email protected] http://www.six.feec.vutbr.cz

[email protected]

10

Radioelektronická měření, pod taktem počítačů Den pro střední školy Jiří Dřínovský Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 25. 6. 2014

www.urel.feec.vutbr.cz

Elektrická měření Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

12

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

[email protected]

13

Výuka měření na URELu Softwarově definované měřicí přístroje (MREM)

[email protected]

14

Výuka měření na URELu Softwarově definované měřicí přístroje (MREM)

[email protected]

15

Kontakt Jiří Dřínovský [email protected] FEKT VUT v Brně Ústav radioelektroniky Technická 12, 616 00 Brno Tel.: +420 54114 6599

[email protected]

16

Mobilní komunikace Den pro střední školy Martin Slanina Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 25. 6. 2014


Bezdrátový a mobilní přenos dat - systémy Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

18

Co ovlivňuje rychlost připojení? Telstar 1

2G

Sputnik 1

Kepler HSPA 7. 3. 2009

4. 10. 1957

7. 5. 1963

3G

UMTS

LTE

4G

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

19

GPRS: až 80 kbit/s Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

20

EDGE: až 236 kbit/s Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

21

UMTS: až 1,9 Mbit/s Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

22

HSDPA: až 14 Mbit/s Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

23

Rychlost podle podmínek příjmu 1 Kepler Telstar Rychlost „až …“ není vždy 7. 5. 1963 7. 3. 2009 dosažitelná  Záleží na podmínkách příjmu  Záleží na nastavení sítě  Záleží na počtu uživatelů

Sputnik 1 4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

 BRMK – Rádiové a mobilní komunikace  MSMK – Systémy mobilních komunikací

[email protected]

24

Kontakt Martin Slanina [email protected] FEKT VUT v Brně Ústav radioelektroniky Technická 12, 616 00 Brno Tel.: +420 54114 6541

[email protected]

25

Koexistence systému mobilních komunikaci a digitální televize Den pro střední školy

Ladislav Polák Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 25. 6. 2014 www.urel.feec.vutbr.cz

Program prezentace Televize včera, dnes a zítra

Mobilní systémy včera, dnes a zítra Koexistence systémů mobilních komunikaci a digitální televize Měření koexistence na Ústavu radioelektroniky Závěr aneb televize a mobily na URELu

Klíčová slova – digitální televize, mobilní systémy, koexistence a její měření [email protected]

page 27

Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Elektronická analogová a digitální televize

Zdrojové kódování MPEG-2

Kódování a modulace

MUX Zdroj. kód. program 2 Audio

Zabezpečení proti chybám

DVB-T / T2


DVB-S / S2


DVB-C / C2

Data

Obr. 1 Zjednodušené schéma systémů digitální televize DVB

[email protected]

page 28

Mobilní systémy včera, dnes a zítra Stručné dějiny mobilních systémů GSM, UMTS, HSPA, HSPA+, LTE, LTE-A

Obr. 2 Zjednodušené schéma moderních mobilních systémů [email protected]

page 29

Koexistence mobilů a digitální TV

1/2

Digitální pozemní televize (DVB-T/T2) a nová generace mobilních služeb (LTE) mohou pracovat ve stejném kmitočtovém pásmu Díky společné alokaci frekvenčního spektra tyto služby koexistují a mohou se navzájem rušit

Obr.3 Alokace frekvenčního spektra (převzato z Rohde & Schwarz Application Notes) [email protected]

page 30

Koexistence mobilů a digitální TV

2/2

Společná buňka pro služby DVB-T2-Lite a LTE

Koexistence služeb DVB-T2-Lite a LTE

Úroveň signálu [dBm]

Koexistence mezi službami DVB-T2-Lite a LTE

DVB-T2-Lite 1.4 MHz

LTE

10 MHz

TV vysílač (DVB-T2-Lite)

8 MHz

eNodeB (LTE)

794

a)

20 MHz 802.2

808

Frekvence [MHz]

b)

Obr.4 Možný koexistenční scénář: a) mobilní TV DVB-T2-Lite a mobilní služby LTE operují v blízkém či ve stejném kmitočtovém pásmu; b) Koexistence kmitočtových spekter DVB-T2-Lite a LTE

[email protected]

page 31

Měření koexistence na UREL

1/2

DVB-T/H/T2 Signal Generator

LTE/LTE-A Signal Generator

Splitter 1

LTE/LTE-A Analyzer

Splitter 2

DVB-T/H/T2 Analyzer

Spectral Analyzer

a)

b)

Obr. 5 Obecný blokový diagram pro měření koexistence mezi DVB-T/H/T2 a LTE (a)) a realizované měřící pracoviště (b)) [email protected]

page 32

Měření koexistence na UREL

2/2 LTE: 64QAM 16QAM+QPSK

16QAM+QPSK

QPSK

Žádný LTE

DVB-T2-Lite

Měřené hodnoty

Obr. 6 Mapová reprezentace koexistence systémů DVB-T2-Lite a LTE. V prostoru daném šířkou pásma překrytí spekter služeb a poměrem jejich spektrální hustoty jsou barevně vyznačeny stavy LTE (nejvyšší použitelná modulace) a šrafováním oblast použitelnosti DVB-T2 daných parametrů. Šířka pásma LTE signálu je 1,4 MHz. [email protected]

page 33

Televize a mobily na URELu Základy televizní techniky (BZTV) Digitální televizní a rozhlasové systémy (MDTV) Videotechnika a multimediální technika (MVDK) Rádiové a mobilní komunikace (BRMK) Systémy mobilních komunikací (MSMK)

Bakalářské a diplomové práce studentů

[email protected]

page 34

Děkuji za pozornost !

[email protected]

page 35

Kontakt Ladislav Polák

[email protected] Vysoké Učení Technické v Brně Ústav radioelektroniky Technická 12, 616 00 Brno, Česká Republika Tel: + 420 54114 6560

Fax: +420 54114 6597 [email protected]

page 36

Mikroprocesory Den pro střední školy Aleš Povalač Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

25. 6. 2014


Průlet historií G0 – Mark I: USA 1944, elektromechanický, 15m hřídel (4kW) G1 – ENIAC: elektronky, studená válka G2 – UNIVAC: 1951, tranzistor a sériová výroba G3 – integrované obvody, zvyšování integrace a první CPU

[email protected]

38


[email protected]

39


[email protected]

40


Intel 4004 (1971)

Intel 8080 (1974) $179 [email protected]

MOS 6502 (1975)

$25

41

Mikrokontroléry Atmel AVR povinně i volitelně programování v assembleru a C kombinace hardwaru a firmwaru prakticky orientovaná výuka (cvika)

42

Jádro ARM Cortex-M spolupráce s firmami vyrábějícími MCU (přednášky, cvičení) Freescale (řada Kinetis) STMicroelectronics (řada STM32)

použití výhradně vyšších jazyků (C, C++) individuální projekty, bakalářské a diplomové práce

[email protected]

43

Využití v praxi, výzkum a vývoj mikrokontroléry najdeme všude kolem nás denně kontakt s cca 150 MCU (5x více než před 10 roky) prakticky ve veškeré moderní elektronice, mnohdy i více kusů

slaboproudá elektronika se s programováním prolíná natolik, že už prakticky nejde oddělit

[email protected]

44

Kontakt Aleš Povalač [email protected] FEKT VUT v Brně Ústav radioelektroniky Technická 12, 616 00 Brno Tel.: +420 54114 6578

[email protected]

45

Optické komunikace Den pro střední školy Juraj Poliak Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 25. 6. 2014


Aplikácie optoelektroniky Telstar 1

• Komunikácia 7. 5. 1963

Kepler

Las

er

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

Cíl

• Laserové radary • Holografia • Spektroskopia

De

tor tek

Laserový radar – princíp ISS

20. 11. 1998

• Interferometria

Echo 1

12. 8. 1960

• Termokamery

• Zobrazovanie

Zabezpečenie Hubble

24. 4. 1990

Holografia

• Zabezpečenie Voyager 1 5. 9. 1977

Termogramy

[email protected]

47

[email protected]

48

Li-Fi/VLC • Indoor / Outdoor LED komunikácia • Wi-Fi – pomalá, rušenie • Li-Fi: • Vysoká hustota účastníkov • EMC – žiadne rušenie • Rýchlosti až 10 Gbps (06/2014)

Source: http://www.extremetech.com © Boston University

[email protected]

49

Optická komunikácia v atmosfére • P2P komunikácia (budovy, družice) • Vývoj fotonických bezdrôtových spojov • Odpadá O/E a E/O konverzia • Spoľahlivá a kompaktná technológia • Statické a mobilné (Ground2Train) optické komunikácie

[email protected]

Zdroj: DLR.de

50

Hybridné FSO/RF spoje • Duálny optický spoj 850 nm & 1550 nm kombinovaný s rádiovým spojom 122 GHz: hybridný RF/FSO spoj • Vyššia dostupnosť • Hard vs. Soft Switch • Přenosové rychlosti až Gb/s • Dostupnosť až 99,999%

[email protected]

51

Kontakt Juraj Poliak [email protected] FEKT VUT v Brně Ústav radioelektroniky Technická 12, 616 00 Brno Tel.: +420 54114 6558

[email protected]

52

Softwarově Definovaná Rádia (SDR) Tomáš Götthans

Vysoké učení technické v Brně Ústav Radioelektroniky

Historie rádia

54

[1] www.ntia.doc.gov/Spectrum Management

Softwarově Definovaná Rádia (SDR)

55

56

57

Co je to SDR?

Cílem SDR je odstranit analogové části rádia a nahradit je SW 58

Jak to funguje?

59

Mobilní telefony

Iphone 5s

Samsung Galaxy S4

60

Vesmírná komunikace

61

62

Přijímač DVB-T (RTL2832U)

63


NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration

64


Automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B) - 1090 MHz

65

Praktické ukázky! Děkuji za Vaši pozornost.

Tomáš Götthans ([email protected])

66

Družicové spoje Den pro střední školy Filip Záplata Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 25. 6. 2014


Od historie až po současnost Telstar 1

Kepler

7. 5. 1963

Sputnik 1

7. 3. 2009

4. 10. 1957

ISS

20. 11. 1998

Echo 1

12. 8. 1960

Hubble

24. 4. 1990

Voyager 1 5. 9. 1977

[email protected]

68

Základy satelitní komunikace Umístění družic na oběžných drahách Rozdělení oběžných drah a jejich využití Uvedení Keplerových zákonů do praxe pro přesné určování aktuální polohy družic Rušivé vlivy na pohyb družic

Rušený příjem

Kmitočty využívané pro satelitní komunikace Polarizační vlivy atmosféry Dopplerův jev vlivem vysokých oběhových rychlostí Rušení tepelným šumem

Parametry RRS

Návrhy parametrů spojení Parametry antén Minimální výkony pro bezchybný příjem

[email protected]

69

Práce v laboratořích GNSS

Družicové navigační systémy GPS, Glonass, Galileo, Compass Měření reálných parametrů systému GPS

Meteorologické družice Geostacionární družice MSG Polární družice NOAA Snímání v rozsahu mikrovln až po viditelné světlo

Telekomunikační družice Digitální satelitní televize DVB-S/S2 Satelitní datové přenosy VSAT Satelitní telefony Inmarsat, Iridium, GlobalStar

[email protected]

70

Výzkumné projekty

AMSAT Phase 3-D

Povelovací stanice na ÚREL VUT Přijímač L-pásma

[email protected]

71

Výzkumné projekty PCSAT 2

Úzkopásmový transpondér Kompenzace Dopplerova jevu Spolupráce s americkou Námořní Akademií

AMSAT Phase 3E

Přijímač pro pásmo L Projekt pozastaven Příprava projektu AMSAT Phase 5A

eLISA

Měření gravitačních vln Obíhá Slunce v trojúhelníkové sestavě Laserové interferometrické měření změn vzdálenosti

[email protected]

72

Děkuji za pozornost!

[email protected]

73

Kontakt Filip Záplata [email protected] FEKT VUT v Brně Ústav radioelektroniky Technická 12, 616 00 Brno Tel.: +420 54114 6541

[email protected]

74

Pěkné prázdniny! [email protected]

75

Den pro střední školy

Recommend Documents