Den pro střední školy
Digitální televizní technika a videotechnika
Martin Slanina, Tomáš Kratochvíl Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně
Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Elektromechanická televize – Nipkowův disk
Přenosový řetězec elektromechanické televize strana 3
[email protected]
Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Elektronická analogová televize
Fanda Duchy při vícecestném šíření
strana 4
[email protected]
Šum
Televize včera, dnes a zítra Stručné dějiny televizní techniky Digitální televize ~4-5 Mbit/s
~20-24 Mbit/s
Zdrojové kódování MPEG-2
Kódování a modulace
MUX Zdroj. kód. program 2 Audio
Zabezpečení proti chybám
Kódování a modulace
DVB-S / S2
Kódování a modulace
DVB-C / C2
Data
Zjednodušené schéma systémů digitální televize DVB strana 5
DVB-T / T2
[email protected]
Televize včera, dnes a zítra Hybridní příjem Panasonic VieraCast, LG SmartTV, … => Standard HbbTV – Hybrid Broadcast Broadband TV
strana 6
[email protected]
Televize na URELu Laboratoř digitální televizní techniky a videotechniky
- zařízení pro snímání a reprodukci digitálních obrazových signálů - vytvoření transportního toku i standardního vysílání DVB-T/H - analýza analogových i digitálních signálů, analýza MPEG - měření vlastností kamer a zobrazovačů - 3D snímání a zobrazování -…
Co umíme měřit? strana 7
[email protected]
Televize na URELu Základy televizní techniky (BZTV) Digitální televizní a rozhlasové systémy (MDTV) Videotechnika a multimediální technika (MVDK) Bakalářské a diplomové práce studentů
Měření parametrů přijímače DVB-T (DP)
Hodnocení kvality obrazu s využitím neuronové sítě (DP) strana 8
[email protected]
Návrh SFN a MFN sítí DVB (BP)
Kontakt Ing. Martin Slanina, Ph.D. doc. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.
[email protected] [email protected] Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, 612 00 Brno Tel: 541 149 155, 113
Fax: 541 149 244
strana 9
[email protected]
Den pro střední školy
Elektromagnetická kompatibilita a měření
Jiří Dřínovský Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně
Praktické problémy EMC Příčiny vzniku EMC První problémy – začíná řešit armáda
TV vysílač strana 11
[email protected]
Oblasti EMC Měření rušení – zabránění vzniku x ochrana Testování odolnosti
strana 12
[email protected]
Oblasti EMC Měření rušení – zabránění vzniku x ochrana Testování odolnosti
strana 13
[email protected]
Proč se starat o EMC Elektromagnetická kompatibilita – výhody a nevýhody + Koexistence několika přístrojů ve stejném prostředí + Uživatel má garantovanou kvalitu výrobku
+ Výrobek neohrozí zdraví uživatele + Výrobky obvykle testovány i na přírodní ničivé signály -
Cenově náročné testy
-
Obvykle časově náročné odstraňování problémů
-
Velké nároky na testovací zařízení, včetně zkušebních prostor
strana 14
[email protected]
Výuka EMC na URELu Základní zásady Elektromagnetické kompatibility (BEMC) Exkurze do zkušeben ve Škoda Auto a VTÚPV Vyškov (BEMC) Ukázky měření ve stíněné bezodrazové komoře (BEMC) Bakalářské a diplomové práce studentů
strana 15
[email protected]
Elektrická měření
strana 16
[email protected]
Výuka měření na URELu Radioelektronická měření (MREM) Laboratoře, důraz na ovládání měřicích přístrojů pomocí PC (MREM)
strana 17
[email protected]
Kontakt Ing. Jiří Dřínovský, Ph.D.
[email protected]
Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, 612 00 Brno Tel: 541 149 104
Fax: 541 149 244
strana 18
[email protected]
Den pro střední školy
Bezdrátové rádiové a mobilní komunikace
Aleš Prokeš, Michal Kubíček, Jan Prokopec Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně
Stručné dějiny rádiových komunikací
Morseho telegrafní klíč 1844
Vakuová dioda 1904 (Fleming)
Integrovaný obvod 1958 (Kilby) strana 20
[email protected]
Rádiový přijímač 1920
NMT 450 telefony
Tranzistor 1948
Praktické využití rádiových komunikací Radiotelefonní síť 2G GSM
Buňková struktura sítě
Rozmístění antén Natočení (horizontální a vertikální) Velikost buňek ...
strana 21
[email protected]
Základnová stanice BTS
Praktické využití rádiových komunikací Digitální rozhlasové vysílání
Modul vsílače DAB NA 7000
Multifrekvenční a monofrekvenční síť strana 22
[email protected]
Cambridge Audio Azur 640T
Praktické využití rádiových komunikací Radioreléové spoje
strana 23
[email protected]
Praktické využití rádiových komunikací Analýza mobilních sítí Vývoj HW pro Car2X Měření WLAN, koexistence ISM pásmo
strana 24
[email protected]
Praktické využití rádiových komunikací
Návrh komplexních struktur koaxiálních filtrů v nadstavbě CST
Jemný model filtru v CST Microwave Studiu
Frekvenční odezva simulovaného a změřeného filtru
strana 25
[email protected]
Realizovaný sedmistupňový filtr
Výuka rádiových komunikací na URELu Vysokofrekvenční technika Mobilní a bezdrátové komunikace Radarové a radiolokační systémy Směrové a družicové spoje Antény a jejich aplikace Mikrovlnné obvody Rádiové přijímače a vysílače Softwarové rádio
strana 26
[email protected]
Kontakt prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. Ing. Michal Kubíček, Ph.D., Ing. Jan Prokopec, Ph.D.
[email protected] [email protected] [email protected] Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, 612 00 Brno Tel: 541 149 147, 145, 126
Fax: 541 149 244
strana 27
[email protected]
Den pro střední školy
Optoelektronika a fotonika
Lucie Dordová, Zdeněk Kolka, Aleš Prokeš, Otakar Wilfert Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně
Obsah • Atmosférické optické spoje • LIDAR (Light Detection And Ranging) • Měření drsnosti povrchů • Měření rozměrů objektů
www.urel.feec.vutbr.cz
page 29
Atmosférické optické spoje • Alternativa k radiovým spojům • Snadná instalace + vysoká rychlost
www.urel.feec.vutbr.cz
page 30
Atmosférické optické spoje • Vliv počasí na kvalitu spoje • Hustá mlha = žádné spojení • Horko = turbulence = špatné spojení
Brno
Milešovka
Fata-morgana (ohyb světla) www.urel.feec.vutbr.cz
Praha page 31
Nové metody snižující závislost na počasí Skládání a tvarování svazku pro komunikaci
www.urel.feec.vutbr.cz
page 32
Hybridní optické / radiové spoje Internet
Rádio
Rádio
Optika
Optika
• Optický spoj 850 nm a 1550 nm • Radiový spoj na 122 GHz Silná mlha =nefunkční optický spoj Silný déšť = nefunkční radiový spoj Kombinací spojů dochází ke kompenzaci vlivů atmosféry = vyšší dostupnost = spokojený uživatel www.urel.feec.vutbr.cz
Laserová radiolokace (LIDAR) • • • •
Skenování terénu Čidla pro roboty Měření rychlosti Detekce cílů
Různá odrazivost povrchů 19
0.4m
19
18
0.4m
6
38
37
46
79
2
35
42
16
17
38
53
19
10
43
12
2
2
6
34
24
17
48
48
68
77
30
15
23
35
11
45
42
9
28
46
14
25
57
57
55
38
18
17
16
61
65
69
72
11
12 43
3
6
6
12
19
21
43
47
46
46
54
57
39
80
12
24
43
29
www.urel.feec.vutbr.cz
page 34
Měření drsnosti povrchu Využití jevu koherenční zrnitosti interference dvou polí koherenční zrnitosti Měřicí řetězec
www.urel.feec.vutbr.cz
page 35
Měření rozměrů objektů Využití optické difrakce
Sestava telecentrické soustavy
www.urel.feec.vutbr.cz
finální zařízení
page 36
Partneři Miracle Group, spol. s r.o., Praha
Ústav přístrojové techniky, Brno UniControls a.s., Praha Německé centrum pro letectví a vesmír (DLR)
www.urel.feec.vutbr.cz
page 37
Contact Otakar Wilfert
[email protected]
Dept. of Radio Electronics, Brno Univ. of Technology Purkyňova 118, 612 00 Brno, Czechia Tel: +420 541 149 130 Fax: +420 541 149 244
www.urel.feec.vutbr.cz
page 38
Den pro střední školy
Obvody FPGA (když procesorům dojde dech) Michal Kubíček, Jaromír Kolouch, Zbyněk Fedra, Zdeněk Kolka, Milan Štohanzl, Pavel Štraus Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně
Kde najdeme FPGA? • Když potřebujeme vyšší výpočetní výkon, než jaký máme k dispozici s procesory • Vysokorychlostní přenos dat (CISCO) • Radary (ERA, Thales)
www.urel.feec.vutbr.cz
page 40
Kde najdeme FPGA? • Letecké systémy (Honeywell, Lockheed) • Digitální televize (DVB-T/S/C) • Mobilní zařízení (mp4, GPS, CellPhone)
www.urel.feec.vutbr.cz
page 41
Kde najdeme FPGA? • Vývoj integrovaných obvodů (grafických čipů, procesorů, chipsetů...)
www.urel.feec.vutbr.cz
page 42
Analyzátor optických spojů
• Vývoj pro Český metrologický institut • Neexistuje komerční přístroj schopný měřitpožadované veličiny (pouze velmi drahé univerzální přístroje)
www.urel.feec.vutbr.cz
page 43
Spolupráce s ERA Pardubice
Systém pasivní koherentní lokace (PCL)
www.urel.feec.vutbr.cz
page 44
Contact
Michal Kubíček
[email protected] www.urel.feec.vutbr.cz
page 45
Den pro střední školy
Mikroprocesory
Zbyněk Fedra Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně
Historie 30. - 40. léta – Alan Turing, Von Neumann 70. léta - Intel
Teoretický model počítače Turingův stroj strana 47
[email protected]
První univerzální mikroprocesor Intel 4004
Vývoj Diferenciace podle využití
Mikrokontrolér
DSP
ARM
X86 ... strana 48
[email protected]
Použití Všude kolem nás...
strana 49
[email protected]
Výuka na EST Povinně i volitelně Mikrokontroléry, DSP, ARM Spousta zajímavých projektů
Programování asm, C Kombinace HW - SW
strana 50
[email protected]
Zajímavé projekty Spínání zátěže procesorem Měření teploty se zpětnou vazbou na spínání
Spínání synchronizováno s síťovou frekvencí 50 Hz Uživatelsky nastavitelné rozsahy teplot
strana 51
[email protected]
Spolupráce s firmami LaserTag: Projekt na návrh a realizaci vylepšeného systému pro LaserTag hry (elektronika pro vestu a zbraň, bezdrátové rozhraní pro kontrolní systém). GridEye: Demo aplikace termo-senzoru 8x8 pixelů. Detekce larev tesaříka: Vyhodnocení přítomnosti larev v dřevěných trámech na základě zvuku (chroustání) larev. Včelí váhy: Systém pro vzdálené sledování přírůstku medu v úlech. Dohledový systém pro čističky odpadních vod: Rozšíření elektroniky a SW čističek o možnost dohledu přes internet.
strana 52
[email protected]
Kontakt Ing. Zbyněk Fedra, Ph.D.
[email protected]
Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, 612 00 Brno Tel: 541 149 155 Fax: 541 149 244
strana 53
[email protected]
Studium oboru EST na UREL
EST - Elektronika a sdělovací technika Bakalářské studium B-EST (3 roky) Magisterské studium M-EST (2 roky) Doktorské studium D-EST (4 roky)
www.urel.feec.vutbr.cz www.sdelovacka.cz strana 54
[email protected]
Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology Purkynova 118, CZ-61200 Brno, Czechia http://www.six.feec.vutbr.cz
Podpora studentů středních škol z projektu POPULARIZACE Lucie Hudcová
Popularizace výsledků VaV VUT v Brně a podpora systematické práce se studenty CZ.1.07/2.3.00/35.0004
Podpora ve školním roce 2012/2013 Centrum SIX podpoří ve školním roce 2012/2013
17 studentů středních škol. Cíl podpory: Vedení praktických částí maturitních prací studentů středních škol. Forma podpory : Odborné vedení studentů Finanční odměna studenta 1500,- Kč/ měsíc celý školní rok Podpora pro realizaci (bohatá součástková základna, bastlírna) Aktivní účast na libovolné středoškolské soutěži (SOČ, EEICT apod.)
www.urel.feec.vutbr.cz
Podpora ve školním roce 2012/2013 Zasílaní přihlášek e-mailem Dr. Lucii Hudcové:
[email protected] do 31.7.2012. Součástí přihlášky musí být: 1. Oskenované vysvědčení z letošního roku 2. Motivační dopis (Vaše odborné zájmy a aktivity, výsledky) 3. Návrh tématu práce, na kterém byste chtěli v roce 2012/2013 pracovat Přihlásit se může jeden nebo dva studenti na 1 projekt
www.urel.feec.vutbr.cz
Neboj se svůj ambiciózní projekt dělat s námi
Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.
[email protected] Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně Purkyňova 118, 612 00 Brno Tel: 541 149 147 Fax: 541 149 244
[email protected]
Hezké prázdniny
