K13131 - Katedra teorie obvodů

Výuka > Témata závěrečných prací

Témata závěrečných prací magisterské etapy (předměty X31PMT, X31PMI a X31DIP)

Zobrazeno: 40 prací

Filtr
Vedoucí práce:	Zaměření:	Charakter:

Biomedicína

Lokalizace změn v signálech pomocí Zolotarevovy transformace a bayesovských metod
Čmejla Roman, Doc. Ing., CSc.	B2 525	2236	cmejla@feld.cvut.cz
»
Porovnání lokalizace změn v signálech pomocí Zolotarevovy transformace a bayesovských metod.

Ambulantní přístroj pro monitorování tlaku krve
Fabián Vratislav			fabiav1@fel.cvut.cz
» Hardware, Implementace

Optimalizace algoritmu parametrizace pohybů lidského těla
Havlík Jan, Ing., Ph.D.	C4 408	2048	xhavlikj@feld.cvut.cz
» Aplikace, Software
1. Seznamte se s problematikou klasifikace pohybů části lidského těla z obrazového záznamu 2. Navrhněte vhodné úpravy algoritmu parametrizace pohybů 3. Na existujících klasifikátorech ověřte přínos nově navržených postupů

Vliv volby trénovací množiny na výsledky klasifikace pohybů lidského těla
» Aplikace, Software
1. Seznamte se s problematikou klasifikace pohybů části lidského těla z obrazového záznamu 2. Navrhněte vhodné úpravy algoritmu výběru trénovací množiny dat 3. Na existujících klasifikátorech ověřte přínos nově navržených postupů

Analýza možností klasifikace EEG
Šťastný Jakub, Ing., Ph.D.	B3 612	2158	stastnj1@volny.cz
» Software
Navrhněte software pro klasifikaci charakteristických rysů EEG signálu pomocí zadaného algoritmu (konkrétní algoritmus a použitá databáze EEG budou upřesněny vedoucím práce po diskuzi se studentem – podle jeho zájmů a současných potřeb výzkumu; na výběr jsou jak naše databáze, tak cizí referenční data a široká škála algoritmů – skryté markovské modely, neuronové sítě, fuzzy klasifikátory, prahování výsledků, další algoritmy umělé inteligence). Výsledky práce budou posléze užity v rámci výzkumu probíhajícího na katedře a zakomponovány do připravovaného systému pro přímé ovládání počítače pomocí lidské mozkové aktivity („čtení myšlenek“). Práce nevyžaduje hluboké znalosti číslicového zpracování signálu, vše studenta rádi naučíme.

Biometrické šifrování a identifikace osob
» Software
Navrhněte software pro automatické zpracování definovaných biometrických charakteristik (konkrétní charakteristiky budou upřesněny vedoucím práce po diskuzi se studentem – podle jeho zájmů a současných potřeb výzkumu) – šifrování/autentizace. Výsledky práce budou posléze užity pro další práci a hluboce ovlivní výzkum probíhající na katedře. Práce nevyžaduje hluboké znalosti číslicového zpracování signálu, vše studenta rádi naučíme.

Vývojový systém se signálovým procesorem TMS320C54x
Zemánek Ivan, Prof. Ing., CSc.	B2 521	2285	zemanek@feld.cvut.cz
»
Navrhněte jednoduchý vývojový systém se signálovým procesorem TMS320C54x, připojitelný k PC prostřednictví standardních portů. Požadavky: 2 analogové vstupy a 2 analogové výstupy. Vnější synchronizace. Realizujte funkční vzorek a odlaďte potřebný software.

Číslicové zpracování signálů

Fyzika

Návrh a simulace obvodů

Analýza tématu v systému rozpoznávání souvislé řeči
Hanžl Václav, Ing., CSc.	C4 462	2049	hanzl@noel.feld.cvut.cz
»
Vytvořte softwarový modul, který bude hodnotit věrohodnost rozpoznaných vět či větných fragmentů z hlediska tématické souvislosti jednotlivých slov. Pro přiřazení slov k tématickým okruhům vytvořte statistický model pomocí automatické analýzy rozsáhlého korpusu různých textů.

Český jazykový model v systému rozpoznávání souvislé řeči
»
Vytvořte softwarový modul, který bude hodnotit pravděpodobnost větných fragmentů z hlediska větné stavby. Hodnocení bude založeno na větných dvojicích, jejichž pravděpodobnost bude odhadována na základě statistických údajů získaných z existujícího rozsáhlého morfologicky a syntakticky označkovaného korpusu.

Budič strunových snímačů
Hospodka Jiří, Doc. Dr. Ing.	B3 804	2066	hospodka@feld.cvut.cz
» Aplikace, Hardware, Implementace
Úkolem je realizovat impulzní budič strunových snímačů, vybavený snímacím přeladitelným selektivním zesilovačem pro měření vlastních kmitů tenzometrických strunových snímačů. Základní princip vychází z principu patentovéného zapojení, kde je pro synchronizaci využita smyčka fázového závěsu. Těžiště práce spočívá v realizaci kompletního zapojení a ověření principu, nicméně bude třeba navrhnout konkrétní obvodové zapojení některých vybraných částí. Předpokládají se základní znalosti z EO, schopnost realizace jednoduchých elektronických zařízení ("bastlení").

Nestandardní aproximace filtrů v programu MAPLE
» Implementace, Software
Úkolem práce je seznámit se s metodami nestandartních aproximací filtrů a provést jejich implementaci v prostředí matematického programu MAPLE podle pokynů vedoucího práce. Cílem práce je rozšířit knihovnu Syntfil programu MAPLE, ve které jsou implementovány metody standartních aproximací. Přepokládá se základní znalost programování. Výhodou jsou znalosti z předmětu LOS (Lineární obvodové systémy) a EFI (Elektrické filtry), znalost systému MAPLE není nutná.

Generátor řady harmonických složek
Pokorný Martin, Ing., Ph.D.	B2 522	2286	mpokorny@feld.cvut.cz
» Aplikace, Hardware
Generování periodického průběhu syntézou z harmonických složek (část Fouriérovy řady). Implementace přímé kmitočtové syntézy (DDS – Direct Digital Synthesis) na jednočipovém nebo signálovém procesoru nebo pomocí SW pro PC a zvukové či D/A karty. Nastavitelná amplituda a fáze harmonických složek. Příp. také realizace jednoduché harmonické analýzy.

Implementace a analýza zero crossing detektoru
Šťastný Jakub, Ing., Ph.D.	B3 612	2158	stastnj1@volny.cz
» Hardware, Implementace
Cílem práce je nová implementace a analýza detektoru průchodu nulou. Detektor je součástí obvodu pro detekci řečové aktivity – ten je již navržen, ale obvod pro detekci počtu průchodů řečového signálu nulou je třeba přepracovat. Implementace bude provedena v jazyce VHDL, systém bude posléze odsimulován na databázi řečových signálů a vyhodnoceno jeho chování. Návrhový software (aplikace běžně užívané v průmyslu pro návrh IO) nutný pro práci na zadání poskytneme i pro domácí použití. Výsledky práce budou dále užity ve výzkumu a výuce. Práce nevyžaduje hluboké znalosti návrhu na programovatelných hradlových polích, studenta vše rádi naučíme.

Implementace IIR filtru s frekvenčním vzorkováním
» Hardware, Implementace
Na základě poskytnuté literatury (i v češtině!) a s pomocí existujícího makra IIR filtru s kvantizační zpětnou vazbou navrhněte a implementujte filtr s frekvenčním vzorkováním na programovatelném hradlovém poli. Demonstrujte funkci filtru na přípravku s hradlovým polem. Součástí je i implementace řídícího software na straně PC pro ovládání filtru. Návrhový software (aplikace běžně užívané v průmyslu pro návrh IO) nutný pro práci na zadání poskytneme i pro domácí použití. Výsledky práce budou dále užity ve výzkumu a výuce. Práce nevyžaduje hluboké znalosti návrhu na programovatelných hradlových polích, studenta vše rádi naučíme.

Numerický koprocesor
» Hardware, Implementace
Navrhněte jednoduchý koprocesor ke zvolenému procesoru schopný provádět definované aritmetické operace a jednoduché algoritmy (zpracování souborů dat). Výběr algoritmů bude proveden po dohodě s vedoucím práce a na základě zájmu studenta. Výsledný systém bude ve zjednodušené podobě implementován (v jazyce VHDL); v případě zájmu studenta a dostatku času je možné i testování na hradlových polích. Návrhový software (aplikace běžně užívané v průmyslu pro návrh IO) nutný pro práci na zadání poskytneme i pro domácí použití. Výsledky práce budou dále užity při výuce; na jejich základě budou navrhovány nové struktury (architektonická optimalizace). Práce nevyžaduje hluboké znalosti návrhu na programovatelných hradlových polích, studenta vše rádi naučíme.

Identifikace a extrakce parametrů A/D převodníků
Šubrt Ondřej, Ing., Ph.D.	B3 803	2067	subrto@feld.cvut.cz
» Aplikace, Implementace, Rešerše
Úkolem práce je prostudovat používané metody pro identifikaci a extrakci dynamických parametrů A/D převodníků. Následuje sestavení funkčního modelu cyklického a „pipeline“ A/D převodníku s buňkami SI a extrakce jeho parametrů pomocí dynamického testu zvolenou metodou. Model převodníku i metoda pro extrakci dynamických nelinearit se vytvoří v programovém prostředí MAPLE. Předpokládají se základní znalosti z předmětu Elektronické obvody pro sdělovací techniku (X31EOS) , znalost systému MAPLE není nutná.

Implementace nepřevzorkujících A/D převodníků typu „pipeline“
» Aplikace, Implementace
Úkolem práce je navrhnout obvodové řešení nepřevzorkujícího převodníku typu „pipeline“ pro realizaci technikou SI, resp. SC v některé z pokročilých mikroelektronických technologií. Etapy návrhu zahrnují vytvoření funkčního (behaviorálního) modelu a porovnání obvodových realizací v technikách SI a SC. Pro zvolenou realizační variantu (SI nebo SC) se provede detailní obvodový návrh a implementace, včetně simulace základních parametrů převodníku. Předpokládají se základní znalosti z předmětu analogové a diskrétní soustavy (X31ADS) a základní dovednosti v práci s analogovým simulátorem v prostředí CAD.

Modelování A/D převodníků typu „flash“ a s dvojitou integrací
» Aplikace, Implementace, Rešerše
Úkolem práce je vytvořit vytvořit funkční (behaviorální) modely nepřevzorkujících převodníků typu „flash“ a s dvojitou integrací a provést rozbor základních chybových parametrů ovlivňujících integrální a diferenciální statickou nelinearitu. Simulace statických nelinearit modelů se provede pomocí jednoduché procedury, která se k tomuto účelu zvlášť vytvoří. Modely převodníků i procedura pro extrakci statických nelinearit se vytvoří v programovém prostředí MAPLE. Předpokládají se základní znalosti z předmětu Elektronické obvody pro sdělovací techniku (X31EOS) , znalost systému MAPLE není nutná.

Modelově orientovaná analýza a testování analogových filtrů
» Aplikace, Implementace, Rešerše
Úkolem práce je provést analýzu citlivostí čebyševských a cauerovských filtrů 3.-6. řádu realizovaných jako příčkové dvojbrany. Ze sady citlivostních charakteristik modulu a fáze přenosu se vyhodnotí existence víceznačných (ambiguitních) skupin parametrů a stanoví se testovací body a kritéria pro modelově orientované testování. U získaných kritérií se provede jejich zobecnění pro návrh filtrů ARC. Analýza se provede v programovém prostředí MAPLE za pomoci knihovny Syntfil. Předpokládají se základní znalosti z předmětu Elektrické obvody 3 (X31EO3, dříve 31LOS), znalost systému MAPLE není nutná.

Porovnání vlastností dynamických metod pro testování A/D převodníků
» Aplikace, Implementace, Rešerše
Úkolem práce je porovnat vlastnosti histogramové metody s různým typem průběhu testovacího signálu (trojúhelník, sinus a exponenciela). Úkolem je též vyzkoušet „zrychlenou“ verzi těchto algoritmů, zejména pak metodu série impulsů s malou amplitudou. Ověření testovacích metod se provede na jednoduchém funkčním (behaviorálním) modelu A/D převodníku. Algoritmy pro extrakci dynamických nelinearit i model převodníku se vytvoří v programovém prostředí MAPLE. Předpokládají se základní znalosti z předmětu Elektronické obvody pro sdělovací techniku (X31EOS) , znalost systému MAPLE není nutná.

Citlivost melodie syntetické promluvy na změnu základního kmitočtu F0 pro samohlásky a souhlásky.
Tučková Jana, Prof. Ing., CSc.	B3 614	2098	tuckova@fel.cvut.cz
»
Při trénování prozodických parametrů řeči pomocí umělé neuronové sítě (UNS) je důležité znát požadovanou přesnost hodnot těchto parametrů, která je nutná pro co největší přirozenost syntetické řeči. Vzhledem k tomu, že základní vlastností dobře natrénované UNS je schopnost zobecňovat,je třeba znát informaci, s jakou přesností je třeba extrahovat prozodické parametry z přirozeného řečového signálu. S tím souvisí nutnost ručního, poloautomatického nebo plně automatického určení hodnot prozodických parametrů. Nejdůležitějším prozodickým parametrem je základní kmitočet lidského hlasu F₀. Je třeba měnit jeho hodnoty pro jednotlivé samohlásky a souhlásky, natrénovat neuronové sítě a výsledky zpracovat graficky a porovnat poslechovými testy.

Modelování prozodických parametrů syntetické řeči pomocí umělé neuronové sítě Elmanova typu.
»
Modelování prozodických parametrů, kterými jsou základní kmitočet lidského hlasu F₀, trvání řečové jednotky (např. fonému) Du a energie En, je důležité pro přiblížení syntetické řeči získané z textu k řeči přirozené. Jedna z metod, kterými toho lze dosáhnout, je aplikace umělých neuronových sítí (UNS). UNS jsou trénovány pomocí prozodických parametrů získaných z přirozeného řečového signálu. K řešení této úlohy je možné použít různé typy UNS. Méně často je používána neuronová síť Elmanova typu, která umožňuje modelovat kontext pomocí zpětné vazby. Výsledek lze ovlivnit umístěním a rozsahem této zpětné vazby. Porovnání možností, grafické zpracování výsledků a poslechové testy jsou cílem této práce.

Analýza signálů vadné řeči
Uhlíř Jan, Prof. Ing., CSc.	B2 526	2289	uhlir@feld.cvut.cz
»
K identifikaci mluvčích a k rozpoznávání povelů je využíváno různých parametrických popisů akustického hlasového signálu. Postupně vznikající vady řeči by mělo být možno identifikovat srovnáváním záznamů z různých období vývoje řeči. K tomu je třeba vytvořit systém vhodných parametrických popisů signálů, které by umožnily vznikající vady odhalit.

Parametrizace hlasových signálů
»
Studie možných modifikací parametrického popisu signálu řeči pro potřeby identifikace a rozpoznávání mluvčího. Zhodnocení různých přístupů k problematice identifikace a rozpoznávání mluvčího. Řešení otázky parametrizace vhodné pro jednotlivé konstrukce systémů.

Generátor budicího signálu pro SST se signál. procesorem TMS320C54x
Zemánek Ivan, Prof. Ing., CSc.	B2 521	2285	zemanek@feld.cvut.cz
» Hardware
Navrhněte generátor digitálního budicího periodického signálu pro SST (single sheet tester) - měřič parametrů magnetických materiálů. Požadavky: budicí signál libovolného tvaru, 256 vzorků na periodu, f = 40-10000 Hz, rozlišení v úrovni 16 bitů. Generátor navrhněte na bázi vývojového systému DSK C5402 se signálovým procesorem TMS320C54x. Navrhněte grafický výstup na PC. Proveďte rozbor možností realizace generátoru ve formě zásuvné desky do PC.

nespecifikováno

Zpracování řeči

Analýza reálných spínaných obvodů v programu MAPLE
Bičák Jan, Ing., Ph.D.	B3 803	2067	bicak@feld.cvut.cz
»
Úkolem práce je seznámit se s metodami analýzy reálných spínaných obvodů a provést implementaci vybraného algoritmu v prostředí matematického programu MAPLE podle pokynů vedoucího práce. Cílem práce je rozšířit knihovnu SCSYRUP programu MAPLE pro analýzu idealizovaných spínaných obvodů. Přepokládá se základní znalost programování. Výhodou jsou znalosti z předmětu NDS - Návrh diskrétních analogových soustav (nově DAS). Znalost systému MAPLE není nutná.

Návrh digitálních filtrů (FIR a IIR) v programu MAPLE
»
Úkolem práce je seznámit se se základními metodami návrhu digitálních FIR a IIR filtrů a provést jejich implementaci v prostředí matematického programu MAPLE podle pokynů vedoucího práce. Cílem práce je rozšířit knihovnu Syntfil programu MAPLE implementující metody návrhu analogových filtrů. Přepokládá se základní znalost programování. Výhodou jsou znalosti z LOS (Lineární obvodové systémy), případně CFS (Číslicová filtrace signálů). Znalost systému MAPLE není nutná.

Generátor impulzů
Havlíček Václav, Prof. Ing., CSc.	B2 525	2284	havlicek@feld.cvut.cz
»
Návrh a realizace generátoru opakovaných krátkých impulzů (desítky nanosekund) pro měření odrazů vln na bezeztrátovém vedení. Součástí generátoru bude i zdroj posouvatelných synchronizačních impulzů pro osciloskop.

Modelování dynamických vlastností magneticky měkkých materiálů
»
Hledání a optimalizace parametrů analytických aproximací dynamických hysterézních smyček pro různé typy materiálů na základě měření vlastností otevřených vzorků.

Připojení zdrojů velkého objemu dat pomocí rozhraní USB
Horčík Zdeněk, Ing.	C4 462	2049	horcik@feld.cvut.cz
»
Vlastnosti rozhraní USB, používané a definované verze, použití pro přenos velkého objemu dat ze zdrojů jako např. CCD snímače. Návrh a možnosti realizace periferních obvodů pro různé rychlosti přenosu.

Analogové vlnové filtry v proudovém módu
Martinek Pravoslav, Doc. Ing., CSc.	B3 801	2068	martinek@feld.cvut.cz
»
Prostudujte metody návrhu ARC filtrů metodou vlnové reprezentace pasivních filtrů LC a zhodnoťte možnosti realizace základních funkčních bloků těchto filtrů analogovými obvody v proudovém módu. Zhodnoťte vliv reálných vlastností těchto funkčních bloků na výsledné parametry filtru. Navrhněte obvodovou realizaci vybraných bloků a ověřte jejich vlastnosti na konkrétních zadáních filtrů.

Filtry SI na bázi digitálních kanonických struktur
»
Na základě struktur digitálních filtrů IIR 2.řádu navrhněte zapojení bikvadratické sekce, využívající základní funkční bloky se spínanými proudy. Zaměřte se na výběr vhodného zapojení s ohledem na optimální obvodové řešení technikou spínaných proudů, sestavte návrhový algoritmus a ověřte jej na konkrétním návrhu bikvadu.

Filtry SI na bázi transverzálních struktur
»
Zhodnoťte možnosti implementace transverzálních struktur digitálních filtrů FIR analogovými obvody se spínanými proudy. Vyberte vhodný typ zapojení, sestavte návrhový algoritmus a ověřte jej na zadání konkrétního filtru. Zhodnoťte vliv reálných vlastností funkčních bloků SI na přenos filtru.

Funkční bloky pro obvody v proudovém módu
»
Prostudujte nové typy aktivních funkčních bloků pro obvody v proudovém módu, zejména proudový operační zesilovač (COA), univerzální proudový konvejor a CDBA (Current-Differencing Buffered Amplifier) a zhodnoťte možnosti jejich obvodové realizace unipolární mikroelektronickou technologií CMOS. Zvažte možnost nestandardních zapojení obvodu AD 844 pro realizaci vybraných funkčních bloků. Po dohodě s vedoucím práce realizujte vybraná zapojení formou laboratorních vzorků a ověřte jejich vlastnosti.

GIC na bázi proudových konvejorů CCII
»
Zpracujte návrh obecného imitančního konvertoru (GIC) s konverzní funkcí 1.řádu pomocí proudových konvejorů typu CCII. Na základě simulace navrženého obvodu zjistěte vliv reálných vlastností konvejorů na výsledné parametry GIC a stanovte podmínky pro jejich optimální pracovní režim. Získané výsledky ověřte na modelech syntetických prvků (L, FDNR).

Detekce řeč/pauza s použitím HOS
Máša Pavel, Ing., Ph.D.	C4 408	2048	masa@amber.feld.cvut.cz
» Aplikace, Software
Úkolem práce je studium vlivu hluku jedoucího automobilu na robustnost detektorů řeč/pauza (VAD), využívajících ke své činnosti statistiku vyšších řádů (HOS) a srovnání vybraných metod s energetickým detektorem, vymezení podmínek použitelnosti a implementace vybrané metody v jazyce C.

Studium vícekanálového Wienerova filtru navrženého s použitím HOS
» Aplikace, Software
Úkolem práce je studium vlastností vícekanálového Wienerova filtru navrženého s použitím HOS, jeho robustnosti při rušení řečového signálu hlukem jedoucího automobilu, zhodnocení vlastností filtru a jeho použitelnosti pro hands free a hlasové povelové systémy.

Optimalizovaný návrh filtru 2. řádu
Nosková Ivana, Ing.	B3 613	2099	noskova@feld.cvut.cz
»
Stanovte podmínky optimálního návrhu selektivního funkčního bloku typu eliptická sekce EPF s jedním aktivním prvkem a s minimalizovanou citlivostí parametrů na zesílení aktivního prvku. Sestavte algoritmus návrhu, implementujte ho do matematického programu MAPLE a ověřte na konkrétních zadáních.

Aplikační a výzkumná témata z oblasti zpracování řečového signálu
Pollák Petr, Doc. Ing., CSc.	C4 462	2049	pollak@feld.cvut.cz
» Aplikace, Implementace, Rešerše, Software
Podrobnou nabídku aktuálních témat lze nalézt na http://noel.feld.cvut.cz/~pollak/vyuka resp. na oficiálních stránkách stránkách zadání závěrečných prací https://zp.feld.cvut.cz . Aktuálně nabízená témata vycházejí z výzkumných aktivit řešících zejména problematiku rozpoznávání řeči, zvýrazňování řeči, detekci řečové aktivity, či kódování řeči. Mezi nabízenými projekty jsou k výběru práce rešeršní, výzkumné i implementační. Většina prací vytváří v případě zájmu prostor pro pokračování ve výzkumu v dané oblasti v rámci doktorského studia.

Předzpracování řečového signálu pomocí umělých neuronových sítí
Tučková Jana, Prof. Ing., CSc.	B3 614	2098	tuckova@fel.cvut.cz
» Aplikace