|
|
Číslicové zpracování signálů v reálném čase
Zamazal, Zdeněk ; Mačák, Jaromír (oponent) ; Rášo, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zpracováním signálů v oblasti adaptivní filtrace. Jsou zde nastíněny základní principy adaptivní filtrace a hlavní smysl této práce je vytvořit laboratorní úlohy v prostředí LabView, které se zabývají adaptivní filtrací. Tyto laboratorní úlohy mají sloužit studentům ke studiu a bude je možno využít v laboratorní výuce. Cílem je, aby bylo možné úlohy spojit s externím zařízením, které v těchto úlohách představuje mikrofon. Mikrofon je použit jako rozhraní ke snímání řečového signálu uživatele. V práci je nastíněna teorie Wienerova filtru a problém adaptivní filtrace. Jsou zde popsány současné algoritmy adaptivních filtrů a jejich aplikace. Důraz je kladem na algoritmus LMS a jeho mutace. Laboratorní úlohy se zabývají aplikacemi: Adaptivní potlačení echa, Aktivní potlačování rušení a Přímá identifikace systému. Každá z těchto úloh je samostatně spustitelná (v LabView nebo pomocí Run-time engine) a obsahuje potřebnou teorii i blokové schéma, proto je lze použít i bez návodu k použití.
|
|
|
Kryptoanalýza pomocí neuronových sítí
Budík, Lukáš ; Mačák, Jaromír (oponent) ; Martinásek, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou proudového postranního kanálu pomocí neuronové sítě. První část popisuje základy kryptografie a problematiku postranních kanálů. Ve druhé části je teoreticky popsána neuronová síť a korelační analýza. Třetí část popisuje praktickou analýzu hodnot z proudového postranního kanálů pomocí klasifikátoru, který využívá neuronovou síť, v prostředí Matlab. Tento klasifikátor je porovnán s klasifikátorem, který využívá korelační analýzu.
|
|
|
Simulace analogových hudebních efektů pomocí nelineárních filtrů
Otoupalík, Petr ; Káňa, Ladislav (oponent) ; Mačák, Jaromír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá simulací analogových hudebních efektů pomocí nelineárních modelů, které nahrazují analogová nelineární zařízení v diskrétní oblasti. V práci je popsán Volterrův model nelineárního zkreslení a zjednodušený Volterrův model nelineárního zkreslení, který lze realizovat dvěma způsoby a to buď Wienerovým modelem, nebo Hammersteinovým modelem. Dále je v práci představena metoda pro analýzu a modelování nelineárních systémů pro zpracování zvukových signálů. Tato metoda umožňuje na základě znalosti vstupního přelaďovaného harmonického signálu a odezvy spojitého nelineárního systému na tento vstupní signál určit koeficienty diskrétního nelineárního systému, a umožňuje tak simulovat spojité nelineární systémy v diskrétní oblasti. Metoda byla nejdříve ověřena a poté pomocí ní byla úspěšně provedena simulace spojitého nelineárního systému v diskrétní oblasti. Konkrétně se jednalo o simulaci nelineární části kytarového efektu typu distortion. Závěr práce je věnován popisu technologie VST a implementaci výsledného VST plug-in modulu, který realizuje Hammersteinův model nelineárního zkreslení.
|
|
|
Fluxmetr s grafickým zobrazením B-H křivky
Ježek, Jaroslav ; Mačák, Jaromír (oponent) ; Hanák, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá jednoduchým fluxmetrem, který je schopen spolu s dalšími přístroji zobrazovat hysterezní smyčku. Hysterezní smyčka je grafické vyjádření závislosti magnetické indukce na intenzitě magnetického pole. K zobrazení hysterezní smyčky je použit osciloskop. Tento přístroj je plně dostačující pro zobrazovaní. Měřenými předměty jsou solenoidy z různých druhů materiálu o shodném tvaru. Hlavním cílem diplomové práce je návrh, realizace a popis fluxmetru. Fluxmetr se skládá z několika dílčích bloků. Prvním dílčím blokem, kterým se práce zabývá, je generátor signálu, který je schopen generovat různé druhy signálu. Generovaný signál se přivádí na primární vinutí solenoidu, kde vzniká magnetické pole o dané intenzitě. K získání dostatečné intenzity je použit zesilovač. Dále se práce zabývá návrhem integrátoru, který je nezbytný pro správnou funkci fluxmetru. V práci je uvedeno blokové schéma propojení jednotlivých částí, tak jak bylo navrhnuto. Na konci práce jsou popsány dosažené naměřené výsledky a jejich popis.
|
|
|
Hlasové kodéry pro nízké přenosové rychlosti
Leitner, Jakub ; Mačák, Jaromír (oponent) ; Pust, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou kodérů a vokodérů používaných ve zpracování řečového signálu. Cílem práce je vytvořit ucelenený přehled koderů a vokodérů včetně popisu jejich vlastností, v druhé části pak simulace algoritmů a metod pro zpracování řeči v programu Matlab Simulink. Simulovány byly základní metody pro zpracování řeči v časové oblasti a parametrický LPC vokodér. V modelu LPC vokodéru je implementováno několik algoritmů pro získání příznaků neboli parametrů segmentu řečového signálu. Jsou to: metoda pro určení znělosti segmentu řečového signálu, LPC analýza, odhad frekvence základního tónu řeči. Výstupem je tedy parametrizovaný signál, z něhož je možné na přijímací straně řečový signál obnovit. V příloze na konci práce je uvedena tabulka názvů kodérů, případně číslo normy ve které je kodér standardizován, a jejich vlastnosti. Druhou přílohou je přehled metod zpracování řečového signálu.
|
|
|
Využití neuronových sítí pro predikaci síťového provozu
Pavela, Radek ; Mačák, Jaromír (oponent) ; Kacálek, Jan (vedoucí práce)
V této práci jsou prodiskutovány statické vlastnosti síťového provozu. Dále jsou rozebrány možnosti jeho predikce, se zaměřením na neuronové sítě. Konkrétně tedy hlavně rekurentní neuronové sítě. Trénovací data byla stažena z volně přístupného odkazu. Jde o zachycené pakety provozu LAN sítě z roku 2001. Nejsou nejaktuálnější, ale lze pomocí nich dosáhnout cílů práce. Vstupní data bylo třeba zpracovat do přijatelné podoby. Ve vývojovém prostředí Visual studio 2005 byl vytvořen program na agregaci intenzit těchto dat. Sloučení se jevilo nejvhodnější po intervalech 100 ms. Tím bylo dosaženo vstupního vektoru, který byl rozdělen podle potřeby sítí na trénovací cást a testovací část. Jednotlivé typy sítí pracovaly se stejnými vstupními daty, čímž se dosahovalo objektivnějších výsledků. Z praktického hlediska bylo třeba ověření dvou principů. Principu trénování a principu generalizace. První ze jmenovaných vyžadoval přikládání trénovacích vzorů a ověřování trénování pomocí gradientu a střední chyby. Druhý představoval přiložení neznámých vzorů na neuronovou síť. Sledována byla reakce sítě na tato data. Lze říci, že nejlepším modelem se jevila obecná neuronová síť (LRN). Proto bylo řešení rozvíjeno v tomto směru, kdy následovalo hledání vhodné varianty této rekurentní sítě a její otpimální konfigurace. Nalezenou variantou je topologie 10-10-1. Bylo využíváno programu Matlab 7.6, s nástavbou Neural network toolbox 6. Výsledky jsou zpracovány formou grafů a závěrečným zhodnocením. Všechny úspěšné modely a topologie sítí jsou na přiloženém CD. Avšak Neural network toolbox vykazuje určité problémy při jejich importu. Při tvoření této práce nebylo funkce importu sítě prakticky využíváno. Síť lze importovat, ale většinou se jeví jako nenatrénovaná. Neúspěšné modely sítí nejsou v práci prezentovány, neboť by došlo ke zhoršení přehlednosti a orientace.
|
|
|
Digitální zvukový efekt typu reverb využívající konvoluci signálu s impulsní charakteristikou poslechového prostoru
Tichý, Vladimír ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Mačák, Jaromír (vedoucí práce)
Práce se zabývá simulací poslechového prostoru pomocí jeho impulsní charakteristiky. Popisuje různé modely simulace akustických prostorů, jejich výhody a nevýhody a dále se soustředí právě na fyzikální model, který k simulaci využívá impulsní charakteristiky akustického prostoru. Je uvedena čtveřice nejčastěji používaných metod určených k jejímu měření s uvedením podmínek a omezení jejich použití. Dále jsou popsány metody výpočtu konvoluce vhodné pro číslicové zpracování signálů v reálném čase. Je provedena analýza výpočetní náročnosti algoritmů pracujících v kmitočtové rovině a vybrané algoritmy jsou implementovány a testovány v prostředí Matlab. Nejefektivnější algoritmus je pak vybrán a implementován do podoby VST plug in modulu pro simulaci poslechového prostoru v reálném čase.
|
|
|
Převod not jednohlasé melodie ze zvukového signálu do protokolu MIDI
Krupička, Jan ; Rášo, Ondřej (oponent) ; Mačák, Jaromír (vedoucí práce)
Úkolem diplomové práce je porovnat možnosti detekce frekvence základního tónu v jednohlasé melodii. V práci je uveden přehled detekčních metod vycházejících z metod pro detekci základního tónu řeči. Tyto metody využívají časové, spektrální a kepstrální oblasti. Jsou porovnávány z hlediska úspěšnosti detekce na různých testovacích signálech. Součástí práce je implementace těchto metod v programovacím prostředí Matlabu. V úvodu práce jsou popsány základní vlastnosti hudebního signálu. Uveden je přehled různých soustav ladění a popsána problematika určení výšky tónu z detekované frekvence. V další části se práce zabývá problematikou MIDI. Uvedena je stručná historie a základní popis MIDI protokolu. Větší část je věnována struktuře a způsobu zápisu do takzvaného standardního MIDI souboru (SMF) a způsobu převodu detekovaných frekvencí na čísla not dle MIDI protokolu. Posledním úkolem práce bylo vytvořit program v jazyce C. Jeho úkolem je analyzovat jednohlasou melodii ve formě zvukového signálu a přiřadit detekovaným tónů čísla not dle MIDI, které jsou následně zapsány do SMF. Pro tento program byla vybrána detekce základního tónu v časové oblasti, která vykazovala nejlepší výsledky v porovnání s ostatními. Pro urychlení výpočtu korelace byl použit algoritmus takzvané rychlé korelace. Program byl vytvořen ve formě MEX souboru, který je možno využít v programovacím prostředí MATLAB prostřednictvím jeho externího rozhraní pro jazyky C a Fortran. Byl také připojen také popis knihovny FFTW, použité pro výpočty Fourierovy transformace.
|
|
|
Řízení algoritmů číslicového zpracování signálů v reálném čase pomocí HTML prohlížeče
Slováček, Martin ; Mačák, Jaromír (oponent) ; Schimmel, Jiří (vedoucí práce)
Technologie VST je jedna z nejpoužívanějších pro zpracování zvuku v reálném čase. Jednotlivé VST efekty jsou vkládány do hostitelských aplikací formou zásuvných modulů. Tato práce se zabývá návrhem vzdáleného řízení hostitelské aplikace pro VST plug-iny pomocí Java appletu zobrazeného ve webovém prohlížeči. Grafické uživatelské rozhraní je sestaveno z vytvořených ovládacích prvků. Počet ovládaných parametrů plug-inu je appletu serverem předán v konfiguračním souboru XML. K dispozici jsou tři typy ovladače: posuvník, otočný kontrolér a tlačítko. Při změně hodnoty některého z parametrů applet odešle serveru zprávu s~informací o aktuální hodnotě všech parametrů. Server na tuto změnu reaguje nastavením parametrů načteného VST modulu. Navržené řešení bylo kompletně realizováno a prakticky ověřeno.
|
|
| |
host ::
RSS.