|
|
Vliv polarizační disperze na chybovost optického kanálu
Dorociak, Petr ; Křivánek, Vítězslav (oponent) ; Kyselák, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlivem polarizační vidové disperze na optický komunikační systém. Polarizační vidovou disperzi matematicky popisuje pomocí Stokesova a Jonesova prostoru a zajišťuje její teoretické příčiny vzniku, které jsou rozděleny na vnější a vnitřní vlivy. Na základě těchto vlivů vzniká diferenční skupinové zpoždění DGD (Differential Group Delay), které způsobuje, že jednotlivé polarizační vidy mají mezi sebou časové zpoždění a dochází k omezení přenosové rychlosti. Diplomová práce dále vyhodnocuje vliv polarizační vidové disperze na rozšíření pulzu a modulační signál. V práci jsou popsané nejpoužívanější optické modulační formáty. Polarizační vidová disperze má také vliv na chybovost optického kanálu a pokles diagramu oka. Diagram oka nám poskytuje pohled na vyhodnocení přenosové charakteristiky systému a dokážeme podle něj diagnostikovat kanálové chyby. S diagramem oka souvisí pojmy jako je bitová chybovost kanálu BER (Bit Error Rate) a odstup signálu od šumu SNR (Signal to Noise Ratio), které jsou rovněž v práci vysvětleny. Na základě získaných zkušeností bylo navrhnuto vhodné grafické rozhraní pro zobrazení vlivu polarizační vidové disperze na přenášený signál. Realizace grafického rozhraní je provedena v programu MATLAB. V Matlabu-Simulinku je vytvořeno šest modelů podle druhu modulací s charakteristickým AWGN (Additive White Gaussian Noise) kanálem. Program byl otestován pro zadané typické hodnoty. Ve všech výpočtech se počítá pouze se zkreslením, které způsobuje polarizační vidová disperze. Nebere se v úvahu zkreslení, které způsobuje chromatická disperze a útlum. V závěru jsou vyhodnoceny všechny typy modulačních formátů v závislosti na polarizační vidové disperzi, délce optického vlákna, ceně a složitosti realizace. Dosažené výsledky mé diplomové práce byly porovnány se dvěma zahraničními články.
|
|
|
Zabezpečení přenosu dat proti dlouhým shlukům chyb
Malach, Roman ; Lambertová, Petra (oponent) ; Němec, Karel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá zabezpečením datového toku proti shlukům chyb. Data se přenášejí přes kanál s předem stanovenou chybovostí. Tento kanál je charakterizován bezchybným intervalem 2000 bitů a shlukem chyb délky 250 bitů. Jedním z cílů této práce je vytvoření souboru možných metod pro realizaci protichybového kódového systému. Do základního výběru je zařazena většina známých kódů opravujících jak jednotlivé, tak i skupinové chyby. Kódy jsou rozděleny do několika kategorií a z každé kategorie je vybrán jeden do užšího výběru. Samozřejmostí je využití jak bitového tak i konvolučního prokládání. Do dalšího výběru už postupuje jen nejlepší kód z každé kategorie. Nakonec jsou tyto kódy porovnány a první tři varianty jsou simulovány v programu Matlab, kvůli ověření jejich správné funkce. Z těchto variant je vybrána optimální z hlediska funkční realizace. Z dvou možností realizace (softwarové a hardwarové) se ta softwarová jevila výhodnější a proto je funkční kodek naprogramován v jazyce C. Z pohledu tohoto programovacího jazyka a dnešních počítačových architektur je optimální přistupovat k datovým jednotkám o velikosti minimálně 8 bitů. Z toho plyne, že jako nejvhodnější varianta kódu se jevil Reed-Solomonův kód RS(255, 191), který pracuje přímo s osmibitovými symboly. Dále je tedy sestaven kodek, obsahující kodér a dekodér výše jmenovaného kódu. Simulace nedokonalého přenosového kanálu je zajištěna posledním programem. Nakonec je na několika příkladech demonstrována funkce a účinnost navrženého systému přenosu dat.
|
|
|
Parametry silnoproudých vedení
Kavan, Pavel ; Krajsa, Ondřej (oponent) ; Mlýnek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se v první části věnuje měření primárních parametrů silnoproudých vedení a zkoumání jejich změn při použití různých druhů kabelů. Na základě měření je v druhé části vytvořen komunikační systém v programu Matlab & Simulink, kde jsou prováděny simulace s použitím silnoproudého přenosového vedení. Silnoproudé vedení je vytvořeno pomocí změřených primárních parametrů nebo fyzických rozměrů kabelů a je určena chybovost komunikačního systému při modifikaci jeho jednotlivých částí v závislosti na délce přenosového vedení.
|
|
|
Počítačové modelování datového přenosu po silnoproudých vedeních
Křivka, Petr ; Mlýnek, Petr (oponent) ; Mišurec, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou datové komunikace přes silnoproudá vedení. Je zkoumán vliv připojených zařízení na datový signál. V práci jsou popsány vlastnosti PLC technologie, zdroje rušení signálu a především je dopodrobna rozebrána metoda modelování PLC kanálu jako prostředí vícecestného šíření signálu. V Simulinku jsou navrhnuty modely PLC kanálu využívající tuto metodu. Je provedena analýza vlivu připojených zařízení na bitovou chybovost signálu. Zařízení jsou modelována připojenou impedancí.
|
|
|
Disperzní vlivy optických vláken na multiplexní přenosy
Kyselák, Martin ; Filka, Miloslav (vedoucí práce)
Prezentovaná práce se zabývá současným trendem zvyšování přenosových rychlostí optických vláken s využitím vlnových multiplexů. S novými trendy vyvstávají nové teoretické a praktické problémy. Kromě známé vidové disperze existují problémy způsobené chromatickou a polarizační vidovou disperzí. V úvodu práce jsou proto postupně představeny všechny dnes známé jevy negativně ovlivňující signál přenášený optickým vláknem. Zvláštní pozornost je věnována jevu polarizační vidové disperze. V rámci disertační práce byl naprogramován statistický kalkulátor využívající výpočetní metodu Monte Carlo pro vyhodnocení naměřených hodnot diferenciálního grupového zpoždění. Dalším významným výsledkem disertační práce je projekční aplikace, jež může sloužit k výuce a projektování různých typů optických tras. Zahrnuje vliv útlumu, chromatické a polarizační vidové disperze na optický signál. Polarizační vidovou disperzi lze matematicky jednoznačně definovat pomocí Jonesových a Stokesových matic a též v Poyntingově prostoru. Tyto složité matematické operace byly zmechanizovány a jako simulační aplikace umožňující vyhodnotit vlivy PMD u multiplexních systémů dovolují simulovat jejich význam při měnících se vstupních parametrech. Práce následně obsahuje kompletní studii vlivu modulačních formátů na PMD s výsledky získanými simulacemi a ověřenými srovnáním s výstupy jiných vědců. Zvláště cenná jsou závěrečná praktická ověření výsledků, kterých bylo dosaženo zejména díky možnosti použít měřící přístroje FTB-5500B.
|
|
|
MODELOVÁNÍ A IMPLEMENTACE SUBSYSTÉMŮ KOMUNIKAČNÍHO ŘETĚZCE V OBVODECH FPGA
Kubíček, Michal ; Jalovecký, Rudolf (oponent) ; Pinker,, Jiří (oponent) ; Kolka, Zdeněk (vedoucí práce)
Současné obvody pro obnovu bitové synchronizace jsou stále ve většině případů založené na analogové smyčce fázového závěsu. Analogovou část obvodu je třeba pro každou výrobní technologii znovu navrhnout a migrace takového bloku mezi technologiemi je obtížná. V literatuře existují varianty obvodu CDR založené na asynchronním převzorkování, které jsou implementovány v čistě digitální technologii a jejich migrace je tak bezproblémová. Jako jejich hlavní nevýhody jsou uváděny vysoká složitost digitálního obvodu a menší přirozená odolnost těchto metod vůči jitteru přítomnému v signálu. Tato práce má za cíl ukázat, že tyto nevýhody plně digitálních obvodů CDR je možné překonat návrhem nových algoritmů a jejich optimalizací. Pro optimalizaci byly využity obvody FPGA, které umožňují měnit parametry zkoumaného obvodu v reálném čase (podobně jako při modelování na PC) a zároveň umožňují měření v reálných podmínkách, které je často obtížné modelovat. Rychlost měření je navíc mnohonásobně vyšší, než při použití simulace. Výstupem práce jsou optimalizované bloky CDR s výjimečně nízkými nároky na hardware a velmi malou spotřebou. Jejich chybovost je v reálných přenosových podmínkách zcela srovnatelná s běžnými obvody založenými na smyčce fázového závěsu. Tím byly odstraněny hlavní nevýhody plně digitálních obvodů CDR. Práce se dále zabývá měřením parametrů digitálních spojů. Byla vyvinuta nová metoda pro měření jitteru přímo v obvodu FPGA, která umožňuje charakterizovat přenosový kanál bez nutnosti připojení dalších přístrojů a tedy bez ovlivnění měřeného kanálu. Metoda vyžaduje jen použití minimálního množství hardwarových prostředků obvodu FPGA. Dále byl vyvinu specializovaný měřič distribuce chybovosti, který umožňuje podrobnou analýzu vlastností atmosférických optických spojů z hlediska možného protichybového zabezpečení přenosu dat. V návaznosti na tato měření byla navržena koncepce systému pro zabezpečení přenosu dat založeného na technice ARQ.
|
|
|
Návrh grafického rozhraní pro výpočet diferenciálního grupového zpoždění
Vohralík, Jan ; Křivánek, Vítězslav (oponent) ; Kyselák, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na problematiku polarizační vidové disperze v optickém vlákně. Polarizační vidová disperze má limitní účinek pro šířku pásma vysokorychlostních komunikačních systémů. Je způsobena diferenciálním grupovým zpožděním mezi polarizačními stavy. Pokud je zpoždění příliš velké, bity nesoucí informaci se překrývají a stoupá chybovost systému. Práce zahrnuje popis polarizace v Jonesově a Stokesově prostoru, pro popis polarizační vidové disperze je použít PMD vektor. Vliv diferenciálního grupového zpoždění na přenos informace v optickém vlákně demonstruji v programu vytvořeném v rámci práce v prostředí C#.
|
|
|
Modelování PLC komunikačního systému pro zajištění spolehlivosti komunikace
Procházka, Vít ; Mišurec, Jiří (oponent) ; Mlýnek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá popisem a vlastnostmi datové komunikace po silových vedeních, účelem a jejími výhodami a nevýhodami. Dále jsou zde popsány modulace a kanálové kódování, které jsou v PLC používány. Stěžejní část práce se zabývá návrhem modelu kanálu jako přenosové funkce pomocí dvou metod, kterými jsou echo model kanálu a výpočet ABCD kaskádních parametrů vedení.Po dokončení návrhu přenosové funkce byl sestaven model komunikace v Matlab-Simulink. V modelu byly použity úzkopásmové modulace a byla zkoumána chybovost přenášených dat. Nakonec byly všechny výsledky zpracovány graficky a vyhodnoceny.
|
|
|
Modulátor a demodulátor pro mikrovlnný spoj
Martinec, Matěj ; Frydrych, Jiří (oponent) ; Záplata, Filip (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem mezifrekvenční části vysílače a přijímače využívající digitální modulace BPSK a QPSK pro mikrovlnný spoj pracující v pásmu frekvencí 24 – 26 GHz. Kromě výběru vhodného modulátoru a demodulátoru bylo potřeba zajistit správné propojení této části s transceiverem Nortel CTR26-01M. Vstup a výstup této mezifrekvenční části je vyveden do základního pásma, kde bylo nutno zajistit převod diferenciálních vstupů modulátoru a výstupů demodulátoru na symetrické vedení z důvodu požadavku datové komunikace s PC, pro kterou byly vytvořeny algoritmy pro vysílání a příjem dat. Kompletní zapojení řízené mikrokontrolérem bylo oživeno a dále bylo provedeno měření jeho vybraných parametrů.
|
|
|
Simulované vkládání chyb v síťové komunikaci
Rozsíval, Michal ; Rogalewicz, Adam (oponent) ; Smrčka, Aleš (vedoucí práce)
Vývoj síťových aplikací probíhá v ideálních podmínkách na rozdíl od jejich nasazení ve skutečném prostředí, které obsahuje chyby jako ztrátovost, zpoždění nebo kybernetické útoky. Zajištění odolnosti proti těmto chybám je tak klíčové. Tato diplomová práce představuje nástroj NetLoiter, jehož cílem je umožnit simulaci požadovaných chyb a umožnit tím vývojářům je správně ošetřit. Nástroj NetLoiter lze použít v transparentní (server proxy), skryté (odchytává komunikaci přímo z jádra systému) nebo hardwarové variantě, která je vhodná například pro testování vestavěných systémů. Nástroj NetLoiter podporuje dynamickou rekonfiguraci pomocí veřejného rozhraní, které je možné využít pro automatizaci procesu testování. Nástroj NetLoiter byl úspěšně integrován a použit v reálných projektech.
|
host ::
RSS.