Zlepšení akustických vlastností prostoruPředmětem práce je návrh akustických úprav prostoru, který si student sám vybere (např. nějaká zkušebna, poslechová místnost, domácí kino, klubovna, apod.). Student si sám nalezne a zajistí vhodný prostor pro návrh akustických úprav. Student navrhne ve spolupráci s vedoucím práce postup měření a provede je. Na základě měření navrhne ve spolupráci s vedoucím práce akustické úpravy prostoru pro zlepšení jeho akustických vlastností z hlediska jeho využití. Akustická laboratoř katedry fyziky poskytne měřicí techniku, prostředky pro zpracování měření a odborné konzultace. Marek Brothánek, Vojtěch Jandák; katedra fyziky |
Smartphone jako zvukoměrPředmětem práce je měření vlastností vybraných aplikací pro smartphone s funkcí zvukoměru ve speciální bezodrazové místnosti. Měření bude provedeno v bezodrazové místnosti na katedře fyziky ČVUT FEL s použitím po vhodné techniky dostupné v akustické laboratoři. Předpokladem je, že student má chytrý telefon a nainstaluje si do něj a zprovozní (alespoň 3) aplikace s funkcí zvukoměru. Student navrhne metodiku měření v bezodrazové místnosti pro ověření vlastností (parametry: např. hladina akustického tlaku A, frekvenční charakteristika) těchto aplikací. Metodika bude založena na porovnání změřených hodnot pomocí aplikací ve smartphonu s hodnotami změřenými standardním zvukoměrem. V současné době jsou články na toto téma publikovány i v renomovaných časopisech. Vojtěch Jandák; katedra fyziky |
Iontová dírková kameraCílem práce je zpracování výsledků získaných během fúzních experimentů, kde je horké husté plazma generováno pomocí silnoproudých výbojů. Jedná se o výsledky měření rychlých iontů dírkovou kamerou, kde je jako detektor použit radio-chromatický film, což je speciální detekční materiál reagující na dávku energie nesenou ionizujícím zářením, například ionty. Ozářené filmy se skenují a dále zpracovávají speciálními programy. Práce slučuje základní znalosti z počítačová grafiky, práce s počítačem a částečně z fyziky. Výsledky práce budou použity v mezinárodním výzkumu. Karel Řezáč; katedra fyziky |
Tajemný J.C. Maxwell: Proč se vlny šíří - modely pro ukázky elektromagnetických vln vedených a vyzařovanýchCílem práce je navrhnout a ve spolupráci s vedoucím a jeho pracovištěm realizovat přípravky, které ukáží transformaci elektromagnetické vlny .vedené. vodiči na elektromagnetickou vlnu .vyzařovanou. do prostoru. Základem bude jednoduchý přenosový řetězec vysílač . přijímač s různými typy výstupních vedení a antén. Na přípravku potom budou viditelné různé fyzikální jevy související s vedením a šířením elektromagnetických vln. Vhodné experimenty budou základem pro videoukázky (viz např. ukázka na www.elmag.org nové video Polarizace světla a Brewsterův úhel) Prof. Miloš Mazánek, Ing. Jan Kraček, Ph.D.; katedra elektromagnetického pole |
Precizní zesilovač pro audiotechnikuCílem práce je realizace a ověření vlastností vysoce kvalitního audio-zesilovače. Úkolem je provedení podrobné rešerše vyráběných obvodů jak pro signálové části zesilovače, tak pro výkonové stupně. Výsledkem rešerše by měl být návrh obvodového zapojení zesilovače, které po konzultaci s vedoucím a případných úpravách bude student realizovat. Realizace bude spočívat v navržení plošného spoje, jeho osazení, oživení zesilovače a měření jeho vlastností. Práce je vhodná pro studenta se zájmem o audio techniku, který bude rád řešit problémy se stavbou takovéhoto zařízení. Studentovi bude pod odborným dohledem k dispozici špičkově vybavená laboratoř pro osazení, oživení a měření vlastností zesilovače. Student se také naučí pracovat v profesionálním systému pro návrh plošných spojů. Doc. Dr. Ing. Jiří Hospodka; katedra teorie obvodů |
Inteligentní spínací modulNavrhněte zapojení, vyrobte ověřovací vzorek a vytvořte základní programové vybavení pro jednoduchý univerzální a konfigurovatelný ovládací modul s mikrokontrolérem AVR řady ATtiny. Modul by měl umožnit spínání zvoleného zařízení (ventilátor, LED světlo, apod. s napájecím napětím 12 V) na základě vyhodnocení vnějšího čidla. U spínání by měla být programovatelná doba zpoždění sepnutí po změně stavu čidla a doba trvání sepnutého stavu. Ing. Jan Havlík, Ph.D.; katedra teorie obvodů |
DataloggerNavrhněte a ověřte jednoduchý datalogger s mikrokontrolérem AVR řady ATtiny nebo ATmega. Datalogger má umožnit záznam velikosti fyzikální veličiny (napětí, teplota apod.) na SD kartu ve zvolených časových intervalech. Variantou je záznam dat do externí I2C EEPROM a přenos dat přes USB rozhraní. Zvažte energetickou náročnost a navrhněte vhodný zdroj energie pro napájení zařízení. Ing. Jan Havlík, Ph.D.; katedra teorie obvodů |
Webové rozhraní pro úlohy rozpoznávání řeči a řečníkaDlouhodobým cílem tohoto rámcového tématu je vytvořit jednoduché uživatelské Webové rozhraní pro rozpoznávání řeči a řečníka. Pro tyto účely je nutné řešit několik dílčích úkolů: vytvořit interface pro on-line vstup z mikrofonu přes WEBové rozhraní z aktuálně dostupných modulů (WEB server na platformě Linux) a vytvořit vhodné grafické rozhraní, zvládnout základy práce s řečovým signálem pro účely rozpoznávání řeči a řečníka a implementovat rozpoznávání na bázi dostupných nástrojů KALDI, implementovat různé úlohy rozpoznávání řeči, pro rozpoznávání řečníka vyřešit reprezentaci mluvčích a zápis nového mluvčího přes webové rozhraní. Doc. Ing. Petr Pollák, CSc.; katedra teorie obvodů |
Elektromagnetické poliaPostavenie modelu elektrického zariadenia v software Metódy konečných prvkov. Spustenie výpočtu a zobrazenie výsledkov. Prehľad možností využitia softwareového systému. prof. Ing. Dušan Maga, PhD.; katedra telekomunikační techniky |
Mobilní pozemní stanice pro monitorování rádiové komunikace malých družic CubeSatTeoretická a odborná část: Principy, komunikační protokoly, metody příjmu a detekce signálů používaných u rádiové komunikace malých družic standardu CubeSat. Praktická část: Návrh a realizace jednoduché mobilní pozemní stanice umožňující automatizované lokální a vzdálené monitorování rádiové komunikace malých družic Cube Sat. Téma v sobě zahrnuje oblasti: rádiová komunikace, IoT, přenosové protokoly, návrh a realizace jednoduchých antén. Podle mě zvládnutelné pro šikovné studenty elektrotechnických škol - elektronika, radiotechnika, programování mikrokontrolérů (Arduino, Rapsbery), přenos dat s využitím internetu a mobilních sítí. K tomu trocha manuální zručnosti při výrobě jednoduchých antén YAGI v pásmu 2 m a 70 cm (případně 23 cm). Ing. Petr Ondráček, CSc.; katedra telekomunikační techniky |
Objektivní testování datové konektivity vs. subjektivní dojem z internetových služebPoužijte měřicí platformu F-Tester pro měření různých typů internetových přípojek, a to s různým nastavením testovacích scénářů. Porovnejte s výsledky různých druhů speedmeterů (net-testů). Vyhodnoťe z uživatelského pohledu dojem ze služeb, jako je videostream s různým rozlišením, videohovor, stahování velkých souborů apod. Pro zhodnocení krizových situací můžete použít jednoduchý emulátor sítě. Vzájemně porovnejte a zhodnoťte. Vhodné i pro tým studentů, kdy lze realizovat větší počty měření a statisticky vyhodnotit výsledky. doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D.; katedra telekomunikační techniky |
Simulované statistické experimentyPomocí počítačové simulace modelů (metoda Monte Carlo) lze demonstrovat např. vlastnosti hazardních her, pravidla společenského či ekonomického vývoje, přirozený výběr a zastoupení druhů v populaci apod. Cílem je zpracovat, vyzkoušet a posoudit některé z těchto modelů. prof. Ing. Mirko Navara, DrSc.; katedra kybernetiky |
Simulated statistical experimentsComputer simulation (Monte Carlo Method) allows to demonstrate properties of hazard games, rules of social and economical development, natural selection and population dynamics in nature, etc. The aim is to perform computer experiments with some of these models and discuss the results. prof. Ing. Mirko Navara, DrSc.; katedra kybernetiky |
Hledání mikroskopických částic meteorituCílem je nalezení mikroskopických částic Čeljabinského meteoritu ve vzorku bahna z místa jeho dopadu do jezera Čebarkul. Využít lze toho, že jeho materiál je magnetický. K tomu je třeba navrhnout způsob hledání a předem jej vyzkoušet na umělých vzorcích, simulujících očekávaný materiál. Po úspěšném testu metodiky je možné ji aplikovat na skutečný vzorek. Pokud se podaří najít magnetické částice, mají být prozkoumány pod mikroskopem a výsledek vyhodnocen. prof. Ing. Mirko Navara, DrSc.; katedra kybernetiky |
Měření vlastností polymerních a skleněných optických vláknových vlnovodů pro použití v drsném prostředíMěření a porovnání vlastností speciálních optických vláken a studium možností použití těchto vláken v drsném prostředí. Jedná se především o testování změn vlastností optických vláken vlivem gama záření a potenciální použití těchto vláken pro optickou komunikaci v jaderných elektrárnách a pro lékařské účely, kde jsou optická vlákna vystavena gama záření. Ing. Václav Prajzler, Ph.D.; katedra mikroelektroniky |
Aplikace mikrokontrolérůProgramování 8bitových mikrokontrolérů Microchip PIC, 32bitových mikrokontrolérů ST, obsluha vstupních periferií (tlačítka, senzory a snímače), ukládání a zpracování dat, přenos dat (drátový i bezdrátový) do PC, zobrazení dat na LED, displeji a v aplikaci pro PC. Ing. Tomáš Teplý; katedra mikroelektroniky |
Podpora výuky algoritmizace a programování pro studenty středních škol.Práce na přípravě elektronické učebnice algoritmizace pro střední školy. Učebnice by obsahovala jednoduché interaktivní programy, které by pomohly studentům pochopit, jak a proč popsané algoritmy pracují. Součásí práce by byla i volba vhodného prostředí pro publikaci učebnice. ing. Božena Mannová, PhD.; katedra počítačů |
Aplikace pro plánování studia a volného času studentůSeznámení s dostupným softwarem pro plánování času. Na základě získaných znalostí navrhněte elektronický diář, který by pomáhal uživateli efektivně využívat čas. Systém by umožňoval vkládat, mazat a zobrazovat akce různých kategorií, vést plánovací kalendář uživatele, spravovat dokumenty k různým projektům uživatele. Aplikace by dále umožňovala sdílet kalendář, nebo jeho část s vybranými uživateli. ing. Božena Mannová, PhD.; katedra počítačů |
Počítačová hra pro mého malého sourozenceSeznámení s jednoduchými hrami pro děti. Provést rešerši takových her, jejich porovnání a zhodnocení podle zvolených kriterií. Seznámit se s možnostmi volně dostupných prostředí pro tvorbu her. Navrhnout a realizovat jednoduchou hru. Hru ověřit na skupině dětí. ing. Božena Mannová, PhD.; katedra počítačů |
Malá satelitní platforma - Senzory, elektronika a řízeníV projektu se předpokládá práce na bezdrátově ovládané platformě, která ilustruje principy stabilizace kosmickýh prostředků - Malá satelitní platforma. Práce zahrnuje integraci nových senzorů, algoritmů zpracování a fůze dat, ověření přesnosti senzorového systému, modelu systému a jeho použitelnosti pro stabilizaci a navigaci kosmických prostředků. Cílem je postupná náhrada existujících senzorů a obvodů modernějšími alternativami. doc. Ing. Pavel Pačes, Ph.D.; katedra počítačů |
Jednoduchý audiometr a jeho kalibraceCílem práce je vytvoření jednoduchého zařízení (nebo software) pro testování prahu lidského sluchu. Nedílnou součástí práce je nalezení vhodné metody pro kalibraci takovéhoto zařízení (zejména použitých sluchátek). Výstupem budou data o prahu slyšení ve vhodném formátu. Ing. Václav Vencovský, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Sluchátka pro rozšířenou realituCílem práce je vytvoření sluchátek, jejichž účelem bude dopravit posluchači další zvukové informace, bez ovlivnění normálního slyšení (a prostorové orientace). Ideální je kombinace klasických sluchátek a "sluchátek" pro kostní vedení zvuku, která umožní porovnat oba způsoby. Součástí přípravku může být i detekce pohybů hlavy posluchače (testovací prototyp je k dispozici). Příkladem užití přípravku může být např. vytvoření zvukového naváděcího systému pro orientaci za zhoršené viditelnosti. Ing. František Rund, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Zvuk ve virtuální realitěPráce je zaměřena na experimenty se zvukovou složkou virtuální reality - od různých způsobů snímání zvuku (binaurální, ambisonie, ...) přes syntézu a algoritmy zpracování zvuku až po reprodukci. Součástí budou i subjektivní experimenty. Lze konkretizovat podle zaměření zájemců. K dispozici je potřebné vybavení. Ing. František Rund, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Měření kvality fotoaparátu mobilního telefonuPráce je zaměřena na vytvoření nástroje pro objektivní měření parametrů kvality fotoaparátu mobilního telefonu. V posledních několika letech využití mobilních telefonů k fotografování narůstá rychlým tempem. Výrobci se předhánějí v rozlišení a optických parametrech kamer telefonů. Přístroje tak pomalu nahrazují jednoúčelové digitální kamery. Bohužel stále chybí přesnější informace o skutečných, objektivních, parametrech takových zařízeních. Student se zaměří na pochopení měření parametrů digitálního fotoaparátu a specifik snímání mobilním telefonem. Cílem práce je vytvoření automatického nástroje pro vyhodnocení obrazové kvality fotoaparátu podle standardu IEEE 1858. Bude vybrána jedna z metrik vyhodnocující prostorové rozlišení, geometrické zkreslení nebo barevnou uniformitu. prof. Mgr. Petr Páta, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Komprese hyperspektrálních obrazových datSnímání obrazu v mnoha spektrálních pásmech (tzv. hyperspektrální zobrazování) je moderní technikou, která se využívá v mnoha oblastech lidského života (monitorování životního prostředí, vzdálený průzkum Země, přírodní vědy a mnoho dalších). Důležitým prvkem celého zobrazovacího systému je komprese pořízených obrazových dat. Tato práce je zaměřena právě na algoritmy, které se ke kompresi hyperspektrálních obrazových dat využívají. První krokem práce bude podání přehledu o současném stavu a algoritmech, které se v této oblasti využívají. Bude provedena analýza statistických parametrů hyperspektrálních snímků z pořízeného testovacího vzorku. Hlavní výstupem práce bude návrh zdrojového kodéru založeného na metodě PCA a jeho otestování. prof. Mgr. Petr Páta, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Zpracování rádiového signálu meteorůZpracování rádiových odrazů meteorů za účelem odhadu jejich atmosférické dráhy. Aktuálně je k dispozici databáze s několika miliony záznamů meteorů z různých měřících stanic a první návrh algoritmu pro jejich zpracování. Práce tak bude spočívat v implementaci algoritmu a jeho testování. Pokud se navržený algoritmus ukáže jako efektivní, tak práce bude pokračovat použitím výpočetních clusterů pro zpracování velkého množství záznamů a nakonec implementací algoritmu výpočtu dráhy v reálném čase. Kákona Jakub Ing.; katedra radioelektroniky |
IoT systém pro sledování ionosférického balónuNavrhněte a naprogramujte systém pro sledování ionosférického balónu. Jako zdroj polohy využijte GPS přijímač. Informace o poloze předávejte prostřednictvím IoT sítě SigFox. doc. Dr. Ing. Pavel Kovář; katedra radioelektroniky |
Digitální pohled na kosmické dědictvíDigitální pohled na kosmické dědictví. Zapojení do zpracování a redukce digitalizovaných astronomických fotografických snímků a jejich analýz. Generace příslušných metadat, Vyhledávání a rešešní zpracovávánín příslušných podkladů. Zájem o astronomii je výhodou jinak práce s internetem v excelu. Jde o pohled na oblohu a astrofyzikální objekty zpět v čase a to až o 100 roků. doc. RNDr. René Hudec, CSc.; katedra radioelektroniky |
Zrcadlové očiStudie jak vidí mořští živočichové se zrcadlovým okem. Na ČVUT vyvíjené rentgenové optické zobrazovací systémy pro kosmické rentgenové dalekohledy imitují optický princip zrcadlových očí raků. Jak ale raci a ostatní živočichové se zrcadlovýma očima vidí není dostatečně známo. Cílem by měla být studie v tomto směru ideálně doplněná optickou simulací např v programu Zemax. doc. RNDr. René Hudec, CSc.; katedra radioelektroniky |
Komprese obrazu a analýza účinnosti současných kodekůCílem projektu je seznámit se současnými nástroji pro kompresi statického obrazu a videa. Dále je úkolem podat přehled metod pro objektivní a subjektivní hodnocení účinnosti kodeků. Závěrem bude zvolen aplikační scénář a na vhodných obrazových datech porovnána účinnost vybraných kodeků. Ing. Karel Fliegel, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Analogová fotografie a modernizace fotografického zvětšovacího přístrojeCílem projektu je seznámit se s problematikou klasické černobílé fotografie. Úkolem praktické části je analyzovat možnosti náhrady konvenčního světelného zdroje ve zvětšovacím přístroji pro analogovou fotografii moderním světelným zdrojem na bázi LED. Výstupem bude návrh a realizace úpravy vybraného zvětšovacího přístroje včetně expoziční automatiky. Ing. Karel Fliegel, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Otevřená platforma pro vývoj naslouchadelCílem je práce s otevřenou platformou pro vývoj naslouchadel https://shop.tympan.org/, která umožňuje programování jednotlivých kroků zpracování signálu používaných v naslouchadlech a implementaci různých rozhraní použitelných v naslouchadlech, například připojení více mikrofonu apod. Ing. Václav Vencovský, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Použití MEMS mikrofonů s digitálním výstupemMiniaturní mikrofony vyrobené technologií MEMS jsou v současnosti široce používány v běžných uživatelských zařízeních (mobilní zařízení a další spotřební elektronika), ale například i v měřících aplikacích (bezdrátové sítě pro monitorování hluku, mikrofonní pole). Cílem projektu je seznámit se s použitím MEMS mikrofonů s digitálním výstupem a na dostupném hardware (např. Arduino MKRZero, ESP32, Raspberry Pi, signálové procesory řady ADAU) implementovat komunikaci s jedním nebo více mikrofony. Další zpracování signálu může vést například k modifikaci směrových charakteristik soustav mikrofonů, monitorování hladiny hluku, případně dalším aplikacím dle dohody. Ing. Petr Honzík, Ph.D.; katedra radioelektroniky |
Vzdálený přístup k osciloskopuCílem práce je vytvoření komunikace a obslužné aplikace k osciloskopu Tektronix. Aplikace bude umožňovat inicializaci, nastavení osciloskopu a přenos dat po USB/Ethernetu do PC. Součástí práce je také vytvoření jednoduchého GUI. Ing. Jakub Svatoš, Ph.D.; katedra měření |
Software pro zpracování .wav souboruNavrhněte a realizujte aplikaci pro automatické načítání .wav souborů a jejich následné zpracování. Aplikace bude schopna detekovat impulzní událost v načteném souboru a následně tuto událost uložit s nastavitelnou šířkou časového okna do vhodného souboru (.xls, .mat, apod). Ing. Jakub Svatoš, Ph.D.; katedra měření |
Návrh paralelních úkolů pro subjektivní testyPředmětem je rešerše možných paralelních úloh, které jsou používány při laboratorních testech srozumitelnosti či kvality přenosu hlasu. Výsledkem je vlastní návrh několika hybridních úloh s vysokou opakovatelností, snadnou laboratorní realizací a s minimalizací citlivosti na odlišné (fyzické i mentální) dispozice probandů. Možnost využití virtuální reality. Možnost laboratorního ověření vybraných metod při profesionálních subjektivních testech. prof. Ing. Jan Holub, Ph.D.; katedra měření |
Přehled témat pro SOČ
Studentům a studentkám fakultních středních škol FEL ČVUT naši vyučující nabízejí vedení prací v rámci středoškolské odborné činnosti (SOČ).
Platné k září 2023
