Vedoucí: doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.six.fekt.vut.cz/research-groups/antennas-and-hf-systems/

Naši vědci se věnují dvěma hlavním oblastem: modelování elektromagnetických polí a mikrovlnným strukturám. V první oblasti je výzkum soustředěn na rozvoj metod modelování antén a EMC problémů, rozvoj optimalizačních algoritmů s variabilním počtem dimenzí a vývoj metod identifikace zdrojových proudů v mozcích zvířat. Co se mikrovlnných struktur týká, zaměřujeme se především na návrh původních konceptů obvodů a antén pro pásma centimetrových a milimetrových vln realizovaných jak na tradičních tak i netradičních (např. textil, papír) mikrovlnných materiálech.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• UHF RFID koncepty, které mohou být použity s nemodifikovanými EPC Gen2 tagy.
• Spínané výkonové RF zesilovače s vysokou efektivitou.
• Nové technologie pro mikrovlnná vedení a antény v pásmu 38 GHz, and 75 GHz / 85 GHz pro společnost TESLA Holding.
• Vysokovýkonové přenosové antény pro DVB-H a DVB-T pro společnost TESLA Holding.

Vedoucí: prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Naším polem působení je problematika koexistence služeb vysílacích, mobilních a obecných bezdrátových služeb ve sdílených nebo blízkých frekvenčních pásmech. Skupina našich vědců je aktivní jak v teoretické a experimentální metodice koexistence v samotných systémech i mimo ně, tak i ve vzájemném ovlivňování systémů a subsystémů komunikačních zařízení a ve frekvenčním plánování nebo modelování kritických a nekritických koexistenčních scénářů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Definice koexistence mezi vysílacími službami, WLAN a WPAN z hlediska měření, modelování a algoritmizace pro dosažení resp. eliminace vzájemného rušení v těchto aplikacích.

Vedoucí: prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.six.fekt.vut.cz/research-groups/mobile-communications-2/

Předmětem našeho zkoumání je hlavně problematika perspektivních mobilních komunikačních systémů. Naši vědci jsou aktivní ve výzkumu nových modulačních technik, metod zpracování signálů pro mobilní komunikační přijímače a návrhu parametrů fyzické vrstvy. Důležitým směrem našeho působení je i návrh algoritmů pro kompenzaci nedokonalostí prvků rádiového komunikačního řetězce. S ohledem na budoucí požadavky na vysokou mobilitu zařízení je naše pozornost věnována také komunikaci mezi pohybujícími se uživateli.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Kvalita zkušeností v oblasti vysílání a širokopásmových multimediálních služeb – metody kódování a přenosu obrazu a videa se zaměřením na vnímanou kvalitu.
• Testování mobilních sítí v ČR ve spolupráci T-Mobile Czech Republic, a.s.

Vedoucí: prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Webové stránky skupiny: http://www.urel.fekt.vut.cz/OptaBro/

Skupina OptaBro zkoumá optické bezkabelové spoje se zaměřením na plně fotonické komunikační systémy a VLC systémy. Tým našich vědců se věnuje funkčním blokům vysílacích a přijímacích jednotek komunikačního řetězce, a to od jejich vývoje, přes testování až po implementaci do optických bezkabelových spojů. Kromě toho se věnujeme měření a modelování atmosférického přenosového prostředí v optické oblasti spektra s důrazem na koherentní optické vlny. V neposlední řadě se naši specialisté věnují výzkumu optimálního intenzitního profilu optického svazku pro minimalizování negativních dopadů přenosového media na přenášenou informaci.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Sada optických a elektronických komponent, které umožňují komunikaci po optických vláknech a FSO komunikačních linkách ve spolupráci s CESNET, ÚPT AV Brno, , Miracle Group, a Network Group.

Vedoucí: prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.six.fekt.vut.cz/research-groups/radiofrequency-applications/

Naši vědci se věnují zejména měření, modelování a analýze přenosových kanálů v pásmu milimetrových vln a v oblasti infračerveného záření. Jednou z dílčích oblastí našeho výzkumu je i měření a modelování kanálů v časové a kmitočtové doméně, které má za cíl vytvořit simulační nástroj popisující šíření signálů pro budoucí systémy 5G. Zkoumáme i modulační techniky v oblasti VLC a aplikace plně fotonických systémů pro přenos signálů přesného času využívajících technologie adaptivní optiky. Těmto aktivitám se věnuje dílčí výzkumná skupina zaměřená na analýzu a aplikace analogových a digitálních systémů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Firmware a ovladač UHF vyhledávacího módu na USRP N210 a Labview softwarové algoritmy pro detekci v reálném čase pomocí USRP N210 ve spolupráci s CISC Semiconductor GmbH.
• Nový radiolokační systém založený na pasivní koherentní lokaci s využitím speciálního velmi přesného digitizéru, pokročilých funkcí DSP a datového přenosu implementovaných v FPGA ve spolupráci s ERA.

Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/vyvoj-analyza-testovani-hardware

Zabýváme se experimentálním vývojem a návrhem pokročilého hardware a embedded zařízení, zakázkovým vývojem hardware, jeho analýzou. Součástí našich aktivit je také nedestruktivní testování a diagnostika vyvíjeného hardware, hodnocení spolehlivosti elektronických systémů, EMC, klimatické odolnosti (teplota, vlhkost). Dále navrhujeme funkčních bloků celočíselného a fraktálního řádu pro zpracování především analogových a mixed signálů, zařízení pro zpracování audiosignálů a zařízení se signálovými procesory.

Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/vysokorychlostni-datove-site

Zabýváme se výzkumem přenosových technologií a komunikačních protokolů pro vysokorychlostní datové sítě zahrnující jak moderní bezdrátové technologie pracující v licencovaném (5G+) i bezlicenčním (IEEE 802.11, LPWAN) frekvenčním pásmu tak také optické i metalické sítě. Mezi naše klíčové činnosti patří návrh, vývoj a testování komunikačních systémů, analýza provozu a přenosových parametrů, návrh, simulace a měření datových sítí se zaměřením na komunikace ve spektru ultra-vysokých frekvencí (mmWave), moderní mobilní aplikace jako rozšířená realita, virtuální realita, mechanismy dynamické správy spektra, využití dronů jako autonomních létajících základnových stanic nebo moderní elektronické nositelnosti - wearables.

Vedoucí: doc. Ing. Lukáš Fujcik, Ph.D.

Část našich vědců vyvíjí čipy používané ke zpracování senzorických signálů, zejména signálů ze senzorů tlaku, bio a chemosenzorů. Další oblastí našeho výzkumu jsou různé typy převodníků AD a DA (případně jen jejich částí), jakými jsou referenční zdroje, vzorkovače a filtry. Řešíme i speciální systémy pro kosmické aplikace, a to od jejich návrhu až po vývoj.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Universální přenosný potenciostat (nanoPOT).
• Funkční vzorek integrovaného obvodu CDTA a CCTA pro proudový mód.
• Integrovaný obvod pro měření biologicky a toxicky významných látek.
• Integrovaný systém pro zpracování EMG signálu.
• Tester pro radiační testy AD převodníků.
• Modul pro regulaci teploty vzorků pro radiační experimenty.

Vedoucí: doc. Ing. Pavel Šteffan, Ph.D.

Vyvíjíme především měřicí a monitorovací systémy pro řízení experimentů a měření s elektrochemickými senzory. Dále se věnujeme systémům automatizace budov a telemetrie a jednoznačné identifikaci osob. Koncovým zákazníkům dodáváme systémy na klíč, které pro ně navrhujeme a vyvíjíme na míru a to včetně potřebného programového vybavení.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Návrh a vývoj inteligentních programovatelných zámkových vložek 1. a 2. generace pro společnost TOKOZ – obě verze se komerčně vyrábějí a dodávají zákazníkům.
• Návrh a vývoj chytrých zdrojů osvětlení – osvětlení s proměnnou intenzitou a barvou světla, kterou si může nastavit zákazník pro firmu ESYST.
• Tříosé nanoposuvné měřicí zařízení pro měření optických rezonátorů vyvinuté ve spolupráci se společností BD Sensors, zařízení firma využívá v rámci výrobního procesu tlakových senzorů.
• Monitorovací systém pro měření kompozitních materiálů.
• CANet - Universal CAN-bus Sensor Network.
• Software pro Wi-Fi programovatelný termostat Honeywell Lyric.
• Data-logger pro optický spektrální analyzátor.

Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/internet-veci-prumysl-40-senzorika

Zabýváme komunikačními technologiemi a protokoly pro přenos dat v rámci nově vznikajících komunikačních scénářů pro koncové uživatele (Internet věcí) či průmyslové podniky (Průmysl 4.0). Klíčovým bodem výzkumných aktivit je schopnost návrhu, konstrukce a ověření funkčnosti navrhovaných zařízení a následná softwarová implementace vybraných funkcionalit. Pozornost je soustředěna na vývoj koncových zařízení (senzorů pro měření fyzikálních veličin) a komunikačních jednotek (agregačních bran), které jsou nasazována v rámci inteligentních sítí (Smart Grids).

Vedoucí: prof. RNDr. Josef Diblík, DrSc.

Odborníci v naší skupiny zkoumají kvalitativní vlastnosti řešení diskrétních a spojitých dynamických systémů. Zaměřují se zejména na použitelné numerické přístupy a otázky stability, řiditelnosti, identifikace systémů celočíselného a zlomkového řádu a na analýzu některých tříd nelineárních parciálních diferenciálních rovnic, které se vyskytují v matematické fyzice a různých typech inženýrství. Výstupy skupiny mají podobu výzkumných prací v časopisech.

Nejvýznamnější publikace (za poslední 4 roky)

• LIU, Z.; RADULESCU, V.; ZHANG, J. A planar Schrodinger-Newton system with Trudinger-Moser critical growth. CALCULUS OF VARIATIONS AND PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS, 2023, Vol. 62, No. 4, 1-31. (AIS Q1, D1), DOI: https://doi.org/10.1007/s00526-023-02463-0
• DIBLÍK, J.; KHUSAINOV, D.; SHATYRKO, A.; BAŠTINEC, J.; SVOBODA, Z. Absolute Stability of Neutral Systems with Lurie Type Nonlinearity. Advances in Nonlinear Analysis, 2022, Vol. 11, No. 1, 726-740. (AIS Q1, D1), DOI: https://doi.org/10.1515/anona-2021-0216
• BEREZANSKY, L.; DIBLÍK, J.; SVOBODA, Z.; ŠMARDA, Z. Simple tests for uniform exponential stability of a linear delayed vector differential equation. IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, 2022, Vol. 8, No. 3, 1537-1542. (AIS Q1, D1), DOI: https://doi.org/10.1109/TAC.2021.3069901
• DIBLÍK, J. Bounded solutions to systems of fractional discrete equations. Advances in Nonlinear Analysis, 2022, Vol. 11, No. 1, 1614-1630. (AIS Q1, D1), DOI: https://doi.org/10.1515/anona-2022-0260
• BRAVERMAN, E.; DIBLÍK, J.; RODKINA, A.; ŠMARDA, Z. Stabilization of cycles for difference equations with a noisy PF control. AUTOMATICA, 2020, Vol. 115, No. 1, 1-8. (AIS Q1, D1), DOI: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2020.108862

Vedoucí: Ing. Tomáš Kříž, Ph.D.

Zabýváme se modelováním elektromagnetických polí v nízkofrekvenční i vysokofrekvenční oblasti, řešíme teplotní úlohy včetně proudění a sdružené (elektromagnetické + teplotní) úlohy. V nízkofrekvenční oblasti se zaměřujeme na řešení úloh v kvazistacionárním nebo harmonickém ustáleném stavu (elektromagnety, aktuátory, senzory nebo upínací systémy) a také na řešení přechodných dějů v komponentech nebo zařízeních. Ve vysokofrekvenční oblasti se věnujeme návrhu planárních struktur, budících cívek využívaných ve spektroskopii nebo návrhem sedlových cívek používaných v nukleární magnetické rezonanci. U teplotních výpočtů řešíme oteplení zařízení vlivem Joulových nebo elektromagnetických ztrát a jejich chlazení, přenosem tepla z pevných struktur do kapalin nebo plynů (tepelné výměníky, ohřívače vody).

Nejvýznamnější řešené projekty:

• Zpracování analýzy a posudku EMC vícečlánkové nízkopodlažní tramvaje 35T – Chemnitz, zahájení: 26.03.2018, ukončení: 14.12.2018
• GA17-00607S, Komplexní umělé elektromagnetické struktury a nanostruktury, zahájení: 01.01.2017, ukončení: 31.12.2019

Nejvýznamnější výsledky publikační činnosti:

• ZUKAL, J.; SZABÓ, Z.; KŘÍŽ, T.; KADLEC, R.; DĚDKOVÁ, J.; FIALA, P. A Robust Generator-Harvester for Independent Sensor Systems. Applied Sciences - Basel, 2024, roč. 14, č. 3, s. 1-16. ISSN: 2076-3417.
• DREXLER, P.; NEŠPOR, D.; KADLEC, R.; KŘÍŽ, T.; NEBOJSA, A. Simulation and Characterization of Nanostructured Electromagnetic Scatterers for Information Encoding. Electronics (MDPI), 2022, roč. 11, č. 20, s. 1-12. ISSN: 2079-9292.
• HANZELKA, M.; DAN, J.; FIALA, P.; DOHNAL, P. Human Psychophysiology Is Influenced by Low-Level Magnetic Fields: Solar Activity as the Cause. Atmosphere, 2021, roč. 12, č. 12, s. 1-10. ISSN: 2073-4433.
• DREXLER, P.; FIALA, P.; KADLEC, R.; LONDÁK, P.; MÁDROVÁ, T.; KLÍMA, M.; ZUKAL, J. Numerical modeling and experimental verification of a low fluid flow inductive flowmeter. FLOW MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION, 2021, roč. 78, č. 1, s. 1-12. ISSN: 0955-5986.
• ZUKAL, J.; FIALA, P.; SZABÓ, Z.; DĚDKOVÁ, J.; PERNICA, R. Coupled Numerical Model of Vibration-Based Harvester. Applied Sciences - Basel, 2020, roč. 10, č. 8, s. 1-25. ISSN: 2076-3417.
• SZABÓ, Z.; FIALA, P.; ZUKAL, J.; DĚDKOVÁ, J.; DOHNAL, P. Optimal Structural Design of a Magnetic Circuit for Vibration Harvesters Applicable in MEMS. Symmetry, 2020, roč. 12, č. 1, s. 1-18. ISSN: 2073-8994.

Vedoucí: doc. Ing. Jaroslav LÁČÍK Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.six.feec.vutbr.cz/research-groups/antennas-and-hf-systems/

Hlavní zaměření skupiny je modelování elektromagnetických problémů od nízkých frekvencí až po sub-terahertzová frekvenční pásma se zvláštním důrazem na:

• vývoj technik modelování elektromagnetických problémů
• výzkum a vývoj antén a mikrovlnných obvodů
• umělé elektromagnetické materiály a retroreflexní čočky
• multiobjektivní stochastická optimalizace metamateriálů, metapovrchů a mikrovlnného zobrazování
• kompilační techniky pro identifikaci zdrojových proudů v mozcích zvířat
• vývoj digitálních a fyzických fantomů živých tkání
• měření antén a elektromagnetických vlastností materiálů.

Skupina spolupracuje s národními i mezinárodními společnostmi především v oblasti modelování elektromagnetických problémů, vývoje a měření antén a měření elektromagnetických vlastností materiálů.

Projekty:

• EEG/ECoG based functional connectivity neuroimaging in the rat - optimisation, standardisation and translational leap in neuropsychopharmacology, Czech Science Foundation – Lead agency project, registration number 23-07578K, 2023-2026.
• Textile electronics for home care and professional use, Czech Ministry of Industry and Trade, registration number FV40385, 2019-2022.

Výstupy:

• KADERA, P., et al., Alumina 3D Printed Wide-Angle Partial Maxwell Fish-Eye Lens Antenna, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2024 (Early Access) doi: 10.1109/LAWP.2024.3378754.
• ZECHMEISTER, J.; LACIK, J.; KADLEC, P. The Design of Pixelated SIW Horn Antennas With Nearly Equal Beamwidths Using Binary Ink Stamp Optimization. IEEE Access, 2021, vol. 9, no. 1, p. 122216-122227. ISSN: 2169-3536.
• LACIK, J., et al., Rat Head Phantom for Testing of Electroencephalogram Source Localization Techniques. IEEE Access, 2020, vol. 8, no. 1, p. 106735-106745. ISSN: 2169-3536.

Vedoucí: prof. Ing. Tomáš KRATOCHVÍL Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.urel.fekt.vut.cz/vyzkumna-skupina-koexistence-bezdratovych-sluzeb

V rámci koexistence přenosových, mobilních a obecných bezdrátových služeb ve sdílených nebo blízkých frekvenčních pásmech zkoumáme následující problémy, procesy a aspekty: teoretickou a experimentální metodiku koexistence uvnitř i vně skutečných systémů, interakci systémů a subsystémů komunikačních zařízení a frekvenční plánování nebo modelování kritických a nekritických scénářů koexistence. Naším cílem jsou definice a měření scénářů koexistence mezi bezdrátovými systémy, vytvoření souborů dat pro trénování a ověřování architektur ML a DL pro klasifikaci RF signálů a zlepšení výkonnosti koexistujících systémů. Výzkumný tým pracuje se systémy digitální televize v televizních pásmech UHF / VHF, bezdrátovými komunikačními systémy a službami v pásmech ISM a 2,4 GHz a také se sítěmi 4G / 5G směrem k pásmu milimetrových vln. Působili jsme v akci COST CA15104 "Inkluzivní rádiové komunikační sítě pro 5G a další (IRACON)" a v současné době jsme součástí akce COST CA 20120 "Inteligentní rádiové komunikace pro bezproblémové inkluzivní interakce (INTERACT)". V obou jsme začlenili národní výzkum do mezinárodního rámce a spolupráce se zahraničními institucemi.

Projekty:

• 2018 - 2020, COST LTC18021, Link: https://www.vut.cz/en/rad/projects/detail/29308
• 2020 - 2023, FEKT-S-20-6325, Link: https://www.vut.cz/en/rad/projects/detail/31881
• 2023 - 2026, FEKT-S-23-8191, LInk: https://www.vut.cz/en/rad/projects/detail/35200

Výstupy:

• 2024 - Measurement and Analysis of 4G/5G Mobile Signal Coverage in a Heavy Industry Environment. SENSORS, 2024, vol. 24, no. 8, pp. 1-18. ISSN: 1424-8220.
• 2022 - On the RSSI-based Indoor Localization employing LoRa in the 2.4 GHz ISM Band. Radioengineering, 2022, vol. 31, no. 1, pp. 135-143. ISSN: 1805-9600.
• 2022 - BER and throughput performances of IEEE 802.11ay SC-PHY over measured 60 GHz indoor channels. Telecommunication Systems, 2022, vol. 80, no. 4, pp. 573-587. ISSN: 1572-9451.
• 2021 - Received Signal Strength Fingerprinting-Based Indoor Location Estimation Employing Machine Learning. SENSORS, 2021, vol. 21, no. 13, pp. 1-25. ISSN: 1424-8220.
• 2020 - Performance analysis of LoRa in the 2.4 GHz ISM band: coexistence issues with Wi-Fi. Telecommunication Systems, 2020, vol. 74, no. 3, pp. 299-309. ISSN: 1572-9451.

Vedoucí: prof. Ing. Roman MARŠÁLEK Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.urel.fekt.vut.cz/vyzkumna-skupina-mobilnich-bezdratovych-komunikaci

Předmětem našeho zkoumání je zejména problematika aktuálních a perspektivních mobilních komunikačních systémů a mobilních sítí, zejména z pohledu fyzické vrstvy. Naši vědci jsou aktivní ve výzkumu nových modulačních technik, metod zpracování signálů pro mobilní komunikační přijímače či IoT zařízení, a návrhu parametrů jejich fyzické vrstvy. Důležitým směrem našeho působení je i návrh algoritmů pro kompenzaci nedokonalostí prvků rádiového komunikačního řetězce. S ohledem na budoucí požadavky na vysokou mobilitu zařízení je naše pozornost věnována také komunikaci mezi pohybujícími se uživateli (V2V a V2X komunikace). V poslední době je značná část naší práce věnována bezpečnosti a robustnosti mobilních rádiových sítí 5G, a sítí 5G s otevřenou architekturou využívající implementaci v softwarově definovaných prostředcích. V této oblasti je náš výzkum podporován projekty Ministerstva vnitra ČR. V rámci projektu COST 6G-PHYSEC jsme aktivními členy evropského konsorcia v oblasti bezpečnosti fyzické vrstvy systémů 5G a 6G.

V rámci společných projektů aplikovaného i základního výzkumu spolupracujeme s předními akademickými pracovišti aktivními v oblasti mobilních komunikací (např. TU Wien, JKU Linz) i s klíčovými průmyslovými partnery (např. Volkswagen AG, CISC GmH, Honeywell, Racom a.s.).

Projekty:

• https://starfos.tacr.cz/en/projekty/VK01030166?query=t5myaadftxza
• https://starfos.tacr.cz/en/projekty/VJ03030044?query=t5myaadftxza
• https://starfos.tacr.cz/en/projekty/TJ04000302?query=7j2iaade47ca
• https://starfos.tacr.cz/en/projekty/TH02010602?query=7j2iaade47ca
• https://starfos.tacr.cz/en/projekty/LTC18021?query=5lxaaadfa3ea

Výstupy:

• HARVÁNEK, M.; MARŠÁLEK, R.; KRÁL, J.; GÖTTHANS, T.; BLUMENSTEIN, J.; POSPÍŠIL, M.; RUPP, M. Adjacent Channel Interference Cancellation in FDM Transmissions. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS I-REGULAR PAPERS, 2020, roč. 67, č. 12, s. 5417-5428. ISSN: 1558-0806.
• KRÁL, J.; GÖTTHANS, T.; MARŠÁLEK, R.; HARVÁNEK, M.; RUPP, M. On Feedback Sample Selection Methods Allowing Lightweight Digital Predistorter Adaptation. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS I-REGULAR PAPERS, 2020, roč. 67, č. 6, s. 1976-1988. ISSN: 1558-0806.
• SKOCAJ, M.; DI CICCO, N.; ZUGNO, T.; BOBAN, M.; BLUMENSTEIN, J.; PROKEŠ, A.; MIKULÁŠEK, T.; VYCHODIL, J.; MIKHAYLOV, K.; TORNATORE, M.; DEGLI ESPOSTI, V. Vehicle-to-Everything (V2X) Datasets for Machine Learning-Based Predictive Quality of Service. IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, 2023, roč. 61, č. 9, s. 106-112. ISSN: 1558-1896.
• ZEDKA, R.; BOBULA, M.; BLUMENSTEIN, J.; POLÁK, L.; RUPP, M. Full-Rate Space-Time Line Code with Asymptotic SNR Gain. IEEE Communication Letters, 2023, roč. 27, č. 5, s. 1307-1311. ISSN: 1089-7798.
• Kanálový emulátor – funkční vzor - https://www.vut.cz/vav/vysledky/detail/184161#vysledek-184161
• Vysílač a přijímač v pásmu 60 GHz pro měření aktivit osob – funkční vzor - https://www.vut.cz/vav/vysledky/detail/181396#vysledek-181396

Vedoucí: Ing. Peter BARCÍK Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.urel.fekt.vut.cz/vyzkumna-skupina-optickych-komunikaci-optabro

Skupina optických komunikací se zaměřuje na studium optických bezdrátových spojů se zvláštním důrazem na atmosférické vlivy. Výzkumná skupina zahrnuje několik odborných úkolů, včetně: zkoumání funkčních komponent vysílacích a přijímacích jednotek v komunikačním řetězci, od jejich vývoje a testování až po implementaci v optických bezdrátových spojích; měření a modelování atmosférického přenosového prostředí v optickém spektru se zaměřením na koherentní optické vlny; a optimalizace profilu intenzity optického paprsku s cílem snížit negativní účinky přenosového prostředí na přenášenou informaci. Náš současný výzkum optických bezdrátových spojů se zaměřuje na měření atmosférických vlivů a zvyšování kvality datových spojů. Mezi slibné trendy v této oblasti patří přenos vysoce stabilních optických frekvencí použitelných pro měření času, frekvence a délky. Kromě toho výzkumná skupina vyvinula mobilní optické bezdrátové terminály, které se automaticky vyrovnávají s protějškem a umožňují sledování pomalu se pohybujících komunikačních terminálů.

Projekty:

• TN02000020, Centre of Advanced Electron and Photonic Optics, zahájení: 01.01.2023, ukončení: 31.12.2028, https://starfos.tacr.cz/en/projekty/TN02000020?query=xhcyaadblvmq
• VI20192022173, Robustní systém optické bezvláknové komunikace, zahájení: 01.07.2019, ukončení: 31.12.2022, https://starfos.tacr.cz/en/projekty/VI20192022173?query=4evyaaclonva

Výstupy:

• KOLKA, Z.; BARCÍK, P.; SKRYJA, P.; WILFERT, O.; BIOLKOVÁ, V.; NĚMEČEK, J.: MOB-FSO; Mobilní jednotka FSO. Vysoké učení technické v Brně Ústav radioelektroniky, FEKT Technická 3082/12 616 00 Brno Kontaktní osoba: prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka, kolka@vut.cz, tel: +420 541 146 554. (funkční vzorek), https://starfos.tacr.cz/en/vysledky-vyzkumu/RIV%2F00216305%3A26220%2F21%3APR36069?query=4evyaaclonva
• BARCÍK, P.; KOLKA, Z.; WILFERT, O.; BIOLKOVÁ, V.; HRABINA, J.; PRAVDOVÁ, L.; ČÍP, O.; KŮR, J.: FSO-DIS; Sestava bezdrátového optického spoje pro šíření optických frekvencí volným prostorem. Vysoké učení technické v Brně Ústav radioelektroniky, FEKT Technická 3082/12 616 00 Brno Kontaktní osoba: Kontaktní osoba: Ing. Peter Barcík, Ph.D., barcik@vut.cz, tel: +420 541 146 589, mobil: +420 777522966. (funkční vzorek), https://starfos.tacr.cz/en/vysledky-vyzkumu/RIV%2F00216305%3A26220%2F22%3APR37043#result-main
• BARCÍK, P.; HRABINA, J.; ČÍŽEK, M.; KOLKA, Z.; SKRYJA, P.; PRAVDOVÁ, L.; ČÍP, O.; HUDCOVÁ, L.; HAVLIŠ, O.; VOJTĚCH, J. Phase-Noise Characterization in Stable Optical Frequency Transfer over Free Space and Fiber Link Testbeds. Electronics (MDPI), 2023, roč. 12, č. 23, s. 1-12. ISSN: 2079-9292. https://doi.org/10.3390/electronics12234870
• BARCÍK, P.; WILFERT, O. Possibility of compromising the security of free space optics communications caused by scattering on fog particles. OPTICS EXPRESS, 2022, roč. 30, č. 22, s. 40196-40207. ISSN: 1094-4087. https://doi.org/10.1364/OE.470757

Vedoucí: prof. Ing. Aleš PROKEŠ Ph.D.

Webové stránky skupiny: https://www.urel.fekt.vut.cz/vyzkumna-skupina-radiofrekvencnich-bezkabelovych-optickych-systemu

Skupina Radiofrequency Systems Group se zabývá komunikací V2X se zvláštním zaměřením na specifické vlastnosti šíření milimetrových vln (MMW) v různých scénářích, především v komplexním městském prostředí a příměstských oblastech. Zkoumají se vlastnosti časově proměnlivých kanálů z hlediska krátkodobých i dlouhodobých změn. V poslední době se tým zabývá také analýzami kanálů s ohledem na vlivy počasí (déšť, sněžení, mráz). Výsledkem tohoto výzkumu je charakterizace MMW kanálů v časové, zpoždění, dopplerovské a frekvenční oblasti a vývoj statistických modelů kanálů pro budoucí systémy 5G a 6G vytvořených na základě skutečných naměřených dat. V oblasti měření a modelování kanálů spolupracujeme s Vídeňskou technickou univerzitou, Rakouským technologickým institutem ve Vídni, Jihokalifornskou univerzitou v Los Angeles, Národním technologickým institutem v Durgapuru v Indii, Vojenskou technickou univerzitou ve Varšavě, Technickou univerzitou v Ilmenau a Univerzitou v Boloni.

Další oblastí výzkumu a vývoje je přesná lokalizace, sledování a identifikace objektů v reálném čase na základě multilateračního sledovacího systému. V současné době náš tým spolupracuje se společností ERA a. s. v oblasti návrhu a optimalizace systému, zpracování signálu a hardwarové implementace s cílem vytvořit nový systém řízení letového provozu.

Skupina Radiofrekvenčních systémů se dále podílí na několika dalších oblastech výzkumu a vývoje, jako je síťová bezdrátová komunikace pro zabezpečené řídicí systémy a senzory na bázi technologie LoRaWAN řešená ve spolupráci se společností ACRIOS Systems s.r.o., návrh protokolů vzdušného rozhraní RFID ve spolupráci s rakouskou společností CISC Semiconductor GmbH nebo implementace algoritmů RF systému do softwarově definovaného rádia pro řadu aplikací včetně testování shody RFID protokolů a tagů nebo vývoj a realizace měřičů kanálů v milimetrových pásmech.

Projekty:

• GF23-04304L, Multi-band prediction of millimeter-wave propagation effects for dynamic and fixed scenarios in rugged time-varying environments, start: 01/01/2023, end: 1/12/2028, https://starfos.tacr.cz/en/projekty/GF23-04304L?query=2w5qaac7sskq
• TK04020173, Adaptive Mesh Communications for Secure Control and Sensing Systems, start: 01/01/2022, end: 31/12/2024, https://starfos.tacr.cz/en/projekty/TK04020173,
• CZ01.01.01/0 1 122 002/0000848, Nová generace letištního multilateračního systému MSS-5 PDT, start: 01/03/2024, end: 31/12/2026, https://www.era.aero/cs/o-nas/novinky/era-a-vut-spojily-sily-a-pripravuji-novou-generaci-multilateracniho-systemu-pro-letiste

Výstupy:

• SKOCAJ, M.; DI CICCO, N.; ZUGNO, T.; BOBAN, M.; BLUMENSTEIN, J.; PROKEŠ, A.; MIKULÁŠEK, T.; VYCHODIL, J.; MIKHAYLOV, K.; TORNATORE, M.; DEGLI ESPOSTI, V. Vehicle-to-Everything (V2X) Datasets for Machine Learning-Based Predictive Quality of Service. IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, 2023, vol. 61, no. 9, p. 106-112. ISSN: 1558-1896. https://doi.org/10.1109/MCOM.004.2200723
• GHOSH, A.; CHANDRA, A.; MIKULÁŠEK, T.; PROKEŠ, A.; WOJTUŃ, J.; ZIÓŁKOWSKI, C.;. Vehicle-to-Vehicle Path Loss Modeling at Millimeter-Wave Band for Crossing Cars. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2023, vol. 22, no. 9, p. 2125-2129. ISSN: 1548-5757. https://doi.org/10.1109/LAWP.2023.3277961
• ZÖCHMANN, E.; HOFER, M.; LERCH, M.; PRATSCHNER, S.; BERNADO, L.; BLUMENSTEIN, J.; CABAN, S.; SANGODOYIN, S.; GROLL, H.; ZEMEN, T.; PROKEŠ, A.; RUPP, M.; MOLISCH, A.; MECKLENBRÄUKER, C. Position-Specific Statistics of 60 GHz Vehicular Channels During Overtaking. IEEE Access, 2019, vol. 7, č. 1, p. 14216-14232. ISSN: 2169-3536. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2893136
• SHUKLA, R.; SARKAR, A.; CHANDRA, A.; ZIÓŁKOWSKI, C.; MIKULÁŠEK, T.; PROKEŠ, A. A simple ANN-MLP model for estimating 60-GHz PDP inside public and private vehicles. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2023, vol. 2023, no. 1, p. 1-16. ISSN: 1687-1499. https://doi.org/10.1186/s13638-023-02257-0