Meteorológiai mérések hullámterjedési vizsgálatokhoz. Beltéri navigáció támogatása okostelefonnal

Átírás

1 Meteorológiai mérések hullámterjedési vizsgálatokhoz Tanszékünkön több éven keresztül folytak hullámterjedési mérések a GHz-es frekvenciatartományban, kis távolságú földi összeköttetéseken. Elsősorban az eső, de más csapadéktípusok is jelentősen befolyásolják ebben a frekvenciatartományban a hullámterjedést. Ezért nagy jelentősége van a vett rádiójelek teljesítményszintjének a mérésén kívül a meteorológiai paraméterek (eső, hőmérséklet, szélsebesség, stb.) rögzítésének is. A V1 épületen jelenleg folyik ezeknek a berendezéseknek a telepítése. Ebbe a munkába lehet bekapcsolódni az önálló labor keretében, meg lehet ismerkedni különféle meteorológiai szenzorokkal, ezek mérési adatainak a továbbításával, rögzítésével és feldolgozásával. Beltéri navigáció támogatása okostelefonnal Az épületen belüli navigáció egészen más technológiákat kíván meg, mint a jól ismert GPS alapú rendszerek. A navigációs műholdak vétele helyett másfajta megoldásokat kell alkalmazni, például szenzorhálózatok jeleinek a vételével, optikai jeladóknak vagy egyéb eszközöknek az alkalmazásával. A beltéri navigációnak számos alkalmazási területe van, mint például látássérültek vezetése vagy információs pontok kialakítása. A már mindenki által elérhető okostelefonok megfelelő szoftverrel pedig alkalmas eszközök a navigációs végberendezés céljára. Az önálló laboratóriumon dolgozó hallgató feladata a jelenleg ismert megoldások áttekintése, ezek ismeretében egy egyszerű pozíció jeladó rendszer kialakítása és a hozzá tartozó szoftveres alkalmazás elkészítése. Android programozási ismeretek előnyt jelentenek, a témát folytatva pedig szakdolgozat, diplomaterv és TDK készítése is

2 Ericsson: Mobil ellátóhálózat GHz közötti összeköttetéseinek terjedési, megbízhatósági és adatátviteli tulajdonságainak mérése és modellezése. Ericsson Magyarország által támogatott egyetemi hallgatói téma Az önálló laboratórium keretében mobiltelefon ellátóhálózat gigahertzes frekvenciatartományban működő rádióösszeköttetéseinek speciális terjedési, mérési és modellezési eljárásaival lehet megismerkedni. A munkához valós mérési adatok is rendelkezésre állnak, melynek során elsősorban a csapadék terjedésre gyakorolt hatásainak a vizsgálata a kitűzött feladat. A munka során C/C++ illetve Matlab programokat írása is szükséges, melyek az adatok megjelenítését, szűrését, statisztikai feldolgozását végzik el. Csatornamodellezési módszerek és új modellek kidolgozásában is részt lehet venni. Az angol nyelv ismerete szükséges a szakirodalom feldolgozásához, statisztikai eljárások, Visual Studio és MATLAB programozási ismeretek előnyt jelentenek. Keret: 1 fő Ericsson: Adaptív modulációs eljárások alkalmazása változó időjárási körülmények esetén. Ericsson Magyarország Kft. által támogatott egyetemi hallgatói téma Az önálló laboratórium keretében a mobiltelefon ellátó hálózatok gigahertzes frekvenciatartományban működő rádióösszeköttetéseinek speciális terjedési viszonyaival lehet megismerkedni. Mivel ezeket az összeköttetéseket nagy megbízhatóságú adatátvitelre használják, különös tekintettel kell lenni a tervezés során a csapadék, elsősorban az eső csillapító, esetenként akár megszakadást is okozó hatásaira. Terjedési modellek és statisztikai eljárások segítségével, továbbá mérési adatok alapján vizsgálható egy adott összeköttetés, vagy akár több összeköttetésből álló hálózat rendelkezésre állási ideje, és ez alapján kidolgozható olyan eljárás, amikor a modulációs mód adaptív változtatásával a rendszer önmaga szabályozhatja az optimális és legmegbízhatóbb működési paramétereket. Az angol nyelv, Visual Studio és MATLAB programozási ismeretek előnyt jelentenek a munka során. Keret: 1 fő

3 Klímaváltozás hatásainak vizsgálata mikrohullámú összeköttetéseken A 10 GHz feletti tartományban üzemelő mikrohullámú összeköttetések érzékenyek a csapadék, különösen az eső okozta csillapításra. A jelenség vizsgálatára a tanszéken mikrohullámú mérőrendszer működik, mely méréseket végez földi szabadtéri nagyfrekvenciás összeköttetéseken, mely rendszer eredményei segítséget nyújtanak az éghajlatban végbemenő változásainak kutatásához is, ezáltal lehetővé válik, hogy hazai körülmények közt vizsgáljuk az elmúlt 15 évben végbement meteorológiai változások mikrohullámú összeköttetésekre gyakorolt hatásait. A munka során MATLAB programokat írása is szükséges, melyek a mérőrendszer adatainak megjelenítését, szűrését, statisztikai feldolgozását végzik el. Az éves statisztikák változásán keresztül a változó klimatikus viszonyokat is figyelembe vevő csatornamodellezési módszerek és új összeköttetés tervezési modellek kidolgozásában is részt lehet venni. Angol nyelv ismerete szükséges a szakirodalom feldolgozásához, statisztikai eljárások, MATLAB programozási ismeretek előnyt jelentenek. Kántor Péter, V1/215, kantor@hvt.bme.hu Korszerű modulációk valós-idejű megvalósítása szoftverrádión Napjaink számos korszerű digitális kommunikációs rendszere (pl.: WiFi, DVB-T, DAB) a többvivős modulációs sémákat használ (pl. OFDM) adatátvitelre. Szoftverrádió (USRP) segítségével lehetőség van ezen a fent említett jelek adására és vételére akár valós időben is. A következő generációs adatátviteli sémák (5G) is a többvivős modulációk (FBMC, GFDM) valamint a szoftverrádiós platform hatékonyabb használatát tűzi ki célul (pl. kognitív rádiós elvek mentén). A szoftverrádió (USRP) a feladat során rádiófrekvenciás jelek kezelésére (fel- és lekeverésére) használható, míg a jelfeldolgozási feladatok számítógépen valósíthatók meg. A hallgató feladata, hogy elkészítsen egy adatátviteli láncot, amely képes a jelek szintézisére és analízisére egy adó és egy vevő egységben. A program elkészítése történhet C++, Matlab, LabVIEW illetve Gnuradio környezetben egyaránt. Horváth Bálint, V1/215, bhorvath@mht.bme.hu Dr. Horváth Péter, V1/204, hp@mht.bme.hu

4 Szinkronizáció többvivős adatátviteli rendszerekben Napjaink számos digitális kommunikációs rendszere (pl.: WiFi, DVB-T, DAB) többvivős modulációs sémát (OFDM) alkalmaz. Valós rendszerek esetén az adatátvitel során számos problémával találkozunk. Ilyen az adó- és vevőberendezés oszcillátorának frekvenciakülönbsége, a vevő egységben a helyes időzítés megállapítása. A következő generációs vezeték nélküli adatátviteli rendszerek (5G) fizikai rétegében a továbbfejlesztett többvivős sémák (FBMC, GFDM) esetén is meg kell találni a megoldást ugyanezen problémákra. A jövőbeni rendszerek szinkronizációjának kifejlesztéséhez elengedhetetlen a jelenlegi módszerek alapelveinek elsajátítása. A hallgató feladata a különböző időzítés- és frekvencia-visszaállító eljárások megismerése (pl. IEEE , ciklikus előtag alapú becslés), valamint azok hatékonyságának vizsgálata szimulációk segítségével. A hallgató hasonlítsa össze a különböző módszereket, mutassa be azok működési tartományát, vizsgálja meg azok hatékonyságát ideális, illetve zajjal terhelt esetben. Mutassa be milyen hatással van a becslések hibája a rendszer egyéb jellemzőira (pl. bithibaarány). Műholdas telemetriavevő megvalósítása szoftverrádiós eszközökkel A hallgató feladata a FUNCube-1 kisműhold ( telemetriajelének demodulációjára és dekódolására alkalmas rendszer összeállítása GNU Radio környezetben. A feladat megoldása során a megfelelő GNU Radio jelfeldolgozó blokkok kiválasztása, a hiányzó blokkok kifejlesztése és tesztelése, a kész rendszer szimulációkkal, majd valós mérésekkel történő jellemzése szükséges. A témára jelentkező hallgató megismerkedhet az alacsonypályás műholdak vételének alapjaival, a GNU Radio szoftverrádiós környezet használatával és bővítési lehetőségeivel, és a műholdas kommunikációban alapvető modulációs és hibajavító kódolási eljárásokkal. A vételhez rendelkezésre állnak Ettus USRP szoftverrádiós eszközök, de cél, hogy a rendszer filléres "RTL- SDR" vevőkkel is megbízhatóan működjön. A feladat megoldásához alapvető C++ programozási ismeretek szükségesek. Hallgatói keret: 1-2 fő Dr. Horváth Péter, V1/204, hp@mht.bme.hu Horváth Bálint, V1/215, bhorvath@mht.bme.hu Dr. Horváth Péter, V1/204, hp@mht.bme.hu

5 LTE és LTE Advanced rendszerek szimulációs vizsgálata A jövő mobil internet hozzáférési technológiája, az LTE (Long Term Evolution), a ma tapasztaltaknál jóval nagyobb sávszélességet fog biztosítani, csúcssebessége 100Mbit/s-es nagyságrendű, hamarosan érkező továbbfejlesztett változata, az LTE Advanced pedig 1Gbit/s-es adatsebesség határt fogja megközelíteni. Ennek az adatmennyiségnek a vezetékes továbbítása is költséges, ezért a backhaul vonalak új kihívások elé néznek. Az új rendszernek új topológiai elrendezése is lesz, amelynek optimális kihasználását kellene vizsgálni. A hallgatónak együtt kellene működnie a Nokia Siemens Networks külsős céges kapcsolattal. A hallgatónak a feladata hálózat szimulátor fejlesztése, rendszerszimulációk elvégzése lenne. C++ programozási ismeretek szükségesek. Keret: 1-3 fő Konzulens: Drozdy Árpád, arpad.drozdy@gmail.com Több bázisállomás összehangolt működésének vizsgálata LTE rendszerben A negyedik generációs LTE-A mobil internet hálózat az LTE továbbfejlesztett változata. Az LTE-A kihasználná azt a technológiai lehetőséget, hogy egy felhasználói készülék egyszerre több bázisállomással tartsa a kapcsolatot, mind downlink, mind uplink irányban. Az is lehetséges, hogy több bázisállomás egyszerre sugározzon ugyanannak a mobil készüléknek ugyanazon a rádiós erőforráson. A több bázisállomás kooperatív együttműködési lehetőségeinek gyűjtőneve a Coordinated Multi-Point Processing, azaz CoMP. Azonban ezekkel a megoldásokkal kapcsolatban még számos technikai probléma merül fel, ezen technikai nehézségek elemzése az önálló laboratórium témája. A hallgatónak együtt kell működnie a Nokia Siemens Networks külsős céges kapcsolattal. A hallgatónak a feladata hálózat szimulátor fejlesztése, rendszerszimulációk elvégzése. C++ programozási ismeretek és esetleg valamilyen szkript nyelv (pl. bash) ismerete szükséges. Keret: 1-3 fő Konzulens: Drozdy Árpád, arpad.drozdy@gmail.com