Center vodenja distribucijskega elektroenergetskega omrežja na osnovi industrijske platforme iFix HMI/SCAFA.

Napredek na področju zaščite, avtomatizacije in komunikacije v elektroenergetiki je omogočil, da se večji elektroenergetski sistemi upravljajo iz centrov vodenja z namenom povečanja varnosti, zanesljivosti in učinkovitosti obratovanja. V centru vodenja osebje s pomočjo namenske programske opreme nadzoruje in krmili elektroenergetsko omrežje ter načrtuje njegovo vzdrževanje in nadgradnjo. Sistem NEO zajema rešitve za zaščito in vodenje srednjenapetostnega distribucijskega omrežja, center vodenja NEO pa je najvišji člen v hierarhiji vodenja.

Opišite prilagoditve platforme iFix za potrebe centra vodenja NEO in zasnujte ter izvedite dinamični barvni prikaz delovanja omrežja (angl.: DNC, Dynamic Network Colouring). Izdelajte tudi procesne bloke za uporabo v elektroenergetiki, prilagojene za komunikacijo po standardu IEC 61850. Opišite uporabljene algoritme in načrtovalske korake pri zasnovi in izvedbi. Delovanje centra vodenja preizkusite v resničnem okolju.

Milan Dobrić, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
julij 2012

Zasnova in izvedba telemetrijskega sistema.

Telemetrija je tehnološki postopek, pri katerem izvajamo meritve na oddaljenem objektu, izmerjene vrednosti pa prenašamo na drugo lokacijo, kjer jih nato poljubno prikazujemo, analiziramo in arhiviramo. V današnjih aplikacijah rezultate meritev različnih fizikalnih veličin združujemo v zapis, ki ga je možno prenašati kot en sam podatkovni tok prek enega informacijskega kanala.

Zasnujte in izdelajte telemetrijski sistem za združevanje in prenos izmerjenih podatkov prek enega informacijskega kanala. Za zasnovo in izdelavo sistema uporabite programirljivo vezje Spartan 3E proizvajalca Xilinx. Opišite uporabljene algoritme in načrtovalske korake pri zasnovi vezja. Delovanje telemetrijskega sistema preizkusite v resničnem okolju.

Matej Koncilja, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2012

Večnivojska avtomatizacija v postopku verifikacije delovanja komunikacijskega sistema.

Z današnjimi kompleksnimi digitalnimi sistemi postaja verifikacija vse bolj zahteven in težko obvladljiv proces, zato je potrebno posamezne postopke avtomatizirati. V magistrskem delu se osredotočite na avtomatizacijo posameznih korakov v postopku verifikacije komunikacijskega sistema proizvajalca IskraTel, d.o.o.

Opišite arhitekturo komunikacijskega sistema, predstavite delovanje posameznih gradnikov in identificirajte korake, ki so najbolj zamudni pri izvajanju ročne verifikacije. Analizirajte možnost avtomatizacije izbranih korakov in nato na podlagi analize upravičenosti avtomatizacije zasnujte gradnike za avtomatsko verifikacijo. Pri izvedbi upoštevajte možnost naknadne nadgradnje, sprememb in ponovne uporabe že obstoječih gradnikov za avtomatsko verifikacijo.

Janez Lavrinec, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
maj 2012

Razvoj programske opreme za gospodinjski števec električne energije na osnovi enega integriranega vezja.

Zaradi vedno novih trendov in zahtev postaja distribucija električne energije vse bolj zahtevna dejavnost. Distribucijski sistemi se avtomatizirajo in nadgrajujejo, kar je privedlo tudi do potrebe po kompleksnejših merilnikih električne energije. Ti morajo biti enostavno prilagodljivi zahtevam različnih trgov in nuditi možnost razširitve in povezovanja v sisteme.

Opredelite programsko opremo za vgrajene sisteme, objektno usmerjeno načrtovanje, programske jezike in načela izvedbe programske rešitve. Predstavite obstoječe stanje programske in funkcijske arhitekture gospodinjskih števcev električne energije. Zasnujte in izvedite programsko opremo za trifazni gospodinjski števec na osnovi enega integriranega vezja. Opišite proces gradnje programske opreme, razvojno okolje in arhitekturo programske opreme.

Janez Gabron, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
julij 2011

Avtomatizacija testiranja odprtih vmesnikov.

Upravljanje omrežnih elementov postaja vse večji izziv za upravitelje telekomunikacijskih omrežij. V podporo upravljanju omrežij uporabljamo odprte vmesnike, ki omogočajo dostop do omrežnih elementov prek kateregakoli omrežja.

Metode za hitro upravljanje omrežnih elementov so zelo kompleksne, zato je njihovo testiranje zelo dolgotrajno. Za čim hitrejši nastop na tržišču je potrebno vpeljati avtomatsko testiranje odprtih vmesnikov na visoki kakovostni ravni. Zasnujte in izvedite avtomatizacijo testiranja odprtih vmesnikov. Izberite primerno testno opremo, pripravite testne scenarije in izvedite testiranje. Analizirajte dobljene rezultate in jih kritično ovrednotite.

Boštjan Grašič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
december 2010

Optimizacija arhitekture enote za optični dostop z uporabo vezja FPGA.

Z razvezavo lokalne zanke in deregulacijo trga so se pojavile nove storitve, ponudniki dostopa in vsebin pa agresivno konkurirajo na trgu širokopasovnega dostopa. Kupci lahko primerjajo storitve, kakovost storitev, cene in pasovno širino povezave predno izberejo storitve in ponudnika dostopa do omreža, ki najbolje ustreza njihovim potrebam.

Mostični vmesnik je del procesorske platforme uporabljene na enoti za optični dostop uporabnikov v omrežje. Namenjen je komunikaciji med komunikacijskim procesorjem, ki uporablja vodilo POS-PHY L2, in vezji fizičnega sloja omrežja Ethernet, ki uporabljajo vodila SMII. Zasnujte mostični vmesnik, optimirajte njegovo arhitekturo in izvedite vmesnik v vezju FPGA ECP3 proizvajalca Lattice. Delovanje vmesnika preverite v resničnem okolju.

Aleš Dolinar, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
december 2010

Sinhronizacija v omrežju DVB-T.

Prehod na digitalno televizijsko omrežje DVB-T (angl. Digital Video Broadcasting - Terrestrial) zahteva velike spremembe v načinu oddajanja televizijskega signala. Omrežje DVB-T mora zagotavljati, da oddajniki, ki delujejo v enofrekvenčnem načinu, hkrati oddajajo enake simbole na enaki frekvenci. Napake v sinhronizaciji lahko povzročijo interferenco med simboli ali med nosilci, kar poslabša kakovost sprejetega signala.

Predstavite digitalno televizijsko omrežje, razložite osnovni princip modulacije OFDM, zaščitni interval ter opišite oddajno in sprejemno stran sistema. Predstavite zgradbo sistema za digitalno oddajanje TV programov. Preučite zahteve enofrekvenčnega sistema DVB-T in naredite pregled ter ovrednotenje različnih načinov sinhronizacije oddajnikov. Ovrednotenje naj bo podprto z meritvami parametrov sistema DVB-T.

Branko Brelih, dipl. inž. el.
specialistično delo
december 2010

Zasnova in izvedba brezžičnega komunikacijskega modula.

Mehanske števce za merjenje porabe električne energije pospešeno nadomeščajo elektronski števci. Ti omogočajo poleg merjenja električne energije tudi komunikacijo s števci, ki merijo druge energente.

Zasnujte in izvedite brezžični komunikacijski modul, ki bo deloval po standardu EN 13757 - 4. Modul zasnujte kot samostojno enoto, ki jo bo možno vgraditi v različne tipe elektronskih števcev in naprav. Napišite potrebno programsko opremo ter preverite delovanje modula z meritvami, ki so predpisane s standardom EN 300 220 - 1.

Janez Kadivec, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
november 2010

Merilnik pospeškov v avtomobilu.

Avtomobilska industrija vgrajuje vedno več elektronskih krmilnih sistemov za izboljšanje varnosti ali udobja pri vožnji. Elektronski sistemi omogočajo hitrejši odziv na nepredvidljive dogodke v primerjavi z odzivom človeka in s tem izboljšajo varnost. Sistem ima senzorje za zaznavo dogokov in kontrolno enoto, ki poskrbi za ustrezen odziv.

Naredite elektronski sistem za merjenje pospeškov v avtomobilu in avtomatsko prižiganje smerokazov ob nenadnem zaviranju. Razvijte elektronsko vezje s triosnim senzorjem pospeška in mikrokrmilnikom ter programsko opremo za izvajanje meritev in prenos podatkov v osebni računalnik ali pa samostojno delovanje sistema. Naredite program za nadzor sistema, zajem meritev in grafično predstavitev v razvojnem okolju LabVIEW. Na podlagi opravljenih meritev določite algoritem za vklop smerokazov ob močnem zaviranju.

Rok Vinder, dipl. inž. el.
specialistično delo
junij 2010

Zasnova in izvedba gonilnika za izmenjavo podatkov s podatkovnimi koncentratorji.

Uvajanje skupnega evropskega trga z električno energijo zahteva prestrukturiranje obstoječih trgov in uvedbo naprednega merjenja v državah članicah. Napredna merilna infrastruktura, ki jo države postopoma uvajajo, mora zadostiti novim zahtevam. Števci električne energije se morajo odčitavati daljinsko, podprto mora biti tudi daljinsko krmiljenje porabe in odklop odjemalca. Da lahko tem zahtevam zadostimo, je potrebno obstoječe elektromehanske števce zamenjati s pametnimi števci in zagotoviti ustrezno programsko opremo, ki bo omogočala izmenjavo podatkov.

V magistrskem delu opišite napredno merilno infrastrukturo in podajte pregled komunikacijskih omrežij in protokolov, ki se uporabljajo za izmenjavo podatkov z merilnimi napravami. Opišite zasnovo in izvedbo gonilnika za izmenjavo podatkov s podatkovnimi koncentratorji proizvajalca Landis+Gyr. Predstavite značilnosti delovanja gonilnika v resničnem okolju s poudarkom na zanesljivosti, učinkovitosti in količini prenesenih podatkov.

Igor Knapič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2010

Zasnova in izvedba sistema za vodenje delovnega časa.

Sistemi za registracijo delovnega časa že dolgo ne beležijo le časov prihoda in odhoda z dela, temveč nudijo vrsto dodatnih možnosti za upravljanje s človeškimi viri, kot so vodenje dopustov, bolniških odsotnosti, analizo stroškov povezanih s prevozom na delo, opravljenimi nadurami in morebitnimi zamudami na delo.

Zasnujte in izvedite sistem za registracijo delovnega časa. Sistem je sestavljen iz strojne in programske opreme s področja bogatih internetnih aplikacij. Predstavite arhitekturo sistema in orodja, ki jih boste uporabili pri izdelavi. V magistrskem delu podajte tudi opis aktivnosti, ki so potrebne za trženje končnega izdelka.

Andrej Debeljak, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2010

Zasnova in izvedba protokolnega sklada za komunikacijo po električnem omrežju.

Prednost elektronskih števcev električne energije v primerjavi z indukcijskimi števci je tudi enostavnejša izvedba podatkovne povezave števca z obračunskim centrom distribucije električne energije, ki lahko poteka po nizkonapetostnem električnem omrežju.

Zasnujte in izdelajte protokolni sklad za avtomatsko odčitavanje in upravljanje števcev električne energije prek električnega omrežja. V delu povzemite standarde, ki veljajo za področje komunikacije po nizkonapetostnem električnem omrežju, ter opišite uporabljeno strojno opremo. Predstavite testne primere prenosa podatkov in programska orodja, s katerimi ste potrdili pravilnost delovanja izdelanega protokolnega sklada.

Pavle Novak, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
november 2009

Razvoj univerzalnega sistema za prenos podatkov.

V zadnjem desetletju smo priča stalnemu naraščanju količine prenosa podatkov prek internetnega omrežja. Glede na vrsto omrežja, je stopnja rasti od 30% do več kot 100% na leto. Za upravljanje s podatki, ki se prenašajo prek različnih komercialnih in prosto dostopnih vodil, skrbijo namenska jedra, ki se nahajajo v sodobnih sistemih na čipu.

Analizirajte vodila, ki se najpogosteje uporabljajo v programirljivih vezjih FPGA in monolitnih integriranih vezjih ASIC. Zasnujte in razvijte univerzalno vodilo, ki bo zagotavljalo visoke prenosne hitrosti podatkov, in ga bo možno priključiti na vodila Avalon, Wishbone, OPB in PLB, katera uporabljamo pri zasnovi današnjih digitalnih elektronskih sistemov. Za to vodilo izdelajte tudi krmilni sistem, ki bo omogočal enostaven način krmiljenja prenosa paketov.

Igor Mohor, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
oktober 2009

Zasnova in izvedba elektronskega krmilnika za pogon elektromotornih ventilov.

Ventile z elektromotornim pogonom, namenjene za ogrevalno, prezračevalno in hladilno tehniko (HVAC), uporabljamo v številnih hišnih napravah, industrijskih obratih, hotelih in javnih ustanovah. Uporabljamo jih v ogrevalno hladilnih sistemih, pri regulaciji temperature manjših industrijskih procesov in drugod.

Zasnujte in izvedite elektronski krmilnik za pogon elektromotornih ventilov. Kot pogonski element uporabite brezkrtačni enosmerni motor. S krmilnikom zagotovite natančno pozicioniranje gredi ventila, regulacijo hitrosti vrtenja motorja in detekcijo predpisane izklopne sile na drogu pogona. Zasnova naj vsebuje dva tipa krmilnika: krmilnik z zveznim nastavljanjem pozicije gredi in krmilnik za tropoložajno krmiljenje. V delu kritično ovrednotite delovanje krmilnika in uporabo brezkrtačnega motorja.

Aleš Svetek, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
oktober 2009

Logična sinteza in minimizacija dinamične porabe moči v digitalnih integriranih vezjih.

Sodobna polprevodniška tehnologija omogoča integracijo kompleksnih elektronskih sistemov v enem samem integriranem vezju. S stalno naraščajočo kompleksnostjo se pojavljajo nove zahteve, ki jih moramo upoštevati pri zasnovi in izdelavi integriranih vezij. Ena izmed takšnih zahtev je zahteva po čim manjši porabi moči.

Analizirajte vzroke za porabo moči v digitalnih integriranih vezij s poudarkom na dinamični porabi moči. Predstavite metode za oceno in izračun dinamične porabe moči. Zasnujte postopek in izdelajte računalniški program za iskanje Don't Care vrednosti v posameznih logičnih gradnikih v digitalnem vezju. Na osnovi dobljenih podatkov spremenite njihovo funkcionalnost in minimizirajte dinamično porabo moči v celotnem vezju.

Andrej Bivic, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
september 2009

Strojna in programska izvedba elektronskega sistema s komunikacijskim procesorjem na širokopasovni naročniški enoti.

Telekomunikacijska omrežja so z uvedbo paketnega prenosa podatkov dosegla skokovit razvoj. Da bi lahko telekomunikacijski operaterji sledili željam končnih uporabnikov, je potrebno zagotoviti zadostno pasovno širino, za kar skrbijo elektronski sistemi, katerih jedra so zmogljivi komunikacijski mikroprocesorji.

Opišite princip delovanja elektronskega sistema na širokopasovni naročniški enoti VDSL2 (angl.: Very High Speed Digital Subscriber Line 2) s poudarkom na komunikacijskem procesorju PowerQUICC II Pro proizvajalca Freescale. Zagotovite delovanje zagonskega sistema U-boot, ki naj vsebuje gonilnike za dostop do vseh gradnikov enote. V tem okolju zagotovite potrebno testno programsko opremo za preizkus delovanja strojnih komponent, ki naj bo prilagojena masovnemu testiranju v proizvodnji. V okviru operacijskega sistema MontaVista Linux zagotovite gonilnik, ki bo skrbel za komunikacijo med procesorjem in inteligentnim vezjem za nadzor enote.

Gregor Kelhar, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
april 2009

Izboljšava obstoječega digitalnega vezja za merjenje električne energije in njegova izvedba v vezju FPGA.

Elektronski števec električne energije nudi kar nekaj prednosti v primerjavi z indukcijskim števcem električne energije. Prednost je v boljši obdelavi električne napetosti in toka, ter poleg merjenja električne energije tudi izračun drugih električnih veličin. Glede na to, da so zahteve po točnosti merjenja vedno višje, je potrebno izboljšati merilni del elektronskih števcev električne energije, ki vključuje tudi digitalno merilno vezje.

Zasnujte novo digitalno merilno vezje za merjenje električne energije v energetskem omrežju. Vezje zasnujte v klasični celoštevilčni aritmetiki in ga izvedite v vezju FPGA, kar je osnova za delno naročniško vezje ASIC. Struktura vezja naj omogoča precizne meritve in izračune iz vhodnega modulatorja sigma delta drugega reda. Preverite delovanje digitalnega merilnega vezja FPGA povezanega z modulatorjem sigma delta.

Alojzij Kunčič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
marec 2009

Vodenje linije za predobdelavo bojlerjev.

Proizvodna linija za predobdelavo bojlerjev je namenjena za njihovo kemično obdelavo pred emajliranjem. Transport po proizvodni liniji se izvaja s pomočjo štirih transportnih vozičkov, ki prenašajo obdelovance na košarah med posameznimi delovnimi fazami.

Opišite delovanje linije in tehnološki postopek izdelave bojlerjev za njihovo kemično obdelavo. Predstavite zgradbo tehnološkega sistema, vključno z opisi posameznih merskih in regulacijskih naprav. Razložite pomembnost in način branja diagrama gibanja in pomen uporabe receptov. Prikažite horizontalni in vertikalni pomik transportnih vozičkov in opišite varovalne funkcije. Poseben poudarek namenite zaviranju vozičkov in natančno analizirajte in teoretično utemeljite uporabo zaviralne krivulje. Vodenje linije izvedite s krmilnikom Mitsubishi serije Q, ki je skupaj s periferno opremo povezan v mrežo Profibus.

Primož Trdina, dipl. inž. el.
specialistično delo
november 2008

Naprava za kompenzacijo nestabilnosti pozicije posameznih paketov elektronov v pospeševalniku osnovnih delcev.

Pospeševalniki osnovnih delcev sodijo med največje in najzahtevnejše eksperimentalne naprave, ki jih primarno uporabljamo za preučevanje lastnosti snovi in delcev. V pospeševalniku elektronov se pri velikih električnih tokovih pojavljajo nestabilnosti pozicije paketov elektronov.

Opišite in analizirajte vzroke za ta pojav in podajte zasnovo zaprtozančnega sistema za odpravljanje neželenih nestabilnosti. Podrobno zasnujte strojno opremo za osrednji del naprave. Za računski del sistema uporabite vezje FPGA in predlagajte izvedbo hitrih vmesnikov do perifernih enot. Upoštevajte, da je v sklenjeni zanki potrebna širokopasovna obdelava signalov do frekvence 250 MHz. Napravo funkcionalno testirajte in ovrednotite dosežene rezultate.

Borut Repič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2008

Trifazni precizijski merilni sistem DSP za merjenje električne energije z analizatorjem omrežja.

Zahteve za elektronske števce električne energije so iz dneva v dan strožje, saj sodobna, visoko zmogljiva tehnologija narekuje potrebo po zanesljivi in kakovostni dobavi električne energije, ki jo je potrebno natančno izmeriti in pravilno ovrednotiti.

Predstavite standard SIST EN 50160, ki določa kakovost električne energije, in podajte njegove najpomembnejše lastnosti. Zasnujte in izdelajte trifazni precizijski elektronski merilni sistem za merjenje električnih veličin in analizo kakovosti električne energije v skladu s tem standardom. Uporabite 32-bitni procesor DSP proizvajalca Texas Instruments in utemeljite njegovo izbiro. Podajte ključne uporabljene tehnologije in strojno opremo merilnega sistema. Podrobneje opišite funkcionalne podsklope programske opreme in predstavite rezultate testnih meritev in analiz.

Rok Marolt, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
maj 2008

Vgrajena platforma Linux za upravljanje mikrovalovnih zvez.

Telekomunikacijska omrežja se nenehno razvijajo. Glavni motivi za razvoj so predvsem zahteve po čim večjih kapacitetah, vedno večjem številu in raznolikosti uporabniških vmesnikov, in podprtosti različnih protokolov na ravni omrežne opreme. Ker je postala obvladljivost omrežnih elementov ključnega pomena pri zagotavljanju kvalitete prenosa, namenjajo proizvajalci omrežne opreme vedno večjo pozornost njihovemu upravljanju.

Opišite mikrovalovne zveze in osnovni koncept upravljanja omrežnih elementov. Predstavite funkcionalno zasnovo vgrajene platforme za upravljanje mikrovalovnih zvez in podajte ključne uporabljene tehnologije ter strojno opremo. Za programsko podporo izberite operacijski sistem Linux in podrobneje predstavite njegovo pripravo in namestitev. Napišite programsko opremo za upravljanje posameznih komponent in izdelajte aplikacijo, ki omogoča upravljanje platforme prek omrežja IP.

Matjaž Kolarič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
april 2008

Prenosljivost telefonskih številk v komunikacijskih omrežjih.

Prenosljivost telefonske številke pomeni, da lahko uporabnik ob zamenjavi operaterja telefonskih storitev obdrži svojo telefonsko številko. S tem uporabnik lahko zamenja ponudnika storitev, ne da bi bila pri tem potrebna zamenjava številke. Prenos je torej dejanje izključitve številke iz omrežja operaterja dajalca številke in njena vključitev v omrežje operaterja prejemnika številke.

Opišite principe prenosljivosti telefonskih številk v omrežjih PSTN in VoIP. Podrobneje predstavite prenosljivost geografskih in negeografskih telefonskih številk v okviru istega operaterja in med različnimi operaterji. Zasnujte in tehnološko izvedite postopek prenosljivosti telefonskih številk v omrežjih PSTN in VoIP. Opišite težave in omejitve, ki nastopijo pri prenosljivosti v omrežjih PSTN zaradi omejitev telefonskih central tipov EWSD in SI2000.

Andrej Fišer, dipl. inž. el.
specialistično delo
marec 2008

Nadgradnja elektronike in programske opreme merilnika trdnih delcev v ozračju.

Črni ogljik je v obliki trdnih delcev v zraku onesnaževalec, ki neposredno škoduje zdravju, in zaradi močne optične absorpcije in sipanja vpliva na optične in termične razmere v atmosferi. Eden od pogosteje uporabljanih instrumentov za optično merjenje črnega ogljika je aethalometer, ki meri slabljenje svetlobe pri prehodu skozi sito, na katerem se nabirajo delci, in na podlagi izmerjene vrednosti izračuna ekvivalent masne koncentracije delcev črnega ogljika v ozračju.

Predstavite problematiko merjenja trdnih delcev v ozračju. Opišite delovanje aethalometra, analizirajte njegovo merilno negotovost in predlagajte izboljšave za večjo točnost in hitrost meritev. S tem namenom nadgradite obstoječe elektronsko detektorsko vezje in izdelajte programsko opremo za upravljanje celotnega instrumenta, ki bo omogočala povezljivost navzven po vmesniku Ethernet.

Mitja Vardjan, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
marec 2008

Integracija večpredstavnostnih storitev v javna paketna omrežja.

V svojem začetku je telekomunikacijsko omrežje omogočalo prenos govora v obliki analognega signala, ki se je prenašal po bakreni parici. Danes je omrežje digitalizirano, prevladuje paketni prenos podatkov, internetni protokol pa je postal osnova za zlitje omrežij, naprav, storitev in vsebin. S pomočjo novih tehnologij lahko po telekomunikacijskem omrežju prenašamo govor, podatke in celo televizijski signal, kar predstavlja ponudnikom storitev in proizvajalcem telekomunikacijske opreme nove izzive.

Analizirajte in predstavite integracijo večpredstavnostnih storitev v javna paketna omrežja. Podajte bistvene standarde, namenjene za to področje, in opišite njihove najpomembnejše lastnosti. Zasnujte in izvedite prototip večpredstavnostnega sistema in opišite vse tehnološke korake, ki zagotavljajo hitro in kakovostno integracijo večpredstavnostnih storitev.

Marko Maček, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
januar 2008

Razvoj in izvedba fizičnega nivoja standarda IEEE 802.16E za bazne postaje.

Trend v sodobnih telekomunikacijskih omrežjih ni več zgolj ponudba širokopasovnega dostopa do medmrežja, temveč tudi omogočanje mobilnosti samega uporabnika. Povpraševanje po takšnih tehnologijah je v močnem porastu, zato ponudniki internetnih storitev vlagajo vedno večja sredstva v infrastrukturo, ki to omogoča. V ta namen nastajajo novi standardi, kot je na primer širokopasovni brezžični standard IEEE 802.16e, imenovan tudi mobilni WiMAX (angl.: Worldwide Interoperability for Microwave Access).

Predstavite standard IEEE 802.16e in podajte njegove najpomembnejše lastnosti. Zasnujte arhitekturo sistema in izdelajte strojno in programsko opremo fizičnega nivoja standarda IEEE 802.16e za bazne postaje. Za izdelavo sistema uporabite integrirani vezji PC203 proizvajalca Picochip in mrežni procesor Winpath 777 proizvajalca Wintegra. Podajte ključne uporabljene tehnologije in podrobneje opišite funkcionalne podsklope strojne in programske opreme.

Aleš Mulej, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
december 2007

Dinamična poraba moči v integriranih vezjih.

Sodobna polprevodniška tehnologija omogoča integracijo kompleksnih elektronskih sistemov v enem samem integriranem vezju. S stalno naraščajočo kompleksnostjo se pojavljajo nove zahteve, ki jih moramo upoštevati pri zasnovi in izdelavi integriranih vezij. Ena izmed takšnih zahtev je zahteva po čim manjši porabi moči. To je še posebej pomembno pri integriranih vezjih, ki so vgrajena v prenosne elektronske naprave, katerih število strmo narašča.

Analizirajte fizikalne vzroke za porabo moči v tehnologiji CMOS in opišite metode, ki se uporabljajo za oceno in izračun porabe moči v vezjih CMOS. Zasnujte in programsko realizirajte metodo za ugotavljanje dinamične porabe moči v vezjih CMOS, ki upošteva tehnološke parametre in topologijo vezja. Preučite tudi kako natančno je možno vnaprej oceniti dinamično porabo moči v vezju.

Gregor Hočevar, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
november 2007

Razvoj in izvedba širokopasovnega večdostopovnega sistema.

Hiter razvoj internetnih in računalniških tehnologij ima za posledico vse večje povpraševanje po širokopasovnem dostopu do interneta. Telekomunikacijska podjetja, ki so v preteklosti veliko vlagala v infrastrukturo za zagotavljanje telefonskega signala, zahtevam trga težko sledijo. Na določenih lokacijah je tako že zaznati pomanjkanje bakrenih paric za priklop klasičnih širokopasovnih storitev, kot je na primer ADSL.

Zasnujte in izdelajte visoko prilagodljiv in modularen širokopasovni večdostopovni sistem EMX (angl.: Ethernet Multiplexed Pair Gain System), ki bo na obstoječi telekomunikacijski infrastrukturi omogočal prenos govora in podatkov na daljše razdalje. Sistem naj omogoča poleg prenosa do 16 analognih telefonskih govornih kanalov tudi Ethernet dostop po eni bakreni parici. Zasnujte arhitekturo sistema in izdelajte strojno in programsko opremo, ki bo omogočala nadzor in upravljanje s centralne lokacije.

Rok Vodišek, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
september 2007

Integrirani sistem z grafičnim vmesnikom.

Zasnujte in izdelajte integrirani sistem z grafičnim vmesnikom ITU-R BT.656. Sistem naj predstavlja celovit mikroračunalnik, ki je sestavljen iz obstoječih prostodostopnih odprtokodnih jeder. Za prikaz računalniške grafike dodajte grafični vmesnik, katerega delovanje opišite na nivoju RTL v jeziku za opis delovanja digitalnih vezij Verilog HDL.

Celoten sistem realizirajte s programirljivim vezjem FPGA XCV1600E proizvajalca Xilinx. Na mikroračunalnik prenesite operacijski sistem Linux in demonstrirajte delovanje sistema s standardnim terminalom Linux. Integrirani sistem zasnujte tudi v vezju ASIC s standardnimi celicami v tehnologiji CMOS 90 nm proizvajalca Fujitsu in ocenite hitrost delovanja vezja in njegovo velikost.

Andrej Eržen, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
september 2007

Zasnova in izvedba prehoda med telefonskim in računalniškim omrežjem.

Prenos govora preko internetnega omrežja (angl.: VoIP, Voice Over Internet Protocol) je danes aktualna tematika vseh proizvajalcev telekomunikacijske opreme, saj so meje med telekomunikacijskim in računalniškim omrežjem vedno manjše. Prve aplikacije, ki so dokazale, da je izvedba storitev internetne telefonije mogoča, segajo že v leto 1995. Od takrat dalje so vse raziskave usmerjene v iskanje boljših, cenejših in tudi v smislu ostalih kriterijev optimalnejših rešitev.

Z namenom, da bi lahko telefon uporabili za pogovor z nekom, ki je priključen v internetno omrežje ali obratno, je potrebno dodati prehod (angl.: Gateway). Zasnujte in izdelajte prehod, ki bo omogočal prenos govornega signala med javnim telefonskim omrežjem in paketnim internetnim omrežjem. Prehod izdelajte kot digitalni elektronski sistem s programirljivim vezjem FPGA in utemeljite uporabo izbrane tehnologije. Delovanje prehoda preverite s pomočjo osebnega računalnika priključenega v internetno omrežje.

Uroš Komatar, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
maj 2007

Višjenivojski razvoj programske opreme za elektronski števec električne energije.

S stalno naraščajočo kompleksnostjo in zmogljivostjo elektronskih vezij, ki se uporabljajo v sodobnih vgrajenih sistemih, narašča tudi zahtevnost zasnove in izvedbe ciljnih aplikacij. Za izkoriščanje vseh možnosti, ki jih nudi današnja polprevodniška tehnologija, potrebujemo učinkovita načrtovalska orodja na višjem nivoju, s katerimi lahko sistematično obvladujemo načrtovalski cikel.

Predstavite tehnike razvijanja aplikacij z uporabo višjenivojskih programskih jezikov. V programskem jeziku SDL-RT (angl.: Specification and Description Language - Real Time), namenjenem razvoju programske opreme za sisteme, ki delujejo v resničnem času, zasnujte programsko opremo za elektronski števec električne energije. Delovanje programa preizkusite najprej na navideznem števcu električne energije, nato pa izvedite prenos aplikacije v ciljno okolje. Kritično ocenite uporabljen višjenivojski pristop in izpostavite njegove prednosti in slabosti.

Boris Babič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
september 2006

Zasnova in izvedba algoritma JPEG v integriranem vezju.

Zgoščevanje digitalnih slik se uporablja v večini aplikacij, ki zahtevajo shranjevanje ali prenos slik, in predstavlja nepogrešljiv del današnjih digitalnih kamer in drugih sistemov, ki uporabljajo zajem slike v digitalni obliki. Algoritem JPEG (angl.: Joint Photographic Experts Group) je danes gotovo najbolj razširjen algoritem za zgoščevanje naravnih slik. Njegova zasnova omogoča zgoščevanje slike sinhrono z zajemom slike iz senzorja, kar je primerno za izvedbo algoritma v integriranem vezju majhne velikosti, ki deluje v resničnem času.

Zasnujte in realizirajte integrirano vezje za osnovno sekvenčno zgoščevanje JPEG (angl.: baseline sequential JPEG compression). Opišite arhitekturo vezja in podajte podrobnejši opis vsakega modula posebej s poudarki na rešitvah, ki pomenijo prihranek pri velikosti vezja, kar je najpomembnejši kriterij tovrstnih aplikacij, tako zaradi cene kot tudi zaradi porabe energije. Zgradite in opišite testni sistem za verifikacijo izvedenega integriranega vezja v resničnem okolju digitalne kamere v prenosnem telefonu.

Simon Šrot, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
julij 2006

Kodiranje signalov v sistemih digitalne televizije.

Klasično televizijo počasi izpodriva digitalna televizija, ki ima številne prednosti zaradi digitalnega kodiranja in obdelave signalov. V svetu obstaja več standardov digitalne televizije, med katerimi se v Evropi uporablja standard DVB.

Opišite postopke kodiranja video signala v sistemih digitalne televizije DVB in modulacije pri prizemeljskem oddajanju. Predstavite postopke kompresije video signala, pakiranja podatkov in kanalnega kodiranja. Preučite možnosti izvedbe kodiranja signalov s programirljivimi vezji in opišite nekaj postopkov kodiranja v visokonivojskem jeziku VHDL. Naredite sintezo in tehnološko preslikavo vezij v programirljivo vezje Xilinx Spartan-3.

Martin Očko, dipl. inž. el.
specialistično delo
junij 2006

Povezava lokalnega omrežja sistemskih števcev v omrežje TCP/IP s klicnim dostopom GSM.

Sodobni sistemi za avtomatsko odbiranje števcev električne energije so v veliki meri zasnovani na uporabi protokolov TCP/IP prek različnih komunikacijskih omrežij. Za ta namen se uporabljajo tudi mobilna omrežja GSM/GPRS, ki pa v števcih zahtevajo vgradnjo relativno dragih modemskih naprav. Da bi znižali stroške postavitve omrežja števcev, je pri namestitvah na geografsko majhnem področju primerneje povezati števce s cenejšo serijsko komunikacijo, za povezavo v mobilno omrežje pa uporabiti komunikacijsko napravo z enim samim modemom.

Predstavite osnovne lastnosti komunikacije HDLC (angl.: High-Level Data Link Control) in TCP/IP. Izdelajte programsko opremo za komunikacijsko napravo, ki po protokolu COSEM (angl.: COmpanion Specification for Energy Metering) prek povezave TCP/IP s klicnim dostopom GSM omogoča komunikacijo z lokalnim omrežjem HDLC sistemskih števcev. V programski kodi izvedite funkcionalnosti odjemalca s podporo samodejnega dodeljevanja naslovov strežnikov HDLC. Vgradite protokolni sklad TCP/IP in omogočite usmerjanje in pretvarjanje podatkovnega prometa TCP/IP v promet HDLC in obratno. Realizacijo izvedite v modemu GSM, ki podpira odprto modemsko platformo OpenAT, in ovrednotite porabo sistemskih virov.

Andrej Županc, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2006

Zasnova in izvedba digitalnega dela integriranega vezja za merjenje električnih veličin v energetskem omrežju.

Merilniki električne energije se nahajajo povsod tam, kjer se pojavi potreba po proizvodnji in odjemu električne energije. Starejše elektromehanske merilnike počasi nadomeščajo novejši, popolnoma elektronski. Osrednji del vsakega elektronskega merilnika električne energije je merilno integrirano vezje. Stroge zahteve po točnem in natančnem merjenju lahko dosežemo s pretvorniki sigma-delta in učinkovito digitalno obdelavo pretvorjenih signalov.

Zasnujte in izvedite digitalni del integriranega vezja za merjenje električnih veličin v energetskem omrežju. Digitalni del merilnega vezja opišite v visokonivojskem opisnem jeziku Verilog in ga povežite z modelom modulatorja sigma-delta. Rezultate simulacij preverite s tehnološko preslikavo in izvedbo v vezju FPGA. Vezje FPGA povežite s komercialno dobavljivim modulatorjem sigma-delta in preverite pravilnost delovanja merilnega vezja.

Vjekoslav Delimar, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2006

Prenos operacijskega sistema Windows CE.NET na platformo koncentratorja P2LPC.

Koncentrator P2LPC je osrednji del sistema AMR (angl.: Automatic Meter Reading) proizvajalca Iskraemeco, d.d., ki skrbi za daljinsko odbiranje skupine električnih števcev in posredovanje podatkov v distribucijski center. Zaradi zahtevnih nalog, ki jih opravlja koncentrator, se je pojavila potreba po zmogljivi strojni in programski opremi. V slednjo sodi tudi operacijski sistem Windows CE.NET, ki poleg učinkovitega jedra ponuja številne komunikacijske protokole in vrsto uporabnih funkcij.

Predstavite strojno in programsko opremo koncentratorja P2LPC. Opišite operacijski sistem Windows CE.NET in izdelajte strojno odvisni del programske kode operacijskega sistema (BSP, angl.: Board Support Package), vključno z gonilniki in zagonskim programom. Posebno pozornost namenite datotečnemu sistemu z bliskovnimi (angl.: flash) pomnilniki in preučite možnosti daljinskega upravljanja koncentratorja. Preverite pravilnost delovanja operacijskega sistema v ciljnem okolju in zmožnost obdelave podatkov v resničnem času.

Jernej Turnšek, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
maj 2006

Razvoj platforme za zagotavljanje množice telekomunikacijskih storitev v sistemih sinhrone digitalne hierarhije.

Danes ima sinhrona digitalna hierarhija (SDH) pomembno vlogo v omrežjih ponudnikov telekomunikacijskih storitev. Omrežja SDH sedaj združujejo govorne, video in podatkovne storitve v enem samem robustnem transportnem mehanizmu, ki se razvija v smeri ponudbe večje pasovne širine, fleksibilnosti, nadzorljivosti in učinkovitosti. Nove tehnologije in proizvodi omogočajo ponudnikom telekomunikacijskih rešitev hiter odziv na spremembe zahtev po dodatnem prometu in po novih storitvah v dostopovnih omrežjih, hkrati pa omogočajo zmanjševanje porabe energije, prostora in stroškov.

Predstavite novosti na področju dostopovnih in mestnih produktov SDH ter prikažite razvoj nišnih produktov v teh kompleksnih razredih. Zasnujte in izdelajte platformo za zagotavljanje množice storitev, ki hkrati predstavlja nov produkt v portfelju mešanih optičnih in radijskih točka-točka sistemov SDH. Podajte ključne uporabljene tehnologije in strojno opremo. Podrobneje opišite funkcionalne podsklope strojne in programske opreme, ki skrbi za obratovanje, administriranje in vzdrževanje celotnega sistema.

Marko Vaupotič, univ. dipl. inž. gosp.
magistrsko delo
december 2005

Zasnova in izvedba tajnopisnega algoritma.

Že od začetkov komunikacije obstaja potreba po zanesljivem prikrivanju vsebine sporočil, kar vodi v razvoj vedno novih tajnopisnih metod. Trenutno najbolj razširjen tajnopisni sistem z javnim ključem je sistem RSA, ki ima ime po svojih avtorjih (Ronald Rivest, Adi Shamir in Leonard Adleman). Sistem RSA temelji na problematiki razcepa velikih števil na prafaktorje.

Analizirajte in opišite tajnopisni sistem RSA. Predstavite metode izračuna potenciranja po modulu, ki so primerne za izvedbo v strojni opremi. Zasnujte sistem za izračun potenciranja po modulu v visokonivojskem jeziku Verilog in izvedite načrtovalske postopke za realizacijo v vezju FPGA (angl.: Field Programmable Gate Arrays). S simulacijo tehnološko preslikanega vezja preverite pravilnost delovanja izvedenega tajnopisnega sistema.

Dimitrij Černic, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
september 2005

Zasnova in izvedba elektronskega sistema za daljinski nadzor in upravljanje v pametnih hišah.

Današnja tehnologija je vedno bolj usmerjena v brezžične komunikacije in daljinski nadzor ter upravljanje. V ospredje prihaja trend pametnih hiš, v katerih je mogoče večino procesov izvajati in nadzorovati na daljavo. Tako ima danes že skoraj vsaka nova naprava vgrajeno eno ali več enot za brezžično komunikacijo s preostalim svetom.

Zasnujte in izdelajte mikrokrmilniški elektronski sistem za daljinski nadzor in upravljanje v pametnih hišah. Sistem naj bo zasnovan tako, da ga bo mogoče upravljati na daljavo z mobilnim telefonskim aparatom in RF-oddajnikom. Programski del sistema naj temelji na večopravilnem operacijskem sistemu. Za zasnovani elektronski sistem izdelajte tiskano vezje in utemeljite izbiro elektronskih komponent.

Klemen Gregorin, dipl. inž. el.
specialistično delo
september 2005

Razvojni sistem za obdelavo video signala s programirljivimi vezji.

Elektronska vezja za obdelavo video signala srečujemo v celi vrsti potrošniških in industrijskih naprav. Z obdelavo signala izvajamo korekcijo in transformacijo slike, kompresijo in kodiranje podatkov ter segmentacijo slike, ki je osnova za sisteme računalniškega vida. Količina informacij, ki jih vsebuje video signal v časovni enoti, je tako velika, da lahko izvajamo sprotno obdelavo podatkov le z najzmogljivejšimi procesorji in namenskimi integriranimi vezji. Tehnologija programirljivih vezij je danes prišla do stopnje, ko imamo na voljo veliko zmogljivih in cenovno ugodnih gradnikov za izdelavo namenskih integriranih vezij.

Realizirajte razvojni sistem s programirljivim vezjem, ki bo omogočal načrtovanje in preizkušanje aplikacij s področja obdelave video signala. Razvojni sistem naj vsebuje pretvornik iz analognega video signala v standardni digitalni podatkovni tok, ploščo s FPGA vezjem in zunanjimi pomnilniki, in izhodni pretvornik za prikaz slike na računalniškem monitorju. Definirajte vmesnik med modulom za obdelavo slike in moduli za sprejem in prikaz podatkov. Načrtajte vse module v jeziku VHDL in pripravite demonstracijo delovanja razvojnega sistema. Primerjajte razvojni sistem z obstoječimi sistemi in podajte področje uporabe in možnosti nadgradnje.

Franci Kopač, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
julij 2005

Povezava števcev za merjenje električne energije z nadzornim sistemom SCADA.

Današnji sistemi za merjenje in upravljanje električne energije so kompleksni in vsebujejo večje število števcev električne energije. Za učinkovit nadzor nad porabljeno energijo in za hitro odkrivanje napak v merilnem sistemu je smiselno števce povezati z nadzornim sistemom.

Povežite števec za merjenje električne energije z nadzornim sistemom SCADA/HMI. Komunikacija med števcem in osebnim računalnikom naj poteka prek vodila RS-485 po protokolu IEC 870. Za nadzorni sistem izdelajte gonilnik, ki bo podpiral vmesnik OPC in omogočal povezavo več števcev. Izdelajte uporabniški vmesnik in prikažite trenutne vrednosti stanja energij, časovni potek prebranih vrednosti in stanje alarmov v števcih.

Matej Srebernjak, dipl. inž. el.
specialistično delo
julij 2005

Univerzalni polnilnik akumulatorjev.

Zaradi hitrega razvoja prenosnih elektronskih naprav, kot so mobilni telefoni, prenosni računalniki in digitalni fotoaparati, narašča potreba po novih baterijskih celicah. Pri izbiri baterij za posamezno aplikacijo je odločilno razmerje med zmogljivostjo, maso, velikostjo baterije in hitrostjo polnjenja.

Analizirajte postopke polnjenja za različne tipe baterij. Izdelajte univerzalni polnilnik za polnjenje različnih vrst polnilnih baterij. Nastavitev in nadzor parametrov polnjenja izvedite z mikrokrmilnikom. Program za mikrokrmilnik naj bo zasnovan na večopravilnem operacijskem sistemu s časovnim rezinjenjem, programsko uro in povratnimi zankami za regulacijo električnih parametrov.

Janez Rekelj, dipl. inž. el.
specialistično delo
junij 2005

Izvedba procesorskega sistema s procesorjem MPC8560 na širokopasovni naročniški enoti ADSL2+.

Sodobni telekomunikacijski sistemi za širokopasovni dostop omogočajo dovolj velike prenosne hitrosti, da je mogoče prenašati vsebine ''triple-play'': govor, video in podatke. Od starejše širokopasovne opreme se razlikujejo tudi po tem, da za podatkovno omrežje ne uporabljajo več omrežja ATM, temveč omrežje IP. To pa od nove opreme zahteva veliko večjo procesno zmogljivost.

Zasnujte in izvedite mikroprocesorski sistem za krmiljenje in obdelavo podatkov na širokopasovni naročniški enoti tipa ADSL2+. Uporabljen naj bo komunikacijski mikroprocesor MPC8560 izdelovalca Freescale. Proti naročnikom oziroma vezjem DSL naj se povezuje prek dveh povezav ATM, proti podatkovnem omrežju pa z dvema povezavama Gigabit Ethernet.

Borut Čadež, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2005

Povezljive naprave in omrežni sistemi s področja hišne avtomatizacije.

V zadnjih letih se je razvilo novo tržno področje, ki se imenuje hišna avtomatizacija. Zdaj to področje že vpliva na naslednjo generacijo naprav za široko porabo, bele tehnike in drugih naprav za hišo in dom. Osnovna dodana vrednost pri hišni avtomatizaciji je v integraciji proizvodov in storitev. Sisteme hišne avtomatizacije trenutno tržijo predvsem manjša podjetja, velika podjetja in institucije pa ga še raziskujejo in skušajo ugotoviti tržni potencial.

Analizirajte in predstavite možnosti razvoja inteligentnega hišnega sistema. Podajte bistvene standarde, namenjene za to področje, in opišite njihove najpomembnejše lastnosti. Zasnujte in izvedite prototip sistema, ki povezuje gospodinjski aparat prek omrežnega vozlišča do hišnega strežnika in nato prek internetnega omrežja do ponudnika storitev. Primerjajte zasnovo odprtega sistema z lastniško usmerjenim sistemom.

Laura Klančnik, univ. dipl. inž. el
magistrsko delo
maj 2005

Optimizacija hkratnega načrtovanja strojne in programske opreme vgrajenih sistemov na osnovi mehkega procesorskega jedra.

Današnja tehnologija programirljivih vezij omogoča realizacijo kompleksnih digitalnih sistemov v enem samem programirljivem vezju. V zadnjih letih narašča uporaba mehkih RISC procesorskih jeder za načrtovanje prototipov in aplikacij vgrajenih sistemov v realnem času. Visoka stopnja konfiguracije sistema odpira nove možnosti v postopkih hkratnega načrtovanja strojne in programske opreme.

Analizirajte arhitekture in razvojna orodja mehkih procesorskih jeder največjih svetovnih proizvajalcev. Za izbrano družino mehkih procesorskih jeder analizirajte načrtovalski postopek vgrajenih sistemov in ga prikažite na izbranem primeru. Na podlagi ugotovitev predlagajte metodologijo, optimirajte načrtovalski postopek in izdelajte potrebna programska orodja. Postopek hkratnega načrtovanja demonstrirajte na različnih aplikacijah.

Matjaž Finc, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2004

Zasnova in analiza arhitekture industrijskega strežnika ter razvoj in preizkus pripadajoče programske opreme.

Današnja tehnologija omogoča povezljivost elektronskih naprav in sistemov neposredno v svetovni splet, saj večina sodobnih procesorjev že vsebuje ethernetni vmesnik. To nam nudi vrsto prednosti, med katerimi sta najpomembnejši možnost nadzora in krmiljenja sistema na daljavo.

Izvedite analizo arhitekture in utemeljite izbiro elektronskih komponent pri izgradnji industrijskega strežnika za nadzor in krmiljenje napajalnega sistema. Opišite strežniško programsko opremo in programsko opremo na strani uporabnika, ki omogoča komunikacijo s strežnikom. Programska oprema naj z uporabo različnih protokolov omogoča nadzor strežnika preko interneta, z uporabo serijskega vmesnika pa neposredno priključitev na strežnik. Realizirajte testne povezovalne aplikacije uporabnik-strežnik in izvedite njihovo primerjalno analizo glede na velikost aplikacij in način sporočanja veličin.

Srečko Zupančič, univ. dipl. inž. el.
magistrsko delo
junij 2004