Önálló labor témakiírások

2006.

Gyors Prototípus fejlesztés MITMÓT segítségével

Kulcsszavak: Simulink, MATLAB, HIL, SIL, modell alapú tervezés, MITMÓT

A beágyazott rendszerek klasszikus tervezése négy részből áll:

A probléma ezzel a megközelítéssel a lassú (papír alapú) információ-áramlás, illetve a hibák későn történő felderítése.

Új megközelítés a modell alapú tervezés, amelynek során a "futtatható specifikácó" finomításával történik a tervezés/tesztelés, majd automatikus kódgenerálással készül el a végső szoftver.

A tanszéken egy igéretes kezdeményezés a modell alapú fejlesztés MITMÓT és MATLAB/Simulink segítségével. Egy TDK dolgozat is készült már belőle, amely megvalósítja a hardver-specifikus kódok nagy részét. Az önálló laborban a hallgató(k) feladata a hardver-specifikus eszközök Simulink modelljének megírása, amelynek segítségével a MITMÓT működését lehetne Matlab/Simulink környezetben szimulálni, továbbá a hiányzó kód-részletek megírása. A jelölt betekinthet a Simulink programozásának mélységeibe illetve a kódgenerálás folyamatába.

Megfelelő előrehaladás esetén a munka diplomatervként is folytatható.

Hallgatók száma: 1-2

2005.

Delta-Sigma D/A átalakító megvalósítása MITMÓT-on

Kulcsszavak: Digitális analóg átalakító, delta szigma, MITMÓT, jelfeldolgozás

A MITMÓT egy modulárisan felépülő beágyazott rendszer, motorja egy processzorkártya, amelyhez különféle perifériák illeszthetők. A használt mikrokontrollerek azonban nem tartalmaznak D/A átalakítót.

A feladat, hogy a mikrovezérlő valamelyik egy-bites kimenetét egy (szoftveresen megvalósított) Delta-Szigma D/A átalakítóval vezérelve (megfelelően nagy frekvencián), majd a kimeneti egy-bites jelet egy egyszerű passzív esetleg aktív analóg szűrővel szűrve, D/A-t kellene csinálni. Meg kell vizsgálni az elvileg elérhető felbontást, sávszélességet, használni kívánt D/A átalakító fokszámát stb.

További feladat, hogy a hallgató az így kapott mikrokontroller + beépített 10 bites A/D + szoftveres 10-12 bit jel-zaj viszonyú D/A segítségével alapvető jelfeldolgozási feladatokhoz egy program-könyvtárat készítsen (alapvető jelgenerátorok, átviteli függvény mérő, digitális szűrő, adaptív algoritmusok, amire jut idő).

Megfelelő előrehaladás esetén a feladat esetleg diplomatervként folytatható.

Vezetéknélküli MIDI kommunikáció MITMÓT segítségével

Kulcsszavak: MIDI, musical instruments digital interface, vezetéknélküli átvitel

A hallgató feladata a MITMÓT processzormoduljának és rádiós kommunikációs moduljának segítségével hangszerek/szekvenszer/hangkártya által generált MIDI üzenetek küldése és fogadása, illetve a MIDI üzenetek dekódolása a processzorral, valamint egy saját fejlesztésű illesztőkártya készítése, amellyel a MITMÓT eszköz MIDI csatlakozóval rendelkező eszközökkel összeköthető. Direkt (vezetékes) összeköttetés is megvalósítható a két modul között, kiindulási alapként.

A feladat során a MITMÓT MIDI feldolgozása bővíthető (esemény-szűrés, MIDI MERGE, MIDI PATCH BAY stb, a hallgató igényeinek és fantáziájának megfelelően).

2004.

A/D átalakítók tesztelése

Az A/D-konvertek tesztelése és adatlapon való egyértelmű specifikálása nehéz feladat. Sok a bizonytalanság, az eltérő értelmezés. Ezért született meg az IEEE STD-1241-2001 szabvány. Ez definiálja az egységes terminológiát és eljárásokat. Nem létezik azonban még olyan programcsomag, mely a szabványban leírt eljárásokat a mért adatok felhasználásával egységesen megvalósítaná, és így a nemzetközi kompatibilitást biztosítaná.

A Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszéken elkezdődött egy olyan MATLAB-toolbox fejlesztése, mely ilyen egységes környezetet biztosít. Meg is született egy alapprogram, de ezt érdemes továbbfejleszteni. Az önálló laboratóriumi munkában ebbe a fejlesztésbe lehet bekapcsolódni. A legnagyobb kihívás az, hogy az elkészülő programokat a WEB-en keresztül azonnal "élesben" ki fogják próbálni a többiek a különböző országokban!

A/D átalakítók nemlinearitásának dinamikus mérése (1 fő)

Kulcsszavak: A/D tesztelés, IEEE1241, szinuszillesztés, hisztogram teszt, grafikus felhasználói felület, MATLAB, jelfeldolgozás

Az önálló labor feladata ebben az esetben a program kiegészítése. Jelenleg a programban csak 4-paraméteres szinuszos illesztés van, amivel rengeteg jellemző nem mérhető (SFDR, THD, INL, DNL). A jelölt feladata a hisztogram-teszt megismerése és annak megvalósítása MATLAB környezeben, illetve jól használható megjelenítése formák kitalálása ill. megismerése. További tesztmódszerek (FFT, ugrásválasz) is megvalósíthatók.

A feladat során a hallgató megismeri a programon túl a MATLAB programozásának rejtelmeit, az IEEE-STD-1241-es szabványt, továbbá részt vehet egy nemzetközileg is ismert tudományos programcsomag fejlesztésében.

Szoros együttműködés a következő témával.

A/D tesztelő program grafikus felületének fejlesztése MATLAB-ban (1 fő)

Kulcsszavak: A/D tesztelés, IEEE1241, grafikus felhasználói felület, MATLAB, jelfeldolgozás

Az önálló labor feladata ebben az esetben a már meglévő program grafikus felületének megismerése, ennek kritikája, valamint egy olyan felület specifikálása és implementálása, amely egyfajta "varázslóként" segítené a felhasználót az A/D átalakító tesztelésében. Jelenleg ugyanis a programban a mérési módszer alapján kell választani (pl. szinusz-illesztés), ugyanakkor a felhasználó csak azt tudja, hogy mit szeretne mérni (effektív bitszám, SNR, SINAD...) és nem feltétlenül tudja/érdekli, hogy azt hogyan kell csinálni.

A feladat során a hallgató megismeri a programon túl a MATLAB programozásának rejtelmeit, az IEEE-STD-1241-es szabványt, továbbá részt vehet egy nemzetközileg is ismert tudományos programcsomag fejlesztésében.

Szoros együttműködés az előző témával.

Esemény-rekorder program illesztése A/D tesztelő programhoz (1 fő)

Kulcsszavak: A/D tesztelés, IEEE1241, grafikus felhasználói felület, jelfeldolgozás, MATLAB, szoftver tesztelés

Nemzetközi tudományos együttműködés során elengedhetetlen, hogy bizonyos kisérletek megismételhetőek legyenek. Továbbá fontos feladat egy programnál a hibás működés pontos dokumentálása. Különösen nagy kihívás grafikus felhasználói felületek tesztelése.

Ezen problémák kezelésére a tanszéken elkészült egy modul, amely grafikus felületeken történő felhasználói tevékenységeket rögzít. A jelölt feladata ennek az esemény-rekordernek a meglévő A/D programmal való szintetizálása, teszt-sorozatok generálása és az elért eredmények dokumentálása.

A feladat során a hallgató megismeri a programon túl a MATLAB programozásának rejtelmeit, a grafikus felületek tesztelési módszereit, továbbá részt vehet egy nemzetközileg is ismert tudományos programcsomag fejlesztésében.

Együttműködés az előző két témán dolgozókkal.

Hangszintézis, hangszerek

A tanszéken az évek során (kb. 1998-tól) számos önálló laboratórium téma, TDK ill. diplomaterv született. Maga a konzulens is orgonahang-szintézisből írta diplomáját. Ehhez kapcsolódó témák találhatók alább.

Pedálmodul orgonákhoz (2-3 fő)

Kulcsszavak: digitális jelfeldolgozás, mikrokontroller, hardver, szoftver, orgona, MIDI (Musical Instruments Digital Interface), PCM (Pulse Code Modulation), SMS (Spectral Modeling Synthesis)

Ma magyarországon rengeteg olyan kis templom van, ahol a meglévő orgona működik, de kicsi. Komoly fejlesztésére nincsen meg a megfelelő anyagi háttér, ugyanúgy mint lecserélésére sincs (pl. egy digitális orgonára). Amit viszont érdemes lehet megcsinálni, az a meglévő orgona kiegészítése egy hangmodullal. Egyrészt a manuál egészíthető ki egy MIDI adóval és további regiszterekkel, másrészt illeszthető az orgonához egy pedálsor, ami egy digitális orgonát vezérel. Hasonló feladat otthoni gyakorló-orgona készítése. A feladat elég nagy, akár diplomaterv is készíthető belőle.

Megvalósítandó lehet: MIDI-vezérlő pedálsor (esetleg illesztés meglévő pedálhoz), PC vagy DSP-alapú hangmodul (utóbbi esetben esetleg egyedi hardver), PCM vagy SMS vagy valami köztes hangszintézis, effektek (visszhang) házi orgonához, akusztikai rendszer tervezése/méretezése.

Csak elszántaknak.

Vissza
E-mail
Utolsó frissítés: 2005. január 13.