Villamosmérnök főszakirányok 2004

BEVEZETÉS

A Villamosmérnöki Szakon az ötéves képzés első éveiben természettudományi, műszaki és villamosmérnöki alapképzés folyik. A képzés második felében az oktatás az alapképzésre építve szakirányokban valósul meg.

Az oktatás szerkezete a következő oldalakon látható.

A tanterv egy fő szakirányt és mellék szakirányt tartalmaz a választható tantárgyakon kívül.

Egy-egy szakirány összetartozó tárgyak együttesét jelenti. A Villamosmérnöki és Informatikai Kar által meghirdetett 8 szakirány lefedi a villamosmérnöki tudományok teljes spektrumát.

Ez a kiadvány a fő szakirányokat ismerteti. A fő szakirányok évenként indulnak, keresztféléves indítás nincs. A Kar valamennyi fő szakirány indítását garantálja. Ennek érdekében az egyes szakirányokban a létszámok mind felülről, mind alulról korlátozottak. A hallgatók szakirányokba sorolása a tanulmányi eredmények alapján a Szakirány-választási szabályzatnak megfelelően történik.

A fő szakirányok általában 10-13 tárgyat ajánlanak fel, amelyek közül 6 tárgy felvétele kötelező. Ezen belül 1-3 megjelölt tárgy kötelező, míg a fennmaradó tárgyak választhatóak, de csak az adott szakirány által felajánlott tárgyak közül.

A fő szakirányok leírásában a célkitűzésen túl a bennük szereplő tárgyak címe, nagy részének a NEPTUN-kódja, rövid ismertetése, a tárgyak óraszáma, követelménye (v: vizsga, f: félévközi jegy), valamint a tárgyat oktató tanszék(ek) nevének rövidítése található.

Részletesebb felvilágosítást a hallgatók az egyes fő szakirányoknál megjelölt oktatóktól kaphatnak.

 

Beágyazott Információs Rendszerek főszakirány

Célkitűzés:

A szakirány beágyazott információs rendszerek tervezésére és kivitelezésére készít fel. Beágyazott információs rendszereknek azokat a számítógépes alkalmazói rendszereket nevezzük, amelyek autonóm működésűek és fizikai/technológiai környezetükkel intenzív információs kapcsolatban állnak. Ennek megfelelően a szakirány tárgyai a témakörhöz kapcsolódó átfogó ismeretek mellett különös hangsúlyt fektetnek az információ megszerzését, továbbítását, feldolgozását és felhasználását lehetővé tevő eljárások, ill. az ezek megvalósítására szolgáló hardver és szoftver elemek tervezési módszereinek bemutatására. A szakirány célja az ehhez szükséges elméleti ismeretek, átfogó gyakorlati ismertek és készségszintű ismeretek bemutatása, átadása. A szakirányt elvégző hallgatók megtanulják mind az információs folyamatok, mind az azokat megvalósító áramkörök, ill. berendezések kialakításának és fejlesztésének legfontosabb módszereit és eszközeit. a tanulmányaik részeként kiadott tervezési feladatok kidolgozásával alkalmassá válnak mikroprocesszoros berendezések és rendszerek tervezésére, ezen belül a hardver-szoftver együttes tervezésre, továbbá érzékelők és beavatkozók illesztésére, az összegyűjtött adatok feldolgozásához szükséges eljárások, valamint a vezérlő, feldolgozó és megjelenítő szoftver megtervezésére és elkészítésére.

 

6. félév

Beágyazott rendszerek BMEVIMM3062 kötelező 3/1/0/v/5 MIRT

A beágyazott rendszerek felépítése, fő jellemzői, alkalmazási területei. Főbb követelmények a beágyazott rendszerekkel szemben: A beágyazott rendszerek általános hardware és szoftver felépítése.

Kapcsolat a külvilággal, érzékelés, érzékelők és jelátalakítók. Érzékelők működési elvének bemutatása, például elmozdulás, elfordulás, erő, nyomás, hőmérséklet, áramlás, fényintenzitás és folyadékszint mérésére használható szenzorok. Mérésadatgyűjtők. Érzékelők, mérő-átalakítók kimeneti jelének eljuttatása a mérőkészülékekhez. Távadók, multiplexerek.

Mérő- és feldolgozó készülékek funkcionális blokkvázlata. Konkrét készülékekben alkalmazott áramköri megoldások.

A digitális jelfeldolgozás beillesztése mérőeszközökbe. A/D átalakítók. A digitális jelfeldolgozás hatása az alkalmazott méréstechnikára. Az eredmények megjelenítése: a hagyományosat meghaladó mennyiségű információ közlése a mért adatok kiértékelése alapján.

Logikai tervezés BMEVIMM3043 kötelező 3/1/0/v/5 MIRT

 

A logikai tervezés folyamata, a feladatmegfogalmazás különböző szintjei. A digitális rendszerek különböző szintjei. Magas szintű és többszintű leíró nyelvek (pl. VHDL) és alkalmazásuk a digitális rendszerek tervezésében. Számítógépes tervező (CAD) rendszerek; magas szintű viselkedési leíráson alapuló hardver-szintézis eszközei és módszerei. Az ellenőrzés szerepe a tervezési folyamatban, automatikus tesztelés, teszttervezés, a tesztelhetőre való tervezés szempontjai.

Beágyazott rendszerek megvalósítási formái, trendek. A programozható logikai eszközök szerepe, jelentősége a digitális rendszerek tervezésében. Programozható logikai rendszerek felépítése, PLA, PAL áramkörök, FPGA eszközök és alkalmazástechnikájuk.

Új irányok: a "system on a chip" megközelítés, a hardver-szoftver együttes tervezés, mint a beágyazott rendszerek tervezésének új megközelítése Az együttes tervezés eszközei és módszerei, a programozható logikai elemek szerepe a hardver-szoftver együttes tervezésben. A tanultak alkalmazása önálló tervezési feladatban.


Beágyazott rendszerek analízise labor BMEVIMM3063 kötelező 0/0/2/f/3 MIRT

 

Egyszerű beágyazott rendszerek vizsgálata. A jelfolyam követése az érzékelőktől a kijelzőkig, beavatkozókig. Érzékelők analízise, a jelek digitalizálása; A/D, és D/A átalakítók vizsgálata. Mérések digitális oszcilloszkóppal, analóg és digitális spektrum-analizátorokkal. Biológiai eredetű jelek vizsgálata, rezgésanalízis.


7. félév

Digitális jelfeldolgozás BMEVIMM4084 kötelező 3/1/0/v/5 MIRT

 

Információ-feldolgozás a beágyazott rendszereken belül. Jelek és rendszerek leírása dinamikus modellek segítségével. Kapcsolat a folytonos és diszkrét jelek és rendszerek között: a mintavételezés elvi állításai, gyakorlati alkalmazási lehetőségek és korlátok. A diszkrét Fourier-transzformáció tulajdonságai periodikus, tranziens és sztochasztikus jelek esetén. Kvantálás és kerekítés. Az A/D és D/A átalakítás méréstechnikai leírása. Kísérlettervezés.

Modellek illesztése mért jelekhez. A megfigyelők szerepe, alkalmazásuk közvetlenül nem mérhető mennyiségek meghatározására. Rezonátorbank és alkalmazása megfigyelőként. A rekurzív Fourier-transzformáció. Az adaptív módszerek alapjai. Mérések hibái, és ezek csökkentése. Az átlagolás fajtái, ezek hatása a mért jelre. A digitális szűrés alapjai. Jelek feldolgozása becslésekkel. A becslők legfontosabb fajtái. Maximum likelihood becslés. Optimális szűrés: Wiener- és Kalman-szűrő.

Lineáris rendszerek modelljének becslése: rendszer-identifikáció.


Szoftvertechnológia alapjai BMEVIMM4021 kötelező 3/1/0/v/5 MIRT

 

A tárgy felfogása szerint komplex környezetben működő bonyolult szoftverek fejlesztéséhez át kell tudnunk tekinteni a szoftverfejlesztési folyamat minden lépését a legmagasabb, paradigma szinttől egészen az alkalmazandó szoftvereszközökig, és meg kell értenünk az egyes elemek szerepét, működését és lehetőségeit. A tárgy tematikája a következő: Szoftver-életciklus modellek. Elvi alapok: programozási paradigmák, a procedurális, deklaratív és párhuzamos programozás elvi alapjai. Objektumorientált programozás. Implementációs eszközök: a Java programozási nyelv, mint procedurális fejlesztőeszköz. Deklaratív fejlesztőeszközök: Prolog, SQL, 4GL fejlesztőeszközök. Elemzési és tervezési módszerek és eszközök: dekompozíciós és absztrakciós eljárások, szoftverfejlesztési módszertanok és paradigmák kapcsolata, a strukturált és objektumorientált módszerek alapvonásai. Strukturált CASE eszközök (Oracle Designer/2000). A Rational Unified Method objektumorientált módszer. Az UML mint az objektumorientált módszerek általános modellező nyelve.

 

Logikai tervezés laboratórium BMEVIMM4018 kötelező 0/0/2/f/3 MIRT

 

FPGA integrált fejlesztői rendszerek megismerése és használata. Egy komplex tervezési feladat elkészítése a feladatspecifikációtól a programozható logikai eszközökön (XILINX FPGA) történő realizálásig. A megvalósított áramkör tesztelése.

 

8. félév

Számítógépes rendszerek analízise BMEVIMM4085 kötelező 3/1/0/v/5 MIRT

 

Számítógépes rendszerek modellezése, szimulációja. Számítógépes rendszerek teljesítő képessége, a teljesítőképesség mérése, teljesítmény-analízis, terhelés-generálás. A teljesítmény analízis eszközei: statisztikai vizsgálatok, benchmarkok. Funkcionális elemek teljesítőképességének hatása a teljes rendszer teljesítőképességére.

Elosztott rendszerek modellezése. Kommunikációs kapcsolatok modellje és számítógép hálózatok teljesítmény analízise.

Számítógépes rendszerek megbízhatósága, hibamodellek, a rendszer-megbízhatóság mértékei.

Hibatűrő rendszerek felépítése, a redundancia, (hardver redundancia, információ redundancia, szoftver redundancia), hibadetektálás, degradáció javítás. Analitikus és szimulációs elemzés.

Számítógépes rendszerek információ védelme, számítógépes biztonságtechnika.

 

Mikroprocesszoros rendszerek laboratórium BMEVIMM4086 kötelező 0/0/2/f/3 MIRT

 

  • Általános célú mikrokontroller felépítése, szoftver és hardver felületei. Program és adatmemória, reset és stand-by áramkörök, nyomógombok illetve kijelzők illesztése, működtetése. Mikrokontrollerrel felépített berendezés tipikus egységeinek vizsgálata. Hardver és szoftver fejlesztés in-circuit emulátorral.
  • RISC mikrokontroller felépítése, szoftver és hardver felületei. Perifériák megvalósítása, illesztése. PIC programozás. Programfejlesztés szimulátor segítségével.
  • Jelfeldolgozó processzorok (DSP-k) és alkalmazástechnikájuk

9. félév

Beágyazott rendszerek tervezése BMEVIMM5157 kötelező 3/1/0/v/5 MIRT

 

A beágyazott rendszerek részletes felépítése. Főbb követelmények a beágyazott rendszerekkel szemben: funkcionális követelmények, időzítési követelmények (valós idejű működés, reaktív működés), megbízhatósági követelmények. Beágyazott rendszerek hardware és szoftver felépítése, mikrovezérlők, DSP-k, célhardverek szerepe. Beágyazott rendszerek megvalósítási formái. A beágyazott rendszerek szerepe a számítógépes mérőrendszerekben, szoft műszerek. Intelligens érzékelők és szerepük a beágyazott rendszerekben. Beágyazott rendszerek tervezési elvei, módszerei. Komplex tervezés, fejlesztés, dokumentálás gyártás, szerviz. A minőségbiztosítás problémái. Alkalmazás specifikus beágyazott rendszere tervezése, esettanulmány.

 

Információs rendszerek laboratórium BMEVIMM5158 kötelező 0/0/2/f/3 MIRT

 

  • Mérőberendezések rendszerbe kapcsolásának eszközei. műszerbuszok működésének vizsgálata.
  • Intelligens kezelői felület kialakítása. A virtuális műszer koncepció. C programfejlesztés LabWindows támogatással.
  • Digitális berendezések tesztelhetőségének modellbázisú vizsgálata: egy részegység hibaszimulációja.
  • Számítógép-hálózatok hibatűrése: egy bridge felhasználásával a hibatűrési megoldásokat (redundáns hálózat létrehozása, spanning tree protokoll nyomon követése, paraméterezése) vizsgálata.
  • Hibadetektáló eljárások vizsgálata hibainjektálással: UNIX környezetben a szokásos védelmek (memóriatérkép, nem létező utasításkód stb.) hibainjektálásos vizsgálata, különféle hibatűrő megoldások (pl. szoftver watchdog) hatékonyságának mérése. A mérési eredmények statisztikai analízise.

Önálló laboratórium, 8. félév BMEVIMM4063 kötelező 0/0/6/f/8 MIRT

Önálló laboratórium, 9. félév BMEVIMM5023 kötelező 0/0/6/f/8 MIRT

 

A hallgatók a következő témakörökhöz kötődő gyakorlati témákban mélyíthetik el ismereteiket:

  • Mikroprocesszorok alkalmazása, mikroprocesszoros rendszerek fejlesztése, FPGA eszközök használata, VLSI IC-k tervezése.
  • Párhuzamos számító rendszerek (pl. multi-DSP rendszerek) alkalmazása.
  • DSP hardver és szoftver rendszer fejlesztése, digitális jelfeldolgozás: méréstechnikai és akusztikai alkalmazások.
  • Lokális hálózatok; multimédia alkalmazások
  • Önellenőrző áramkörök tervezése, nagy-megbízhatóságú rendszerek, hibatűrő rendszerek tervezése és analízise.
  • Precíziós méréstechnika.
  • Orvosbiológiai méréstechnika: mozgásanalízis, intelligens orvosi műszerek fejlesztése.
  • Neurális hálózatok, alakfelismerés, orvosi diagnosztika.
  • Intelligens rendszerek, méréstechnikai és Internet közeli alkalmazások, intelligens ágensek.
  • Elosztott információs rendszerek integrálása (pl. elektronikus kereskedelem, információ keresés, környezetvédelem alkalmazási területeken HTML, Java, CORBA technológiákkal).

Előtanulmányi rend

A szakirány megkezdéséhez szükséges feltételeket a BME Kreditrendszerű Képzés Tanulmányi és vizsgaszabályzata írja elő.

A szakirányon belüli előtanulmányi rendet a megadott szemeszterek sorrendje rögzíti.

A Szakirány tárgyaival kapcsolatos kérdésekben felvilágosítást ad:

Dr. Horváth Gábor docens, R. épület I.12, telefon: 463-26-77, e-mail: horvath@mit.bme.hu

 

Bővebb információ a tantárgyakról a http://www.mit.bme.hu/oktatas/ címen található.

Dr. Péceli Gábor

egyetemi tanár
tanszékvezető
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

 

Energia-átalakító rendszerek főszakirány

Célkitűzés:

A megtermelt villamos energia túlnyomó része elektronikus-, elektromechanikus- vagy elektrotermikus átalakítás után kerül felhasználásra. Az energiaátalakítás jelentős műszaki- és gazdasági követelményeket támaszt mind a fejlesztőkkel, mind a gyártókkal szemben az egyre jobb hatásfokú, dinamikájú, a táphálózatot és a környezetet a lehetőségekhez mérten egyre kevésbé terhelő átalakítók előállítására és gyakorlati alkalmazására. Az energiaátalakítást nemcsak az iparban, járműtechnikában, hanem az élet minden területén alkalmazzák.

A szakirány tananyaga az alapvető energia-átalakító eszközök valamint a kiszolgáló irányítási, felügyelő és információs rendszerek tárgyalásával megfelelő alapot szolgáltat az egyes energia-átalakító szakterületek művelői számára. A képzés során a hallgatók megismerkednek az energia-átalakító rendszerek tervezésének és irányításának legkorszerűbb számítógépes eszközeivel is. A képzés hatékonysága érdekében a szakirány egymásra épülő kötelező tárgyakból áll.

A szakirány célja olyan villamosmérnökök képzése, akik az energiaátalakítás területén szerzett ismeretük birtokában konvertálható tudással rendelkeznek az egyes iparágak széles vertikumában tervezési, gyártási és üzemeltetési feladatok ellátására. A villamos energiaátalakítás egy-egy szakterületének speciális ismeretanyagát a hallgatók a megfelelő mellékszakirány, választható tárgyak, önálló laboratórium és a diplomatervezés keretében sajátíthatják el.

 

6. félév

Elektronikus átalakítók BMEVIAU3033 kötelező 4/0/0/v/5 AT

A teljesítményelektronikai félvezető eszközök működése, jellemzői, jelleggörbéi. A nemlineáris áramkörök analízise és szintézise, modellezése és szimulációja. Hálózati egy- és háromfázisú AC-AC és AC-DC átalakító-kapcsolások működése, jellemzői és visszahatásuk a hálózatra. Egy- és többnegyedes DC-DC, egy- és többfázisú DC-AC átalakító-kapcsolások, modulációs módok, szűrőkörök. Feszültség és áraminverterek. Rezonáns DC-DC, DC-AC átalakító-kapcsolások alapjai. Egységnyi teljesítménytényezőjű átalakító-kapcsolások. Az átalakító-kapcsolások főbb alkalmazási területe.

 

Villamos gépek BMEVIVG3034 kötelező 4/0/0/v/5 VET

 

Egy- és háromfázisú transzformátorok állandósult és tranziens üzeme. Gépcsoport kinematikája, statikus stabilitás. Transzformátorok és forgó villamos gépek melegedése, hűtése és kiviteli formái. Háromfázisú forgógépek felépítése, működése. Térvektoros módszer alkalmazása háromfázisú gépekben. Aszinkrongép állandósult üzeme. Hengeres és kiálló pólusú szinkrongép. Reluktancia motorok és állandómágneses gépek. Egyenáramú generátorok és motorok állandósult üzeme és jelleggörbéi. Háromfázisú gépek aszimmetrikus üzeme, szimmetrikus összetevők módszere. Egyfázisú és segédfázisos gépek.

 

Laboratórium I BMEVIVG3035 kötelező 0/0/2/f/3 VET, AT

 

A négy féléves tárgyban a laboratóriumi gyakorlatok az előadott tárgyakhoz kapcsolódnak. A tárgyankénti általában 4db 4 órás gyakorlatokat a hallgatók önállóan max. 4 fős csoportokban, a kiértékelést egyénileg vagy csoportosan végzik.

Laboratóriumi gyakorlatok témái: Transzformátor, Aszinkrongép, Szinkrongép, Egyenáramú gép, Hálózati kommutációs átalakítók, DC-DC átalakítók, DC-AC átalakítók, Rezgőkörös átalakítók.

 

7. félév

Villamos hajtások BMEVIVG4002 kötelező 4/0/0/v/5 VET

 

Villamos hajtások dinamikája. Egyenáramú, aszinkron és szinkrongépes hajtások jelleggörbéi, tranziens üzem. Ward-Leonard, áramirányítós és szaggatós egyenáramú hajtások egy- és négynegyedes üzeme, mezőgyengítés. Frekvenciaváltós aszinkron és szinkronmotoros hajtások, feszültség- és áraminverteres táplálás, mezőgyengítéses üzem. Impulzusszélesség moduláció alkalmazása. Közvetlen frekvenciaváltós hajtások. A motor és inverter elemeinek igénybevételei, villamos hajtások tervezése. Hajtásszabályozás alapjai: alárendelt áramszabályozás, váltakozó-áramú hajtások mezőorientált-, ill. közvetlen nyomaték-szabályozása. Alkalmazási példák.

 

Irányítástechnika BMEVIAU4003 kötelező 4/0/0/v/5 AT

 

Optimális irányítási rendszerek. Állapotbecslés, állapot-visszacsatolás. Nemlineáris rendszerek irányítása. Változó struktúrájú irányítás. Többváltozós rendszerek irányítása, szétcsatolás. Analóg és digitális irányítás. Folyamatirányító számítógépek, PLC-k, mikrokontrollerek, jelprocesszorok, programozható logikák. Jelek érzékelése, leválasztása, digitalizálása. Beavatkozók, időzítésük, galvanikus leválasztásuk. AC-DC, DC-DC és DC-AC átalakítók szabályozástechnikai modelljei, irányítási elvei (időoptimális szabályozás, inverz nemlinearitás, impulzus-moduláció) és azok meg-valósítása.

 

Laboratórium II BMEVIVG4004 kötelező 0/0/2/f/3 VET, AT

 

Laboratóriumi gyakorlatok témái: Áramirányítós egyenáramú hajtás, Szaggatós egyenáramú hajtás, Áraminverteres aszinkronmotoros hajtás, Optimális szabályozások, Érzékelők és illesztők, PLC-k vizsgálata.

 

8. szemeszter

Villamos készülékek és hálózatok BMEVINF4001 kötelező 4/0/0/v/5 VET

 

Olvadóbiztosítók, kismegszakítók, kontaktorok, kapcsolók, motorvédők, mozgó alkatrész nélküli félvezetős kapcsolók és szilárdtest relék felépítése, jellemzői és alkalmazása. Elektromágnesek. Érintésvédelem. A villamosenergia-rendszer struktúrája, helyettesítő kapcsolások. Szimmetrikus összetevők, hálózati hibák, zárlatszámítás, feszültségszabályozás, meddőteljesítmény kompenzálás. Hálózati védelmek felépítése és fajtái, üzemzavari automatikák.

 

Laboratórium III BMEVIVG4046 kötelező 0/0/2/f/3 VET, AT

 

Laboratóriumi gyakorlatok témái: Feszültség-inverteres aszinkron motoros hajtás, Egyenáramú szabályozott tápegység, Olvadó biztosítók és kismegszakítók, Szilárdtest relék és elektromágnesek, Elektronikus túláram-védelem, Távolsági védelem.

 

Önálló laboratórium BMEVIVG4047 kötelező 0/0/6/f/8 VET, AT

 

Az önálló laboratórium tárgy keretében a hallgatók 1-2 fős csoportokban a témavezetőjük irányításával önállóan oldanak meg műszaki feladatokat. A feldolgozásra kerülő témák, főként az elektromechanikus, az elektronikus és az elektrotermikus átalakítók, a villamos gépek, a teljesítményelektronikai berendezések, a szabályozott villamos hajtások, az irányítástechnika, a diagnosztika és monitoring, a járművillamosság és a hálózati visszahatások témakörökhöz és számítógéppel segített módszerekhez kapcsolódnak. A témák részét képezik a tanszékeken folyó kutatásoknak-fejlesztéseknek. A hallgatók önálló mérnöki tevékenységet végeznek, aminek keretében egyéni érdeklődésüknek megfelelően egy szűkebb tématerületen belül elmélyíthetik tudásukat, ismereteiket.

Az önálló laboratóriumi témák hazai és külföldi diplomatervezés, tanulmányutak, pályázatok alapjául szolgálhatnak.

 

9. szemeszter

Szabályozott villamos hajtások BMEVIVG5001 kötelező 4/0/0/v/5 VET

 

Nyomaték szabályozási módok egyenáramú, aszinkron, szinkron, kapcsolt reluktancia és léptető-motororos hajtásoknál. Inverterről táplált aszinkron és szinkronmotorok frekvencia és fluxus szabályozása. Aszinkron és szinkronmotorok mezőorientált áramvektor szabályozása. Fordulatszám és pozició-szabályozás. Intelligens mikroszámítógépes hajtásirányítás. Szabályozott villamos hajtások alkalmazásai: szerszámgépek és robotok szervóhajtásai, járművek szabályozott villamos hajtásai. Többgépes hajtásszabályozások.

 

Laboratórium IV BMEVIVG5004 kötelező 0/0/2/f/3 VET

 

Laboratóriumi gyakorlatok témái: Mezőorientált szabályozású aszinkron motoros hajtás, Szinkrongépes szervóhajtás, Kapcsolt reluktancia motoros hajtás, CNC szerszámgép vezérlő, Indukciós hevítő, Indukciós hevítő tápforrásai.

 

Önálló laboratórium BMEVIVG5005 kötelező 0/0/6/f/8 VET, AT

 

Az előző félévi munka folytatása, vagy új téma választása a 8. félévben leírtak szerint.

 

Előtanulmányi rend:

Szakirány megkezdéséhez szükséges feltételeket a BME Kreditrendszerű Képzés Tanulmányi Szabályzata tartalmazza.

 

A szakirányról további felvilágosítást ad:

Hermann Imre adjunktus, V2. épület 440.

dr.Veszprémi Károly docens, V1. épület 308.

 

A szakirány oktatásában résztvevő tanszékek vezetői:

dr. Vajk István

egyetemi docens
tanszékvezető
Automatizálási Tanszék
 

dr. Schmidt István

egyetemi tanár
tanszékvezető
Villamos Energetika Tanszék

 

Infokommunikációs rendszerek főszakirány

Célkitűzés:

A szakirány a távközlő- és számítógép hálózatok, ezeken nyújtható szolgáltatások és segítségükkel megvalósítható -- beszéd, adat, kép, videó, multimédia és összetett információs társadalmi -- alkalmazások területén nyújt időtálló szakmai tudást, ismerteti a feltörekvő megoldásokat, és teremt készséget fejlesztési, tervezési és üzemeltetési feladatok megoldásához. A szakirány tárgyai segítenek egy-egy részterületen önálló laboratóriumi munkával megszerezhető elmélyült ismeretek más részterületekre való kiterjesztésében. A szakirány felkészíti a hallgatókat mérnöki feladatok ellátására az infokommunikációs szolgáltatóknál és gyártóknál, az elektronikus gazdaság és kormányzat effajta rendszereit működtetőinél, az értéknövelt szolgáltatásokat előállító kis- és középvállalkozásoknál, stb.

 

A szakirány tárgystruktúrája

6. félév

Kapcsolás- és jelzéstechnika

IP alapú távközlés

7. félév

Hozzáférési hálózatok

Mobil és szélessávú kommunikáció

8. félév

Infokommunikációs hálózatok és szolgáltatások

vagy: Forgalmi teljesítményelemzés

9. félév

Multimédia alkalmazások

vagy: Médiakommunikációs rendszerek

 

A szakirány tárgyainak rövid tematikája

6. szemeszter

Kapcsolás- és jelzéstechnika BMEVITT3002 kötelező 4/0/0/v/5 TMIT

A tantárgy célja, hogy ismertesse az áramkör- és csomagkapcsolt infokommunikációs hálózatok felépítését, jelzésrendszereit és kapcsolástechnikáját, a PSTN (Public Switched Telephone Network), az ISDN és a cellás mobil hálózati struktúrákat.

Digitális kapcsolóközpontok rendszertechnikai felépítése. Előfizetői vonalak illesztése. Kapcsolómezők felépítése és forgalmi viszonyai. Időosztásos és térosztásos elektronikus kapcsolómezők. Nemzetközi számozási terv. Azonosítók Nemzeti Felosztási Terve. Számhordozhatóság, közvetítő választás.

Az ISDN hálózatok funkcionális egységei, interfészei és szolgáltatásai. DSS1 digitális előfizetői hozzáférés jelzésrendszer. A digitális közös csatornás hálózati jelzésrendszer.

A mobil hírközlő hálózatok rendszertechnikai felépítése és funkcionális elemei: GSM, TETRA, GPRS, UMTS. A mobil hálózatokban a kapcsolás- és jelzésrendszerek specifikumai. Mobil hálózati protokollok.

VoIP (Voice over IP) megoldások jelzésrendszerei. ATM kapcsolás.

Távközlési szoftverek és protokollok formális specifikációja SDL (Specification and Description Language) nyelven. A protokollok megvalósításának, ellenőrzésének és tesztelésének folyamata.

 

IP alapú távközlés BMEVITT3003 kötelező 4/0/0/v/5 TMIT

 

A tantárgy célja a csomag- és ezen belül az IP (Internet Protocol) alapú infokommunikációs hálózatok működése elméleti és gyakorlati alapjainak megismertetése.

Kommunikációs alapelvek, az IP hálózatok felépítése és működése, az INTRANET és az INTERNET közötti különbségek. IP csomagok átvitele különböző vezetékes átviteli technikákkal (Pl. Ethernet); címzési módok, hálózati topológiák és útválasztási algoritmusok. IP csomagok átvitele ATM és MPLS hálózaton. Alapvető IP hálózati protokollok, mint a TCP (Transmisson Control Protocol) és az UDP (User Datagram Protokol) és a kapcsolódó forgalomvezérlési mechanizmusok.

IP alapú hálózati alkalmazások, ezek működése és protokolljai: kliens-szerver architektúra, file transzfer, domain név struktúra, levelezés, WWW (World Wide Web). Az internet-forgalom jellemzői. Elméleti modellek, szimulációs eljárások és alkalmazásuk erőforrás-méretezésre.

Az összeköttetés minőségi jellemzői, architektúrák és eljárások a minőségi követelmények biztosítására, Intserv, Diffserv. Valós idejű alkalmazások, VoIP. A hálózat-biztonság alapjai: tűzfal, címtranszláció, VPN (Virtual Private Network). IPv6, illetve mobil IP hálózatok felépítése, működése, protokolljai. IP hálózatok menedzselése.

Távközlő és számítógép-hálózati architektúrák összehasonlítása.

 

Infokommunikációs laboratórium I. BMEVITT3004 kötelező 0/0/2/f/3 TMIT

 

A Laboratórium I. célja egyrészt a szakirány elméleti tantárgyaiban tanított ismeretek gyakorlati ismeretekkel való kiegészítése, másrészt egyszerű mérnöki feladatok megoldása konzulensi témavezetéssel.

A célkitűzés első része programozott mérési gyakorlatokkal valósul meg, a célkitűzés második része teljesüléséhez a hallgatók a konzulensek által meghirdetett témák közül választanak, ezt követően a választott témához kapcsolódó feladaton dolgoznak.

 

7. szemeszter

Hozzáférési hálózatok BMEVITT4158 kötelező 4/0/0/v/5 TMIT

 

A tárgy a távközlő- és számítógép hálózatok felhasználóközeli szegmensével, a hozzáférési hálózatokkal foglalkozik, érint egyes alapvető megvalósítási kérdéseket, és kiterjed a felmerülő szervezési problémák jellegzetes megoldásaira is.

A hozzáférési hálózatok felépítése, rendszertechnikája, különféle vezetékes és vezetékmentes megoldásai.

A sávszélesség korlátozottságának hatásai (pl. szimbólumközi áthallás), illetve a többszörös kihasználás lehetőségei hozzáférési hálózatokban. Az átvitel robosztusságát biztosító hibaarányjavító eljárások (jellegzetes vonali kódolások, adaptív kiegyenlítés). Modemek alkalmazása vezetékes és vezeték nélküli távközlő technológiákban. Jellegzetes csatlakozási felületek. Gyakorlati példák: az ISDN, primer PCM, xDSL vonali átvitel.

Hibakorlátozó kódolás alkalmazása, ARQ és FEC rendszerek. A hibajavító kódolás algebrai alapjai, lineáris blokk-kódok véges testek felett. Reed-Solomon kódok, hibajavítás RS kódokban. BCH kódok konstrukciója. Az adatbiztonság nyújtásának algoritmikus alapjai, digitális aláírás.

Vezetéknélküli helyi hálózatok (WLAN) kialakítása és menedzselése, létező és fejlesztés alatt álló technológiák (IEEE 802.11x, HiperLAN/2). Wi-Fi rendszerelemek és funkciók, alkalmazási lehetőségek, roaming megoldások, AAA (hitelesítés, jogosultság, számlázás), biztonsági protokollok. Vezetéknélküli személyi hálózatok (WPAN), Bluetooth architektúra. Ad-hoc hálózatok, 4G hozzáférési rendszerek, szenzor hálózatok.

A hozzáférési technológiák összehasonlítása.

 

Mobil és szélessávú kommunikáció BMEVIHV4164 kötelező 4/0/0/v/5 SzSzHVT

 

Szélessávú kommunikációs rendszerek. A szélessávú digitális hírközlés alapjai. A fizikai és az adatkapcsolati réteg: forrás, jelfeldolgozás, csatorna. Minőségi jellemzők. Modulációs eljárások, jelalakok. Zaj, lineáris és nemlineáris torzítás, interferencia, a rádiófrekvenciás és az optikai sáv különbségei. Csatornakódolási eljárások, kódolt moduláció, kiterjesztett spektrumú modulációk, folytonos fázisú modulációk.

Az optikai hírközlés fizikai alapjai. A fény terjedése a fényvezetőszálban (dielektromos hullámvezetőben). Csillapítás, nemlineáris hatások, diszperziók, stb. Fény adók és vevők. Alapvető optikai eszközök (pl. iránycsatolók, rácsok, szűrők, hullámhossz nyalábolók és bontók) működési elve. Optikai erősítők alkalmazása. Kedvezőtlen terjedési tulajdonságok elhárítása.

A fix és mobil, földi és műholdas rádiócsatorna tulajdonságai: többutas terjedés, fading jelenségek, meteorológiai hatások. A fading-hatások elhárítása: diverziti módszerek, adaptív eljárások (kiegyenlítés, moduláció, kódolás, intelligens antennák stb.). GEO, MEO, LEO műholdas csatornák. A szélessávú csatorna megosztása: WDM az optikában; FDMA, TDMA, CDMA, SDMA a mobil és a műholdas technikában.

Alkalmazási példák: gerinchálózati optikai összeköttetések és WDM hálózatok; földi mobil hírközlő rendszerek (pl. GSM, UMTS, 4G). Rögzített és mozgó, földfelszíni és műholdas, rádiós és szabadtéri optikai hozzáférési rendszerek: épületen belül, nagyvárosban és terepen. Földfelszíni és műholdas rendszerek gerinchálózati, helymeghatározási, szinkronizálási, mérési célokra. Szoftver rádió.

 

Infokommunikációs laboratórium II. BMEVITT4160 kötelező 0/0/2/f/3 TMIT

 

A tantárgy célja a Laboratórium I. céljához hasonló. A programozott mérési gyakorlatok témái: a digitális távközlési interfészek, beleértve az adatkapcsolati és hálózati protokollok, a közös csatornás hálózati jelzésprotokollok, a mobil hálózati protokollok, az IP csomagok átvitele, beszéd átvitele IP hálózaton. A mérnöki feladat megoldásának keretében a hallgatók a Laboratórium I-ben választott -- vagy újonnan választott -- témához kapcsolódó feladaton dolgoznak.

 

8. szemeszter

Infokommunikációs hálózatok és szolgáltatások BMEVITT4159 elágazó 4/0/0/v/5 TMIT

 

A tárgy célja a hálózatok kialakításával, tervezésével, üzemeltetésével, mérésével és fenntartásával kapcsolatos feladatok és megoldások megismertetése, különös tekintettel a korszerű irányzatok és a gyakorlati ismeretek együttes átadására.

Szolgáltatásnyújtás fontosabb funkcionális elemei. Az infokommunikációs hálózatok feletti szolgáltatások rendszerezése és követelményeik a hálózattal szemben. Szolgáltatás összetett technológiájú hálózati platformokon.

Korszerű gerinc/transzport hálózati technológiák: SDH, ATM, ngSDH, RPR, GbE, 10 GbE, OTN, ASON; többrétegű hálózatok (ASTN/GMPLS), különös tekintettel hálózatmenedzselési képeségeikre. Vezetékes és vezetékmentes hálózati technológiák összehasonlítása.

Tervezési, konfigurálási kérdések, megbízhatósági, életképességi, védelmi és helyreállítási követelmények, fejlődési irányzatok. A hálózatok tervezésének és optimalizálásának módszerei, a rendelkezésre állás növelésének módszerei. Útválasztási algoritmusok.

A hálózatok és a távközlő berendezések átviteli és illesztési jellemzői, ezen jellemzők mérésének és monitorozásának módszerei. A hálózat üzemvitelének és menedzselésének kérdései. A hálózatok fenntartási kérdései a GSM mobil hálózatok példáján keresztül.

 

Forgalmi teljesítményelemzés BMEVIHI4172 elágazó 4/0/0/v/5 HT

 

A tantárgy célja infokommunikációs rendszerek forgalmi viselkedésének, forgalmi elemzési és tervezési módszereinek bemutatása.

A tananyag a megelőző félévekben tanult elméleti ismeretek távközlési alkalmazási szempontból történő ismétlése és tágítása után az infokommunikációs rendszerek forgalmi elemzési módszereit tárgyalja. Olyan gyakorlati forgalmi problémák elemzését mutatja be, amelyek kapcsolatot teremtenek az elméleti háttér és az infokommunikációs mérnöki ismeretek között. A tantárgy keretében a sorbanállásos rendszerek alapfogalmai és alapmodelljei mellett megismerkedünk a sorbanállásos rendszerek tipikus forgalmi teljesítményjellemzőivel (pl. kihasználtság, késleltetés) és azok analízisével. Az előadásokon szemléltetjük e modellezési módszerek alkalmazását létező infokommunikációs hálózatok forgalmi elemzésére és tervezésére.

 

Infokommunikációs laboratórium III. BMEVITT4163 kötelező 0/0/2/f/3 TMIT+SzHVT

 

A tantárgy célja a szakirány elméleti tantárgyaiban tanított ismeretek elmélyítése programozott mérési gyakorlatokon. A mérési gyakorlatok témái: digitális jelátvitel réz- és optikai kábelen, csőtápvonal, tölcsérantenna, digitális vonalszakasz kiegyenlítése, xDSL (Digital Subscriber Line) technológia.

 

Önálló laboratórium I. BMEVITT4077 kötelező 0/0/6/f/8 TMIT

 

Összetett mérnöki feladat önálló megoldása a konzulensek által meghírdetett, a szakirány területére eső témákban.

 

9. szemeszter

Multimédia alkalmazások BMEVITT5030 elágazó 4/0/0/v/5 TMIT

 

A tárgy célja a multimédia-világ műszaki kérdéseinek működés- és alkalmazás-orientált megismerése.

Multimédia rendszerek elemei, multimédia eszközök és szolgáltatások jellemzői, osztályozása. Az akusztika alapjai; egy- és többcsatornás hangrendszerek, műveletek a hangtartományban. Az emberi beszéd, mint kiemelt akusztikus jel. Emberi látás, színlátás; műveletek a képtartományban. Képtárolási és -átviteli állományformátumok. A videójel-feldolgozás alapjai. Álló-, mozgókép és hang tömörítő eljárások. Szubjektív és objektív minősítési módszerek. Internetes műsorszórás; streaming és multicasting, push és pull technológiák. Adatszóró és tartalomterítő rendszerek.

Adattömegek archiválási és visszakeresési kérdései. Multimédia alkalmazások, lehetőségek a mobilkészülékek hardver és szoftver architektúrájában.

Ember-gép kapcsolat, interaktivitás, dialógus és beszédkommunikáció alapú rendszerek; dokumentum-modellek; tartalom-leíró nyelvek (WML, XML, HTML); animációs alkalmazások. Virtuális valóság megteremtése helyben, és virtuális jelenlét távol. A ‘Web-design’ műszaki kérdései. Multimédia alkalmazások biztonsága.

 

Médiakommunikációs rendszerek BMEVIHI5046 elágazó 4/0/0/v/5 HT

 

A tárgy célja megismertetni a hallgatókkal azokat a szélessávú médiakommunikációs rendszereket, amelyekkel szinte tetszőleges minőségű audió és videó tartalom a fogyasztóig (hallgató, néző, multimédia felhasználó) továbbítható.

Az emberi hallás és látás pszichofizikai alapjai és legfontosabb jellemzői. Az audió és videójel sajátosságai, az egyes formátumok és azok jellemzői. Az analóg audió- és videókódolás. A jó minőségű médiatartalom digitális reprezentációja, bitsebesség igénye. A leghatékonyabb bitsebesség csökkentési eljárások elvei, és azok megvalósításai (JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, AC-3).

Analóg és digitális szélessávú technológiák, melyek lehetővé teszik a Hifi minőségű hang és a minimum normál felbontású mozgókép átvitelét. A DVB (Digital Video Broadcasting) a DAB (Digital Audio Broadcasting), és a DRM (Digital Radio Mundial) védjeggyel ellátott megoldások elve, rendszertechnikája, csatornakódolása, a vevők felépítése, a megvalósítható szolgáltatások, és elterjedettségükről a világban. E szélessávú rendszerekhez definiált visszirány technológiák (PSTN, DECT, GSM, kábel, RF, műhold) és a megvalósítható szolgáltatások.

 

Infokommunikációs laboratórium IV. BMEVITT5036 kötelező 0/0/2/f/3 TMIT

 

A tantárgy célja a szakirány elméleti tantárgyaiban tanított ismeretek elmélyítése programozott mérési gyakorlatokon. A mérési gyakorlatok témái: STM-1 NNI (Synchronous Transfer Mode Network Node Interface), ATM kapcsoló, IP csomagok átvitele ATM hálózaton, ADSL management, beszéd- és képkódolás, automatikus beszédfelismerés.

 

Önálló laboratórium II. BMEVITT5037 kötelező 0/0/6/f/8 TMIT

 

Összetett mérnöki feladatok megoldása önállóan, konzulensi támogatás mellett.

 

A Szakirány tárgyaival kapcsolatos kérdésekben felvilágosítást ad:

Dr. Sallai Gyula egyetemi tanár

I épület, B-220. szoba

Telefon: 463 1830

E-mail: sallai@tmit.bme.hu

 

Dr. Csopaki Gyula docens

I épület, B-224. szoba

Telefon: 463 2589

E-mail: csopaki@tmit.bme.hu

 

Dr. Henk Tamás docens

I épület, E-348. szoba

Telefon: 463 4188
E-mail: henk@tmit.bme.hu

 

A szakirány koordinátora: Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

Dr. Sallai Gyula

egyetemi tanár,
tanszékvezető

 

 

 

Irányítástechnikai és Robotinformatikai főszakirány

Célkitűzés:

A szakirány az irányítástechnika és a robotika, mint két fő tématerület szerint csoportosítva tárgyalja a szükséges szakmai ismereteket, továbbá a kapcsolódó alkalmazói számítástechnikai és informatikai ismeretanyagot. A három kötelező tantárgy tananyaga mindkét terület legfontosabb szakmai ismereteit megalapozza. A választható tárgyakból a két területre egy-egy tárgycsomagot ajánlunk, amelyből a hallgató az érdeklődési körének megfelelően választ egyet. Az előadásokon megismert rendszertechnikai, tervezői és alkalmazói ismeretek elmélyítését laboratóriumi mérések biztosítják.

Az irányítástechnika területén olyan mélységű képzés megvalósítása a cél, mely alapján a hallgatók el tudják végezni többszintű, számítógépes folyamatirányító rendszerek tervezését, megvalósítását, a szükséges irányítási algoritmusok kiválasztását és implementálását. Az ehhez szükséges elméleti és gyakorlati ismeretek egyaránt megtalálhatók a tantárgyak tematikáiban. Bemutatják a folyamathoz kapcsolódó érzékelőket és beavatkozókat, a folyamatközeli irányító berendezések tervezésének szempontjait és módszereit, az ehhez szükséges számítógéptechnikai és a valósidejű és más speciális szoftver ismereteket. Az elméleti tantárgyak anyaga a korszerű, nagy rendszerek leírási módjait, irányítási módszereit és algoritmusait ismerteti.

A robotika területén a cél olyan villamosmérnökök képzése, akik jártasak az irányítástechnikában, a számítástechnikában és a digitális technikában, és ezen túlmenően speciális ismeretekkel rendelkeznek a korszerű ipari, mobilis és kooperáló robotok irányító rendszereinek tervezése területén és a realizálásukhoz szükséges, de máshol is hasznosítható olyan általánosabb diszciplinákban, mint a párhuzamos architektúrák, valósidejű rendszerek, számítógépes látórendszerek és mesterséges intelligencia eszközök. Ezáltal képesek más területek szakembereivel közösen olyan interdiszciplináris informatikai és irányítástechnikai feladatok megoldására, amelyek az automatizált rendszerek fejlesztése és alkalmazása során fordulnak elő.

 

6. félév

Robotok irányítása BMEVIFO3039 kötelező 4/0/0/v/5 IIT

 

A robotirányítás alapjául szolgáló (kinematikai és dinamikus) robotmodellek, pályatervezési módszerek, a szabad mozgás (decentralizált kaszkádszabályozás, kiszámított nyomatékok módszere, csúszó szabályozás, RMAC, nemlineáris szétcsatolás) és a korlátozott mozgás (pozíció és erőirányítás) irányítási algoritmusai, a robotok identifikációja és adaptív irányítása, a robotirányítás real-time aspektusai.

 

Irányítások számítógép-technikája BMEVIFO3040 kötelező 4/0/0/v/5 IIT

 

A számítástechnikai eszközök folyamatirányító rendszerekbe integrálása speciális módszertant igényel. A tantárgy az e területen alkalmazható hardver és szoftver eszközökről és ezek alkalmazástechnikájáról kíván ismereteket adni a folyamatközeli irányítóberendezések felépítésének bemutatásával és e berendezések folyamatba való illesztésének megtanításával.

 

Irányítástechnikai labor BMEVIFO3041 kötelező 0/0/2/f/3 IIT, AT,VET

 

A hallgatók (minden félévben) 6 darab 4 órás mérést végeznek el előírt tematika alapján, melynek témája az irányítástechnika laborban hőmérsékletszabályozás, hatkomponensű erő/nyomaték érzékelő, irányítás Möller PS-4 PLC-vel, fordulatszámszabályozott szervohajtás, identifikációs módszerek vizsgálata és adaptív algoritmusok vizsgálata.

 

7. szemeszter

Irányításelmélet BMEVIFO4009 kötelező 4/0/0/v/5 IIT

 

Mintavételes SISO szabályozások tervezése. Többváltozós rendszerek irányítási problémái. Állapotvisszacsatolás és minimálisrendű állapotmegfigyelő tervezése állapottérbeli módszerekkel. Nemlineáris rendszerek stabilitása, Ljapunov módszerek. Statikus és dinamikus optimum elvek. Lineáris paraméterbecslés, LQ probléma, Kalman szűrés. Sztochasztikus folyamatok jellemői, k-lépéssel előretartó prediktor. Dinamikus rendszerek identifikációja. Általánosított prediktív irányítás. Implicit adaptív irányítások. Fuzzy tudásalapú szabályozók. Modellezés és identifikáció neurális hálózatokkal.

 

Robotirányítás rendszertechnikája BMEVIAU4010 választható 4/0/0/v/5 AT

 

Robotirányítási architektúrák, a NOKIA-PUMA robot. Inkrementális adók. Nagyteljesítményű, RISC elvű és jelfeldolgozó processzorok. Multiprocesszoros rendszerek, MULTIBUS II, adatérvényességi problémák, memóriakezelés. A VAX számítógép-család. A VMS és a QNX operációs rendszerek jellemző tulajdonságai. Robotprogramozási nyelvek, osztályozás, példák. Egy robotprogramozási nyelv (ARPS) részletes imertetése. A fejlődés irányai.

 

Valósidejű rendszerek tervezése BMEVIFO4011 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

Rendszertervezés: a valósidejű rendszerek speciális követelményei, időbeli viselkedés, megbízhatóság. Jellegzetes rendszer-architektúra, konkurencia, elosztottság. Időkezelés elvi problémái és megvalósítása nyelvi szinten. Határidős feladatok teljesítése, worst-case és valószínűségi méretezés, feladathalasztási stratégiák, periodikus és aperiodikus feladatok ütemezése, veszélyes programszerkezetek. Elosztott rendszerek: időkezelés, koordináció, tranzakciók. Rendszerkomponensek: valósidejű operációs rendszer (QNX) folyamatkezelése, ütemezése, folyamatkommunikációs eszközei, fájl- és I/O rendszere, hálózatkezelése. Demonstráció. Folyamatvizualizáló rendszer funkcióinak bemutatása, demonstráció. Megbízhatóság és teljesítőképesség: a modellezés alapelvei, valószínűségi modellek. Egy egységet tartalmazó, javítás nélküli rendszer; nem javítható alrendszer egységes megbízhatósági modellje, javítható alrendszer, javítási stratégia. Alkalmazásfüggő minőségértékelés módszerei.

 

Robotika labor BMEVIFO4013 választható 0/0/2/f/3 IIT, AT

 

Kétszabadságfokú mechanikai rendszer irányítása (1), robotprogramozás (2), irányítás Allen-Bradley PLC-vel (1), jelprocesszorok alkalmazástechnikája (2).

 

Folyamatirányítás I. Labor BMEVIFO4014 választható 0/0/2/f/3 IIT

 

Hőelemek és ellenálláshőmérők, nyúlásmérő ellenállásos átalakítók, infravörös hőmérséklettávadó, áramlásmérők és szintérzékelők, irányítás Möller PS-306 PLC-vel, QNX operációs rendszer.

 

8. szemeszter

Gépi látás BMEVIFO4054 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

A gépi látás alapelvei és fogalmai, képérzékelő eszközök, a folytonos és diszkrét képek feldolgozásának matematikai alapjai, bináris, gradált és szines képek jellemzői, képjavítási módszerek, képszegmentálás és módszerei, morfológia, textúraanalízis, mozgásdetektálás, lényegkiemelés és alakzatosztályozás elméleti alapjai és módszerei, képkompressziós eljárások, képi adatbázisok, látórendszerek gyakorlati megvalósítása és tipikus alkalmazásai.

 

Folyamatműszerezés BMEVIFO4012 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

Folyamatirányítási rendszerek felépítése, generációi, készülékei. Folyamatérzékelők statikus és dinamikus jellemzői, a környezeti hatások csökkentésének lehetőségei. A leggyakoribb nem villamos mennyiségek érzékelői működésének fizikai alapjai, méréstechnikai tulajdonságai, felépítése és alkalmazástechnikája, méréstechnikai elvek és módszerek áttekintése. Irányítási rendszerek terepi működtetésének feltételei, rendszerek robbanásvédelme, gyújtószikramentes kivitel és jelátvitel, túlfeszültség-védelem. Analóg és "intelligens" távadók, villamos és pneumatikus végrehajtó szervek, helyzetbeállítók. Beavatkozó szervek, szelepek felépítése és alkalmazástechnikája.

 

Gépi látás és operációs rendszerek labor BMEVIFO4056 választható 0/0/2/f/3 IIT, AT

 

CCD vonal és mátrix kamera bázisú intenzitáskép digitalizálás (1) és feldolgozás (1), lézer scanner bázisú távolságkép digitalizálás (1), QNX valósidejű operációs rendszer (3).

 

Folyamatirányítás II. Labor BMEVIFO4057 választható 0/0/2/f/3 IIT

 

Lineáris és nemlineáris rendszerek sajátmozgásai, káosz jelenségek. Szintszabályozás modellezése, szintszabályozás mérés fizikai rendszeren, folyamatirányító rendszer, villamos végrehajtószerv vizsgálata, infravörös hőmérséklettávadó adaptív szabályozóval kiegészítve.

 

9. szemeszter

Intelligens robotok BMEVIFO5013 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

Szenzorcsatolt robotok speciális erő, nyomaték és taktilis érzékelői, szenzorcsatolt irányítások, a pozíció és orientáció meghatározása távolságkép feldolgozással, mobilis robotok és navigációs rendszereik, kooperáló robotokban és intelligens kéz-szem rendszerekben alkalmazott irányítási és jelfeldolgozási módszerek, teleoperáció és kalibrált virtuális valóság, a robotrendszerek mesterséges intelligencia eszközei (tudásalapú irányítás, adaptív fuzzy/neurális irányítás, rendszeroptimalizálás genetikus/evolúciós algoritmusokkal), beszédfeldolgozás robotokban.

 

Folyamatidentifikáció és szimuláció BMEVIFO4055 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

A tárgy folytonos és diszkrét folyamatok matematikai leírásával, számítógépes modellek megalkotásával (léptékezés), klasszikus és új szimulációs nyelvek és identifikációs módszerek ismertetésével foglalkozik. Transzportfolyamatok és lineáris/nemlineáris szabályozási rendszerek példáin keresztül mutatja be az elméleti módszerek gyakorlati alkalmazhatóságát.

 

Intelligens rendszerek labor BMEVIFO5016 választható 0/0/2/f/3 IIT

 

Fuzzy irányítások, neurális irányítások, genetikus algoritmusok, adaptív fuzzy irányítások, szenzorcsatolt robotirányítás, grafikus modellalapú robotprogramozás.

 

Mesterséges intelligencia labor BMEVIFO5017 válaszható 0/0/2/f/3 IIT

 

Fuzzy irányítások, neurális irányítások, genetikus algoritmusok, adaptív fuzzy irányítások, rendszermodellezés mesterséges intelligencia eszközökkel, magasszintű folyamatvizualizáló nyelv (FIX) .

 

Önálló laboratórium, 8. szemeszter BMEVIFO4058 kötelező IIT, AT

Önálló laboratórium, 9.szemeszter BMEVIFO5018 kötelező IIT, AT

 

Az alábbi tématerületekről lehet témát választani:

Robotirányítási algoritmusok realizálása, multiprocesszoros és jelfeldolgozó processzoros rendszerek alkalmazástechnikája, robotirányítás QNX valósidejű operációs rendszerrel, robotprogramozási nyelvek fejlesztése, 2D és 3D képfeldolgozás, számítógépes radiológiai képkiértékelés, mobilis robotok irányítása, mobilis robotok navigációs rendszere, mobilis robotok pályatervezése akadályok között, mikrorobotok irányítása és navigációja, robot kéz/szem rendszer irányítása, projektív geometrián alapuló sztereo képfeldolgozás, kalibrált virtuális valóság, robot akciótervezés, távolról irányított robotok (teleoperáció), fuzzy, neurális és genetikus algoritmusok alkalmazása a robotikában, képfeldolgozásban és irányítástechnikában, informatikai rendszerek védelmi módszerei, Web-es adatbázis alkalmazás fejlesztése Oracle8 alá, elosztott alkalmazások CORBA/JAVA alapon, objektum orientált fejlesztő rendszer Web-es alkalmazásokhoz, valósidejű operációs rendszer (QNX) implementációs feladatai, folyamatvizualizáló programrendszer (FIX, VISION) alkalmazása, technológiai folyamatirányítás PLC-vel, PLC-k és grafikus real-time programok alkalmazása, kompakt szabályozó tervezése, kompakt szabályozó irányító algoritmusai, kompakt szabályozó csatlakoztatása lokális hálózatra, real-time adatgyűjtő szoftver készítése és implementálása, Profibus DP és FMS terepi buszrendszerek alkalmazástechnikája, illesztés szabványos ipari kommunikációs hálózatokra (Profibus, CANOpen), lokális hálózati illesztő felület készítése real-time adatgyűjtő rendszerhez, intelligens szenzor illesztése lokális hálózatra, nemvillamos mennyiségek méréstechnikája, mikrokontrollerek alkalmazása méréstechnikai célokra, életteni folyamatok szimulációja és identifikációja, orvosinformatikai kommunikációs rendszer, magasszintű logikai szintézis, rendszeridentifikációs módszerek vizsgálata és fejlesztése, adaptív irányítások tervezése, többváltozós (MIMO) rendszerek szétcsatolása, általánosított prediktív irányítás, robusztus irányítások tervezése, nemlineáris rendszerek differenciálgeometriai módszereken alapuló irányítása.

 

Tárgyválasztási előírások

A kötelező jellegű tárgyakon (3 előadás és 1 labor) kívül 3 választható előadást és 3 választható labort kell felvenni a szemeszter-korlátok betartásával. A tantárgyak csoportban választhatók a következő két variáns valamelyikének teljes felvételével:

1. variáns 2. variáns
Robotirányítás rendszertechnikája Valósidejű rendszerek 
Gépi látás Folyamatműszerezés
Intelligens robotok Folyamatidentifikáció és szimuláció
Robotika labor Folyamatirányítás I. labor
Gépi látás és operációs rendszerek labor Folyamatirányítás II. labor
Intelligens renszerek labor Mesterséges intelligencia labor

 

A főszakirány hallgatói számára javasoljuk, hogy a 9. félévben opcionálisan a kari választható tárgyak köréből egy hajtásszabályozás vagy mesterséges intelligencia témájú tárgyat is vegyenek fel.

 

Előtanulmányi rend:

Szakirány megkezdéséhez szükséges feltételeket a BME Kreditrendszerű Képzés Tanulmányi Szabályzata tartalmazza.

A szakirányon belüli előtanulmányi rend a tárgyak meghirdetési időpontjából adódik.

 

A szakirány tárgyaival kapcsolatos kérdésekkel a következő oktatókhoz fordulhatnak:

Dr. Lantos Béla egyetemi tanár

Dr. Helybéli Zoltán egyetemi adjunktus

 

Irányítástechnika és Informatika Tanszék Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Informatika ép. B324. Informatika ép. B319.

Dr. Arató Péter

egyetemi tanár
tanszékvezető

Irányítástechnika és Informatika Tanszék

 

Mikrorendszerek és moduláramkörök 2 főszakirány

Célkitűzés:

A Mikrorendszerek és Moduláramkörök szakirány mélyreható elméleti és gyakorlati ismereteket nyújt az elektronikai berendezések és nagyrendszerek építőelemei - integrált áramkörök, VLSI áramkörök, integrált mikrorendszerek, FPGA-k, berendezés-orientált áramkörök, multichip modulok, hibrid, felület- és furatszerelt nyomtatott huzalozású áramkörök - belső felépítésére, konstrukciójára, tervezési módszereire és technológiai rendszereire vonatkozóan. Részletesen foglalkozik a megvalósítandó elektronikus rendszerek és ezek áramköreinek elvi és fizikai tervezésével, a tervezés számítógépes (CAD) módszereivel és az áramkörök tesztelésének, tesztelhetőre tervezésének kérdéseivel. Bemutatja az áramkörökben alkalmazott alkatrészeket és elemeket, és tárgyalja az áramkörök alkalmazásának, készülékbe építésének, minőségbiztosításának problémáit.

A szakirány választása különösen azon villamosmérnök hallgatóknak ajánlott, akik képessé akarnak válni az elektronikai berendezések, részegységek, moduláramkörök, nagybonyolultságú integrált áramkörök, mikrorendszerek megtervezésére és megvalósítására. Lehetőséget biztosít akár a mikroelektronikára, akár az áramköri modulok és készülékek technológiájára súlyozott speciális szaktudás megszerzésére.

A Mikrorendszerek és Moduláramkörök szakirány - nevében is jelzett módon - két képzési irányt tartalmaz. A 6. szemeszterben (a főszakirány első szemeszterében) a két előadás és a laborgyakorlat közös és minden hallgató számára kötelező. Ezek a tárgyak alapozzák meg és mutatják be a két képzési irányt, ugyanakkor mindkét előadási tárgy ismeretanyaga a másik képzési irány számára is elengedhetetlen. A 7. félévtől a tanterv két képzési irányra, a Mikrorendszerekre és a Moduláramkörökre válik ketté.

 

A két képzési irány részletesebb célkitűzése és “küldetésnyilatkozata":

A Mikrorendszerek képzési irány

Mikrorendszereknek nevezzük a mikroelektronikai technológiai lépésekkel kialakított, összetett rendszereket. Ezek közül a legismertebbek az integrált áramkörök, amelyek a bennünket körülvevő világ szinte minden tárgyában megtalálhatók, például a mobil és az intelligens vezetékes telefonokban, szórakoztató elektronikai eszközökben, számítástechnikai berendezésekben, közlekedési eszközökben, háztartási gépekben, stb. A jövő technikája abba az irányba mutat, hogy ami még napjainkban egy IC és a hozzá csatlakozó interfész elemek, érzékelők és beavatkozók alkotta nagyobb rendszer, az a ma szokásos monolit IC technológiák alkalmas "megfejelésével" a jövőben egyetlen integrált mikrorendszert alkothasson. Például már a mai személygépkocsik légzsák-elektronikája sok esetben egy ilyen mikrorendszer: egy chip-en tartalmazza a szükséges gyorsulásérzékelőt és a légzsák kioldását kezdeményező elektronikát. Az integrált mikrorendszerek tehát már napjaink eszközei is és a klasszikus integrált áramkörök mellett egyre meghatározóbb szerepet fognak betölteni a jövőben.

A Mikrorendszerek képzési irány szűkebb célkitűzése az, hogy megismertesse a hallgatókkal a fent vázolt rendszerek (IC-k, integrált mikrorendszerek) előállításának, tervezésének, tesztelésének és alkalmazástechnikájának leglényegesebb vonatkozásait, miközben lehetőséget teremt magas szintű gyakorlat megszerzésére is a fent vázolt területeken.

 

A Moduláramkörök képzési irány

Moduláramköröknek azokat az elektronikai egységeket nevezzük, amelyek megteremtik a kapcsolatot az integrált áramköri chipek és a nagyrendszerek, valamint az ember között. Moduláramkörök tervezésével és építésével minden villamosmérnök kapcsolatba kerül. Példaképpen, ezek azok az áramkörök, amelyekkel a processzort tartalmazó intelligens egységek, számítógépek egy adott feladatra alkalmassá tehetők; amelyek kapcsolatot tartanak egyrészről az érzékelőkkel, másrészről a beavatkozó szervekkel; amelyek a kisteljesítményű analóg és digitális jeleket átkonvertálják és felerősítik ember által is érzékelhető mennyiségekké; amelyek a hangot és képet (például a mobil készülékekben) mágneses hullámmá konvertálják, kisugározzák, majd érzékelik és visszaalakítják; amelyek az elektronikus eszközök, áramkörök és készülékek tápellátását és üzemelését biztosítják; stb. A moduláramkörök nélkülözhetetlenek például a híradástechnika, a számítástechnika, az irányítástechnika, az orvoselektronika, a közlekedés, a gépjárművek és a méréstechnika területén.

 

A szakirány tárgyainak rövid leírása

6. szemeszter

VLSI áramkörök BMEVIEE3061 4/0/0/v/5 (teljes szakirány) EET

 

VLSI áramkörök konstrukciós kérdései. Dokumentálás, szimuláció és tervezés magas szintű nyelven (pl. VHDL). Mikroprocesszorok, mikrokontrollerek, jelfeldolgozó processzorok. A sebesség növelés és fogyasztás csökkentés eszközei és problémái, hagyományos és újszerű alapáramkörök. Megtervezett egységek technológia-független újrahasznosítása. Kommunikáció chipen belül és chipek között.

A felhasználó által programozható FPGA, EPLD struktúrák változatai és alkalmazásuk szempontjai.

Az analóg és a vegyesen digitális/analóg áramkörök felépítése. A/D és D/A átalakítók, jellegzetes konstrukciós problémáik. Sejtprocesszorok, neurális hálózatok.

A nagyfrekvenciás egységeket is tartalmazó integrált áramkörök.

 

Áramkörépítés BMEVIET3046 4/0/0/v/5 (teljes szakirány) ETT

 

A tárgy célja, hogy megismertesse a moduláramkörök tervezésének és fizikai realizálásának módszereit.

Tématerületek: A furatba és a felületre szerelhető, illetve a chipméretű alkatrészek specifikálása, kiválasztása. A hordozók típusai. Integrálási technológiák, csatlakoztatási és tokozási megoldások. Szerelési és kötési technológiák: hagyományos és felületi szereléstechnológia, chip-beültetési eljárások. Összeköttetés-rendszerek tervezése: az elemelrendezés és a huzalozás-tervezés problémái. A hordozókra(/ba) integrált passzív elemek tervezése. Hajlékony összeköttetés-rendszerek. Háromdimenziós áramkörök.

Moduláramkörök típusai: nyomtatott huzalozású, felületszerelt és hibrid áramkörök, multichip modulok. A MCM-ok csoportosítás a hordozó fajtája szerint. Hordozókonstrukciók és technológiák. A MCM-ben alkalmazott chipek, CSP-k, és beültetési technológiák.

Tesztelhetőségre és minősíthetőségre való tervezés. A minőségbiztosítás és a termelésirányítás alapjai.

Esettanulmányok: korszerű számítástechnikai, mobil híradástechnikai, autóelektronikai, orvoselektronikai stb. moduláramkörök, technológiai rendszerek és eljárások analízise.

Szimulációs labor BMEVIEE3047 0/0/2/f/3 (teljes szakirány) EET, ETT

 

A tárgy célja, hogy az elektronikai tervezés fontos részterületét, a számítógépes szimulációt gyakorlati példákon keresztül mutassa be. A laborgyakorlatok az elektronikai szimuláció következő területeit fedik le: fizikai szimuláció (eszközök termikus viselkedése), viselkedési szintű (VHDL) szimuláció, analóg áramköri szimuláció, digitális áramköri szimuláció, zavarvédelmi szimuláció, technológiai lépések és folyamatok szimulációja, méréstechnikai szimuláció.

 

7. szemeszter

Mikroelektronikai tervezés BMEVIEE4088 0+4v (mikrorendszer képzési ir.) EET

 

A tárgy megismerteti az integrált áramkörök tervezésének eszközeit és módszereit, a korszerű számítógépes tervezőrendszerek felépítését és funkcióit. Ismereteket ad az ezen rendszerekben alkalmazott tervezési (szimulációs és szintézis) lépések algoritmusairól. Készség szintjén biztosítja egy tervezőrendszer használatának elsajátítását (a szükséges gyakorlatot a kapcsolódó laboratórium biztosítja). Jártasságot ad a technológiai és cellakönyvtár adatbázisok kezelésében. Foglalkozik a teljesen automatizált tervezéssel és az emberi közreműködést is igénylő speciális feladatokkal. Érinti a tesztelhetőre tervezés kérdéseit. Ismerteti a tervezési munka fejlődési trendjeit. Ismereteket ad az analóg tervezés jellegzetes problémái terén.

 

Magasszintű logikai szintézis BMEVIFO4028 4/0/0/v/5 (mikrorendszer képzési ir.) IIT

 

Az igen nagy sebességű digitális adat- és jelfeldolgozás rendszereinek tervezése során a feladatspecifikációtól a lehető legkedvezőbb struktúra meghatározásáig terjedő folyamat a magas szintű logikai szintézis. Ez olyan algoritmusok összessége, amelyek a viselkedési előírás szintjén még meglevő szabadságfokok adta lehetőségekkel élve kísérlik meg az optimális struktúra létrehozását. A tárgy célja e módszerek megismertetése és tervezői készség kialakítása, különös tekintettel a pipeline működésű rendszerekre, a specifikációs és viselkedési leírás elterjedt nyelvi eszközeire (pl. VHDL), valamint az IC tervező rendszerekhez való csatlakoztathatóságra.

A tárgy jellegzetes nagybonyolultságú digitális IC-k (pl. jelfeldolgozó, képfeldolgozó célprocesszorok, grafikus gyorsítók, kódoló/dekódoló egységek, stb) esettanulmány-kénti feldolgozásával biztosít jártasságot a tárgyaltak gyakorlati felhasználásában.

 

ASIC és FPGA tervezési labor BMEVIEE4023 0/0/2/f/3 (mikrorendszer képzési ir.) EET

 

A tárgy keretében a hallgatók IC tervező rendszeren végeznek gyakorlati munkát. Ennek során egy alkalmazás-specifikus IC (ASIC) áramkört, valamint egy FPGA alapú áramkört terveznek meg. A gyakorlatok része a tervezett FPGA áramkör megvalósítása és mérése. A labor a Mikroelektronikai tervező rendszerek tárgyhoz kapcsolódva segíti egy tervező rendszer használatának készség szintű elsajátítását.

 

Moduláramkörök tervezése BMEVIET4091 4/0/0/v/5 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

A tárgy célja a már megszerzett elektronikai és technológiai ismeretek integrálása, az összetett áramköri funkciókat megvalósító modulok tervezési módszereinek és eszközeinek áttekintése. Mélyebb betekintést nyújt néhány kiválasztott áramkör működésébe, ismerteti az áramkör-megvalósítási technológiáknak a konstrukciót és a méretezést befolyásoló tényezőit. Megismerteti a hallgatókat a számítógéppel segített elvi és fizikai tervezési eljárások elméleti alapjaival, algoritmusaival, a szakirány területén használt korszerű számítógépes tervező rendszerek funkcióival, felépítésével. Ismerteti a tervező és gyártó rendszerek összehangolását.

 

Elektronikai rendszertechnika BMEVIET4022 4/0/0/v/5 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

A tárgy célja részletes ismereteket adni azon összetett elektronikus rendszerek rendszertechnikájáról, amelyek létrehozásának kulcskérdése a mikroelektronika és az áramkörépítés legkorszerűbb, igen nagy funkciósűrűséget eredményező módszereinek alkalmazása. Jellegzetes példák: A mobil telefónia területéről: földi és műholdas rendszerek, közcélú és nyilvános hálózatok, GSM, fizikai paraméterek, spektrális hatékonyság, beszédkódolás, szabványos interfészek, titkosítás. A közlekedési elektronika területéről: szabályozott gépjárműrendszerek, motor és hajtásrendszer irányítás, fékrendszer és felfüggesztés elektronikus szabályozása, fedélzeti elektronikai rendszerek. A méréstechnika területéről: érzékelők és jelátalakítók, távadók, multiplexerek, jelformáló áramkörök, A/D átalakítók, mérésadatgyűjtők, a digitális jelfeldolgozás beillesztése mérőeszközökbe, mérőrendszerek funkcionális felépítése, beágyazott rendszerek hardware és software felépítése. A telematikai rendszerek területéről: beszédfeldolgozás, szintézis és felismerési feladatok. A beszédjel szerkezete, modellezése, szegmensek közötti és szavak közötti távolság, a szótárkészítés problémái. Jelprocesszor architektúrák.

 

Moduláramkör tervezési labor BMEVIET4092 0/0/2/f/3 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

A tárgy célja, hogy a hallgatók gyakorlatot szerezzenek a számítógépes elektronikai tervezés területén. Ez egyrészt közös számítógépes terminálgyakorlatok, másrészt egyéni feladatok formájában valósul meg. A tervezési folyamat fő lépései: Elektronikus berendezések önálló áramköri funkciót megvalósító egységekre bontása. A realizációs technológia kiválasztása. A kapcsolási rajz számítógéppel segített szerkesztése. Az elrendezés-, és a huzalozás megtervezése. Számítógépes dokumentációkészítés.

 

8. félév

Monolit technika BMEVIEE4089 4/0/0/v/5 (mikrorendszer képzési ir.) EET

 

A tárgy a monolit technika specialisták által igényelt részleteit ismerteti, s a szükséges mértékben elmélyíti a mikrorendszerek területére szakosodott hallgatók tudását. Témakörök:

A monolit IC előállítás fő vonásai. Egy mai gyártórendszer felépítése, jellemzői. Fejlődési trendek.

A MOS eszköz működésének részletei, különös tekintettel a szubmikronos kivitelre és a speciális (SOI, MESFET) eszközökre. A modellezés kérdései. A bipoláris eszközök működése és modellezése.

Az IC-k vezetékezésének kérdései. A sokrétegű összeköttetések. Késleltetés, csatolások, zaj. A modellezés és a szimuláció lehetőségei. Az órajel ellátás problémái.

A memóriák felépítése, működése. A maximális elemsűrűség elérése végett alkalmazott különleges kialakítások.

Az IC-k termikus problémái. Tokozás, hőelvezetés igen nagy disszipációnál. Stacionárius és tranziens termikus hatások. Az elektro-termikus hatások és modellezésük.

Az IC-k tesztelésének problémái. Hibamodell, kombinációs és szekvenciális hálózatok tesztelése. Tesztelhetőre tervezés: a "scan-design". A beépített önteszt és áramkörei: LFSR, szignatúra analízis. On-line teszt. A perem-figyelés szabványa és áramköri megoldásai. A tesztelés helye a gyártásban, mérőautomaták.

 

VLSI tervezési labor BMEVIEE4067 0/0/2/f/3 (mikrorendszer képzési ir.) EET

 

Tervezési gyakorlatok "nyitott" tervező rendszeren. Digitális vagy analóg részegység (cella) tervezése és verifikálása. Tervezési szabály ellenőrzés, layout visszafejtés. Egy egyszerűbb cellás terv végigvitele (automatikus elrendezés és huzalozás, post-layout szimuláció).

 

Elektronikus készülékek és minőségbiztosítás BMEVIET4090 4/0/0/v/5 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

A tárgy ismerete elsősorban az elektronikus készülékek tervezésével és gyártásával, valamint az alkatrészek, részegységek, rendszerek és gyártási folyamatok minőségbiztosításával foglalkozó mérnökök számára szükséges. Fontosabb tématerületek:

A készülékkonstrukció fogalma, fázisai. A tervezés során felhasználható anyagok, alkatrészek. Huzalozás-rendszerek számítógépes tervezése és szimulációja. Az elektromos és szerkezeti konstrukció alapelvei. Hőtani és klimatikus tervezés. EMC, készülékek elektromágneses zavarvédelme. Üzembiztonság, biztonságtechnikai tervezés. Ergonómia. Készülékek megbízhatóságra és tesztelhetőségre való tervezése.

Minőségügyi követelmények, a minőségügy szervezeti és intézkedési rendszere. A statisztikai folyamatirányítás lényeges technikái. Berendezések és alkatrészek megbízhatósági jellemzői. A megbízhatóság és a minőségügy kapcsolata. A megbízhatósági paraméterek vizsgálati, előrejelzési lehetőségei.

 

Moduláramkör építési labor BMEVIET4068 0/0/2/f/3 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

Célja, hogy a hallgatók tematikus laborokon tapasztalatot szerezzenek az áramköri konstrukció és realizálás gyakorlati problémáiban. Majd házi feladatként, egyénenként, vagy kiscsoportosan, elkészítenek egy áramkört hagyományos, illetve felületszerelt nyomtatott huzalozású technológiával, hibrid áramkör vagy multichip modul formájában.

 

9. félév

Integrált mikrorendszerek BMEVIEE5044 4/0/0/v/5 (mikrorendszer képzési ir.) EET

 

A tárgy keretében a hallgatók megismerkednek a monolit technológia új lehetőségeként megjelent mikrorendszerekkel. Ezek körében részletesen és a tervezés kérdéseivel is foglalkozva tárgyaljuk a mikromechanika elemeit és jellegzetes felhasználási területeiket (gyorsulásérzékelő, infra érzékelő, termoelektromos konverter, stb). Ismereteket adunk az optikai-elektromos integrált áramkörök aktív és passzív elemeiről (lézerdiódák, fotodiódák, integrált fényvezető elemek). Az esettanulmányok körében egy sor további eszközt tárgyalunk (hőmérséklet-érzékelők, mikro-pumpák, billenőtükrös fénymodulátorok, stb.). A tárgy keretében ismertetjük azokat a jellegzetes méréstechnikai módszereket, amelyek a használatos anyagok és struktúrák villamos, optikai, mikromechanikai tulajdonságainak mérésére szolgálnak (elektronmikroszkópia, mikroanalitika, röntgenvizsgálati és mikromechanikai letapogatáson alapuló módszerek, infravörös termográfia, stb.)

 

Tesztelés labor BMEVIEE5027 0/0/2/f/3 (mikrorendszer képzési ir.) EET

 

A tárgyban a hallgatók az IC és mikrorendszer teszteléssel kapcsolatos gyakorlatokat végeznek el. Ilyen gyakorlatok: IC vizsgálata számítógép vezérelt mérőautomatán, peremfigyeléses IC-n végzett tesztelés, a hallgatók által tervezett IC tesztelése, IC termikus tulajdonságainak vizsgálata, mikrorendszer érzékelő vizsgálata ill. hitelesítése, gyakorlat elektronmikroszkópon.

 

Termelésirányítás BMEVIET5025 4/0/0/v/5 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

A tárgy elméleti és gyakorlati ismereteket nyújt a termelő vállalkozások rendszertípusú kezeléséről, a termeléstervezés és -irányítás feladatairól, a termelési rendszerek modellezéséről, alapvető információs folyamatairól, funkcionális egységeiről és ezek integrálásáról, korszerű számítógépes rendszerszemlélet alapján. Mélyreható ismereteket nyújt a technológiát, a termelést és a költségeket leíró adatok kiválasztása és integrált komplex rendszerben történő kezelésük területén.

A gyakorlati ismereteket esettanulmányokon keresztül biztosítja.

 

Minőségellenőrzés labor BMEVIET5028 0/0/2/f/3 (moduláramkör képzési ir.) ETT

 

A tárgy célja, hogy a hallgatók gyakorlatot szerezzenek az elektronikus részegységek és készülékek minőségbiztosítási módszereinek, minőségellenőrzési előírásainak, megbízhatósági analízisének szakterületén. Fontosabb témák: Alkatrészek és moduláramkörök ellenőrzése, klímavizsgálata. Szerelt és szereletlen nyomtatott áramköri lemezek vizsgálata. Elektronikus készülékek terheléses (gyorsított üzemű) villamos, mechanikai és klimavizsgálata. Összekötések számítógépes ellenőrzése.

 

Önálló laboratórium a 8. félévben BMEVIEE4069 0/0/6/f/8 EET, ETT

Önálló laboratórium a 9. félévben BMEVIEE5029 0/0/6/f/8 EET, ETT

Diplomatervezés BMEVIEE5145 EET, ETT

 

A hallgatók komplex tervezési, kivitelezési és ellenőrzési feladatokat oldanak meg, korszerű számítástechnikai tervezési illetve technológiai módszerek és eszközök felhasználásával. Így szereznek alkotó módon, öntevékenyen, a gyakorlati munka, a kutatás és a kísérletezés eszközeivel magas szintű szintetizáló tudást. A téma egy felajánlott kínálati listából szabadon választható.

 

Fontosabb tématerületek:

IC tervező rendszeren végigviendő teljes IC konstrukciós feladatok

Speciális IC struktúrák fejlesztése, szimulációja

Berendezések realizálása FPGA áramkörökkel

Tervező programok fejlesztése, tervező rendszerbe illesztése

Integrált mikrorendszer elemek tervezése

Mérőberendezések fejlesztése IC és mikrorendszer struktúrák vizsgálata céljára

Nyomtatott huzalozások, felületszerelés.

Vékony- és vastagrétegek, hibrid áramkörök, multichip modulok.

Érzékelők, optoelektronikai és mechatronikai eszközök.

Lézeres mikromegmunkálás, fotólitográfia.

Megbízhatóság, minőségbiztosítás.

Számítógépes termelésirányítási rendszerek alkalmazásai.

 

A 6. félév végén a két képzési irányra való jelentkezés és beosztás később rögzítendő és a hallgatókkal a szakirányba lépéskor közölt algoritmus szerint történik.

Az Önálló laboratórium a két szakág képzési folyamatának lényeges része. Ezért általános elvként rögzítjük, hogy önálló labor téma a saját szakágról választandó. Ettől kivételképpen eltérni csak a két tanszékvezető egyetértésével lehet.

A 9. félévben a hallgatóknak javasolni fogjuk, hogy a másik képzési irányból a hetedik félév Magasszintű logikai szintézis illetve Elektronikai rendszertechnika tárgyát a választható tárgyak körében vegyék fel.

 

Dr. Székely Vladimír
egyetemi tanár

tanszékvezető
 

Dr. Harsányi Gábor

egyetemi tanár
tanszékvezető

 

 

Számítógépek rendszer- és alkalmazástechnikája főszakirány

Célkitűzés:

A szakirány azoknak a szakembereknek a képzését tűzi ki célul, akik elsősorban

a számítógépek alkalmazása, a legmodernebb hardver és szoftver rendszerek hazai honosítása,

valamint az új hardver vagy szoftver rendszerek kifejlesztése területek valamelyikén kívánnak elhelyezkedni.

A fenti három terület egymást részben átfedő, egymás fejlődésére, módszereire kölcsönösen ható volta, valamint az elhelyezkedés biztosítása indokolja, hogy a képzés közös kötelező tantárgyakon alapuljon, s a szakirányon belüli, fent említett további specializációt a választható tantárgyak teremtsék meg.

 

6. szemeszter

Számítógép architektúrák BMEVIHI 3048 kötelező 4/0/0/v/5 HT

 

Multiprocesszor rendszerek: Lazán csatolt multiprocesszor rendszerek. Virtuálisan osztott memóriájú rendszerek. Szorosan csatolt multiprocesszor rendszerek. Memória koherencia. Útvonal-irányítás és ütemezés. Léptékezhető rendszerek. Elosztott rendszerek: Logikai és fizikai órák. Szinkronizálási módszerek. Elosztott erőforrás-kezelés. Elosztott rendszerek formális tervezési modelljei. Az idő mint erőforrás. Pipeline szervezés: egy és többdimenziós pipeline. Utasítás és adat pipeline. Tömbprocesszorok és szisztolikus tömbök. Adatáramlásos szervezés: Petri háló, Uninterpreted Data Flow modell, utasításszintű és eljárásszintű data flow architektúra. Asszociatív processzorok: Tartalom szerint címezhető memória. Nagy adatbázisok kezelése. Asszociatív processzor. Nagyméretű párhuzamosítás. Tanulás és automatikus tételbizonyítás.


Szoftvertechnika BMEVIAU 3049 kötelező 4/0/0/v/5 AT

 

A programfejlesztés általános lépései. Formális szoftver specifikáció. A CASE eszközei. Az objektum-orientált analízis, tervezés és programozás elmélete, gyakorlata, objektum-orientált CASE eszközök. Az automatikus programgenerálás lehetőségei. C++ programozási nyelv. Eseményvezérelt programozás elmélete és gyakorlata. Esettanulmányként MS Windows alatti programozás C/C++ programozási nyelven. Kommunikációs lehetőségek és adatcsere az egy gépen illetve különböző gépen futó alkalmazások között (DDE, RPC, Socket, stb.) MFC framework használata az eseményvezérelt és objektum-orientált programozás szemléltetésére. Szoftver dokumentálás.

 

Számítástechnikai labor I. BMEVIHI 3050 kötelező 0/0/2/f/3 HT, AT

 

Az elvégzendő mérések az alábbi tárgyak anyagához kapcsolódnak, azok jobb megértését és elmélyítését teszik lehetővé:

  • Számítógép architektúrák (3 alkalommal 4 órás mérés)
  • Szoftvertechnika (3 alkalommal 4 órás mérés)

 

7. szemeszter

Mesterséges intelligencia BMEVIMM4025 kötelező 4/0/0/v/5 MIRT

 

A mesterséges intelligencia (AI) módszerei: tudásábrázolási technikák, a tudásreprezentáció programozási kérdései. Szimbolikus AI: szakértő rendszerek. Elosztott AI: második generációs szakértői rendszerek. A szimbolikus módszerek elvi korlátai: működés előírt válaszidő mellett. Reaktív és konnekcionista architektúrák. Rendszerfejlesztési technológiák. Hibrid architektúrák: problémamegoldás szimbolikus és gyors működésű reaktív komponensek együttes felhasználásával hierarchikus, eltérő idő és egyéb erőforrás-igényű absztrakciós szinteken. Alkalmazási területek, esettanulmányok.

 

Interfésztechnika BMEVIAU4026 választható 4/0/0/v/5 AT

 

A számítógép struktúrák és az interfészek rendszerezése. Mechanikai-, elektromos- és logikai jellemzők. Gyárthatóság, megbízhatóság, szervizelhetőség és modularitás. Az elektromágneses kompatibilitás, zavarjelek, forrásaik és védekezési módok. Szabványos sínrendszerek jellemzői, rájuk alapozott tervezési módszerek. Tipikus alrendszerek működési elve és illesztésük a szabványos sínek felhasználásával. Párhuzamos-, soros- és lokális hálózati interfészek. Analóg jelek be- és kivitele. Mágneses és optikai tárolók működési elve, valamint illesztésük. Audio jelek interfészei (előállítás, bevitel, beszédfelismerés). Komplett videó alrendszerek és interfészeik. Tervezési mintapéldák, esettanulmányok.

 

Magasszintű logikai szintézis BMEVIFO4028 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

Az igen nagy sebességű digitális adat- és jelfeldolgozás fokozódó mértékben igényli azokat a gyors számítóműveket, amelyeket ún. célrendszerként egy konkrét feladat, vagy egy szűkebb feladatosztály hatékony, gyors megoldására hoznak létre. Az ilyen eszközök specifikálása és az előírt viselkedésből kiinduló tervezése egyre inkább az alkalmazó mérnök feladata addig a strukturális szintig, ahonnan már a megvalósítás elvégezhető vagy megrendelhető a többnyire kereskedelmi forgalomban lévő, számítógéppel segített tervező és gyártó rendszerek alkalmazásával. A feladatspecifikációtól a lehető legkedvezőbb struktúra meghatározásáig terjedő folyamat a magasszintű logikai szintézis (high-level logic synthesis: HLS) és lényegében olyan algoritmusok összessége, amelyek a viselkedési előírás szintjén még meglévő szabadsági fokok adta lehetőségekkel élve kísérlik meg az optimális struktúra létrehozását. A tárgy célja e módszerek megismertetése és a tervezői készség kialakítása, különös tekintettel a pipeline működésű (futószalag elvű) rendszerekre, a specifikációs és viselkedési leírás elterjedt nyelvi eszközeire (pl. VHDL), valamint az EPLD, FPGA, ASIC technológiákon alapuló tervező rendszerekhez való csatlakoztathatóságra.

 

Számítástechnikai labor II. BMEVIAU4029 kötelező 0/0/2/f/3 AT, HT, MIRT, IIT

 

Az elvégzendő mérések az alábbi tárgyak anyagához kapcsolódnak, azok jobb megértését és elmélyítését teszik lehetővé. A kötelező tárgyakhoz kapcsolódó mérések felvétele kötelező, a választhatók közül két mérés felvétele szükséges.

  • Számítógép architektúrák (1 alkalommal 4 órás mérés) kötelező
  • Szoftvertechnika (1 alkalommal 4 órás mérés) kötelező
  • Mesterséges intelligencia (2 alkalommal 4 órás mérés) kötelező
  • Interfésztechnika (2 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Magasszintű logikai szintézis (2 alkalommal 4 órás mérés) választható

 

8. szemeszter

Párhuzamos programozás BMEVIHI4070 választható 4/0/0/v/5 HT

A párhuzamos rendszerek architekúrái - hardver és szoftver feltételek. Követelmények a párhuzamos rendszereknél: gyorsulás, hatékonyság, megbízhatóság. A párhuzamos műveletek leírási és elemzési módszerei. A párhuzamosság szintjei: utasítás- ás adatpárhuzamosság, ütemezhetőség. Hatékonyságvizsgálati módszerek. A párhuzamos végrehajtás támogatása az operációs rendszer és a fordítóprogram szintjén, szinkronizálási és kommunikációs módszerek. Tipikus megvalósítási módok, pl. Modula-2, Ada, Occam, Cray-1 FORTRAN, Convex-C, OSF-1, RPC, PVM, MPI, CS-Prolog. A párhuzamos feldolgozás üzleti alkalmazásai: többprocesszoros és elosztott informatikai rendszerek illetve adatbázisok megvalósítási módjai.


Számítógépes grafika és animáció BMEVIFO 4071 választható 4/0/0/v/5 IIT

 

A tárgy célja, hogy ismeretanyagot nyújtson a grafikus hardver, szoftver eszközökről és alkalmazásokról. Bemutatja a két és háromdimenziós modellezés és képszintézis algoritmusait, áttekintést ad a számítógépes grafika CAD alkalmazásáról és a digitális képtárolás, javítás, kódolás technikáiról. Az animációval kapcsoltban tárgyalja a valószerű mozgás tervezésének és szimulációjának a módszereit, a virtuális valóság és multimédia rendszerekben alkalmazott digitális videó eljárásokat.

 

Rendszertechnika labor I. BMEVIAU 4072 kötelező 0/0/2/f/3 AT, HT, MIRT, IIT

 

Az elvégzendő mérések az alábbi tárgyak anyagához kapcsolódnak, azok jobb megértését és elmélyítését teszik lehetővé. A kötelező tárgyhoz kapcsolódó mérések felvétele kötelező, a választhatók közül négy mérést kell elvégezni.

  • Mesterséges intelligencia (2 alkalommal 4 órás mérés) kötelező
  • Interfésztechnika (2 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Magasszintű logikai szintézis (2 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Párhuzamos programozás (2 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Számítógépes graf. és animáció (2 alkalommal 4 órás mérés) választható

 

9. szemeszter

Nagymegbízhatóságú rendszerek BMEVIMM 5030 választható 4/0/0/v5 MIRT

 

Megbízhatósági alapfogalmak. Élettartam fázisok, környezeti hatások és igénybevétel. Megbízhatósági modellezés. Teljesítményelemzési alapfogalmak, sorban állási modellek, többprocesszoros rendszerek modellezése. Rendszerek teljesítménye és megbízhatósága. Redundancia, hibadetektálás, degradáció, javítás. Analitikus és szimulációs elemzés. Hibatűrő rendszerek tervezése. Hardver redundancia: moduláris redundancia, szavazógép, master-checker, watchdog processzor. Információ redundancia: hibajelző és hibajavító kódok használata. Szoftver redundancia: ismételt futtatás, n-verziós programozás, forward és backward hibajavítás.

 

Multimédia rendszerek BMEVIAU5031 választható 4/0/0/v5 AT

 

Az adat, hang és kép tömörítésének, tárolásának, feldolgozásának és továbbításának módszerei, eszközei és szabványai. Háttértárak, hálózatok, multimédia célberendezések és céláramkörök, videokommunikáció. Intelligens irodai, oktató, nyomdai és stúdió rendszerek. Intelligens mérnöki alkalmazások: hipermédia ember-gép kapcsolat, szimulációs és emulációs eszközök, modellezés, animáció. Szerzői rendszerek. Esettanulmányok.

 

Rendszertechnika labor II. BMEVIAU 5032 kötelező 0/0/2/f/3 AT, HT, MIRT, IIT

 

Az elvégzendő mérések az alábbi tárgyak anyagához kapcsolódnak, azok jobb megértését és elmélyítését teszik lehetővé. A felsorolt mérések közül 6 választandó.

  • Párhuzamos programozás (2 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Számítógépes graf. és animáció (2 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Nagymegbízhatóságú rendszerek (4 alkalommal 4 órás mérés) választható
  • Multimédia rendszerek (4 alkalommal 4 órás mérés) választható

Önálló laboratórium BMEVIAU 4073, 8. félév kötelező AT, IIT, HT, MIRT

Önálló laboratórium BMEVIAU5033 9. félév kötelező AT, IIT, HT, MIRT

 

A választható témák a képzés célkitűzéseivel összhangban a tanszékeken folyó tudományos kutatómunkákhoz és tervező-fejlesztő tevékenységekhez kapcsolódnak.

 

Tárgyválasztási előírások

A kötelező jellegű tárgyakon (3 előadás, 4 labor és önálló laboratórium) kívül 3 választható előadást kell felvenni a félévkorlátok betartásával. Ajánlott tárgycsoportok (csak a választható tárgyakat figyelembe véve):

 

1. variáns 2. variáns
Magasszintű logikai szintézis Interfésztechnika
Párhuzamos programozás Számítógépes grafika és animáció
Nagymegbízhatóságú rendszerek Multimédia rendszerek

 

Előtanulmányi rend

A szakirány megkezdéséhez szükséges feltételeket a BME Kreditrendszerű Képzés Tanulmányi Szabályzata tartalmazza.

 

A szakirányról további felvilágosítást ad:

Dr. Gál Tibor docens V2. épület 454.

Dr. Arató Péter egy. tanár BI. B. épület 317.

Dr. Németh Gábor docens BI. B. épület 119.

Dr. Dobrowiecki Tadeusz docens R épület 106.

 

A szakirány oktatásában résztvevő tanszékek vezetői:

Dr. Vajk István
egyetemi docens
 

Dr. Arató Péter

egyetemi tanár

   

Dr. Pap László
egyetemi tanár
 

Dr. Péceli Gábor

egyetemi tanár

 

Sélessávú és média-kommunikáció főszakirány

Célkitűzés

A szakirány célja olyan villamosmérnökök képzése, akik képesek kutatási/fejlesztési, termék- és szolgáltatás-tervezési, üzemeltetési és menedzselési feladatok ellátására az optikai és vezetéknélküli kommunikáció, valamint a média-technológiák és média-kommunikáció területein. E két kulcsterületen végzendő színvonalas és sikeres munkára való felkészítés mellett fontos célkitűzésünk az, hogy időtálló alapokat és kellő áttekintést nyújtsunk a távközlés és információtechnológia további területeinek műveléséhez is. A szakirány több, fontos ipari és szolgáltatói ágazat közös pontjait célozza meg, ezek a távközlés, a rádió és tv műsorszórás, a fogyasztói elektronika, a számítástechnika, és a médiaipar. A szóbanforgó alkalmazások is igen széles kört érintenek, a magán/lakossági igények kielégítésétől a professzionális alkalmazásokig. Ennek megfelelően végzett mérnökeink a kutató-fejlesztő, ipari és szolgáltató vállalatok széles körében találhatnak igényes és vonzó munkaköröket.

 

A szakirány tantárgystruktúrája

 

6. félév

Közös tárgy:

Hírközléselmélet HT/SzSzHVT Dallos Gy. -- Frigyes I.

 

6.-9. szemeszter:

A hallgatók két, egyenként 5 tárgyas tantárgycsoport közül választanak:

 

Média-technológiák és média-kommunikáció tantárgycsoport

6. félév

A média-technológia alapjai HT Lois L.

 

7. félév

Hálózati arcHTektúrák és rendszerek HT Szabó Cs.

Szélessávú média-továbbító rendszerek HT Kovács I.

 

8. félév

Audió- és videó-stúdiótechnika HT Kovács I.

 

9. félév

Média-alkalmazások és -szolgáltatások HT Szabó Cs.

 

A tantárgycsoporthoz szorosan kapcsolódó témákban fakultatív tárgyakat ajánlunk, a multimédia tartalom előállítása, a hang- és képfelvételek művészete és a videó-audió archiválás témakörökben.

 

Optikai és vezetéknélküli kommunikáció tantárgycsoport

6. félév

Antennák és hullámterjedés SzHVT Nagy L., Zombory L.

 

7. félév

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája SzHVT Völgyi F., Seller R.

Szélessávú fix és mobil kommunikáció SzHVT Bitó J., Frigyes I.

 

8. félév

Műholdas rendszerek és távérzékelés SzHVT Zombory L., Seller R., Gödör É.

 

9. félév

Műsorszóró rendszerek SzHVT Gschwindt A., Szombathy Cs.

 

A fenti tárgyakhoz -- mindkét tantárgycsoportban - minden szemeszterben szakirányú laboratóriumi foglalkozások kapcsolódnak.

 

Hírközléselmélet BMEVIHI3036 kötelező 4/0/0/v/5 HT

A tárgy a hírközlés legátfogóbb és ugyanakkor a szakirány többi tárgyaiban is felhasznált elméleti ismereteinek közlését tűzi ki céljául, és hangsúlyt helyez a feladatmegoldás szintjén történő begyakoroltatásra is.

A hírközlési feladatok vizsgálatát az információforrások jeleinek és a zavaroknak a matematikai modellezése, a sztochasztikus folyamatok apparátusának alkalmazása segítségével végezzük el. Ismertetjük az alapvető modulációs eljárások jellemzőit. Összefoglaljuk az analóg jelek átvitelével kapcsolatos ismereteket, a hangsúlyt azonban a digitális jelek átvitelére helyezzük. Ennek keretében áttekintjük az információt hordozó jelek alapvető tulajdonságait, a rádiófrekvenciás és az optikai sávban előforduló legjelentősebb zavaró hatásokat, (zajok, torzítások) valamint a megbízható jelátvitel lehetőségeit ezek jelenlétében. Bemutatjuk a legfontosabb átviteli közegek (a mobil rádiócsatorna, az optikai szál) azon tulajdonságait, melyek befolyásolják az átvitel minőségét. Ismertetjük a káros tulajdonságok elkerülésének olyan korszerű módszereit, mint az OFDM és a kódolt moduláció. Az átviteli módszerek áttekintését követi a jelfeldolgozás alapelveinek ismertetése. Ide tartozik a komplex burkoló, a mintavétel és a kerekítés. Ezt követően a kerekített minták lehető legtömörebb leírási lehetőségeit mutatjuk be, kritériumként a négyzetes közép-hibát választva. Ebben a szakaszban a logaritmikus kvantálás, a prediktív-, a rész-sávú, és a transzformációs kódolás alapelveit ismertetjük. Az információ-elméleti részben az információ mértéke, a csatornakapacitás és a hibakorlátozó kódkonstrukciók alapvető ismeretei kerülnek elsajátításra.

 

Média-technológiák és média-kommunikáció tantárgycsoport

A média-technológia alapjai BMEVIHI3001 kötelező 4/0/0/v/5 HT

A tárgy az alapoktól indulva bemutatja az audió- és videójel előállításának, feldolgozásának és bitsebesség-csökkentésének elvi alapjait és azok gyakorlati implementációját.

Az emberi hallás és látás pszichofizikai alapjainak és legfontosabb jellemzőinek ismertetése után, a színmérési alapfogalmak, az audió- és videójel sajátosságai, az egyes formátumok (pl. kettő és többcsatornás hangrendszerek, váltott soros és progresszív képfelbontás) és azok jellemzői, valamint az egy- és többdimenziós mintavétel sajátosságai következnek.

A jó minőségű digitális audió és videó tartalmat hatékonyan a fogyasztóhoz eljuttatni igen költséges, ezért a médiatartalmat szinte mindig bitsebesség-csökkentett formában továbbítjuk. A tárgy második harmadában ismertetésre kerülnek a jelenleg alkalmazott audió és videó bitsebesség-csökkentési eljárásokban használt elvek (predikció, DPCM, alulmintavételezés, transzformációs kódolás, mozgásbecslés, mozgáskompenzáció, stb.) és azok sajátosságai.

A tárgy ezt követően sorra veszi az audió és videó bitsebesség-csökkentési eljárások implementációit (JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, Dolby Digital, DTS) és rámutat azok alkalmazási lehetőségére.

Általános méréstechmikai laboratórium BMEVIHI3038 kötelező 0/0/2/f/3 HT

 

4 x 2 órában kiemelt gyakorlati problémák megismerése szakirány gyakorlaton.

  • 1 x 2 órában kirándulás a bitsebesség csökkentési technológiákat alkalmazó valamely műsorszétosztóhoz.
  • Videó bitsebesség csökkentés algoritmusai, 4 órás mérés keretében.
  • MPEG bitsebesség csökkentés, 4 órás mérés keretében.
  • Hang bitsebesség csökkentés, 4 órás mérés keretében.
  • Digitális modulációs módok vizsgálata, 4 órás mérés keretében.


Hálózati architektúrák és rendszerek BMEVIHI4000 kötelező 4/0/0/v/5 HT

A tárgy keretében a hallgatók időtálló áttekintő ismereteket kapnak a távközlési technológiákról és hálózatokról annak érdekében, hogy a média-kommunikációs rendszerekben és más területeken is az egyes hálózati megoldásokat szakszerűen pozícionálni tudják, és tisztában legyenek azok potenciális alkalmazási lehetőségeivel és korlátaival.

Ennek érdekében a tárgy az alapvető fogalmaktól indulva bemutatja a távközlő hálózatok megvalósításában meghatározó szerepet játszó funkciókat és architekturális megoldásokat, a különböző tipikus szolgáltatások és a felhasználóhoz eljuttatandó tartalmak (adat, beszéd, videó) alapján támasztott követelmények figyelembevételével. A kapcsolatfelépítés és az ehhez szükséges hívásfelépítő módszerek, a kapcsolás és útvonalválasztás a hálózaton belül, a hálózatvédelem, a hálózatbiztonság, az elvárt szolgáltatásminőség biztosításának alapvető megoldásait a tárgy általános, technológia-független megközelítésben ismerteti. Erre alapozva kitérünk az egyes alapfunkciók konkrét szabványos technikai megoldásokon keresztül történő megvalósításaira.

Ezt követően azt tárgyaljuk, hogyan valósulnak meg az alapvető funkciók konkrét hálózati rendszerekben. Összefoglaljuk a fizikai átvitel alapjait optikai és rádiós rendszerekben, és az egyes fő funkciók megvalósításait a felismerhető fejlődési tendenciák alapján meghatározó szerepűnek ítélt technológiákra illetve azok együttműködésére alapozva. Áttekintést ad a klasszikus és új generációs magánhálózati rendszertechnikákról (LAN, MAN), a mai és az új generációs Internetről, a nyilvános távközlés (vezetékes és mobil) rendszereiről, a földfelszíni rádiós és műholdas műsortovábbító rendszerekről, külön figyelmet fordítva a szélessávú hozzáférés technológiai és hálózati megoldásaira.

 

Szélessávú médiatovábbító rendszerek BMEVIHI4141 kötelező 4/0/0/v/5 HT

 

"A média-technológia alapjai" és a “Hálózati architektúrák és rendszerek" tárgyakra építve ez a tárgy átfogó képet nyújt a már bevezetett, illetve bevezetés előtt elő médiatovábbító rendszerek rendszertechnikai felépítéséről, a kódolási és modulációs technikákról és a megvalósítható szolgáltatásokról.

A tárgy bemutatja a hagyományos (analóg) videótartalom kódolási technikáit (NTSC, PAL, SECAM, MAC, PALplus, teletext), az analóg audió- és videótartalmat továbbító, földfelszíni, műholdas, kábeles hálózatok rendszertechnikai felépítését, megadja a vevővel szemben támasztott követelményeket, a vevő-rendszertechnikákat, a képvisszaadó eszközök felépítését.

A szélessávú média-kommunikációban alkalmazott audió- és videó bitsebesség-csökkentési eljárások rövid bemutatása után az ezeket a technológiákat alkalmazó földfelszíni, műholdas és kábeles médiatovábbító rendszerek (DVB: Digital Video Broadcasting, DAB: Digital Audio Broadcasting, DRM: Digital Radio Mundial) kerülnek ismertetésre. Ennek során lesz szó a videót és audiót hordozó adatfolyam kódolásáról, az adatfolyam felépítéséről, a továbbító hálózat rendszertechnikájától, az egyes rendszertechnikai elemekről, a digitális vevőről, a megvalósítható szolgáltatásokról, valamint az interaktív és mobil szolgáltatásokat lehetővé tevő rendszertechnikai megoldásokról és interfészekről.

 

Média-technológiai alapok laboratórium BMEVIHI4176 kötelező 0/0/2/f/3 HT

 

  • 4 x 2 órában kiemelt gyakorlati problémák megismerése szakirány gyakorlaton.
  • 1 x 2 órában kirándulás a bitsebesség csökkentési technológiákat alkalmazó valamely műsorszétosztóhoz.
  • Videó bitsebesség csökkentés algoritmusai, 4 órás mérés keretében.
  • MPEG bitsebesség csökkentés, 4 órás mérés keretében.
  • Hang bitsebesség csökkentés, 4 órás mérés keretében.
  • Digitális modulációs módok vizsgálata, 4 órás mérés keretében.

Audió- és videó-stúdiótechnika BMEVIHI4144 kötelező 4/0/0/v/5 HT

 

A tantárgy kismértékben az analóg és nagymértékben a digitális audió- és videó-stúdiótechnika kérdéseivel foglalkozik.

A “Média-technológia alapjai" szakirány tantárgyra alapozva röviden ismertetésre kerülnek az analóg és digitális audió és videó alapok, a stúdiótechnika jel- és interfész-szabványai, valamint bitsebesség-csökkentési eljárásai.

A tárgy ismerteti a hagyományos audió és videó stúdiótól elvárt funkciókat (hozzáférés, utó-munkálatok, tárolás, kijátszás, archiválás), azok követelmény rendszerét, a teljes rendszertechnikát és a legfontosabb építőelemeket (kamerák, monitorok, képkeverők, digitális videó effektek, szalagos rögzítési formátumok, lineáris és nem-lineáris utómunka berendezések, grafikai eszközök, időalap és formátum korrektorok).

A tárgy részletesen ismerteti az információs technológiákra alapozott audió és videó stúdió rendszertechnikát, követelményrendszert, funkcionális építőelemeket (kis és nagy felbontású videószerver, webszerver, loggolás, metaadatbázisok, adattárolási formátumok, médiamenedzsment, számítógépes grafika elemek, virtuális stúdió stb.).

Az előadásokat a Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék új hangstúdiójában, illetve a Műsorszóró Laboratóriumban tartandó laborgyakorlatok egészitik ki.

 

Műsorszóró és távközlő laboratórium laboratórium BMEVIHI4187 kötelező 0/0/2/f/3 HT

 

  • 2 x 2 órában kiemelt gyakorlati problémák megismerése szakirány gyakorlatokon.
  • 1 x 2 órában kirándulás az AH Rt. OMK-ba.
  • Alapsávi fekete-fehér videó jel vizsgálata, 4 órás mérés keretében.
  • Alapsávi CVBS PAL jel vizsgálata, 4 órás mérés keretében.
  • MPX sztereo jel kódolása és dekódolása, 4 órás mérés keretében.
  • Optikai távközlő berendezés vizsgálata, 4 órás mérés keretében.
  • Vezetéknélküli távközlő berendezés vizsgálata, 4 órás mérés keretében.

Önálló laboratórium BMEVIHI4050 kötelező 0/0/6/f/8 HT

Az önálló laboratórium során a hallgatók a következő témakörökben mélyíthetik el tudásukat: DSP hardware és software kutatások és fejlesztések, PC-be illeszthető különböző multimédia eszközök tervezése, kidolgozása, teletext kódolás és dekódolás továbbfejlesztése, digitális hang és képműsorszórás vevő berendezéseinek fejlesztése, mikroprocesszorok és mikrokontrollerek alkalmazása a fogyasztói elektronikában, űrkutatás, speciális mérőberendezések tervezése és fejlesztése, műsorszórás új modulációs módszerei, NVOD és VOD kutatások, alkalmazások.

 

Média-alkalmazások és -szolgáltatások BMEVIHI5000 kötelező 4/0/0/v/5 HT

 

A médiakommunikációs tantárgycsoport záró tárgya a felhasználót helyezi előtérbe, és azzal foglalkozik, milyen alkalmazásokat és szolgáltatásokat igényelnek a jellegzetes felhasználói körök, hogyan nyújthatók azok a különböző hálózati platformokon és rendszereken, figyelembe véve azok jellegzetességeit, továbbá milyen, nem műszaki feltételeket kell teljesíteni és milyen környezetet kell figyelembe venni a szolgáltatások tervezése során.

Megvizsgáljuk a jellegzetes alkalmazási területeket, azok sajátosságaikat és áttekintjük az azokhoz illeszkedő alkalmazások és szolgáltatások körét, többek között a szórakoztatás, tanulás (e-learning), egészségügy (e-health), kormányzat (e-government) és kereskedelem (e-commerce) területén. A vizsgált kérdések jellegére példák: hozzáférés biztosítása többféle hálózati platformon, skálázhatóság, mobil elérhetőség, Web-alapú megoldások, autentikáció és fizetés.

Áttekintjük a jogi és szabályozási környezet legfontosabb területeit, hogy lássuk a szolgáltatók számára jelentkező lehetőségeket és korlátozásokat, amelyeket figyelembe kell venni a szolgáltatások tervezésénél és nyújtásánál. Idetartozik többek között a médiatörvény és a távközlési törvény Magyarországon, az EU idevonatkozó direktívái, a szerzői jogok kezelése. Körképet adunk a médiakommunikáció legfontosabb szolgáltatóiról, azok szerepéről, versenyéről.

 

Média technológia laboratórium laboratórium BMEVIHI5046 kötelező 0/0/2/f/3 HT

 

  • 2 x 2 órában kirándulás egy távközlő céghez és az NTV stúdió komplexumába. Alapsávi és RF videó jelek spektrum analizálás, 4 órás mérés keretében.
  • Videokonferencia-alkalmazások, 4 órás mérés keretében.
  • Streaming média alkalmazások, 4 órás mérés keretében.
  • Dinamikus hangszóró vizsgálata, 4 órás mérés keretében.
  • Dinamikus mikrofon és hangsugárzó vizsgálata, 4 órás mérés keretében.

Önálló laboratórium BMEVIHI5009 kötelező 0/0/6/f/8 HT

 

A tantárgycsoport hallgatói számára ajánlott választható tárgyaink:

 

A művészet és a kommunikáció új eszközei BMEVIHI9074 választható 4/0/0/v/5 HT

 

A tárgy a mozgóképek rögzítésének és visszaadásának korai technikáit, a korszerű film, videó és animáció jellemzőit, valamint az új médiumok keletkezését és integrálódását vizsgálja az esztétika szemszögéből. Az előadásokat a témához kapcsolódó kép-, és videó anyagok, filmek vetítése és megbeszélése egészíti ki.

(Előadó: Rétháti László látványtervező, Magyar Iparművészeti Egyetem)

 

Stúdióakusztika és a hangfelvétel művészete BMEVIHI9173 választható 4/0/0/v/5 HT

 

A tantárgy a hangfelvételtechnika akusztikai- és technikai-művészi határterületi kérdéseit, ezen belül elsősorban a hangfelvételkészítés (studiók) és a megítélés (technikai helyiségek) akusztikai problémáit tárgyalja. A gépi hangkultúra kifejezési lehetőségeinek kérdéseivel a hallgatók közösen meghallgatott és elemzett hangfelvételeken keresztül ismerkedhetnek meg.

(Előadók: Borsiné Arató Éva akusztikus tervező -- AFT Akusztika Kft., Újházy László hangmérnök, műszaki igazgatóhelyettes - Magyar Rádió)

 

Optikai és vezetéknélküli kommunikáció tantárgycsoport

Antennák és hullámterjedés BMEVIMH4039 kötelező 4/0/0/v/5 SzHVT

 

A tárgy két -- közel azonos súlyú részben -- tárgyalja a különféle rádiórendszerekben alkalmazott fontosabb antennákat és antennarendszereket, valamint leírja a rádió hullámterjedési módokat, a további szakági képzés megalapozása céljából. Az antennák témakörben a hangsúlyt elsősorban az alkalmazásra és nem az analízisre helyezzük.

Bevezetésként az antennák szerepét mutatjuk be a rádiórendszerekben, összehasonlítva a vezetett hullámú és rádiócsatorna csillapítását. A különböző rádiórendszereket a frekvenciasávok szerinti felosztásban a fontosabb rádiószolgálatok bemutatásával tárgyaljuk.

A hullámterjedés fejezet első részében a térelméleti alapokat tekintjük át, a kisugárzott hullámokra vonatkozó fontosabb fogalmakkal és összefüggésekkel, melyek a síkhullám, gömbhullám, térerősség, teljesítménysűrűség és polarizáció. A hullámterjedés fizikai modelljeiként a szabadtéri terjedés, reflexió, refrakció és diffrakció (késél, GTD, UTD) fizikai modelljét tárgyaljuk.

A hullámterjedés másik fejezetében a földi atmoszférában megvalósuló fő terjedési módként a szabadtéri, a kétutas, a felületi hullámú, az ionoszférikus és a troposzférikus szórással megvalósuló terjedési módokat vizsgáljuk.

Az antennajellemzők -- iránykarakterisztika, nyereség, irányhatás, hatásos felület, hatásos hossz, polarizációs jellemzők, antenna zajhőmérséklet -- ismertetése után az analitikusan tárgyalható Hertz-féle dipólus jellemzőit vizsgáljuk meg, és a dualitás elvét tárgyaljuk.

A továbbiakban tárgyalt antennatípusok a huzalantennák, apertura antennák és antennarendszerek. A huzalantennák analízisét mind a szinuszos, mind a határfeltételeket kielégítő árameloszlással tárgyaljuk. Az antennarendszerek témakörben az antennarendszerek főbb szintézismódszereit is bemutatjuk.

A tárgy hallgatói képesek lesznek adott célú rádióhálózatok üzemi frekvenciáinak megválasztására, antennáinak kiválasztására és a rádiószakasz fő paramétereinek meghatározására.


Optikai főszakirány laboratórium BMEVIHV3006 kötelező 0/0/2/f/3 HT

 

A tantárgy célja a szakirány tárgyaiban tanított elméleti ismeretek alátámasztása és kiegészítése gyakorlati ismeretekkel, számítási és mérési feladatok megoldásával.

Az ismereteket laboratóriumi foglalkozásokon, elméleti bevezető és mérési gyakorlatok keretében szerzik meg a hallgatók. Laboratóriumi méréseket végeznek numerikus jelszintézis, analóg modulációs módszerek, hasított mérővonalas csőtápvonal mérések, helyettesítéses reflexiótényező mérés témakörökben és tanulmányi kirándulás jelleggel megismerkednek a tanszéki kutatólaborok munkájával.

 

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája BMEVIMH4040 kötelező 4/0/0/v/5 SzHVT

 

A tárgy megadja a funkcionális blokkleírási módszerek és egyes speciális áramkörök ismertetését, amelyek szükségesek a rádiófrekvenciás és optikai sávú hírközlő rendszerek, műsorszóró hálózatok és rádió mérő rendszerek megértéséhez.

A bevezető részben áttekintjük a nagyfrekvenciás elektronika elosztott paraméterű hálózatai tárgyalásához szükséges alapismereteket (tápvonal struktúrák, Smith-diagram, impedancia illesztések, szórási mátrix, mikrohullámú n-kapuk).

Egy tipikus nagyfrekvenciás vevőberendezés áramköreit sorbavéve ismertetjük a kiszajú erősítők, integrált áramköri szűrők, mikrohullámú keverők, oszcillátorok, teljesítmény-erősítők stb. működésének, tervezésének és realizálásának alapjait. A témához kapcsolódó laboratóriumi mérés tárgya: Gunn-oszcillátor jellemzőinek vizsgálata, szinkronozott oszcillátorok mérése. A tantárgy keretében foglalkozunk a digitálisan vezérelhető nagyfrekvenciás áramkörökkel (kapcsolók, csillapítók, fázis- és amplitúdó modulátorok, limiterek, fázistolók). Áttekintjük a magas hőmérsékletű szupravezetők (HTSC) mikrohullámú alkalmazásait. A nagyfrekvenciás analóg áramkörök témakör lezárásaként ismertetjük a nyomtatott antennákat, a vezérlő- és aktív áramkörökkel integrált aktív mikrosztrip antennákat.

A tárgy harmadik részében bemutatásra kerülnek olyan mikrohullámú rendszerek melyek tanulmányozása elősegíti az áramköri elemek jobb megértését. A kifejtésre kerülő rendszerek a híradástechnika napjainkban dinamikusan fejlődő területeiről kerülnek ki. Részletes bemutatásra kerül pl. egy a GSM 900 MHz sávra kifejlesztett adaptív antennarendszer (antennák, IQ vevők, KF, videó, ADC, DSP). További témák: gyors RF frekvenciamérő, kiterjesztett spektrumú modulátor. A hallgatók bemutató mérés keretében is megismerkednek a tárgyalt rendszerekkel.

A tárgy keretében szerzett ismeretek birtokában a végzett mérnök a mikrohullámú áramkörök (nagyfrekvenciás analóg áramkörök) és nagysebességű digitális áramkörök szakterületén bekapcsolódhat mind a hazai, mind a külföldi kutató, gyártó és installációs munkába.

 

Szélessávú fix és mobil kommunikációs rendszerek BMEVIHV4145 kötelező 4/0/0/v/5 SzHVT

 

A tárgy - néhány órás bevezetés után, melynek tárgya a Hírközléselmélet tárgyban tanultak felelevenítése valamint a különböző alkalmazási területek vázlatos ismertetése - négy témakör viszonylag részletes tárgyalását tartalmazza.

Az első a digitális hírközlés néhány speciális kérdésével foglalkozik, így kódolt modulációs rendszerekkel, kiterjesztett spektrumú rendszerekkel (konstans és változó sebességű szolgáltatások esetére is), a többszörös hozzáférésű rendszerekkel (CDMA, FDMA, TDMA, SDMA), többfelhasználós vételi eljárásokkal.

A második rész az átviteli közegek tulajdonságait ismerteti, áttekintve az optikai átviteli közeg, a földi mikrohullámú közeg, a mobil valamint a fix telepítésű rádiócsatorna tulajdonságait (pl. WSSUS).

A harmadik rész speciális rendszereket, berendezéseket ismertet, így az optikai rendszereket, beleértve a WDM rendszereket, az SDH mikrohullámú rendszereket, a szélessávú, fix telepítésű, vezetéknélküli hozzáférési (BFWA) hálózatokat, a harmadik és negyedik generációs mobil hálózatokat (3G, 4G), különös hangsúlyt fektetve a szélessávú többszörös hozzáférési módokra (pl. WCDMA).

A negyedik rész áttekintést ad a szélessávú fix és mobil kommunikációs rendszerek szimulációs vizsgálati módszereiről, ide értve ezen rendszerek sztochasztikus elemeinek modellezési és szimulációs eljárásait, a rendszer jeleinek idő- és frekvenciatartománybeli vizsgálatát, az alapsávi rendszerábrázolást, adott sztochasztikus jellemzőkkel rendelkező valós és komplex jelek előállítását, a rendszerjellemzők szimulációs becslését.

A félév végére a hallgatók birtokába jutnak azon ismereteknek, melyekkel képesek lesznek a jövő szélessávú fix és mobil kommunikációs rendszerek alapvető -- fizikai rétegbeli -- tulajdonságainak felmérésére.

 

Méréstechnikai laboratórium BMEVIMH4042 kötelező 0/0/2/f/3 SzHVT

 

A nyomtatott áramköri vonalak digitális alkalmazásának szemléltetése, veszteségek, áthallás szimulálása és mérése. A rádióátviteli csatorna jellemző alapfogalmainak szemléltetése, szimulálása és mérése. Gunn oszcillátorok jellemzőinek mérése.


Műholdas rendszerek és távérzékelés BMEVIHV4150 kötelező 4/0/0/v/5 SzHVT

 

A tárgy keretében a hallgatók olyan, elsősorban rendszer szintű ismereteket kapnak, melyek megalapozzák a hírközlő hálózatokban alkalmazott fix és mobil műholdas összeköttetések, rendszerek tervezését, alkalmazását és üzemeltetését.

A tantárgy bevezet a rádióhullámokkal megvalósítható képalkotás és mérés elméletébe. Rendszerezett elméleti és gyakorlati ismereteket nyújt a rádió mérőrendszerek témakörben. Bemutatja a mikrohullámú képek főbb felhasználási területeit (környezetvédelem, geológia, árvízvédelem, mezőgazdaság, régészet, stb.) Áttekintést nyernek a navigácó általános módszereiről a jelen és jövő rendszereiről. Szakmai látogatás keretében ismerkednek meg a műholdas alkalmazások, a mikrohullámú képalkotás és a navigáció eszközeivel, alkalmazásaival.

Az elődások során ismertetésre kerülnek a következő témakörök:

  • Elektromágneses spektrum, az ITU szerepe.
  • Állandóhelyű és mobil műholdas összeköttetések rendszerjellemzői, fedélzeti rendszerei; földi állomások: INTELSAT, EUTELSAT, INMARSAT, GLOBALSTAR, IRIDIUM, TELEDESIC, THURAYA. Horizonton túli egyéb hírközlő rendszerek: troposzférikus szórás; meteorburst; HAP.
  • Képalkotási elvek hullámok (akusztikus, rádió, fény) segítségével.
  • A mikrohullámú képalkotás célja, a mikrohullámú kép minősége, mikrohullámú képalkotás kapcsolata a mikrohullámú távérzékeléssel, valamint a rádiólokációval Mérés elve, a mérőrendszer csoportosítása feladat, alkalmazási terület, telepítés, frekvencia, mérendő objektum típusa szerint.
  • A mérendő objektumról reflektálódott rádióhullámmal közvetlenül mérhető mennyiségek .
  • A mérés szabadtéri hatótávolsága, céltárgy hatásos keresztmetszete.
  • A detekció (statisztikus döntéselmélet), likelihood hányados, optimális detektor, céltárgyparaméterek mérése (statisztikus becsléselmélet), illesztett szűrő. Képalkotó rendszerek tipikus antennái, kapcsolat a fedési diagrammal. Légkör, föld görbültség, reflexiós hely hatása. Fázisvezérelt antennarács.
  • Impulzuskompressziós adó modulációs eljárások és a megfelelő illesztett szűrők (Barker, csipogó) Adaptív technikák a mikrohullámú képalkotásban
  • Felületi ill. térbeli passzív zavarban, rögzített helyű, ill. a céltárggyal együttes aktív zavarban. ECM és ECCM módszerek. MTI, MTD. Rádió és radar asztronómia: érzékenység, radiométer, antenna típusok (LBI ill. VLBI rendszerek), antenna ekvivalens zajhőmérsékletének analízise.
  • Passzív és aktív távérzékelés: radiométer, szóródásmérő, SLAR, SAR, ISAR, rádió altiméter.
  • Rádió navigáció: GPS és Galileo; Polgári repülés navigációs eszközei.

 

Méréstechnikai laboratórium BMEVIMH4053 kötelező 0/0/2/f/3 SzHVT

 

Digitális rádiócsatorna modellezése és digitális információ átvitele műsorszóró adókon. Hullámterjedési modellek vizsgálata Optikai összeköttetések elemeinek vizsgálata Műholdas kommunikáció jellemzőinek mérése Tanulmányi kirándulás

 

Műsorszóró rendszerek BMEVIHI3037 kötelező 4/0/0/v/5 SzHVT

 

A műsorszórás történelmi hátterének, általános elveinek ismertetése.

Az analóg és digitális, hang és kép műsorszórás építőelemei. A sugárzási jellemzők célorientált áttekintése. Földi és műholdas rendszerek alapjainak ismertetése.

A rádiócsatorna jellemzőinek a műsorszórás szempontjából történő áttekintése. Frekvenciasávok, hullámterjedési jellemzők. A csatorna paraméterekhez illeszkedő modulációs megoldások.

Földi és műholdas műsorszóró hálózatok felépítése. Az ellátottság tervezési szempontjai. Interferencia és környezeti zaj. A régi és új együttélése. A digitális műsorszórás hibajavítási filozófiája. DAB, DVB és DRM rendszerparaméterek értelmezése. A műsorszórás minőségbiztosítása, a megbízhatóság kérdései. Valósidejű monitorozás. Járulékos szolgáltatások. Multimédia a műsorszórásban.

Adás és vételtechnika hardverorientált áttekintése. Konstrukciós elvek, felépítmények. Régi és új berendezések együttélése. A környezet okozta EMC problémák.

Műsorszórás Interneten. Alapok, korlátok, fejlődési tendenciák.

 

Méréstechnikai laboratórium BMEVIMH5012 kötelező 0/0/2/f/3 SzHVT

 

Optikai modemek vizsgálata. Különböző műsorszóró rendszerek és adatátviteli módszerek összehasonlító vizsgálata. Fadinges rádiócsatorna jellemzőinek vizsgálata. Tanulmányi kirándulás

 

Önálló laboratórium BMEVIHI5009 kötelező 0/0/6/f/8 HT

 

Dr. Pap László
egyetemi tanár

 

Dr. Zombory László

egyetemi tanár

Villamosenergia-rendszerek főszakirány

Célkitűzés:

A főszakirány képzési célja a villamosenergia-rendszerek teljes spektrumát (energia termelés, szállítás, elosztás és fogyasztás) lefedő ismeretekkel rendelkező fejlesztő, tervező és üzemeltető mérnökök kibocsátása. A villamosenergia-rendszer folyamatos felügyelete, irányítása, védelme, a rendszer optimális tervezése és üzemeltetése magában foglalja és fejlődésre inspirálja az informatika, számítástechnika, teljesítményelektronika, mikroelektronika szakterületeket, világszerte dinamikusan fejlődő iparág.

A főszakirány ismereteket ad a villamosenergia-rendszer felépítéséről, főbb elemeinek működéséről, üzemi sajátosságairól és modellezéséről. Tárgyalja a villamos hálózatok normálüzemi és üzemzavari állapotának számítási módszereit. Felkészít a rendszerüzemi és rendszerirányítási feladatok ellátására. Ismereteket ad villamosenergia-rendszerek védelméről és automatikáiról.

Kellő mélységű ismereteket szolgáltat a hálózatok és berendezések szigeteléstechnikájáról, valamint a kapcsoló-berendezésekről és a kapcsolási folyamatokról. Ismerteti a villamosenergia-rendszerekhez kapcsolódó teljesítményelektronikai alkalmazásokat és szabályozott villamos hajtásokat.

 

6. szemeszter

Villamosenergia-átvitel BMEVIVM3055 kötelező 4/0/0/v/5 VET

 

Villamosenergia-rendszerek struktúrája, erőmű típusok. Rendszerelemek modellezése, különböző feszültségszintű hálózatok vizsgálata. Szimmetrikus összetevők módszere, aszimmetrikus állapotok vizsgálata. Távvezeték soros és sönt impedanciája, teljesítményviszonyai, az átvivőképesség befolyásolása. Hurkolt hálózatok számítása. Zárlatszámítás, hálózat redukció, teljesítményáramlás számítás. Földelések, csillagpont kezelés, kompenzált hálózat, zárlatkorlátozás. Alállomások kapcsolástechnikai kialakításai. Erőátviteli kábelek szerkezete, paraméterei.

 

Nagyfeszültségű technika és berendezések BMEVINF3056 kötelező 4/0/0/v/5 VET

 

A villamos szigetelőanyagokban fellépő fizikai folyamatok, szigetelőanyagok villamos jellemzői, ezek mérése. Szigetelések igénybevételei, felépítése, anyagai. A villamos szigetelések öregedése és élettartama. Szigetelések vizsgálata, szigetelés-diagnosztikai eljárások. A villamos ív. Tranziens villamos igénybevételek be- és kikapcsoláskor. Nagy- és középfeszültségű megszakítók, túlfeszültség-védelmi eszközök, olvadó biztosítók, szakaszolók, készülékkombinációk, kapcsolók, tokozott kapcsoló-berendezések.

 

Laboratórium I. BMEVIVM3057 kötelező 0/0/2/f/3 VET

 

Számítási-tervezési gyakorlatok a Villamosenergia-átvitel tantárgyhoz: Kisfeszültségű elosztóhálózat méretezése, középfeszültségű átvitel és meddőkompenzáció számítása, feszültségszabályozás. A szimmetrikus összetevők módszerének alkalmazása. Zérus sorrendű modellek, fázis- és földzárlatok, aszimmetriák számítása. Önálló tervezési feladat.

 

7. szemeszter

Átalakító kapcsolások és villamos hajtások BMEVIAU4035 kötelező 4/0/0/v/5 AT, VET

 

A teljesímény-elektronika félvezető elemei. Nemlineáris alapáramkörök működése, analízise. Hálózati kommutációs áramirányítók. Teljesítmény viszonyok. Váltakozóáramú szaggatók. Egyen-egyen, egyen-váltakozó áramú átalakítók. Villamos hajtások kinetikája. Egyenáramú hajtások áramirányítós és szaggatós táplálással, szabályozás. Aszinkron motoros hajtások hálózati, váltakozó áramú szaggatós, áram- és feszültség-inverteres táplálással, szabályozási megoldások. Szinkron motoros hajtások hálózati és frekvenciaváltós táplálással. Erőművi villamos hajtások.

 

VER üzeme és irányítása BMEVIVM4036 választható 4/0/0/v/5 VET

 

A Villamosenergia rendszer (VER) üzemeltetésének követelményei. Kereskedelmi modellek. A teljesítmény-átvitel korlátai, feszültség- és szinkron stabilitás. Erőművi blokk üzeme. A VER P-f és U-Q szabályozása, tartalékolások. Szinkrongenerátor tranziens lengései. Gerjesztő rendszerek, lengés-stabilizátorok. A stabilitás-vizsgálat célja, módszerei. A rendszerirányítás struktúrája. Tervezés, üzem-előkészítés, -irányítás, -értékelés. Az üzemirányítás számítógépes támogatása. Alállomások kapcsolástechnikai kialakításai, hálózati üzemvitel. Nagyfeszültségű egyenáramú átvitel és szabályozása.

 

VER kisfeszültségű készülékei BMEVINF4093 választható 4/0/0/v/5 VET

 

A készülékek tranziens melegedési igénybevételei. Üzemi és túlterhelési áram okozta melegedések. Elektrodinamikus erőhatások. Áramvezetőkre és az ívre ható erők. Villamos kapcsolókészülékek elemei (érintkezők, elektromágnesek, ikerfémek, zár- és hajtószerkezetek, ívoltó-szerkezetek). Kisfeszültségű megszakítók, olvadó biztosítók, szakaszolók, kapcsolók és kontaktorok. Félvezetős kapcsolók. Relék és kioldók.

 

Laboratórium II. BMEVINF4038 kötelező 0/0/2/f/3 VET

 

Laboratóriumi mérések a Nagyfeszültségű technika és berendezések és a Villamosenergia átvitel tantárgyakhoz kapcsolódva. Témakörök: NTBT: Veszteségi tényező mérése, Visszatérő feszültség mérése, Transzformátortekercs lökőfeszültség eloszlása, Részletörés vizsgálata. Egyenáramú ív vizsgálata és megszakítás, Váltakozó áramú ív vizsgálata és megszakítás, Olvadóbiztosítók és kismegszakítók. VMT: Szimmetrikus összetevők analízise és mérése, Alállomási kapcsolások szimulátoron, Teljesítményáramlás vizsgálata számítógépen.

 

8. szemeszter

Hálózati tranziensek BMEVIVM4078 választható 4/0/0/v/5 VET

 

A VER tranzienseinek sajátosságai. Koncentrált paraméterű egyszerű és csatolt áramkörök tranziensei. Hullámterjedés ideális, egyfázisú, valamint reális, többfázisú távvezetéken. Hullámreflexiók, módusok. Referencia áramkörök kialakítása. Tekercselésekben lezajló folyamatok. Kapcsolási tranziensek, zárlati ívek kialvása és visszagyújtása. Igen gyors tranziensek. Tranziensek speciális méréstechnikája. Tranziensek befolyásolása, környezeti hatásainak csökkentése.

 

Hálózati áramellátás BMEVIVM4079 választható 4/0/0/v/5 VET

 

Kis- és középfeszültségű hálózatok és felépítésük. Feszültségszabályozás. A hálózati áramellátás folytonossága. Az áramellátás minőségi kérdései. A hálózati visszahatás fogalma, vizsgálati módszerek: számítógépes szimuláció. Hálózati mérések. Modellezés a harmonikus tartományban. A hálózat mérésponti impedanciája. A hálózati visszahatások forrásai: aszimmetriát, harmonikust, flickert okozó fogyasztók. A visszahatások csökkentésének és mérésének módszerei.

 

Laboratórium III. BMEVIVM4080 kötelező 0/02/f/3 , AT, VET

 

Laboratóriumi mérések, amelyek a 7. és 8. szemeszter tárgyaihoz kapcsolódnak. Témakörök: VMT: Szinkrongenerátor elektromechanikai lengései, lengéscsillapítás. Hálózati tranziensek vizsgálata. Fogyasztók hálózati visszahatása. VGHT: Kiálló pólusú szinkrongép, Csúszógyűrűs aszinkron motor. AT: Egy és háromfázisú áramirányító kapcsolások, DC-DC átalakítók.

 

Önálló laboratórium BMEVIVM4081 kötelező 0/0/6/f/8 VET

Önálló laboratórium BMEVINF4082 kötelező 0/0/6/f/8 VET

 

A hallgatók önálló mérnöki tevékenységet végeznek az egyéni érdeklődésnek megfelelően választott tématerületen. A választható témák általában kapcsolódnak a tanszékeken folyó kutatási-fejlesztési munkákhoz. Fő témacsoportok:

  • a VER számítógépes tervezése, analízise, szimulációja
  • Hálózati folyamatok vizsgálata fizikai és számítógépi modelleken, hálózati méréstechnika
  • m P-os védelmi technika alkalmazása, fejlesztése
  • Teljesítményelektronika felharmonikus szűrők, statikus kompenzátorok alkalmazása, flexibilis AC átvitel
  • Elektromágneses kompatibilitás, a villamosenergia-hálózat környezeti hatásai, fogyasztói viselkedés befolyásolása
  • Villamos melegfejlesztés
  • Fénytechnika
  • Elektrosztatika, villamosság környezeti hatásai
  • Nagyfeszültségű, nagyáramú méréstechnika
  • Szigeteléstechnika
  • Készülékek és berendezések tervezése.

A feladat jellegétől és megoldási színvonalától függően alapja lehet diplomatervnek, külföldi egyetemek részképzésén és külföldi tanulmányutakon való részvételnek.

 

Önálló laboratórium BMEVIVM 5042 kötelező 0/0/6/f/8 VET

 

9. szemeszter

Védelmek és automatikák BMEVIVM5038 választható 4/0/0/v/5 VET

 

A tantárgy ismerteti a VER nagyfeszültségű alaphálózatán, erőműveiben, ipari és kommunális hálózatán fellépő meghibásodások hárítására szolgáló védelmek elveit, beállítását, különböző generációit, a rendszerirányítással kommunikálni képes m P-os védelmekkel bezárólag. Foglalkozik a VER megbízható működését fenntartó üzemviteli és üzemzavar-elhárító automatikákkal. A kapcsolódó számítási- tervezési gyakorlatokon a középfeszültségű és ipartelepi hálózatok védelmi elveit, módszereit, és kialakítását magába foglaló feladatok megoldására kerül sor.

 

Elosztó berendezések és védelmek BMEVINF5043 választható 4/0/0/v/5 VET

 

A villamosenergia-rendszer alapvetően az energiaszállítást végző primer berendezésekből és a rendszer felügyeletére szolgáló mérő, automatizálási és védelmi rendszerből áll. E tantárgy áttekinti a primer berendezéseket, jellemzőiket, összefoglalja a méretezésük alapját jelentő igénybevételeket, majd az igénybevételek mérséklésére szolgáló védelmi rendszert is. A tananyag magában foglalja egyes gyakorlati alkalmazások elemzését és a fejlesztés korszerű irányainak bemutatását is.

 

Laboratórium IV. BMEVIVM5041 kötelező 0/0/2/f/3 VET

 

Laboratóriumi mérések amelyek a 9. szemeszterben választott tantárgyhoz kapcsolódnak. Témakörök: Védelmek és automatikák tárgy választása esetén: Elektronikus és digitális túláramvédelem, Transzformátor differenciál-védelem, Elektronikus és digitális távolsági védelem, Érintésvédelem, Kapcsolási túlfeszültségek I, Kapcsolási túlfeszültségek II. Elosztó berendezések és védelmek tárgy választása esetén: VMT: Digitális motorvédelem vizsgálata, Digitális távolsági védelem vizsgálata. NTBT: Motorok indításának és védelmének vizsgálata I., Motorok indításának és védelmének vizsgálata II., Egyen- és váltakozó áram megszakításának vizsgálata.

 

Önálló laboratórium BMEVINF5153 kötelező 0/0/6/f/8 VET

 

A 8.szemeszterben választott téma folytatása, esetleg új téma választása.

 

Tantárgyválasztási előírások:

A Villamosenergia - rendszerek szakirányban 3 tantárgy kötelező, 3 tantárgyat a megadott - választható tantárgyakból kell felvenni a tárgyak meghirdetési időpontjából adódó kötöttségek figyelembe vételével. A laboratórium tárgy 6. és 7. szemeszterében a tematika kötött, a 8. és 9. szemeszterben a tematika a választott tantárgyaktól is függ.

 

Ajánlott tantárgycsoportok:

A tantárgyválasztás az egyéni érdeklődésnek megfelelően szabadon történhet, két jellemző szak-elágazásra az alábbi csoportosítás ad ajánlást:

 

Kötelező tárgyak:
6. szemeszter:

Villamosenergia-átvitel

Nagyfeszültségű technika és berendezések

7. szemeszter:

Átalakító kapcsolások és villamos hajtások

  1. variáns 2. variáns
7. szemeszter VER üzeme és irányítása VER kisfeszültségű berendezései
8. szemeszter Hálózati tranziensek Hálózati áramellátás
9. szemeszter Védelmek és automatikák Elosztó berendezések és védelmek

 

A szakirány gazdatanszékei:

Villamosművek Tanszék, Nagyfeszültségű Technika és Berendezések Tanszék

 

A szakirányról további felvilágosítást ad:

Szabó László adjunktus (VET, V1 épület, II. emelet.)

Dr. Koller László docens (VET, V1 épület, I. emelet)

 

A szakirány oktatásában résztvevő tanszékek vezetői:

Dr. Vajk István
egyetemi tanár

 

Dr. Schmidt István

egyetemi docens