Comparison of Fuzzy Logic and Genetic Algorithm Based Admission Control Strategies for UMTS System

CDMA systems have so-called soft capacity, so the total number of possible sessions has not an exact value. The capacity of CDMA system depends on the interference level in the system. There are therefore RRM (Radio Resources Management) functions, which are responsible for supplying optimum coverage, ensuring efficient use of physical resources and providing the maximum planned capacity. This paper presents and compares several algorithms that are used for admission control purposes in UMTS system. Several versions of fuzzy logic based algorithms, load factor based algorithm and genetic based algorithm are mutually compared via simulations

Application of metal and semiconductor nanostructures for biodetection

Diplomová práce se zabývá dvěma způsoby aplikace zlatých diskových nanostruktur vykazujících plazmonové rezonance pro biodetekci. První část se týká detekce změny fáze na plazmonických anténách pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu. Bylo zjištěno, že změna fáze se zvýrazňuje s rostoucí vlnovou délkou osvitu, kdy je buzena plazmonová rezonance na anténách větších rozměrů. Dále byla prokázána citlivost fáze na změnu indexu lomu okolního prostředí, přičemž největší fázová změna nastala pro antény v rezonanci s vlnovou délkou osvitu. Druhá část práce se týká kombinace optické spektroskopie detekující plazmonové rezonance a voltametrie charakterizující elektrochemickou aktivitu. V této části byl pozorován postupný posuv rezonanční vlnové délky v přítomnosti SSC pufru, avšak tento vliv je s časem stále menší. Provedené experimenty také ukázaly nevhodnost užití kyslíkového plazmatu k čištění povrchu vzorku, protože způsobuje oxidaci kovů včetně zlata.The master’s thesis deals with two applications of gold discoidal nanostructures exhibiting plasmon resonance for biodetection. The first approach considers the detection of changes in the phase on plasmonic antennas using coherence-controlled holography microscope. It was found that the steepness of the phase is increasing with the illumination wavelength when plasmon resonance is excited in larger antennas. The sensitivity of the phase to refractive-index changes of the surrounding media was observed when the largest response was given by antennas in resonance with wavelength of illumination. Next part deals with plasmon resonance detection by means of optical spectroscopy combined with voltametry which characterizes the electrochemical activity. Changes in resonance wavelength induced by the presence of SSC buffer were observed, although this influence seems to diminish in time. Conducted experiments have also shown that oxygen-plasma cleaning is not suitable for sample surface cleaning because of oxidation of metals including gold as well.

Models of EMC filters

Cílem úvodu práce je vysvětlení základních pojmů odrušovacích filtrů a uvedení problémů, které se při návrhu a měření vlastností odrušovacích filtrů vyskytují. Jde hlavně o problém neurčitosti impedancí na vstupu a výstupu odrušovacího filtru. Je také představen současný stav možností měření vložného útlumu filtrů dle platných norem a uvedena motivace pro vytvoření modelů odrušovacích filtrů. Druhá část práce obsahuje kapitoly, které se zabývají prvky, ze kterých se odrušovací filtr skládá. Pozornost je zaměřena na parazitní vlastnosti těchto prvků a jejich modelování. Dále se zabývá popisem obvodového řešení filtru tak, aby bylo možno vyjádřit matematický popis pro útlum filtru. Je představena optimalizační metoda roje částic PSO. Její základní princip a názvosloví. Třetí část práce je věnována vlivům vlastních a parazitních obvodových prvků filtru na útlumovou charakteristiku. Vlivy jednotlivých prvků jsou demonstrovány v mnoha grafech. Je řešeno hledání činitele vazby k. Poslední část práce je věnována návrhu náhradních ekvivalentních obvodů s parazitními prvky pro asymetrický a symetrický měřicí systém. Byla ukázána souvislost mezi náhradními ekvivalentními obvody a útlumovou charakteristikou. Ze zlomů v útlumové charakteristice byly získány akumulační parazitní prvky.Basic problems of the EMI mains filter is explained in the introduction of this thesis. These problems appear during the measurement of insertion loss of filters and by design of EMI mains filter. The important problem is uncertainly of the terminating impedances. Eventualities measurement insertion loss of EMI mains filter and motivation of creation filter models are shown. The following part of this project shows the electronic components, from which are realized the EMI mains filter. Parasitic properties of these real devices are also discussed. The circuitry of EMI mains filter is described by the Modified Nodal Voltage Method. The optimization method called Participle Swarm Optimization is introduced, too. Basic principle and terminology are mentioned. The third part of this project is focused on the own filter and spurious components. Influence of own filter and spurious filters components on insertion loss curve are showed. Magnetic factor coefficient k is searched by the optimization method PSO. The last part of this thesis deals with creation of the alternative circuits with spurious filters components. The performances of the alternative circuits were compared with the measured data for symmetrical and asymmetrical measurement setup. The breakages in the insertion loss curve were used for determining the spurious components.

Accumulating energie from rewenable sources

Import 03/11/2016Tato diplomová práce se zabývá akumulací elektrické energie do vodíku pomocí elektrolyzéru, který je napájen z fotovoltaických (FV) panelů, jako zdroje elektrické energie. Práce obsahuje teoretický rozbor základních akumulačních systémů, doplněné o jejich jednotlivé výhody a nevýhody. Vybrané typy akumulačních systémů jsou následně hodnoceny pomocí multikriteriální analýzy, metodou minimalizace vzdálenosti od ideální varianty (TOPSIS). Praktická část pojednává o maximalizaci využití elektrické energie získané prostřednictvím FV panelů a její uložení ve formě vodíku do tlakových lahví.This diploma thesis deals with the accumulation of electrical energy into hydrogen using an electrolytic cell, which is powered by photovoltaic panels (PV) as a source of renewable energy. Thesis contains a theoretical analysis of the basic storage systems, which shows their individual advantages and disadvantages. Selected types of storage systems are analyzed using multi-criteria analysis method to minimize the distance from the ideal variant (TOPSIS). The practical part focuses on maximizing the utilization of electrical energy generated by the PV panels and its storage in the form of hydrogen in the cylinders.410 - Katedra elektroenergetikyvýborn

Solubility of power plant fly ashes in high-alkali environment

Tato práce se zabývá studiem alkalicky aktivovaných popílků z vysokoteplotního a fluidního spalování uhlí ve třinácti uhelných elektrárnách České republiky. Užitým alkalickým aktivátorem je v tomto případě 50% roztok hydroxidu sodného. Jelikož dvěma nejzastoupenějšími složkami těchto druhotných surovin jsou křemík a hliník, hlavním úkolem této práce je zkoumání závislosti jejich uvolňování do roztoku na době rozpouštění. Druhým cílem je srovnání fázového složení popílků před alkalickou aktivací a po ní.This work deals with study of alkali activated ashes from high-temperature and fluidized bed coal combustion in thirteen powerplants in Czech republic. A solution of 50% sodium hydroxide was used as an alkali activator in this case. Because the two main elements of these secondary raw materials are silica and aluminum, the main part of the work is study of their evolution to solution and dissolve time dependence. The second part is comparing of the phase composition of powerplant ashes before alkali activation and after that.

Charge neutralization of the substrate surface during direct ion beam deposition

Bakalářská práce se zabývá možnostmi neutralizace povrchu nevodivých substrátů při depozici iontovým svazkem. V práci byly navrženy tři varianty neutralizačních paletek. Všechny varianty byly otestovány a byly provedeny zkušební depozice GaN na nevodivé substráty. Vzorky byly poté analyzovány pomocí XPS. V bakalářské práci jsou diskutovány možnosti aplikace jednotlivých paletek.Bachelor's thesis deals with possibilities of substrate neutralisation during ion beam deposition. There were designed and tested three sample holders with integrated neutralization filament. Depositions of gallium nitride were done on samples with all configurations, then analyzed by XPS. In this thesis the suitability of all configuration was evaluated and discussed.

Optimization of Access to CDMA Networks

Cílem dizertační práce je optimalizace přístupu do sítí CDMA (Code Division Multiple Access). Práce se konkrétně zabývá algoritmy pro řízení přístupu do sítě pro systém UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). V úvodní části je pozornost zaměřena na popis dosavadního vývoje dané problematiky a následně je provedena analýza řízení přístupu do sítě UMTS. V programu MATLAB byl vytvořen vlastní model systému UMTS, který umožňuje implementovat vybrané algoritmy přístupu do sítě. Pozornost byla zaměřena na algoritmy, které využívají činitel zatížení, fuzzy logiku a genetické algoritmy. Všechny algoritmy byly s pomocí vytvořeného simulačního programu vzájemně porovnány. Cílem práce je vytvořit vhodný simulační program, prozkoumat vlastnosti jednotlivých algoritmů a případně provést jejich optimalizaci.The aim of this dissertation thesis is an optimization of access to CDMA networks. To be more specific, this thesis deals with an optimization of admission control in UMTS network. The first part of the thesis deals with the present progress of the particular topic. Thereinafter there is an analysis of admission control in UMTS system. An own UMTS simulation program was created in MATLAB. This program enables implementation and simulation of the selected admission control algorithms. The thesis is focused on load factor based, fuzzy logic based and genetic algorithms. The created UMTS simulator was used for the mutual comparison of all algorithms. The aims of this thesis are the suitable UMTS model design, evaluation and possible optimization of selected algorithms.

Low-Cost Filtration Barriers for Ultrafine Particles Separation

V mnoha oborech jsou stále využívána anorganická filtrační media založená na materiálech, jejichž výroba využívá primární suroviny. Jejich výroba je tedy energeticky náročná a v důsledku nákladná a neohleduplná k životnímu prostředí. Cílem této práce je ověřit možnost využití alkalicky aktivovaných materiálů na bázi sekundárních surovin, především vysokopecních strusek (BFS) a popílků z uhelných elektráren (FA), pro výrobu porézních médií schopných v budoucnosti nahradit keramické a jiné anorganické filtry. Výzkum je rozvinut skrze experimentální design založený na výpočetním schématu samostatně vyvinutém s pomocí programu MATLAB. Toto schéma počítá vhodná složení směsí na základě poměrů obsahu nejdůležitějších oxidů ve vstupních surovinách. Tak je zajištěno zohlednění proměnlivého složení vstupních surovin a práce je tím hodnotnější, že její výsledky jsou skrze početní nástroj zohledňující základní oxidové složení surovin zobecnitelné. Zároveň byly však pro srovnání a lepší názornost závislostí vlastností na složení navrhnuty a připraveny i série vzorků založené vždy pouze na jedné ze surovin. Z výsledků vyplývá, že pevnost vzorků z těchto směsí (vytvrzených 24 hodin při 70 °C) ve čtyřbodové ohybové zkoušce dle ČSN EN 12390 5 může přesáhnout 7,6 MPa. Dosažením co možná nejvyšší porozity však zákonitě negativně ovlivňuje pevnost materiálu a výsledný materiál tedy dosahuje pevnosti těsně nad hranicí 6,3 MPa. Výsledky obecně dokazují, že nejvíce je pevnost materiálů ovlivněna poměrem SiO2/Al2O3 a množstvím alkalického aktivátoru. Z výsledků vyplývá, že alkalicky aktivované materiály (AAM) na bázi strusky dosahují i více než dvojnásobné pevnosti analogických materiálů na bázi elektrárenského popílku. Velikost pórů materiálů připravených z tříděných surovin s velikostí zrna od desítek po lehce přes sto mikronů se ve většině případů pohybuje v rozmezí desetin ž jednotek mikronů, v případě výsledného materiálu je to pak přibližně 0,2 mikronu. Celková porozita lisovaných těles se pohybuje těsně pod 40 %, což je v tomto případě téměř dvojnásobek ve srovnání s totožnými materiály na bázi netříděných surovin. Výsledky rovněž ukazují, že materiály na bázi strusky vykazují nižší porozitu než ty na bázi popílku, což je patrně způsobeno rozdílnou morfologií částic obou materiálů – částice strusky jsou nepravidelně hranaté a částice popílku kulaté. V průběhu experimentální činnosti byla pozorována tvorba výkvětů u materiálů na bázi elektrárenských popílků. Pomocí Energo-disperzní spektroskopické analýzy (EDS) byly výkvěty identifikovány jako hydroxid sodný procházející karbonatací za účasti vzdušného CO2. Test permeability vyžadoval, kvůli velmi jemné povaze porézní struktury, přípravu asymetrických filtračních přepážek. Tyto přepážky dosáhli propustnosti 138 L/h.m2.bar pro vodu a 1320 L/h.m2.bar pro vzduch.A lot of applications use inorganic filtering media based on materials that use primary resources and their production is energy-intensive and thus costly and environmentally harmful. The aim of this study is to verify whether alkali-activated materials based on secondary resources, namely blast furnace slag (BFS) and fly ash (FA), can be used to produce porous media which could possibly replace ceramic and other inorganic filters. The research question was addressed using an experimental design based on an in-house developed MATLAB calculation scheme for composition mixtures based on the most important oxide ratios in the input raw materials. This way, the greatest control of the variable composition of the inputs was ensured. In addition, the work is more relevant in general because this computational tool takes the basic oxide composition of the resources into account, so the results can be generalized. The author also designed a pure one solid component mixture series for a comparison and better characterization of the effects of composition changes on the resulting product properties. The findings show that the strength of the 24-hour, 70 °C cured materials can exceed 7.6 MPa under a four point bending tensile test (in accordance with ČSN EN 12390 5), but to achieve a good porosity, the strength is always decreased. In the final composition slightly above 6.3 MPa was achieved. In general, the results show that the SiO2/Al2O3 ratio and the amount of alkali activator affect the strength the most. Pure BFS-based mixtures show more than twice the strength of the pure FA-based samples within the given compositions used for the experiments. The fineness of the pores achieved using fractionated raw materials (particle sizes in the range of tens to slightly over a hundred microns) is in the order of tenths to units of microns in most cases and approximately 0.2 microns in the final composition. The total porosity of the pressed bodies is closely under 40% which compared to the unclassified resource based materials, is nearly twice that much. Pure BFS-based samples show lower total porosities than the FA-based samples, apparently due to their entirely different particle morphology – irregularly angular in BFS and round in FA. The efflorescence phenomenon was mostly observed on FA-based materials. Energy-dispersive spectrometry (EDS) confirmed sodium hydroxide crystals undergoing gradual carbonation by atmospheric CO2. Permeability testing required asymmetrical barriers preparation due to the very fine porosity of the material. The asymmetrical barriers achieved water permeability of 138 L/h.m2.bar and air permeability of 1320 L/h.m2.bar.