Design of digital IP block for discrete cosine transform

Tato diplomová práce se zabývá návrhem IP bloku pro diskrétní kosinovou transformaci. V~teoretické části jsou shrnuty algoritmy pro výpočet diskrétní kosinové transformace a diskutována jejich použitelnost v~hardwaru. Zvolený algoritmus pro hardwarovou implementaci je modelován v jazyce C. Poté je popsán na RTL úrovni, verifikován a je provedena syntéza v~technologii TSMC 65 nm. Hardwarová implementace je poté zhodnocena s ohledem na datovou propustnost, plochu, rychlost and spotřebu.This diploma thesis deals with design of IP block for discrete cosine transform. Theoretical part summarizes algorithms for computation of discrete cosine transform and their hardware usability is discussed. Chosen algorithm for hardware implementation is modeled in C language. Algorithm is described at RTL level, verified and synthesized to TSMC 65 nm technology. Hardware implementation is then evaluated with respect of throughput, area, speed and power consumption.

Design of a VR workshop

Tato bakalářská práce pojednává o problematice vytváření programu pro zařízení virtuální reality. V teoretické části jsou rozebrána dostupná zobrazovací a pomocná zařízení. Dále se práce zabývá popisem dostupných enginů pro tvorbu VR aplikací. V praktické části je vytvořena aplikace pro virtuální realitu v programu Unity, reprezentující model domácí dílny. Aplikace obsahuje množství aktivních a interaktivních prvků za účelem vytvoření co nejpřesvědčivějšího dojmu z reálné dílny.This bachelor thesis deals with creating a program for virtual reality devices. The theoretical part analyzes available headsets and other accessories. Furthermore, the work deals with the description of available engines for creating VR applications. In the practical part of the thesis, an application for virtual reality is created in Unity, representing a simple workshop. The application contains a number of active and interactive elements in order to create the most convincing impression of a real workshop.

Implementation of frequency and amplitude modulation to the FPGA circuit

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem amplitudového modulátoru v obvodu FPGA. Teoretická část obsahuje popis principů amplitudové, frekvenční a Sigma-Delta modulace a shrnuje normy pro rozhlasové vysílání v České republice. V praktické části je řešen návrh vstupního Sigma-Delta A/D převodníku s využitím jednoduchých pasivních součástek včetně návrhu vstupních digitálních filtrů CIC a FIR pomocí programu MATLAB. Je také popsán návrh náhledové tabulky pro funkci sinus, bloků pro úpravu a násobení vzorků signálu a také výstupní Sigma-Delta D/A převodník. Celý obvod je popsán v jazyce VHDL.This bachelor´s thesis deals with design of amplitude modulator in FPGA circuit. Theoretical part describes principles of amplitude, frequency and Sigma-Delta modulation and summarizes standards for radio broadcasting in the Czech republic. Practical part is focused on design of Sigma-Delta A/D converter using simple passive circuit components including design of input digital filters CIC and FIR with program MATLAB. There is also designed lookup table for function sinus, blocks for modify samples and signal multiplication and D/A Sigma-Delta converter on the output. The entire circuit is described in VHDL language.

Digitalized two parametric system for gamma/neutron spectrometry

Many types of detectors like stilbene, NE-213 etc. in conjunction with photomultiplier loaded with low working resistance produce pulses of approximately 100 ns length and contain information about deposited particle in the trailing edge. Using fast analog to digital converters (ADC) and field-programmable gate array (FPGA) it is possible to create a spectrometric system working in mixed gamma and neutron fields which is not loaded dead time. The count rate of processed pulses can reach more than one million per second. Such a high count rate of processed pulses can be achieved due to the pulse processing is implemented in FPGA. The output of this pulse processing is amplitude which describes the energy of deposited particle and discrimination parameter whereby it is possible to discriminate photons and neutrons. To increase the dynamic range of energy of detectable particle the signal from photomultiplier is separated into two branches with different amplification. Each branch is digitalized by separate ADC. Components from which the system is composed are so light that the spectrometer can be easily transported. Its weight is less than 3 kilograms. Spectrometer was tested in the research reactor LR-0 in Rez near Prague (Czech Republic). The measured data was processed using deconvolution into a neutron flux density and compared with nowadays used analog spectrometer and simulation result. Measured neutron spectrum of Cf-252 is included.Článek popisuje spektrometr pro měření ve směsných polích gama/neutrony. Analogový signál z detektoru je vzorkován AD převodníky pracujícími na frekvenci 1 GHz. Předzpracování signálu probíhá v FPGA a tím je zajištěna vysoká propustnost systému bez mrtvé doby. Spektrometr byl testován v Centru výzkumu Řež na reaktoru LR-0.Many types of detectors like stilbene, NE-213 etc. in conjunction with photomultiplier loaded with low working resistance produce pulses of approximately 100 ns length and contain information about deposited particle in the trailing edge. Using fast analog to digital converters (ADC) and field-programmable gate array (FPGA) it is possible to create a spectrometric system working in mixed gamma and neutron fields which is not loaded dead time. The count rate of processed pulses can reach more than one million per second. Such a high count rate of processed pulses can be achieved due to the pulse processing is implemented in FPGA. The output of this pulse processing is amplitude which describes the energy of deposited particle and discrimination parameter whereby it is possible to discriminate photons and neutrons. To increase the dynamic range of energy of detectable particle the signal from photomultiplier is separated into two branches with different amplification. Each branch is digitalized by separate ADC. Components from which the system is composed are so light that the spectrometer can be easily transported. Its weight is less than 3 kilograms. Spectrometer was tested in the research reactor LR-0 in Rez near Prague (Czech Republic). The measured data was processed using deconvolution into a neutron flux density and compared with nowadays used analog spectrometer and simulation result. Measured neutron spectrum of Cf-252 is included

Protokol o testování plastického detektoru v poli radionuklidu Cf-252

Získané výsledky ukazují na schopnost plastického scintilátoru oddělovat fotonovou a neutronovou složku záření. Spodní hranice diskriminace je pod 1 MeV a v porovnání se zkušenostmi se scintilátorem stilben lze předpokládat, že dekonvoluce energetického spektra bude možná v energetickém intervalu nad 2 MeV.Získané výsledky ukazují na schopnost plastického scintilátoru oddělovat fotonovou a neutronovou složku záření. Spodní hranice diskriminace je pod 1 MeV a v porovnání se zkušenostmi se scintilátorem stilben lze předpokládat, že dekonvoluce energetického spektra bude možná v energetickém intervalu nad 2 MeV.The results indicate the ability of the plastic scintillator separate neutron and photon radiation component. The lower boundary of discrimination is below 1 MeV and compared with experience with stilbene scintillator can be assumed that the energy spectrum deconvolution will be possible in the energy range above 2 MeV

Design of a VR workshop

This bachelor thesis deals with creating a program for virtual reality devices. The theoretical part analyzes available headsets and other accessories. Furthermore, the work deals with the description of available engines for creating VR applications. In the practical part of the thesis, an application for virtual reality is created in Unity, representing a simple workshop. The application contains a number of active and interactive elements in order to create the most convincing impression of a real workshop

Response function calculator for hydrogen filled proportional detector

This tool calculates neutron response functions for hydrogen filled spherical proportional detectors. It uses Monte Carlo approach. Response functions can be subsequently used for neutron spectrum unfolding.Tento nástroj vypočítává funkce odezvy neutronů pro sférické proporcionální detektory plněné vodíkem. Pro výpočet využívá metodu Monte Carlo. Funkce odezvy mohou být následně použity výpočet neutronového spektra.This tool calculates neutron response functions for hydrogen filled spherical proportional detectors. It uses Monte Carlo approach. Response functions can be subsequently used for neutron spectrum unfolding

Response function calculator for organic scintillation detectors

This tool calculates neutron response functions for organic scintillation detectors, namely stilbene, NE-213 and EJ-299-33. It uses Monte Carlo approach. Response functions can be subsequently used for neutron spectrum unfolding.Tento nástroj vypočítává funkce odezvy neutronů pro organické scintilační detektory, jmenovitě stilben, NE-213 a EJ-299-33. Pro výpočet využívá metodu Monte Carlo. Funkce odezvy mohou být následně použity výpočet neutronového spektra.This tool calculates neutron response functions for organic scintillation detectors, namely stilben, NE-213 and EJ-299-33. For calculation use the Monte Carlo method. The response functions can then be used to calculate the neutron spectrum

Tool for apparatus spectrum deconvolution

This tool estimates particle flux in material based on apparatus spectra obtained using scintillation or proportional radiation detectors and their corresponding response functions. The calculation is based on the Expectation-Maximization algorithm.Nástroj odhaduje tok částic materiálem na základě přístrojových spekter získaných pomocí scintilačních či proporcionálních detektorů a jim odpovídajících funkcí odezvy. Pro výpočet je použit algoritmus Expectation-Maximization.This tool estimates particle flux in material based on apparatus spectra obtained using scintillation or proportional radiation detectors and their corresponding response functions. The calculation is based on the Expectation-Maximization algorithm