<p>Metamaterialer har blitt betraktet som et kontroversielt tema siden de ble presentert som en teoretisk mulighet av Viktor Veselago i 1969. I den senere tid har det blitt verifisert at flere fundamentale prinsipper i fysikken og optikken blir reversert eller opphevet som følge av nye ukonvensjonelle egenskaper i passive metamaterialer. Metamaterialene er opphav til nye fenomener som negativ brytning, antiparallelle hastigheter, motsatt dopplereffekt, fase- og dispersjonskompensasjon og reversering av evanescente felt. Et stort antall forbedrede tekniske applikasjoner blir mulig som følge av disse fenomenene. Fellesnevneren for disse er at når naturlige begrensninger i forbindelse med materialet kan oppheves, vil en kunne gjøre store forbedringer med tanke på størrelse, effektivitet, oppløsing og kapasitet. Utfordringer Foreløpig er det en del tekniske utfordringer knyttet til produksjon av metamaterialer i enkeltfrekvenser utover mikrobølgeregionen, og for et bredt spekter av frekvenser. Flere av utfordringene er direkte knyttet til materialene som benyttes, mens andre skyldes manglende teknologi når det gjelder produksjon. Enkelte av disse utfordringene vil trolig kunne løses i nær fremtid, mens andre fremstår som større – og foreløpig uoverkommelige – hindringer. Dagens tilgjengelige metamaterialer produseres hovedsaklig med metall som en viktig bestanddel. Dette betyr at de har virkeområde i mikrobølgespekteret, og er opphav til store tap ved optiske frekvenser. For å kunne realisere metamaterialer i et bredere frekvensspekter og særlig med tanke på det synlige spekteret, er det nødvendig å finne fram til ikke-metalliske materialstrukturer. Dessuten er dagens utforskning av magnetiske metamaterialer i terrahertzspekteret fortsatt langt unna operative løsninger. En økning i spekteret som metamaterialer kan operere i kan oppnås ved en minimalisering av strukturenes byggesteiner. Dette vil øke homogeniteten for en gitt frekvens. Bruksområder I første omgang kan det forventes at metamaterialer vil bli brukt i ulike antenneapplikasjoner. Flere forskningsgrupper arbeider for tiden med å utvikle miniatyrantenner av metamaterialer. Disse vil blant annet kunne bidra til en mer effektiv trådløs kommunikasjon, slik at det for eksempel vil bli mulig å være koblet til internett til enhver tid. Dette blir mulig fordi mikroskopiske antenner kan være festet på chips og sensorer som for eksempel kan være ”online”. Dette vil imøtegå de stadig økende kravene til små mobiltelefoner og andre portable dataenheter, samt kravene til tilgjengelighet av nettverk. Det amerikanske forsvaret arbeider også med å utvikle antenner som kan være med i kampen mot terror. Evnen til å fokusere lys og andre elektromagnetiske bølger har lenge blitt betraktet som den mest lovende egenskapen med metamaterialer. Det vil blant annet kunne føre til en mer effektiv solenergiteknologi. Det vil f. eks. også være med på å øke mengden av informasjon lagret på en CD eller DVD drastisk. Usynlighet er det feltet innen metamaterialer som sannsynligvis ligger lengst unna en realisering. Likevel har usynlighet fascinert menneskene til alle tider, så den teoretiske muligheten til å skape en usynlighetskappe og andre usynlighetskomponenter gjør at temaet får mye oppmerksomhet og omtale. Kommersialisering av forskningsresultater Kommersialisering av forskningsresultater er et nasjonalt og internasjonalt satsningsområde. Det tradisjonelle skillet mellom forsknings- og utdanningsinstitusjonenes grunnforskning og næringslivets interesseområder blir svakere, blant annet på grunn av sterkere internasjonal konkurranse og et større fokus på innovasjon og nytenkning i næringslivet. Regjeringen Stoltenberg II gir i Soria-Moriaerklæringen og i Stortingsmeldingen ”Vilje til forskning” klare signaler om at de ønsker en styrket satsning på forskning og et nærere samarbeid mellom forskningsinstitusjoner og næringslivet. Kommersialisering en krevende prosess, både tidsmessig og økonomisk, og det er derfor nødvendig med en god kommersialiseringsplan for å redusere risiko og øke sjansene for suksess. Veien fra ide til et fullt ut kommersialisert produkt er lang og kronglete med mange hindringer og utfordringer i veien. Ofte dreier det seg om flere parallelle oppgaver; finne riktige partnere, etterprøve ideens bæreevne, utvikle og modne prosjektet, beskytte og markedsføre rettighetene til sine oppfinnelser samt skaffe kapital for å sette ideen i produksjon. Goldsmiths kommersialiseringsmodell Goldsmiths kommersialiseringsmodell er utviklet av professor H. Randall Goldsmith og har oppnådd internasjonal anerkjennelse som et godt redskap for å bistå kommersialiseringsprosessen for avansert teknologi. Modellen deler kommersialiseringsprosessen inn i tre hovedfaser; utredningsfasen, utviklingsfasen og kommersiell fase. De tre fasene består av hhv. 1, 3 og 2 trinn, totalt 6. I hvert trinn skal idéen(e) vurderes og videreutvikles ut fra tre perspektiver; teknologi, marked og virksomhet. Kommersialisering av metamaterialer De ulike fremtidige bruksområdene for metamaterialer er alle tidlig i en kommersialiseringsprosess. Både materialer og konkrete produkter er teoretisk mulig å fremstille, men det finnes foreløpig få prototyper. Forskningen foregår hovedsaklig ved etablerte forsknings- og utdanningsmiljøer, men det kan forventes et tettere samarbeid med aktuelle produsenter og investorer når/hvis de teknologiske hindringene løses. Sannsynligvis vil dette skje i flere miljøer samtidig, og det vil da kunne bli en sterk konkurranse om kommersialiseringen av teknologien. Markedet for en slik teknologi er enormt, og interessen vil utvilsomt være stor hos både investorer og forbrukere. Sjekklister utarbeidet med bakgrunn i Goldsmiths kommersialiseringsmodell, tilpasset kommersialisering av metamaterialer, vil kunne brukes som et rammeverk og en veileder i forbindelse med en slik kommersialiseringsprosess.</p>

<p>I Masteroppgaven ser vi på den subjektive kvaliteten til JPEG2000 og H.264. Vi ser på den subjektive kvaliteten i forbindelse med konverteringen fra en digital kino pakke (DCP) til video klar for kringkasting på HDTV. En subjektiv undersøkelse har blitt gjennomført, som prøver å gi svar på hva riktig kvalitet for HDTV er og hvordan JPEG2000 og H.264 står i forhold til hverandre med bittrate og kvalitet. I Masteroppgaven har vi sett videre på konverteringsprosessen fra en DCP til en H.264 kodet video for kringkasting på HDTV, og kommet frem til en mer automatisert metode med flere utbyggingsmuligheter. Fra den subjektive undersøkelsen kan man trekke ut følgende. * For middels og lave bittrater er H.264 overlegen i forhold til JPEG2000 for videoenkoding, med tanke på kvalitet. * H.264 kodet video for HDTV er av god kvalitet ved bittrater på 2Mbps.</p>

<p>I denne Masteroppgaven ble det dannet filmer av BaSnO på substrat av STO og Nb:STO. Filmene ble grodd i serier der parametrene som ble endret var laserfrekvens, lasereffekt(ved 2Hz og 10Hz)og temperaturen til substratet(ved 2Hz og 10Hz). Tykkelsen til de fleste filmene som ble deponert var mellom 200nm-350nm. For substrattemperaturer mellom 500°C-700°C ble det dannet filmer i hva som sannsynligvis er Ruddlesden Popper serien med en maksimal n kalkulert til å være 169 basert på satellittopper funnet i θ-2θ målinger. For filmer med substrattemperaturer i dette området ble det funnet en lineær sammenheng mellom deponeringsraten i Å per sekund og n i Ruddlesden Popper serien. Det ble funnet at den laveste temperaturen som en krystallinsk film kan bli dannet på minker når laserfrekvensen reduseres. Ved en laserfrekvens på 2Hz ble det dannet krystallinske filmer ned mot substrattemperaturer på 450°C. Ingen filmer ble forsøkt dannet under denne temperaturen og 450°C danner derfor ikke ingen nedre grense for vekst av krystallinske filmer av BaSnO. XPS målinger av filmene i laserfrekvensserien viser et fallende Ba/Sn forhold når høyden på lagene i filmene øker, i samsvar med hva man forventer i Ruddlesden Popper serien. Det ble også foretatt SIMS målinger av 3 filmer i laserfrekvensserien som avslørte at forholdet mellom Ba og Sn er stabilt igjennom hele filmen. SIMS målingene avslørte også Strontium forurensninger i ildematerialet og i filmene. For filmer med substrattemperaturer rundt 780°C ble satellittoppene svakere, muligens på grunn av en overgang fra 2D vekst til 3D vekst. Når laserenergien ved denne temperaturen ble senket ble det dannet filmer av hva som mest sannsynlig er 113 fasen til BaSnO. Det ble foretatt lekkasjestrømmålinger av en film i Ruddlesden Popper serien og lekkasjestrømmer på 1 A/ ble funnet. Det ble også foretatt annealing ved 400°C og 800°C på en av filmene. Dette reduserte intensiteten til satellittoppene i θ-2θ målingene litt da Ruddlesden Popper enhetscellene da går fra å stå ut av planet til å ligge i planet på filmen.</p>

<p>Tynnfilmepitaksi ved pulset laserdeponering av SrRuO3 på TiO2-terminert (001)-orientert SrTiO3-substrat, er i dette arbeidet undersøkt over et stort spekter av deponeringssystemets vekstparametere. Veksten er overvåket ved in situ målinger med elektronstrålediffraksjon (RHEED). Det er vist at tilnærmet perfekt epitaksi er mulig i flere begrensede områder i parameterrommet, der reproduserbarhet hovedsakelig er begrenset av parameterne trykk og temperatur. Resultatene antyder at dette har sammenheng med at kravet til nøyaktig reprodusering av ablasjonsforhold vil variere avhengig av hvor, i spekteret av trykk og temperatur, veksten foregår. Arbeidet omfatter også en undersøkelse av instrumentering. Optimalisering av temperaturmålinger med pyrometer, limeprosedyre og innstilling av laserenergitetthet på target er gjort. Resultater fra denne undersøkelsen viser at deponeringstemperaturen er reproduserbar med ±13 °C og at laserenergi-tettheten på target er usikker. En rekke tiltak som kan minimere usikkerheten i laserenergitettheten er gjennomgått.</p>

<p>Dagens bildestandarder har 8-bit oppløsning per farge, noe som er lite i forhold til reelle scener man observerer i hverdagen. Det blir stadig sterkere fokus på høydynamisk bildeteknologi, og overgangen fra lavdynamisk til høydynamisk bildeteknologi er spådd å bli like stor som overgangen fra svart-hvitt til fargebilder. Siden man ikke har blitt enige om en standard for lagring og fremvisning av høydynamiske bilder, er fokuset på å komprimere de høydynamiske bildene ned til et lavdynamisk format uten å miste den visuelle informasjonen i bildet. Ved å bruke et vanlig lavdynamisk bildeformat, som for eksempel JPEG, kan de høydynamiske bildene brukes på eksisterende utstyr. I et kamerasystem vil det være ønskelig at denne kompresjonen skjer direkte i kamerabrikken, men det er foreløpig ikke rapportert om noen slike ASIC-løsninger. Denne masteroppgaven tar for seg implementasjonen av en slik ASIC-løsning, og bygger på prosjektoppgaven "Dynamikkompresjon av høydynamiske bilder" som finner den kompresjons-algoritmen som egner seg best til en hardwareimplementasjon. Først analyseres denne algoritmen før den modifiseres for å egne seg bedre til hardwareimplementasjon. Planleggingsfasen har som mål å danne bakgrunn for arkitekturløsningene som skal implementeres. En dynamikkompresjonsalgoritme er bygd opp av aritmetiske operasjoner, og spesielt logaritme er problematisk å implementere i hardware. Logaritme blir derfor viet ekstra oppmerksomhet i analysen, og de forskjellige måtene å implementere logaritme på blir utforsket for å finne den metodikken som egner seg best. Selve arbeidet dokumenteres ved å først skissere de forskjellige arkitekurene gjennom en bottom-up metodikk. Deretter beskrives undermodulene før arbeidet oppsummeres ved å beskrive de forskjellige valgene som er tatt i implementasjonsfasen. Både de visuelle og de fysiske resultatene blir så presentert, og satt i sammenheng med forskjellige applikasjoner for å vurdere om løsningen i denne masteroppgaven er konkurransedyktig. Til slutt oppsummeres diskusjonen ved å konkludere med at løsningen presentert i denne oppgaven er konkurransedyktig på ytelse og overlegen på ressursbruk sammenlignet med eksisterende løsninger. Det er fortsatt noe arbeid som kan gjøres for å perfeksjonere løsningen, og oppgaven avrundes med å beskrive videre arbeid for optimalisering.</p>

<p>Denne oppgaven omhandler en ekvivalentkomparator for to kretser lagret på en FPGA. En automatisk mønstergenerator påtrykker testvektorer på inngangen av kretsene, og ekvivalensen bestemmes av en analyse av utgangsverdiene i en komparator. Både Cellular Automata og LFSR ble benyttet som testmønstergenerator. Komparatoren består av XOR-porter som detekterer avvik, og resultatet komprimeres av OR-porter koblet sammen som et tre. For å kunne utnytte den høye klokkehastigheten fra FPGA oscillatoren, lagres både ekvivalentsjekkapplikasjonen og de to kretsene under test på minneområdet integrert på FPGA kortet. Et problem med feil- og ekvivalenttesting basert på automatisk testmønster, er den varierende dekningsgraden de oppnår mot feilmodeller i kretsen under test. For å kunne måle dekningsgraden av det genererte testmønsteret, injiseres kontrollpunkt, som låser ett eller flere punkt til logisk 0 eller 1. Ved å kjøre ekvivalentsjekk på en krets med injiserte feil, kan testmønstergeneratorens dekningsgrad måles, for den aktuelle kretsen. Hvis et tilstrekkelig antall feil injiseres, kan feildekningsgraden beregnes med et avvik på kun 2-3%. For å utføre målet av oppgaven, ble feildekningsgraden av applikasjonen målt på forskjellige ISCAS'89 benchmark kretser, hvor låst-til feil ble injisert ved hjelp av et skiftregister. For å låse forskjellige linjer i kretsen, ble alle vippene utvidet slik at de hadde en ekstra inngangspinne. Vippeutgangen låses til en bestemt boolsk verdi, når signalet på pinnen tilsvarer logisk 1. Hvis signalet er lavt, fungerer vippen som normalt. Simulering av applikasjonen ble gjennomført på et Xilinx Virtex-II kort.</p>

<p>Det er knyttet store forventninger til modernisert GPS og Galileo. Det økte antall satellitter og signaler vil gi brukerne av disse systemene betydelig bedre ytelser sammenlignet med dagens GPS. I denne oppgaven blir mange av aspektene rundt presisjonsnavigering presentert. Først er det viktig å se på de mulighetene man har i valg av metoder for flertydighetsløsning og hvilke metoder som passer best for de applikasjonene man skal bruke de i. Hovedfokus i denne oppgaven er å se på metoder for å korrigere for ionosfæreforsinkelsen. Her presenteres tre forskjellige metoder. En metode baserer seg kun på en modell, mens den tredje metoden kun benytter seg av avstandsmålinger. Den andre metoden bruker en kombinasjon av modeller og avstandsmålinger. Ytelsene på disse metodene er alle meget bra, men ytelsene deres er alle avhengig av forskjellige faktorer. Styrker og svakheter med de forskjellige metodene vil bli presentert. Det er utrolig mye arbeid som er lagt ned i simuleringer og beregninger av hvilke ytelser man kan forvente fra modernisert GPS og Galileo. I denne oppgaven presenteres simuleringer gjort med VISUAL, en programvarepakke til Matlab. I tillegg er det blitt gjort noen målinger med DGPS system levert av Fugro. Målingene gjort med dette systemet sammenlignes med simuleringer av dagens GPS og simuleringer av Galileo og modernisert GPS. Den store fordelen med de nye systemene er at de kan brukes sammen og dermed dramatisk øke integritet og satellittgeometri. Simuleringene viser noen av forbedringene dette vil gi.</p>

<p>En blokk-basert LMS-algoritme implementert i frekvensdomenet ble brukt til adaptiv filtrering. Metoden som i hovedsak ble undersøkt gikk ut på først å estimere impulsresponsen mellom to mikrofoner ved hjelp av adaptiv filtrering, for så å bruke denne i et filter for kansellering av akustisk krysstale. Eksperimenter med en høyttaler som spilte hvit støy viste at demping opp til 35 dB var mulig med denne metoden, i et lite og dempet rom. Dempingen var høyest rundt 500 Hz, og avtok gradvis for høyere og lavere frekvenser. Man antok at bakgrunnsstøy var grunnen til redusert demping ved lavere frekvenser, mens tidsvarians var årsak til mindre demping ved høyere frekvenser. Flere musikkinstrumenter ble også undersøkt som lydkilder, men det viste seg at det ikke var mulig å oppnå like god demping av krysstale for disse. Kompliserte direktiviteter og høy grad av tidsvarians antas å være grunnen til dette. Dempingen var også ofte begrenset til et relativt smalt frekvensområde. Dette gjorde at "rest-krysstalen" fikk et endret og noe unaturlig spektrum. En metode med kontinuerlig oppdatering av det adaptive filteret ble også delvis undersøkt. Eksperimenter viste lovende resultater, men også mange utfordringer: En robust "double-talk detector" må implementeres før en slik metode kan brukes i praksis. Resultatene fra arbeidet viser at en metoden som ble undersøkt kan fungere svært godt i noen (relativt ideelle) tilfeller, mens man oppnår liten eller ingen demping i andre tilfeller og med andre lydkilder. Metoden synes å være mest lovende for lydkilder som er helt stasjonære, som høyttalere eller gitarforsterkere.</p>

<p>Denne masteroppgaven har gått ut på å vurdere hvorvidt gjeldende krav til lydisolasjon mellom boliger står i sammenheng med folks forventninger til lydnivå fra nabo. Det ble gjort målinger for å kartlegge det generelle lydnivået i oppholdsrom i fem private boliger. De innhentede data ble brukt som grunnlag for å beregne resulterende lydnivå hos en hypotetisk nabo gjennom et utvalg av 18 ulike lette skillevegger. Data fra de 18 lettveggene ble hentet fra erfaringsdatabasen StairWay hos Brekke & Strand akustikk AS. Det viste seg at ingen av de foreslåtte alternative beskrivelser av lydnivået ser ut til å være bedre enn dagens standard. Verken differanse i veid lydnivå eller A-veid gjennomsnittsspektrum hadde klare fordeler i forhold til henholdsvis veid reduksjonstall og referansespektra for omgjøringstall. Referansekurven for bestemmelse av ett-tallsverdi stemte også godt med frekvenskurvene av tilsynelatende reduksjonstall for utvalget av lettvegger. Det er derfor lite grunnlag for å gjøre vesentlige endringer på standarden for beskrivelse av lydisolasjon. C-veid maksimalnivå hos nabo var imidlertid noe høyere enn ønskelig siden det i 8% av tiden oversteg 47dBC, som er standardens grenseverdi for støy fra tekniske installasjoner. Det settes derfor et lite spørsmålstegn ved dagens utstrakte bruk av A-veiing siden dette tar bort mye av den lavfrekvente energien. Et forslag til justering av dagens krav kan være å legge til omgjøringstall for spektrum også for klasse C slik at det i større grad blir tatt hensyn til isolasjonen ved frekvenser under 100Hz. Det ble også gjort en kostnadsvurdering av en eventuell oppgradering til klasse B for lydkrav til boliger. Denne viste at det er verdien av tapt boareal til tykkere vegger som er den dominerende kostnaden ved en eventuell utbygging. Det ble ikke gjort spørreundersøkelse i forbindelse med denne oppgaven, men det vil være en viktig del av en eventuell videreføring av prosjektet. Det er først ved å gjøre en landsomfattende undersøkelse at det kan kartlegges om folk virkelig er fornøyd med dagens krav til lydisolasjon eller ikke.</p>

<p>Lavstøyforsterkeren anses ofte som en av de mest kritiske komponentene i en mobil enhet, da den skal sørge for at det mottatte signalet fra antennen blir tatt best mulig vare på og forsterket uten å legge til støy. Dagens trådløse elektronikkprodukter benytter seg gjerne av flere frekvensbånd (GSM, WLAN, WiMAX etc.) og trenger derfor forsterkere som kan operere på flere enn én frekvens. Tradisjonelt har dette vært løst ved å bruke flere forskjellige forsterkere. Denne oppgaven hadde derimot som formål å finne en forsterker som kunne operere på to bånd, 2,4 GHz (WLAN, Bluetooth etc.) og 5,8 GHz (ekspansjon av 2,4 GHz-båndet). I denne oppgaven har det blitt gjort simuleringer i Agilent ADS (Advanced Design System) på hvorvidt nettverk kan tunes/rekonfigureres ved hjelp av transistorer, eller om passive nettverk matchet til flere frekvensbånd er bedre egnet. Resultatene viste at passive nettverk ga lavest støyfaktor og var minst plasskrevende på fysisk chip, ved minst mulig bruk av tid på design. Jobbing med rekonfigurerbarhet var mer tidkrevende siden en hele tiden må ta hensyn til to forskjellige styrespenninger på transistor, noe som gjorde optimalisering for to forskjellige frekvenser vanskelig. Det ble derfor besluttet å designe en dualband forsterker. Den ferdige totrinns forsterkeren oppnådde til slutt en forsterkning på 34,4 dB ved 2,4 GHz og 27,8 dB ved 5,8 GHz, med støyfaktorer på 1,22 dB ved 2,4 GHz og 1,37 dB ved 5,8 GHz. Mellom trinnene ble det satt inn et dempeledd, med mulighet for å dempe opp til 10 dB (i steg på 1 dB) i begge frekvensbåndene. Totalt trakk forsterkeren en strøm på oppunder 50 mA. Med en forsyningsspenning på 2 V betyr det at effektforbruket holdt seg under 100 mW. I tillegg til å designe en dualbandforsterker ble det lagd DRC (Design Rule Check)-godkjent layout av forsterkeren (og de individuelle trinnene) fra prosjektoppgaven. Etter ferdig produksjon ble det gjort målinger, som igjen ble sammenlignet med simuleringene. Resultatene viste et noe større enn forventet avvik fra simuleringer, med en forflytning av maksimal forsterkning opp i frekvens, og ca 10 dB lavere forsterkning enn simulert ved 2,4 GHz. Maksimal forsterkning var ca 26,4 dB ved 2,7 GHz. Støymålingene var, til tross for gjentatte forsøk og med forskjellige støykilder, mislykkede.</p>