The diploma thesis is focused on insufficient capacity problem of roundabout I/35, I/57 and II/150 in the Valašské Meziříčí town. It is based on engineering survey according to which three possible models are designed. Capacity assesment is made on each of these models. Throug the evaluation is selected the most suitable design of turbo roundabout type "knee", which is technically processed and substantiated by text and drawing documentation.

This dissertation thesis deals with new progressive channel coding methods for data transmission using satellite transponder. The design of the system for SMS transmission, in which novel turbo coding methods are applied, is discussed too. An achievement of the lowest output power and the smallest user aperture is the principal aim of the new method applications. Design of system that would be able to the error free SMS transmission by very low signal to noise ratio is analyzed in this dissertation thesis. The work is focused on energy budget, modification and implementation of new turbo code types and using unique properties, development of new bit error rate estimation methods and methods for determination of final SMS form. The main contribution is the new type of turbo code development that have optimal properties for this usage, development of new bit error rate estimation method and development of method that is able to determine final form of SMS on the basis SMS frame structure and turbo decoding theory when the bit error rate is not zero.

This diploma thesis deals with designing a grade-separated interchange of highways no. I/35 and no. I/46 in Olomouc. This is a grade-separated crossing of two four-banded roads. Some concepts were designed from which a shape modified turbo-roundabout, known as a „dog-bone“, was selected. Futhermore a proposal for a signal plan and capacity assessments of the light controlled intersection were submitted.

The compressor for air supply to the fuel cell stack is a critical component of the balance of plant, especially for mobile applications. The main requirements of the compressor are the performance regarding pressure ratio, mass flow and efficiency at minimal size and weight. The turbo compressor technology is ideally suited to cope with these requirements. The lifetime requirement and the necessity of oil and particle free air supply advised to employ air bearings. The fuel cell air supply requirements are in conflict with the turbo compressor pressure ratio and mass flow characteristics. Possible solutions and their impact onto compressor design and fuel cell operation are described in this paper. The chosen system design approach considering all design aspects and its interactions during the design phase is beneficial in order to achieve the most lightweight and efficient air supply system for fuel cells. Experimental validation of an air bearing turbo compressor for a 100 kW fuel cell stack on an aerodynamic test rig verifies the predicted performance.

Modern wireless communication systems have seen an increased usage of various channel coding techniques to facilitate improved throughput and latency. Interleavers form an integral part of these coding techniques and play a critical role by making the communication more robust and resilient to noise and other interference. The ever increasing need for higher throughputs and lower latencies has made designers to pursue a more parallel design approach giving rise to parallel adaptations of these encoding/decoding techniques. A bulk of the modern telecommunication occurs over Wireless Wide Area Network (WWAN), commonly referred to as cellular networks. The 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE) develops and specifies the standards that are used in cellular communication. Their current most widely used "4G" standard employs Turbo coding techniques and a Quadratic Permutation Polynomial (QPP) interleaver. Silicon Large Grain Object or SiLago is a Coarse Grain Reconfigurable Fabric facilitating a modular approach towards electronics hardware development. The concept is similar to LEGO bricks, that is to have a library of hardened blocks (similar to Lego bricks) out of which systems of various types and functionalities can be built. This thesis investigates the state-of-the-art parallel interleavers and parallel interleaving techniques available for the 3GPP LTE QPP interleavers, and implements two interleaver designs, one for Radix 2 and another for Radix 4 decoding techniques. A physical synthesis is carried out in 28nm technology and the results in terms of power and area are reported. / Moderna trådlösa kommunikationssystem har sett ökad användning av olika kanaler kodningstekniker för att underlätta förbättrad genomströmning och latens. Interleavers utgör en integrerad del av dessa kodningstekniker och spelar en viktig roll genom att göra kommunikation mer robust och fjädrande för brus och andra störningar. Det ökande behovet av högre genomströmningar och lägre latenser har gjort konstruktörer att driva en mer parallell design tillvägagångssätt som ger upphov till parallella anpassningar av dessa kodningstekniker. En stor del av modern telekommunikation är via Wireless Wide Area Network (WWAN), vanligen kallad mobilnät. Det Third Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE) utvecklar och specificerar de standarder som används i mobil kommunikation. Deras nuvarande mest använda "4G" standard använder Turbo-kodning tekniker och en Quadratic Permutation Polynomial (QPP) interleaver. Silicon Large Grain Object eller SiLago är ett grovt kornkonfigurerbart tygstöd ett modulärt tillvägagångssätt för elektronikutveckling. Konceptet är liknande LEGO-tegelstenar, det är med ett library av härdade block (liknande Lego-tegelstenar), varav system av olika typer och funktioner kan byggas. Denna avhandling undersöker de toppmoderna parallella interleaversna och parallellinterfolieringen tekniker som är tillgängliga för 3GPP LTE QPP interleavers, och implementerar tvåinterleavers mönster, en för Radix 2 och en annan för Radix 4avkodningstekniker. En fysisk syntes utförs i 28nm-teknik och resultaten i kraft och area rapporteras.

ITC/USA 2005 Conference Proceedings / The Forty-First Annual International Telemetering Conference and Technical Exhibition / October 24-27, 2005 / Riviera Hotel & Convention Center, Las Vegas, Nevada / Hardware implementing forward error correction (FEC) is currently available for utilization by the airborne telemetry system designer. This paper will discuss the potential benefits along with drawbacks when using this technology. Laboratory testing is supplemented with real-world flight testing. Performance results comparing FEC and non-FEC systems are presented for both IRIG-106 Pulse Code Modulation/Frequency Modulation, PCM/FM, (or Continuous Phase Frequency Shift Keying, CPFSK, with filtering, or ARTM Tier 0) and Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying, Telemetry Group version (SOQPSK-TG or ARTM Tier I) waveforms.

ITC/USA 2005 Conference Proceedings / The Forty-First Annual International Telemetering Conference and Technical Exhibition / October 24-27, 2005 / Riviera Hotel & Convention Center, Las Vegas, Nevada / This paper describes a telemetry system developed for the EA-18G Flight Test program. The program requires transmission of a number of data streams, in IRIG-106 Chapter 4 PCM, Chapter 8 Mux-All 1553, Ethernet, and Fibre Channel formats. The initial requested data rate was in excess of 30 Mbits/sec. The telemetry system must operate at a range up to about 120 miles, at several test ranges, and with several different aircraft maneuvering configurations. To achieve these requirements, the Flight Test Instrumentation group at Boeing Integrated Defense Systems in Saint Louis, developed a telemetry system in conjunction with industry partners and test range customers. The system transmits two telemetry streams with a total aggregate rate on the order of 20 Mbits/sec. Each telemetry stream consists of up to four PCM streams, combined in a Teletronics Technology Corporation (TTC) Miniature Adaptable Real-Time Multiplexer Unit (MARM) data combiner. It uses Nova Engineering multi-mode transmitters capable of transmitting PCM-FM or Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying (SOQPSK). The transmitter also provides Turbo-Product Code (TPC) Forward Error Correction (FEC) to enhance range and improve link performance. Data collection units purchased from outside vendors or developed by Saint Louis Flight Test Instrumentation, translate Ethernet and Fibre Channel information into traditional PCM streams. A Boeing Flight Test Instrumentation developed control system provides flexible selection of streams to be combined into each telemetry stream, and functional control of antenna selection and transmitter operation.

The Internet has fundamentally changed the way of modern communication. Current trends indicate that high-capacity demands are not going to be saturated anytime soon. From Shannon's theory, we know that information capacity is a logarithmic function of signal-to-noise ratio (SNR), but a linear function of the number of dimensions. Ideally, we can increase the capacity by increasing the launch power, however, due to the nonlinear characteristics of silica optical fibers that imposes a constraint on the maximum achievable optical-signal-to-noise ratio (OSNR). So there exists a nonlinear capacity limit on the standard single mode fiber (SSMF). In order to satisfy never ending capacity demands, there are several attempts to employ additional degrees of freedom in transmission system, such as few-mode fibers (FMFs), which can dramatically improve the spectral efficiency. On the other hand, for the given physical links and network equipment, an effective solution to relax the OSNR requirement is based on forward error correction (FEC), as the response to the demands of high speed reliable transmission. In this dissertation, we first discuss the model of FMF with nonlinear effects considered. Secondly, we simulate the FMF based OFDM system with various compensation and modulation schemes. Thirdly, we propose tandem-turbo-product nonbinary byte-interleaved coded modulation (BICM) for next-generation high-speed optical transmission systems. Fourthly, we study the Q factor and mutual information as threshold in BICM scheme. Lastly, an experimental study of the limits of nonlinearity compensation with digital signal processing has been conducted.

L'objectif des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse est d'étudier l'association des techniques de transmission multi-antennes (MIMO) avec des schémas de réception itératifs dans un contexte de transmission sans fil haut débit.<br /><br />A largeur de bande et qualité de réception équivalentes, l'utilisation d'antennes multiples en communications numériques permet d'augmenter le débit utile de la transmission. Cependant sous l'hypothèse d'une non connaissance du canal à l'émission, les potentialités du canal MIMO ne sont généralement exploitées qu'au prix d'une réception très complexe, difficilement réalisable au sein d'un circuit intégré. <br /><br />Tout d'abord, afin de lutter contre la sélectivité fréquentielle et de simplifier le traitement en réception, nous choisissons d'associer la modulation multi-porteuses OFDM à des schémas de transmission MIMO. Par ailleurs, en étendant les résultats obtenus dans le domaine de la turbo-égalisation au contexte multi-antennes, nous étudions une technique de réception itérative adaptée au schéma de transmission MIMO-OFDM. L'utilisation de filtres linéaires optimisés au sens du critère Minimum Mean Square Error (MMSE) confère aux récepteurs une complexité raisonnable et conciliable avec les exigences d'implémentation.<br /><br />Les récepteurs proposés sont ensuite associés à des techniques complémentaires telles que le précodage linéaire ou le MC-CDMA. Il est démontré qu'en dimensionnant convenablement l'émission il est possible de tirer parti de toute la diversité du canal de propagation tout en exploitant de façon optimale sa capacité.<br /><br />Les performances de différents systèmes sont enfin évaluées sur différents canaux théoriques puis réalistes, en examinant notamment l'influence de la corrélation entre antennes et en intégrant la fonction d'estimation de canal. Dans ces différents contextes, la comparaison avec des systèmes conventionnels montre l'intérêt d'utiliser une réception itérative.

Depuis leur publication en 1993 et leur exploitation dans le domaine des communications numériques, les turbocodes ont été adoptés dans de nombreux standards de télécommunications (UMTS, CDMA2000, LTE). Avec le développement des services sans-fil, le besoin de turbo- décodeurs à débit jusqu'au Gbits/s devient incontournable. Or, les techniques conventionnelles d'exploitation du parallélisme et de réduction des chemins critiques atteignent leur limite. Une approche alternative a été explorée dans cette thèse : le décodage de codes correcteurs d'erreurs à partir d'une représentation stochastique de l'information. Le calcul stochastique fut proposé dans les années 1960 comme une méthode traitant des opé- rations arithmétiques complexes pour un faible coût matériel. Pour ce faire, les probabilités sont converties en des flux de bits aléatoires dans lesquels l'information est représentée par des statis- tiques de bits. Des opérations arithmétiques complexes sur les probabilités sont transformées en des opérations sur les bits utilisant des portes logiques. Ainsi, l'application du calcul stochastique au décodage itératif de codes correcteurs d'erreurs favorise des structures matérielles simples pour les noeuds de calcul. L'objectif principal de cette thèse fut d'étendre l'approche stochastique au décodage de tur- bocodes. Dans un premier temps, nous avons proposé une première architecture pour un turbo- décodeur stochastique. Le principal défi fut ensuite d'augmenter le débit. Pour ce faire, nous avons considéré deux techniques : le passage dans le domaine exponentiel et l'exploitation du parallélisme. La première technique consiste à remplacer l'addition stochastique par des opérations plus simples dans le domaine exponentiel. Cette technique a permis d'une part de réduire la complexité calculatoire, et d'autre part, d'améliorer le débit de décodage. La deuxième technique est de représenter une probabilité par plusieurs flux stochastiques en parallèle. Cette méthode permet en outre de pro- poser une nouvelle approche pour compenser le problème de corrélation. L'exploitation de ces deux techniques a permis d'aboutir à un décodage stochastique pour les codes convolutifs et les turbocodes ayant des performances similaires à celles de décodeurs classiques. Enfin, les architectures proposées ont été intégrées dans un circuit configurable FPGA. Le prototype de turbo-décodeur stochastique n'a pas pu nous fournir un débit de l'ordre du Gbits/s comme souhaité. Cependant, il a permis de démontrer la faisabilité matérielle d'un turbo-décodeur stochastique en assurant de bonnes performances de décodage. En outre, ce démonstrateur a fait apparaître de nombreuses perspectives pour cette solution d'intégration alternative.