Search
Department of Marine Electronic Systems
Publications
Filters
total: 183
Catalog Publications
Year 2019
-
A concept of software extension of 3D low-PRF radar systems to 4D semi-medium-PRF radar systems
PublicationWe present a concept of software modification of three-dimensional (3D) radar systems, designed to work in the low pulse repetition frequency mode, that equips them with the ability to estimate the radial velocity and to properly measure the range of targets that are detected outside the radar’s instrumented range. Despite the fact that the proposed modifications are designed so as to require only minor changes in software, they...
-
Adaptation of radar software to work with ambiguous distance measurement
PublicationA software extension for radar stations designed to work in the low-PRF mode that allows them to correctly measure range to targets outside of their instrumented range, is proposed. The solution does not require substantial modifications of the radar software. Additionally, we describe tools that allow one to simulate the output of a low-PRF radar observing targets that are outside its instrumented range. The proposed approach...
-
Capon-like DoA estimator for rotating arrays
PublicationWe propose a nonparametric superresolution DoA estimator that is suitable for use with rotating arrays. The proposed method can be regarded as an extension of the Capon approach. We investigate its properties using computer simulations and present results obtained by processing of real world data.
Year 2009
-
A new approach to active noise and vibration control - [Part I: the known frequency case]
PublicationThis paper presents a new approach to rejection of complex-valued sinusoidal disturbances acting at the output of a discrete-time stable linear plant with unknown dynamics. It is assumed that the frequency of the sinusoidal disturbance is known, and that the output signal is contaminated with wideband measurement noise. The disturbance rejection control rule is first derived and analyzed for a nominal plant model, different from...
-
A new approach to active noise and vibration control - [Part II: unknown frequency case]
PublicationThis paper presents a new approach to rejection of complex-valued sinusoidal disturbances acting at the output of a discrete-time stable linear plant with unknown and possibly timevarying dynamics. It is assumed that both the instantaneous frequency of the sinusoidal disturbance and its amplitude may be slowly varying with time and that the output signal is contaminated with wideband measurement noise. It is not assumed that a...
Year 2020
-
A new look at the statistical identification of nonstationary systems
PublicationThe paper presents a new, two-stage approach to identification of linear time-varying stochastic systems, based on the concepts of preestimation and postfiltering. The proposed preestimated parameter trajectories are unbiased but have large variability. Hence, to obtain reliable estimates of system parameters, the preestimated trajectories must be further filtered (postfiltered). It is shown how one can design and optimize such...
-
A New Method of Noncausal Identification of Time-varying Systems
PublicationThe paper shows that the problem of noncausal identification of a time-varying FIR (finite impulse response) sys- tem can be reformulated, and solved, as a problem of smoothing of the preestimated parameter trajectories. Characteristics of the smoothing filter should be chosen so as to provide the best trade- off between the bias and variance of the resulting estimates. It is shown that optimization of the smoothing operation can...
Year 2013
-
A Novel Approach to the Assessment of Cough Incidence
PublicationIn this paper we consider the problem of identication of cough events in patients suffering from chronic respiratory diseases. The information about frequency of cough events is necessary to medical treatment. The proposed approach is based on bidirectional processing of a measured vibration signal - cough events are localized by combining the results of forward-time and backward-time analysis. The signal is at rst transformed...
-
BUILT IN PERFORMANCE EVALUATION FOR AN ADAPTIVE NOTCH FILTER
PublicationThe problem of estimating instantaneous frequency of a non- stationary complexsinusoid (cisoid) buried in wideband no ise is considered. The proposed approach extends adaptive notc h filtering algorithm with a nontrivial performance assessme nt mechanism which can be used to optimize frequency tracking performance of the adaptive filter. Simulation results confi rm that the proposedextension allows one to improveaccuracyo f frequency...
-
Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing
PublicationIn this application-oriented paper we consider the problem of elimination of impulsive disturbances, such as clicks, pops and record scratches, from archive audio recordings. The proposed approach is based on bidirectional processing—noise pulses are localized by combining the results of forward-time and backward-time signal analysis. Based on the results of specially designed empirical tests (rather than on the results of theoretical analysis),...
Year 2007
-
A simple way of increasing estimation accuracy of generalized adaptive notch filters
PublicationGeneralized adaptive notch filters are used for identification/tracking of quasi-periodically varying dynamic systems and can be considered an extension, to the system case, of classical adaptive notch filters. It is shown that frequency biases, which arisein generalized adaptive notch filtering algorithms, can be significantly reduced by incorporating in the adaptive loop an appropriately chosen decision delay. The resulting performance...
-
Analiza przydatności wybranych współczynników kształtu do oceny podobieństwa do litery
PublicationPrzedstawiono analizę przydatności wybranych współczynników kształtu w celu zastosowania ich w metodzie oceny podobieństwa kształtu do litery, opartej o segmentację obrazu. Opracowane algorytmy zaimplementowano do ekstrakcji i rozpoznawanie tekstu z obrazów zarejestrowanych kamerą lub aparatem cyfrowym w naturalnym otoczeniu. Rozpoznany tekst może zostać zamieniony na postać mówioną w urządzeniach wspomagających osoby niewidome.
-
Autorskie systemy zdalnego nauczania
PublicationW rozdziale uzasadniono celowosć realizacji autorskich systemów zdalnego nauczania. Oceniono możliwosci ich realizacji przy pomocy ogólnodostępnych, nowoczesnych narzędzi informatycznych, w szczególnosci przedstawiono wymagane umiejętnosci autora takiego systemu. Przedstawiono zrealizowany na Politechnice Gdańskiej autorski system zdalnego nauczania dedykowany dla studentów specjalnosci teleinformatycznych oraz dokonano jego porównania...
Year 2015
-
Active feedback noise control in the presence of impulsive disturbances
PublicationThe problem of active feedback control of a narrowband acoustic noise in the presence of impulsive disturbances is considered. It is shown that, when integrated with appropriately designed outlier detector, the proposed earlier feedback control algorithm called SONIC is capable of isolating and rejecting noise pulses. According to our tests this guarantees stable and reliable operation of the closed-loop noise cancelling...
-
Automated Detection of Sleep Apnea and Hypopnea Events Based on Robust Airflow Envelope Tracking in the Presence of Breathing Artifacts. - [IEEE JOURNAL OF BIOMEDICAL AND HEALTH INFORMATICS]
PublicationThe paper presents a new approach to detection of apnea/hypopnea events, in the presence of artifacts and breathing irregularities, from a single channel airflow record. The proposed algorithm, based on a robust envelope detector , identifies segments of signal affected by a high amplitude mo d- ulation corresponding to apnea/hypopnea events. It is show n that a robust airflow envelope - free of breathing artifacts - improves effectiveness...
-
Elimination of Impulsive Disturbances From Stereo Audio Recordings Using Vector Autoregressive Modeling and Variable-order Kalman Filtering
PublicationThis paper presents a new approach to elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings. The proposed solution is based on vector autoregressive modeling of audio signals. Online tracking of signal model parameters is performed using the exponential ly weighted least squares algo- rithm. Detection of noise pulses an d model-based interpolation of the irrevocably distorted sampl es is realized using an adaptive, variable-order...
Year 2021
-
Active Suppression of Nonstationary Narrowband Acoustic Disturbances
PublicationIn this chapter, a new approach to active narrowband noise control is presented. Narrowband acoustic noise may be generated, among others, by rotating parts of electro-mechanical devices, such as motors, turbines, compressors, or fans. Active noise control involves the generation of “antinoise”, i.e., the generation of a sound that has the same amplitude, but the opposite phase, as the unwanted noise, which causes them to interfere...
-
Application of regularized Savitzky–Golay filters to identification of time-varying systems
PublicationSavitzky–Golay (SG) filtering is a classical signal smoothing technique based on the local least squares approximation of the analyzed signal by a linear combination of known functions of time (originally — powers of time, which corresponds to polynomial approximation). It is shown that the regularized version of the SG algorithm can be successfully applied to identification of time-varying finite impulse response (FIR) systems....
-
Decoupled Kalman filter based identification of time-varying FIR systems
PublicationWhen system parameters vary at a fast rate, identification schemes based on model-free local estimation approaches do not yield satisfactory results. In cases like this, more sophisticated parameter tracking procedures must be used, based on explicit models of parameter variation (often referred to as hypermodels), either deterministic or stochastic. Kalman filter trackers, which belong to the second category, are seldom used in...
Year 2004
-
Adaptive filter for reconstruction of stereo audio signals.
PublicationArtykuł poświęcony jest omówieniu metody rekonstrukcji zakłóconych impulsowo sygnałów stereofonicznych. W pracy zdefiniowano model sygnału stereofonicznego i przedstawiono zaprojektowany dla tego modelu filtr Kalmana. Przedstawiono modyfikacje filtru, w wyniku których algorytm dokonuje rekonstrukcji zakłóconego impulsowo sygnału w jednym kanale z wykorzystaniem dodatkowej informacji zawartej w niezakłóconych próbkach sygnału pochodzącego...
-
Badanie wpływu konstrukcji modelu wieloagentowego na jego zdolność predykcyjną.
PublicationArtykuł przedstawia metodykę i wyniki badań wpływu parametrów modelu wieloagentowego MAS na efektywność jego działania w zakresie symulacji rozwoju rynków IT, na przykładzie rozwoju rynku telefonii komórkowej tworzonego przez trzech konkurencyjnych operatorów. W symulatorze MAS zastosowano, dla określonego modelu popytowego, trzy odmienne mechanizmy aktywacji agentów, prowadzące do ustalania się różnego typu stanów dynamicznej...
-
Czterdzieści lat pracy w dziedzinie hydroakustyki Katedry Systemów Elektroniki Morskiej.
PublicationW artykule przedstawiono przegląd prac wykonywanych w ostatnich latach w Katedrze Systemów Elektroniki Morskiej (poprzednio występującej pod nazwą Katedry Radionawigacji i Katedry Akustyki) dla Marynarki Wojennej RP. Wynikiem tych prac było wyposażenie okrętów i samolotów MW w echosondy, sonary czołowe i boczne, systemy komunikacji podwodnej i specjalistyczną aparaturę pomiarową.
-
Directional sonobuoy system for detection of submarines.
PublicationW artykule omówiono ogólnie hydroakustyczne metody wykrywania i lokalizacji okrętów podwodnych. Szczególną uwagę poświęcono systemowi lotniczemu wykorzystującemu sonoboje kierunkowe. Omówiono zasadę pracy takiego systemu, przedstawiono metodę detekcji i estymacji kierunku przyjścia fali akustycznej emitowanej przez okręt oraz stosowane w praktyce metody zobrazowania. Powodem podjęcia tej tematyki jest zakończenie budowy prototypu...
Year 2014
-
Adaptive filtering approach to dynamic weighing: a checkweigher case study
PublicationDynamic weighing, i.e., weighing of objects in motion, with out stopping them on the weighing platform, allows one to increase the rate of operation of automatic weighing systems used in industrial production processes without compromising their accuracy. The paper extends and compares two approaches to dynamic weighing, based on system identification and variable-bandwidth filtering, respectively. Experiments, carried on a conveyor...
-
Automated detection of sleep apnea and hypopnea events based on robust airflow envelope tracking
PublicationThe paper presents a new approach to detection of apnea/hypopnea events, in the presence of artifacts and breathing irregularities, from a single-channel airflow record. The proposed algorithm identifies segments of signal affected by a high amplitude modulation corresponding to apnea/hypopnea events. It is shown that a robust airflow envelope—free of breathing artifacts—improves effectiveness of the diagnostic process and allows...
-
Diagnostyka stanu technicznego rurociągów stalowych z wykorzystaniem tłoków ultradźwiękowych wysokiej rozdzielczości
PublicationW pracy przedstawiono wybrane przykłady możliwości pomiarowych ultradźwiękowych tłoków wysokiej rozdzielczości do badania stanu ścianek rurociągów. Przedstawiono techniki zmierzające do precyzyjnej lokalizacji wykrywanych wad oraz opisano znaczenie i metodykę oszacowania trendów rozwojowych wad. Wskazano również na możliwości synergii informacji otrzymywanych różnymi technikami pomiarowymi w oparciu o systemy GIS. Na koniec podano...
-
Diagnostyka stanu technicznego rurociągów stalowych z wykorzystaniem tłoków ultradźwiękowych wysokiej rozdzielczości
PublicationW pracy przedstawiono wybrane przykłady mozliwosci pomiarowych ultradźwiękowych tłoków wysokiej rozdzielczości do badania stanu ścianek rurociągów. Przedstawiono techniki zmierzające do precyzyjnej lokalizacji wykrywanych wad oraz opisano znaczenie i metodykę oszacowania trendów rozwojowych wad. Wskazano również na możliwości synergii informacji otrzymywanych różnymi technikami pomiarowymi w oparciu o systemy GIS. Na koniec podano...
-
Dynamic mass measurement in checkweighers using a discrete time-variant low-pass filter
PublicationConveyor belt type checkweighers are complex mechanical systems consisting of a weighing sensor (strain gauge load cell, electrodynamically compensated load cell), packages (of different shapes, made of different materials) and a transport system (motors, gears, rollers). Disturbances generated by the vibrating parts of such a system are reflected in the signal power spectra in a form of strong spectral peaks, located usually in...
-
Elimination of impulsive disturbances from archive audio files – comparison of three noise pulse detection schemes
PublicationThe problem of elimination of impulsive disturbances (such as clicks, pops, ticks, crackles, and record scratches) from archive audio recordings is considered and solved using autoregressive modeling. Three classical noise pulse detection schemes are examined and compared: the approach based on open-loop multi-step-ahead signal prediction, the approach based on decision-feedback signal prediction, and the double threshold approach,...
-
Elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings
PublicationThis paper presents a new approach to elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings. The proposed solution is based on vector autoregressive modeling of audio signals. On-line tracking of signal model parameters is performed using the stability-preserving Whittle-Wiggins-Robinson algorithm with exponential data weighting. Detection of noise pulses and model-based interpolation of the irrevocably distorted samples...
Year 2022
-
Adaptive identification of sparse underwater acoustic channels with a mix of static and time-varying parameters
PublicationWe consider identification of sparse linear systems with a mix of static and time-varying parameters. Such systems are typical in underwater acoustics (UWA), for instance, in applications requiring identi- fication of the acoustic channel, such as UWA communications, navigation and continuous-wave sonar. The recently proposed fast local basis function (fLBF) algorithm provides high performance when identi- fying time-varying systems....
-
Adaptive Identification of Underwater Acoustic Channel with a Mix of Static and Time-Varying Parameters
PublicationWe consider the problem of identification of communication channels with a mix of static and time-varying parameters. Such scenarios are typical, among others, in underwater acoustics. In this paper, we further develop adaptive algorithms built on the local basis function (LBF) principle resulting in excellent performance when identifying time-varying systems. The main drawback of an LBF algorithm is its high complexity. The subsequently...
Year 2017
-
Akaike's final prediction error criterion revisited
PublicationWhen local identification of a nonstationary ARX system is carried out, two important decisions must be taken. First, one should decide upon the number of estimated parameters, i.e., on the model order. Second, one should choose the appropriate estimation bandwidth, related to the (effective) number of input-output data samples that will be used for identification/ tracking purposes. Failure to make the right decisions results...
-
Azimuth estimator for a rotating array radar with wide beam
PublicationThe problem of estimating azimuth in rotating array radar with a beam, wide in the azimuth plane, is considered. Under such setup the echo signal usually has a very low signal to noise ratio, but the number of observations is large, because of long dwell times. The proposed solution is based on the maximum likelihood approach, but it employs simplifications which facilitate its implementation in real time systems. Results, obtained...
-
Detection of impulsive disturbances in archive audio signals
PublicationIn this paper the problem of detection of impulsive disturbances in archive audio signals is considered. It is shown that semi-causal/noncausal solutions based on joint evaluation of signal prediction errors and leave-one-out signal interpolation errors, allow one to noticeably improve detection results compared to the prediction-only based solutions. The proposed approaches are evaluated on a set of clean audio signals contaminated...
Year 2010
-
An improved frequency estimator for an adaptive active noise control scheme
PublicationAn improved frequency tracker is proposed for the recently introduced self optimizing narrowband interference canceller (SONIC). The scheme is designed for disturbances with quasi-linear frequency modulation and, under second-order Gaussian random-walk assumption, can be shown to be statistically efficient. One real-world experiment and several simulations show that a considerable improvement in disturbance rejection may be achieved...
-
Application of TMS320c67xx signal processors for SONIC-self-optimizing narrowband interference canceler
PublicationThe paper presents a laboratory system for testing active control algorithms of acoustics noise in ducts. An applied algorithm - self-optimizing narrowband interference canceller (SONIC), allows one to remove narrowband disturbances of constant or slowly time-varying frequencies. Example experimental results of using the laboratory system for supression of sinusoidal disturbance are described. An electronic part of the system was...
-
Easy recipes for cooperative smoothing
PublicationIn this paper we suggest how several competing signal smoothers, differing in design parameters, or even in design principles, can be combined together to yield a better and more reliable smoothing algorithm. The proposed heuristic, but statistically well motivated, fusion mechanism allows one to combine practically all kinds of smoothers, from simple local averaging or order statistic filters, to parametric smoothers designed...
Year 2005
-
Anomalie materiałowe i ubytki materiału w ściankach rurociągów stalowych w świetle badań tłokami ultradźwiękowymi wysokiej rozdzielczości
PublicationZaprezentowano przykłady najczęściej spotykanych wad i anomalii ścianek rurociągów wraz z ich charakterystycznym obrazem ultradźwiękowym, a także przykłady szacowania MDCR oraz ocenę trendów rozwojowych wad typu ubytek metalu przeprowadzoną na drodze porównania wyników dwóch odległych w czasie inspekcji wybranego odcinka rurociągu.
-
Application of colour image segmentation for localization and extraction text from images
PublicationW otaczającym nas świecie informacja tekstowa odgrywa wielką rolę. W postaci tekstowej podawane są: nazwy ulic, nazwy sklepów i instytucji, opisy przedmiotów np. tytuły książek, opakowań itp. Jednocześnie współczesne programy komputerowe służące do rozpoznawania tekstu (OCR) ''nie radzą sobie'' z analizą obrazów otrzymanaych za pomocą kamer. Segmentacja obrazu z następującą kontekstową analizą parametrów segmentów może dostarczyć...
-
Detekcja zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych z wykorzystaniem wygładzonych lokalnych histogramów sygnału
PublicationStreszczenie: W artykule omówiono parametryczną metodę detekcji zakłóceń impulsowych sygnałów fonicznych opartą o analizę wygładzonych, ocen rozkładów prawdopodobieństwa (histogramów) błędów resztowych sygnału. We wstępie scharakteryzowano ideę detekcji próbek nadmiarowych z wykorzystaniem testów statystycznych. Następnie omówiono metodę aproksymacji histogramu przy użyciu rozkładu t-Studenta. Na koniec przedstawiono wyniki doświadczalne,...
-
Determinig the impedance of ultrasonic transducers by the added elements method
PublicationPomiar zespolonej impedancji elektrycznej przetworników ultradźwiękowych jest obarczony szeregiem trudności. Wynika to między innymi z powodu iż charakteryzuje się ona dużymi zmianami wartości w funkcji częstotliwości - w szczególności w otoczeniu rezonansów. Szczególne trudności nastręcza tu pomiar fazy. Zastosowanie precyzyjnych mostków wiąże się z bardzo uciążliwym procesem pomiarowym i długim czasem jego trwania. Współczesne...
-
Dynamic control of the receiving beam horizontal cross-section in the side scan sonar
PublicationW skonstruowanych przed kilkunastu laty a obecnie modernizowanych sonarach bocznych jako jeden z zabiegów modernizacyjnych wprowadzono dynamiczną regulację kąta rozwarcia odbiorczej charakterystyki kierunkowej w przekroju horyzontalnym. Regulacja taka zapewnia quasi-stałą rozdzielczość liniową sonaru (zamiast stałej rozdzielczości kątowej) przy odbiorze sygnałów echa ze wzrastających odległości od wykrywanych celów. W efekcie tego...
-
Estimation and tracking of complex-valued quasi-periodically varying systems
PublicationW artykule rozważany jest problem identyfikacji obiektów o parametrach zmieniających się w sposób pseudookresowy. Przedstawiono w nim algorytm oparty o metodę funkcji bazowych umożliwiający śledzenie takich obiektów oraz pokazano atrakcyjne z punktu widzenia złożoności obliczeń jego wersje zdekomponowane. Przydatność rozważanych algorytmów uzasadniono porównując je z rozwiązaniami innych autorów.
Year 2006
-
Architektura i programowanie inteligentnych sterowników opartych na układach mikroprocesorowych.
PublicationZaprezentowano zasoby i architekturę mikrokontrolerów. Przedstawiono ideę sterowania z wykorzystaniem systemu komputerowego oraz kryteria doboru komputera do realizacji programów sterujących obiektami w czasie rzeczywistym. Scharakteryzowano metody wymiany informacji systemu komputerowego z otoczeniem. Wskazano na możliwości rozbudowy zasobów mikrokontrolera. Opisano przykładową aplikację.
-
Dwuetapowa metoda detekcji zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych
PublicationW pracy zaproponowano dwuetapową metodę detekcji zakłóceń opartą o analizę funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnału zakłóconego impulsowo. Określono sposób ustalenia poziomu wyzwalania detektora progowego.
Year 2011
-
Badania symulacyjne regulatorów adaptacyjnych sterujących centralą klimatyzacyjną z odzyskiem ciepła
PublicationOpracowanie niniejsze poświęcone zostało badaniom symulacyjnym regulatorów adaptacyjnych sterujących obiektami o zmieniającym się w czasie punkcie pracy. Celem opisanych symulacji była analiza metod identyfikacji, które z racji sposobu działania szczególnie dobrze nadają się do wykrywania skokowych zmian parametrów dynamicznych obiektu.
Year 2016
-
Central heating temperature control algorithm for systems with condensing boilers
PublicationThe problem of control of a central heating system in a small residence is considered. It is assumed that the system is based on a condensing boiler. Since the boiler efficiency depends on a returning water temperature, the proposed control goal is to provide proper air temperature in the residence as well as the lowest possible water temperature. The proposed algorithm is applied to two buildings. Both of them have the same heating...
Year 2003
-
Detekcja zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych.
PublicationArtykuł poświęcony jest omówieniu problematyki związanej z wykrywaniem zakłóceń impulsowych występujących w sygnałach fonicznych. Proces detekcji zniekształconych próbek sygnału fonicznego jest etapem poprzedzającym ich rekonstrukcję. Polega ona na odtworzeniu nieznanych wartości próbek w oparciu o znane fragmenty sygnału. W pracy omówiono różne rodzaje zakłóceń impulsowych typowe dla archiwalnych i współczesnych sygnałów...
Year 2012
-
Elimination of clicks from archive speech signals using sparse autoregressive modeling
PublicationThis paper presents a new approach to elimination of impulsivedisturbances from archive speech signals. The proposedsparse autoregressive (SAR) signal representation is given ina factorized form - the model is a cascade of the so-called formantfilter and pitch filter. Such a technique has been widelyused in code-excited linear prediction (CELP) systems, as itguarantees model stability. After detection of noise pulses usinglinear...