Publications
Filters
total: 75
Catalog Publications
-
Electromagnetic Problems Requiring High-Precision Computations
PublicationAn overview of the applications of multiple-precision arithmetic in CEM was presented in this paper for the first time. Although double-precision floating-point arithmetic is sufficient for most scientific computations, there is an expanding body of electromagnetic problems requiring multiple-precision arithmetic. Software libraries facilitating these computations were described, and investigations requiring multiple-precision...
-
Fast implementation of FDTD-compatible green's function on multicore processor
PublicationIn this letter, numerically efficient implementation of the finite-difference time domain (FDTD)-compatible Green's function on a multicore processor is presented. Recently, closed-form expression of this discrete Green's function (DGF) was derived, which simplifies its application in the FDTD simulations of radiation and scattering problems. Unfortunately, the new DGF expression involves binomial coefficients, whose computations...
-
Implementation of FDTD-Compatible Green's Function on Graphics Processing Unit
PublicationIn this letter, implementation of the finite-difference time domain (FDTD)-compatible Green's function on a graphics processing unit (GPU) is presented. Recently, closed-form expression for this discrete Green's function (DGF) was derived, which facilitates its applications in the FDTD simulations of radiation and scattering problems. Unfortunately, implementation of the new DGF formula in software requires a multiple precision...
-
Hybrid Technique Combining the FDTD Method and Its Convolution Formulation Based on the Discrete Green's Function
PublicationIn this letter, a technique combining the finite-difference time-domain (FDTD) method and its formulation based on the discrete Green's function (DGF) is presented. The hybrid method is applicable to inhomogeneous dielectric structures that are mutually coupled with wire antennas. The method employs the surface equivalence theorem in the discrete domain to separate the problem into a dielectric domain simulated using the FDTD method...
-
A New Expression for the 3-D Dyadic FDTD-Compatible Green's Function Based on Multidimensional Z-Transform
PublicationIn this letter, a new analytic expression for the time-domain discrete Green's function (DGF) is derived for the 3-D finite-difference time-domain (FDTD) grid. The derivation employs the multidimensional Z-transform and the impulse response of the discretized scalar wave equation (i.e., scalar DGF). The derived DGF expression involves elementary functions only and requires the implementation of a single function in the multiple-precision...
-
Discrete Green's function approach to disjoint domain simulations in 3D FDTD method
PublicationA discrete Green’s function (DGF) approach to couple 3D FDTD subdomains is developed. The total-field/scattered-field subdomains are simulated using the explicit FDTD method whilst interaction between them is computed as a convolution of the DGF with equivalent current sources measured over Huygens surfaces. In the developed method, the DGF waveforms are truncated using the Hann’s window. The error varies in the range -65 to -40...
-
A Self-Adaptive Complex Root Tracing Algorithm for the Analysis of Propagation and Radiation Problem
PublicationAn improved complex root tracing algorithm for radiation and propagation issues is proposed. The approach is based on a self-adaptive discretization of Cauchy’s argument principle for a C × R space and requires a reduced number of function calls in comparison to other procedures presented in the literature. A few different examples concerning propagation and radiation problems have been considered to verify the validity and efficiency...
-
Analysis of single-ground-plane coplanar waveguide
PublicationW pracy przedstawion metodę analizy rodziny koplanarnych linii transmisyjnych z pojedynczym przewodem masy. Oryginalne, nie znane wcześniej wyniki modelowania numerycznego potwierdzone zostały dużą zgodnością z wynikami pomiarów wykonanych dla struktury falowodu koplanarnego z pojedynczym przewodem masy (SGP-CPW.
-
Resistant to correlated noise and outliers discrete identification of continuous non-linear non-stationary dynamic objects
PublicationIn this study, dedicated methods of parameter estimation were used to identify the coefficients of continuous models represented by linear and nonlinear differential equations. The necessary discrete-time approximation of the base model is achieved by appropriately tuned FIR linear integral filters. The resulting discrete descriptions, which retain the original continuous parameterization, can then be identified using the classical...
-
Application of the discrete Green's function-based antenna simulations for excitation of the total-field/scattered-field interface in the FDTD method
PublicationIn this article, the discrete Green's function formulation of the finite-difference time-domain (DGF-FDTD) method is proposed for simulation of wire antennas irradiating inhomogeneous dielectric scatterers. Surface equivalence theorem in the discrete domain is used to separate the problem into an inhomogeneous domain and a wire antenna that are simulated with the use of FDTD and DGF-FDTD, respectively. Then, the excitation of the...
-
Analytical Expression for the Time-Domain Discrete Green's Function of a Plane Wave Propagating in the 2-D FDTD Grid
PublicationIn this letter, a new closed-form expression for the time-domain discrete Green's function (DGF) of a plane wave propagating in the 2-D finite-difference time-domain (FDTD) grid is derived. For the sake of its verification, the time-domain implementation of the analytic field propagator (AFP) technique was developed for the plane wave injection in 2-D total-field/scattered-field (TFSF) FDTD simulations. Such an implementation of...
-
Analysis of coupled coplanar waveguide with ideal bonding wires between ground conductors
PublicationPrzedstawiono zmodyfikowaną analizę sprzężonych linii koplanarnych prowadzącą do uproszczenia procesu modelowania struktur wieloprzewodowych zawierających poprzecznie ułożone względem kierunku propagacji fali mostki dla wyrównania potencjałów na odseparowanych przestrzennie przewodach. Wyniki analizy teoretycznej zweryfikowano doświadczalnie uzyskując potwierdzenie poprawności zastosowanego podejścia.
-
Self-Adaptive Mesh Generator for Global Complex Roots and Poles Finding Algorithm
PublicationIn any global method of searching for roots and poles, increasing the number of samples increases the chances of finding them precisely in a given area. However, the global complex roots and poles finding algorithm (GRPF) (as one of the few) has direct control over the accuracy of the results. In addition, this algorithm has a simple condition for finding all roots and poles in a given area: it only requires a sufficiently dense...
-
OpenGL accelerated method of the material matrix generation for FDTD simulations
PublicationThis paper presents the accelerated technique of the material matrix generation from CAD models utilized by the finite-difference time-domain (FDTD) simulators. To achieve high performance of these computations, the parallel-processing power of a graphics processing unit was employed with the use of the OpenGL library. The method was integrated with the developed FDTD solver, providing approximately five-fold speedup of the material...
-
Hybridization of the FDTD method with use of the discrete Green's function
PublicationIn this contribution, a hybrid technique is presented which combines the finite-difference time-domain (FDTD) method and the discrete Green's function (DGF) formulation of this method. FDTD is a powerful technique for the analysis of complex penetrable objects but its application is not efficient when the computational domain includes many free-space cells. Therefore, the hybrid method was developed which is applicable to complex...
-
Analysis of radiation and scattering problems with the use of hybrid techniques based on the discrete Green's function formulation of the FDTD method
PublicationIn this contribution, simulation scenarios are presented which take advantage of the hybrid techniques based on the discrete Green's function formulation of the finite-difference time-domain (DGF-FDTD) method. DGF-FDTD solutions are compatible with the finite-difference grid and can be applied for perfect hybridization of the FDTD method. The following techniques are considered: (i) DGF-FDTD for antenna simulations, (ii) DGF-based...
-
Multipath Complex Root Tracing
PublicationThe problem of multipath root tracing is being addressed in this communication. The self-adaptive complex root tracing algorithm, which was previously utilized for the investigation of various propagation and radiation problems, is analyzed here for the cases when the traced characteristic bifurcates. A procedure of multiroute detection is proposed and demonstrated on the coaxially loaded cylindrical waveguide example.
-
Using similar classification tasks in feature extractor learning
PublicationThe article presents and experimentally verify the idea of automatic construction of feature extractors in classification problems. The extractors are created by genetic programming techniques using classification examples taken from other problems then the problem under consideration.
-
Równoważność klasyfikatorów binarnych
PublicationTematem wielu prac dotyczących zagadnienia klasyfikacji jest porównanie różnych powszechnie znanych klasyfikatorów pod względem przydatności w konkretnych zastosowaniach.W artykule pokazana zostanie równoważność klasyfikatorów funkcji boolowskich ze względu na średnią liczbę błędów generalizacji,zaproponowane zostanie kryterium podobieństwa klasyfikatorów oparte o współczynnik korelacji oraz przedstawiony zostanie wpływzłożoności...
-
Accuracy of the Discrete Green's Function Formulation of the FDTD Method
PublicationThis paper reports an evaluation of the accuracy of the discrete Greens function (DGF) formulation of the finite-difference time-domain (FDTD) method. Recently, the closed-form expression for the DGF and its efficient numerical implementation were presented, which facilitates applications of the DGF in FDTD simulations of radiation and scattering problems. So far, the accuracy of the DGF formulation of the FDTD method has been...
-
Implementation of FDTD-compatible Green's function on heterogeneous CPU-GPU parallel processing system
PublicationThis paper presents an implementation of the FDTD-compatible Green's function on a heterogeneous parallel processing system. The developed implementation simultaneously utilizes computational power of the central processing unit (CPU) and the graphics processing unit (GPU) to the computational tasks best suited to each architecture. Recently, closed-form expression for this discrete Green's function (DGF) was derived, which facilitates...
-
Applications of the discrete green's function in the finite-difference time-domain method
PublicationIn this paper, applications of the discrete Green's function (DGF) in the three-dimensional (3-D) finite-difference time-domain (FDTD) method are presented. The FDTD method on disjoint domains was developed employing DGF to couple the subdomains as well as to compute the electromagnetic field outside these subdomains. Hence, source and scatterer are simulated in separate subdomains and updating of vacuum cells, being of little...
-
Acceleration of the discrete Green's function computations
PublicationResults of the acceleration of the 3-D discrete Green's function (DGF) computations on the multicore processor are presented. The code was developed in the multiple precision arithmetic with use of the OpenMP parallel programming interface. As a result, the speedup factor of three orders of magnitude compared to the previous implementation was obtained thus applicability of the DGF in FDTD simulations was significantly improved.
-
Accuracy of the discrete Green's function computations
PublicationThis paper discusses the accuracy of the discrete Green's function (DGF) computations. Recently closed-form expression of the DGF and its efficient numerical implementation were presented which facilitate the DGF applications in FDTD simulations of radiation and scattering problems. By carefully comparing the DGF results to those of the FDTD simulation, one can make conclusions about the range of the applicability of the DGF for...
-
Exact modal absorbing boundary condition for waveguide simulations - discrete Green's function approach
PublicationA modal absorbing boundary condition (ABC) based on the discrete Green's function (DGF) is introduced and applied for termination of waveguides simulated by means of the finite-difference time-domain (FDTD) method. The differences between the developed approach and implementations already demonstrated in the literature are presented. By applying DGF, a consistent theoretical approach to modal ABC in the FDTD method is obtained....
-
Parallel Implementation of the Discrete Green's Function Formulation of the FDTD Method on a Multicore Central Processing Unit
PublicationParallel implementation of the discrete Green's function formulation of the finite-difference time-domain (DGF-FDTD) method was developed on a multicore central processing unit. DGF-FDTD avoids computations of the electromagnetic field in free-space cells and does not require domain termination by absorbing boundary conditions. Computed DGF-FDTD solutions are compatible with the FDTD grid enabling the perfect hybridization of FDTD...
-
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.
-
Sprzęganie w inteligentnych sterownikach mikroprocesorowych
PublicationPrzedstawiono ideę realizacji wymiany informacji pomiędzy systemem komputerowym i obiektem sterowania. Opisano metodę sprzężenia bezpośredniego i z wymianą potwierdzeń. Zaprezentowano ideę sprzęgania mikrokontrolera z obiektami o działaniu ciągłym z zastosowaniem układów konwerterów A/C i C/A. Szczególny nacisk położono na dobór częstotliwości próbkowania i warianty stosowanych filtrów analogowych i cyfrowych. Opisano techniki...
-
Experimental frequency-domain characterization of fundamental guided mode parameters in coupled coplanar waveguide
PublicationW pracy przedstawiono metodę wyznaczania współczynnika propagacji oraz impedancji charakterystycznej rodzajów podstawowych w strukturze sprzężonych linii koplanarnych. Metoda, oparta o wykorzystanie specjalnych struktur pobudzających oraz klasyczne pomiary w dziedzinie częstotliwości przy pomocy wektorowego analizatora sieci wykazała przydatność do wyznaczania zależnych od częstotliwości parametrów struktury.
-
Experimental and numerical investigation of crosstalk effect in coupled coplanar waveguides - part II: Multimode coupled line representation
PublicationW pracy przedstawiono metodę analizy nieidealności połączenia poszczegółnych fragmentów rozłożonego ekranu na zjawisko przesłuchu w strukturze sprzężonych falowodów koplanarnych z uziemionym centralnym paskiem. Analiza bierze pod uwagę efekty dyspersji oraz wielorodzajową naturę rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w strukturze wieloprzewodowej. Teorię zweryfikowano praktycznie uzyskując bardzo dobrą zgodność pomiędzy wynikami...
-
Analysis of coplanar-type printed lines including parasitic effects of bonding wires between ground conductors
PublicationW pracy przedstwiono wyniki analizy propagacji sygnałów prostokątnych w strukturach sprzężonych falowodów koplanarnych z uwzględnieniem nieidealności połączeń pomiędzy przewodnikami masy. Wyniki analiz numerycznych dla wybranych struktur linii sprzężonych zweryfikowano pozytywnie w oparciu o rezultaty badań eksperymentalnych prowadzonych technikami czasowymi (TDR/TDT).
-
Zjawisko przesłuchu w wieloprzewodowych prowadnicach koplanarnych
PublicationCelem pracy jest analiza zjawiska przesłuchu na bliskim i dalekim końcu sprzężonych linii koplanarnych (ang. Coupled Coplanar Waveguides C-CPW) i sprzężonych linii koplanarnych z centralnie umieszczonym uziemionym paskiem (ang. Coupled Coplanar Waveguides with central Grounded Strip C-CPWGS) o skończonej długości przy pobudzeniu falą prostokątną. Wymagało to stworzenia modeli numerycznych rozpatrywanych prowadnic i poddania ich...
-
Experimental and numerical investigation of crosstalk effect in coupled coplanar waveguides - part i: bi-mode coupled line representation
PublicationW pracy przedstawiono analizę zjawiska przesłuchu w strukturze sprzężonych falowodów koplanarnych. Analiza wykorzystując metodę przestrzeni widmowej i bazując na dwurodzajowym modelu pary linii sprzężonych uwzględnia efekty dyspersji obserwowane w zakresie wysokich częstotliwośći. Przedyskutowano zagadnienie sposobu definicji impedancji charakterystycznych dla prowadzonych rodzajów pola. Wyniki modelowania numerycznego potwierdzono...
-
FDTD-Compatible Green's function based on scalar discrete Green's function and multidimensional Z-transform
PublicationIn this contribution, a new formulation of the discrete Green's function (DGF) is presented for the finitedifference time-domain (FDTD) grid. Recently, dyadic DGF has been derived from the impulse response of the discretized scalar wave equation (i.e., scalar DGF) with the use of the multidimensional Z-transform. Its software implementation is straightforward because only elementary functions are involved and a single function...
-
Acceleration of the DGF-FDTD method on GPU using the CUDA technology
PublicationWe present a parallel implementation of the discrete Green's function formulation of the finite-difference time-domain (DGF-FDTD) method on a graphics processing unit (GPU). The compute unified device architecture (CUDA) parallel computing platform is applied in the developed implementation. For the sake of example, arrays of Yagi-Uda antennas were simulated with the use of DGF-FDTD on GPU. The efficiency of parallel computations...
-
A non-quasi-static-signal MOSFET model for radio and microware frequencies including spreading gate resistances and capacitaces.
PublicationZaprezentowano nowy, spójny fizycznie nie-quasi-statyczny model małosygnałowy tranzystora MOS słuszny od 0 Hz aż do częstotliwości mikrofalowych. Scharakteryzowano właściwości nowego czterokońcówkowego modelu. Model został zweryfikowany eksperymentalnie aż do częstotliwości 27 GHz.
-
Automatyczne konstruowanie ekstraktora cech sygnałów wibroakustycznych na podstawie podobnych zadań diagnostycznych.
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję automatycznego tworzenia uniwersalnego ekstraktora cech istotnych dla grupy podobnych zadań klasyfikacji w dziedzinie sygnałów wibroakustycznych.
-
Metody uczenia optymalizacji wieloetapowych procesów decyzyjnych.
PublicationOptymalizacja wieloetapowych procesów decyzyjnych jest zdaniem, w którym zbiegają się metody pochodzące pierwotnie z różnych dziedzin: rachunku wariacyjnego, algorytmów optymalizacji i metod uczenia maszynowego rozpatrywanych w sztucznej inteligencji. W niniejszej pracy podjęto próbę zestawienia różnych metod oraz podano wyniki optymalizacji przykładowego zadania z zastosowaniem algorytmów ewolucyjnych.
-
Model reference method and continuous-time system identification in tuning the PID controllers.
PublicationW pracy opisano zagadnienie doboru nastaw sterowników PID w układach regulacji automatycznej. W rozważaniach wzięto pod uwagę zarówno klasyczną strukturę jednopętlowego układu sterowania z regulatorem PID umieszczonym w torze głównym, jak też odmienną realizację I-PD z członem całkującym występującym w torze głównym i sterownikiem proporcjonalno-różniczkującym ulokowanym w dodatkowej pętli sprzężenia zwrotnego. Ponieważ powszechnie...
-
Optimal detection observers based on eigenstructure assignment. W: FaultDiagnosis. Models, artificial intelligence, applications. Ed. J. Korbicz, J.M. Kościelny, Z. Kowalczuk, W. Cholewa. Berlin: Springer Verlag**2004 s. 219-259, 7 rys. bibliogr. 41 poz. Optymalne obseratory detekcyjne oparte na strukturze własnej.
PublicationPraca dotyczy analitycznych metod syntezy algorytmów detekcji uszkodzeń. De-finiując wektor resztowy jako ważony błąd uzyskanej oceny wyjścia danego o-biektu, poszukuje się takich obserwatorów stanu, dostarczających owych osza-cowań, dla których wektor resztowy jest w możlwie wysokim stopniu niezależnyod niemierzalnych zakłóceń oddziałujących na obiekt oraz od niemierzalnychszumów w torach pomiarowych. Rozważa się algorytmy...
-
Admitancja wejściowa i transadmitacyjna MOSFET'a w zakresie b. w. cz.
PublicationBazując na nowym nie quasi-statycznym modelu małosygnałowym tranzystora MOS, przeanalizowano i zweryfikowano eksperymentalnie aż do 30 GHz małosygnałową admitancję wejściową i transadmitancję tego elementu - dwa ważne i budzące najwięcej wątpliwości parametry macierzy admitancyjnej tranzystora.
-
Self-organization in artificial environment.
PublicationPrzedstawiono rezultaty eksperymentów symulacyjnych procesów samoorganizacji zachodzących w środowisku programowym modelowania indywiduowego systemów fizycznych. Środowisko to ukierunkowane jest na modelowanie systemów składających się z wielkiej liczby poruszajacych się i oddziałujących na siebie jednostek.
-
Dynamic stability and spatial heterogeneity in the indyvidual-based modelling of a Lotka-Volterra gas.
PublicationPrzedstawiono wyniki symulacji systemu drapieżnik-ofiara. Dynamika populacji jest opisana oddziaływaniami typu Lotki Volterry ala uzyskane efekty przestrzenne różnia się od rozwiązań równań Lotki Voltery. Do analizy wyników symulacji uzyto miary entropii i korelacji. Entropia oscyluje w rytmie zgodnym z całą populacją, zaś średnie wartości korelacji skrosnej są zależne od rozmiarów okna obserwacji.
-
Inteligencja zespołowa
PublicationPrzedstawiono przegląd zespołowego przetwarzania informacji, uczenia się i podejmowania decyzji. Omówiono algorytmy ewolucyjne, roju, mrówkowe, immunologiczne, sieci neuronowe, współpracę agentów, modelowanie indywiduowe oraz przykładowe środowisko modelowania zespołowego.
-
Artificjal environment for simulation of emergent behaviour
PublicationPrzedstawiono opracowane środowisko dla modelowania zjawisk, w których współdziałanie wielu prostych jednostek prowadzi do powstawania złozonych struktur. Sposób oddziaływania jednostki zawarty jest w jej strukturze, która interpretowana jest poprzez specjalnie zdefiniowany język podobny do Prologu.
-
Układy cyfrowe : podstawy projektowania i opis w języku VHDL
PublicationPrzedstawiono podstawowe wiadomosci dotyczące zasad budowy, działania, analizy i syntezy układów cyfrowych kombinacyjnych, sekwencyjnych i modułowych oraz opisu układów w języku VHDL.
-
Windowing of the Discrete Green's Function for Accurate FDTD Computations
PublicationThe paper presents systematic evaluation of the applicability of parametric and nonparametric window functions for truncation of the discrete Green's function (DGF). This function is directly derived from the FDTD update equations, thus the FDTD method and its integral discrete formulation can be perfectly coupled using DGF. Unfortunately, the DGF computations require processor time, hence DGF has to be truncated with appropriate...
-
Wysokoczestotliwościowy model małosygnałowy tranzystora MOS uwzgledniający efekt nasycenia prędkosci nośników.
PublicationZaproponowano nowy małosygnałowy model wysokoczęstotliwościowy tranzystora MOS oraz przedstawiono wyniki jego weryfikacji eksperymentalnej w zakresie częstotliwości aż do 30 GHz.
-
Modelowanie zarządzania przedsięwzięciem informatycznym oparte na zbiorach rozmytych.
PublicationPracy opisuje się koncepcję systemu podejmowania decyzji zarządczych opartą na dynamicznym i rozmytym modelu zarządzania przedsięwzięciami informatycznymi, dostosowanego w swojej specyfice do wspomagania procesów wytwarzania systemów komputerowych opartych na wiedzy. Proponowany model służy w szczególności do zarządzania zmianami finansowania i czasu realizacji projektów informatycznych. Struktura tego modelu opiera się również...
-
Robust continuous-time controller design via structural Youla-Kučera parameterization with application to predictive control.
PublicationPraca dotyczy projektowania ciągłoczasowego sterowania liniowymi układami SISO o niepewnych parametrach w celu uzyskania nominalnej i odpornej stabilności oraz nominalnej i odpornej jakości regulacji. Specyficzne zastosowanie koncepcji parametryzacji Youli-Kučery (YK) prowadzi do nowego zastosowania obserwatorowych struktur sterowania. Metoda ta została połączona z nominalną strategią uogólnionego sterowania predykcyjnego CGPC,...