Publications
Filters
total: 767
Catalog Publications
Year 2024
-
A Selection of Starting Points for Iterative Position Estimation Algorithms Using Feedforward Neural Networks
PublicationThis article proposes the use of a feedforward neural network (FNN) to select the starting point for the first iteration in well-known iterative location estimation algorithms, with the research objective of finding the minimum size of a neural network that allows iterative position estimation algorithms to converge in an example positioning network. The selected algorithms for iterative position estimation, the structure of the...
-
A simplified channel estimation procedure for NB-IoT downlink
PublicationThis paper presents a low-complexity channel estimation procedure which is suitable for use in energy-efficient NB-IoT user equipment devices. The procedure is based on the well-established least squares scheme, followed by linear interpolation in the time domain and averaging in the frequency domain. The quality of channel estimation vs. signal-to-noise ratio is evaluated for two channel models and compared with the performance...
-
Comparison of Doppler Effect Estimation Methods for MFSK Transmission in Multipath Hydroacoustic Channel
PublicationUnderwater wireless communication remains a challenging topic, particularly for applications such as wreck penetration where multipath and Doppler effects are very intense. These effects are becoming even more difficult to mitigate for fast data transmission systems that utilize wideband signals. Due to the low propagation speed of acoustic wave in the water, there is a significant difference between the Doppler shift for lower...
-
Hybrid Laboratory of Radio Communication With Online Simulators and Remote Access
PublicationContribution: Two toolsets for the remote teaching of radio communication laboratory classes: 1) online simulators for individual work of students and 2) a remote access system to laboratory workstations for group work. Initial assumptions and method of implementation of both tools are presented. Background: The COVID-19 pandemic has forced a change in teaching at all levels of education. The specificity of practical classes, such...
-
User Orientation Detection in Relation to Antenna Geometry in Ultra-Wideband Wireless Body Area Networks Using Deep Learning
PublicationIn this paper, the issue of detecting a user’s position in relation to the antenna geometry in ultra-wideband (UWB) off-body wireless body area network (WBAN) communication using deep learning methods is presented. To measure the impulse response of the channel, a measurement stand consisting of EVB1000 devices and DW1000 radio modules was developed and indoor static measurement scenarios were performed. It was proven that for...
Year 2023
-
A Simplistic Downlink Channel Estimation Method for NB-IoT
PublicationThis paper presents a downlink channel estimation method intended for a Narrowband Internet of Things (NB-IoT) access link. Due to its low computational complexity, this method is well suited for energy-efficient IoT devices, still providing acceptable reception quality in terms of signal-to-noise (SNR) performance. This paper describes the physical layer of NB-IoT within the scope of channel estimation, and also reviews existing...
-
ANALIZA SKUTECZNOŚCI DETEKCJI SYGNAŁÓW GMSK W KANALE Z PROPAGACJĄ WIELODROGOWĄ PRZY UŻYCIU METOD GŁĘBOKIEGO UCZENIA
PublicationOdbiór sygnałów radiowych w środowisku wewnątrzbudynkowym jest istotnym problemem współczesnej radiokomunikacji. W celu zwiększenia skuteczności istniejących metod odbioru radiowego coraz częściej wykorzystuje się narzędzia z obszaru uczenia maszynowego. Niniejszy artykuł prezentuje analizę skuteczności głębokiej sieci neuronowej w odbiorze sygnałów GMSK w kanale z zanikami i propagacją wielodrogową. Prezentowane wyniki porównane...
-
Analysis of Impulse Responses Measured in Motion in a Towing Tank
PublicationThe growing interest in developing autonomous underwater vehicles (AUVs) and creating underwater sensor networks (USNs) has led to a need for communication tools in underwater environments. For obvious reasons, wireless means of communication are the most desirable. However, conducting research in real conditions is troublesome and costly. Moreover, as hydroacoustic propagation conditions change very significantly, even during...
-
Asynchronous Method of Simultaneous Object Position and Orientation Estimation with Two Transmitters
PublicationThis paper proposes an object location method for all types of applications, including the Internet of Things. The proposed method enables estimations of the position and orientation of an object on a plane or in space, especially during motion, by means of location signals transmitted simultaneously from two transmitters placed on the object at a known distance from each other. A mathematical analysis of the proposed method and...
-
Bandwidth Dependence of the Propagation Channel in Circular Metallic BAN Environments
PublicationIn this paper, the bandwidth dependence of the propagation channel for Body Area Networks (BANs) in circular metallic environments is addressed and models are proposed to evaluate the appropriate short-term fading margins that should be considered as a function of the system bandwidth. The deployment of BANs in metallic indoor environments, such as ships, factories, warehouses and other similar environments, involves additional...
-
Channel Impulse Response Measurements at mmWave Band in Office and Conference Rooms
PublicationIn this paper, the measurements of the channel impulse response at mmWave band in office and conference rooms are described. The central frequency is 27 GHz with a bandwidth of 400 MHz. The description of the used measurement stand and considered environments are presented. The initial analysis of the power delay profile, mean delay, and RMS delay spread allows preliminary conclusions to be drawn that there is a significant impact...
-
Classification of Sea Going Vessels Properties Using SAR Satellite Images
PublicationThe aim of the project was to analyze the possibility of using machine learning and computer vision to identify (indicate the location) of all sea-going vessels located in the selected area of the open sea and to classify the main attributes of the vessel. The key elements of the project were to download data from the Sentinel-1 satellite [1], download data on the sea vessels [2], then automatically tag data and develop a detection...
-
Depolarisation Model for a BAN Indoor Scenario
PublicationIn this paper, an analysis of depolarisation in Body Area Networks for Body-to-Infrastructure communications based on a measurement campaign in the 5.8 GHz band in an indoor environment is performed. Measurements were made with an offbody antenna transmitting linearly polarised signals and dualpolarised receiving antennas carried by the user on the body. A Normal Distribution with a mean of 2.0 dB and a standard deviation of 4.3...
-
EVALUATION OF THE USE OF M2M-TYPE NB-IoT AND LTE TECHNOLOGIES FOR MARITIME COMMUNICATION SYSTEMS
PublicationThe development of IoT (the Internet of Things) wireless transmission opens a new era in communication systems. In the next years, the development and implementation of IoT systems will be very dynamic. It can be seen that the solutions of LTE – NB-IoT (Long Term Evolution – Narrowband IoT) transmission devices are implemented in a wide range of terrestrial solutions, e.g. smart grids. This paper aims to analyse the possibility...
-
LOS and NLOS identification in real indoor environment using deep learning approach
PublicationVisibility conditions between antennas, i.e. Line-of-Sight (LOS) and Non-Line-of-Sight (NLOS) can be crucial in the context of indoor localization, for which detecting the NLOS condition and further correcting constant position estimation errors or allocating resources can reduce the negative influence of multipath propagation on wireless communication and positioning. In this paper a deep learning (DL) model to classify LOS/NLOS...
-
Position and Orientation Estimation in Radio Network With Groups of Locally Synchronized Nodes
PublicationThis article presents a positioning system with groups of locally synchronized nodes. A mobile object is equipped with a group of several synchronized receivers that are able to measure the difference in the time of arrival of signals from reference transmitters. The reference transmitters are synchronized only in local groups, with no global synchronization between groups. It is assumed that the synchronous operation of transmitters...
-
Practical Approach to IP Scheduled Throughput Measurements in Dual Connectivity Systems
PublicationIP scheduled throughput defined according to 3GPP TS 36.314 reflects user throughput regardless of traffic characteristics, and therefore has become one of the most important indicators for monitoring Quality of Service (QoS) of the end user in Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN). However, networks built on a distributed architecture make the above definition impossible to be applied directly due to the...
-
Selective jamming of OFDM transmission in NB-IoT radio interface
PublicationThe paper presents the concept of smart jamming, which involves selective interference aimed at critical components of the OFDM signal. Research verifying the feasibility of this type of electronic attack are described. A realized testbed for jamming real NB-IoT signals in a downlink is presented. The test results demonstrate the feasibility of realizing selective jamming and its greater effectiveness compared to barrage interference.
-
Selektywne zakłócanie transmisji OFDM w interfejsie radiowym NB-IoT
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienie tzw. inteligentnego zagłuszania, polegającego na selektywnym zakłócaniu krytycznych składowych sygnału OFDM. Opisane zostały badania weryfikujące możliwość przeprowadzenia tego rodzaju ataku elektronicznego. Przedstawiono zrealizowane stanowisko badawcze, umożliwiające zakłócanie rzeczywistych sygnałów NB-IoT w łączu w dół. Wyniki badań wykazują możliwość realizacji selektywnego zagłuszania...
-
System Loss Model for Body Area Networks in Room Scenarios
PublicationThis paper presents an analysis of system loss in Body Area Networks for room scenarios, based on a wideband measurement campaign at 5.8 GHz. The measurements were performed with a fixed antenna transmitting vertically and horizontally polarised signals, while the user wears dualpolarised antennas. The average system losses in co- and crosspolarised channels are 41.4 and 42.6 dB for vertically polarised transmitted signals and...
-
System Loss Model for Body-to-Body Networks in Indoor and Outdoor Environments
PublicationA system loss model for body-to-body networks in indoor and outdoor environments is proposed in this paper, based on measurements taken at 2.45 GHz. The influence of the type of environment, antenna visibility and user mobility on model parameters has been investigated. A significant impact of mutual antennas’ placement and their visibility is shown. The proposed model fits well to empirical data, with the average root mean square...
-
SYSTEM RADIOLOKALIZACYJNY OPARTY NA FARMIE TURBIN WIATROWYCH
PublicationW referacie zaproponowano wykorzystanie farmy turbin wiatrowych do budowy systemu radiolokalizacyjnego dla obiektów latających (samolotów). Zaproponowane rozwiązanie umożliwia oszacowanie położenia obiektu w przestrzeni, zwłaszcza w ruchu, za pomocą sygnałów lokalizacyjnych nadawanych asynchronicznie z wież turbin wiatrowych. Przedstawiono matematyczną analizę metody oraz wyniki badań symulacyjnych efektywności pracy rozwiązania...
-
The Influence of the Radio Channel on Precision of Position Estimation of the User Terminal Using the NB-IoT Radio Interface
PublicationIn the article the method of user terminal position estimation using the broadcast signals transmitted in the downlink of the NB-IoT interface was presented, including the analysis of the radio channel influence on precision of position estimation as well as the eNodeB (Evolved Node B) synchronization. The practical ability to estimate the position in the test area has been verified in the laboratory conditions, using the reference...
-
WSKAZYWANIE PUNKTU STARTOWEGO DLA ITERACYJNYCH ALGORYTMÓW OBLICZANIA POŁOŻENIA Z UŻYCIEM SIECI NEURONOWEJ
PublicationW referacie przedstawiono wyniki badań nad możliwością wskazywania punktu startowego do pierwszej iteracji dla algorytmu iteracyjnego obliczania położenia w systemie lokalizacji dwuwymiarowej. Do wskazywania punktu startowego użyto jednokierunkowej sieci neuronowej a celem badań było znalezienie jak najmniejszej struktury sieci, pozwalającej na zbieżność algorytmu estymacji położenia w całym obszarze badań.
Year 2022
-
A Cross-Polarisation Discrimination Analysis of Off-Body Channels in Passenger Ferryboat Environments
PublicationThere is a need for investigating radio channels for Body Area Networks considering the depolarisation phenomenon and new types of environments, since these aspects are becoming very important for systems design and deployment. This paper presents an analysis of cross-polarisation discrimination for off-body channels based on a measurement campaign performed in a passenger ferryboat, i.e., where all walls, floors and ceilings are...
-
Algorytm detekcji wąskopasmowych interferencji międzysystemowych ukrytych w paśmie pracy systemu LTE
PublicationW artykule zaprezentowano algorytm detekcji wąskopasmowych interferencji międzysystemowych w sygnale w ł ączu w dół sieci LTE. Zaproponowany algorytm detekcji interferencji bazuje na analizie zmienności faz konstelacji symboli OFDM w czasie. Artykuł zawiera także porównanie efektywności detekcji interferencji z metodą znaną z literatury.
-
ANALIZA EFEKTYWNOŚCI METOD GŁĘBOKIEGO UCZENIA W ODBIORZE SYGNAŁÓW GMSK
PublicationSztuczna inteligencja odnajduje coraz szersze zastosowanie we współczesnej radiokomunikacji, choć głównie w ujęciu badawczym. Niniejszy artykuł przedstawia przegląd i ewaluację metod z obszaru głębokiego uczenia umożliwiających detekcję sygnałów z modulacją GMSK (ang. Gaussian Minimum Shift Keying) w kanale AWGN. Badane modele porównane zostały z optymalnym detektorem pracującym zgodnie z regułą największej wiarygodności MLSE (ang....
-
ANALIZA METOD SYNCHRONIZACJI W SIECI NB-IOT
PublicationW artykule zaprezentowano przegląd i analizę metod synchronizacji odbiornika w sieci NB-IoT. Zaimplementowano trzy metody synchronizacji, a ich porównania dokonano na bazie rzeczywistych sygnałów NB-IoT wygenerowanych przy użyciu testera radiokomunikacyjnego w wyizolowanym i emulowanym środowisku propagacyjnym.
-
ANALIZA ZANIKÓW SZYBKOZMIENNYCH W RADIOWYCH SIECIACH BAN PRACUJĄCYCH W REWERBERACYJNYM ŚRODOWISKU PROPAGACYJNYM
PublicationW referacie przedstawiono badania i analizę zaników szybkozmiennych występujących w sieciach BAN, pracujących na częstotliwości 2,45 GHz w środowisku zamkniętym o kształcie cylindrycznym z metalowymi ścianami. Badania przeprowadzono przy użyciu symulatora zweryfikowanego pomiarowo. Uzyskane wyniki wskazują, że w analizowanym środowisku propagacyjnym zaniki szybkozmienne można modelować przy pomocy rozkładu Rayleigha, nawet w przypadku...
-
Analysis of Impulse Responses Measured in Motion in a Towing Tank
PublicationThe growing interest in developing autonomous underwater vehicles (AUVs) and creating underwater sensor networks (USNs) has led to a need for communication tools in underwater environments. For obvious reasons, wireless means of communication are the most desirable. However, conducting research in real conditions is troublesome and costly. Moreover, as hydroacoustic propagation conditions change very significantly, even during...
-
Asynchroniczna metoda jednoczesnej estymacji położenia i orientacji obiektu za pomocą dwóch nadajników
PublicationW artykule opisano nową metodę lokalizowania obiektów dla szerokiej gamy zastosowań, w tym Internetu Rzeczy. Zaproponowana metoda umożliwia estymację położenia i orientacji obiektu na płaszczyźnie lub w przestrzeni, również będącego w spoczynku, za pomocą sygnałów lokalizacyjnych wysyłanych jednocześnie z dwóch nadajników umieszczonych na obiekcie w znanej odległości od siebie. Przedstawiono matematyczną analizę metody oraz wyniki...
-
COVID-19 severity forecast based on machine learning and complete blood count data
PublicationProper triage of COVID-19 patients is a key factor in eective case management, especially with limited and insucient resources. In this paper, we propose a machine-aided diagnostic system to predict how badly a patient with COVID-19 will develop disease. The prognosis of this type is based on the parameters of commonly used complete blood count tests, which makes it possible to obtain data from a wide range of patients.We chose...
-
COVID-19 severity forecast based on machine learning and complete blood count data
PublicationProper triage of COVID-19 patients is a key factor in eective case management, especially with limited and insucient resources. In this paper, we propose a machine-aided diagnostic system to predict how badly a patient with COVID-19 will develop disease. The prognosis of this type is based on the parameters of commonly used complete blood count tests, which makes it possible to obtain data from a wide range of patients.We chose...
-
Estimation of transmission quality in cellular systems based on indicators measured by the radio module
PublicationThe article presents a measurement stand for testing transmission quality in cellular systems such as LTE, NB-IoT, UMTS and GSM. The results of BLER and throughput measurements for various propagation conditions as well as results of quality indicators appropriate for mentioned technologies measured by commercial radio module are presented. Those measurements were utilized to analyze the possibility of estimating the transmission...
-
ESTYMACJA I ANALIZA STANU KANAŁU RADIOWEGO INTERFEJSU LTE NA POTRZEBY REALIZACJI HETEROGENICZNEGO ALGORYTMU MULTILINK Z UŻYCIEM GŁĘBOKIEGO UCZENIA
PublicationW niniejszym artykule przedstawiono estymację i analizę stanu kanału radiowego dla interfejsu LTE na potrzeby realizacji heterogenicznego algorytmu trasowania prze-syłanych pakietów pomiędzy dostępnymi interfejsami radiowymi. Udowodniono przydatność i zwiększenie efektywności predykcji metryki BLER opracowanego modelu głębokiego uczenia względem modelu liniowego. Przedstawiono także metodykę oraz przeanalizowano istotność parametrów...
-
Estymacja jakości transmisji w systemie LTE na podstawie wskaźników mierzonych przez moduł radiowy
PublicationW referacie zaprezentowano stanowisko pomiarowe do badania jakości transmisji w systemie LTE. Przedstawiono także wyniki pomiarów BLER oraz przepływności dla różnych warunków propagacyjnych oraz mierzone przez moduł parametry RSRP, RSRQ, RSSI, SINR i MCS. Wyniki pomiarów posłużyły do przeprowadzenia analizy możliwości estymacji jakości transmisji w systemie LTE jedynie na podstawie wyników pomiarów realizowanych przez komercyjny...
-
Estymacja parametrów kanału NB-IoT w łączu w dół.
PublicationArtykuł dotyczy doboru metody estymacji parametrów kanału, odpowiedniej do zastosowania w terminalu wąskopasmowego Internetu Rzeczy. Przedstawiono strukturę sygnału pilotowego NRS, używanego do wyznaczenia współczynników kanału w LTE-NB. Zaproponowano cztery warianty metody wyznaczenia współczynników kanału dla całej ramki transmisyjnej. Dokonano oceny tych wariantów w oparciu o dwa wskaźniki jakościowe skojarzone z błędem odtworzonych...
-
Influence of User Mobility and Antenna Placement on System Loss in B2B Networks
PublicationIn this paper, the influence of user mobility and on-body antenna placement on system loss in body-to-body communications in indoor and outdoor environments and different mobility scenarios is studied, based on system loss measurements at 2.45 GHz. The novelty of this work lies on the proposal of a classification model to characterise the effect of user mobility and path visibility on system loss, allowing to identify the best...
-
Jamming and jamming mitigation for selected 5G military scenarios
PublicationThis paper presents jamming and jamming mitigation techniques, which can be used in relation to emerging military systems based on fifth-generation (5G) technology. Nowadays, 5G technology provides incremental improvements over Long Term Evolution (LTE) networks resulting in the enhancement of civilian communications. Considering enormous possible applications of this new technology, it is feasible to use them in military utilities....
-
Lokalizowanie terminala użytkownika z użyciem interfejsu NB-IoT
PublicationW artykule przedstawiono metodę estymacji położenia terminala użytkownika korzystając z sygnałów okazjonalnych nadawanych w łączu w dół w interfejsie NB-IoT. Zweryfikowano praktyczną zdolność estymacji położenia na testowym obszarze korzystając z sygnałów wzorcowych o zmiennej wartości stosunku sygnału do szumu oraz z różnym emulowanym profilem kanału radiowego. Dodatkowo przedstawiono metodę umożliwiającą zwięk-szenie dokładności...
-
LTE and NB-IoT Performance Estimation Based on Indicators Measured by the Radio Module
PublicationMonitoring the operating parameters of power grids is extremely important for their proper functioning as well as for ensuring the security of the entire infrastructure. As the idea of the Internet of Things becomes more ubiquitous, there are tools for monitoring the state of the complex electrical grid and means to control it. There are also developed new measuring devices and transmission technologies allowing for the transfer...
-
Mobility’s Influence on System Loss in Off-Body BAN Scenarios
PublicationIn this paper, a measurement campaign for off body communications in an indoor environment is investigated for a set of on-body antennas. The channel impulse response was measured with the user approaching and departing from an off-body fixed antenna using two user dynamics, standing at fixed positions and walking. The processing of the measurement data allowed to evaluate system loss statistics. Different antenna configurations...
-
Position Estimation in Mixed Indoor-Outdoor Environment Using Signals of Opportunity and Deep Learning Approach
PublicationTo improve the user's localization estimation in indoor and outdoor environment a novel radiolocalization system using deep learning dedicated to work both in indoor and outdoor environment is proposed. It is based on the radio signatures using radio signals of opportunity from LTE an WiFi networks. The measurements of channel state estimators from LTE network and from WiFi network are taken by using the developed application....
-
Research of Accuracy of RSSI Fingerprint-Based Indoor Positioning BLE System
PublicationRadio localization in indoor environment is still a challenging task due to environment volatility. In the paper are compared achieved localization accuracies for RSSI-Fingerprinting method utilizing Bluetooth Low Energy (BLE) for two different environments: large empty hall and narrow corridor. Measurements were done by 6 different smartphones of 3 different producers, which makes those measurements unique as accuracies achieved...
-
Research of Accuracy of RSSI Fingerprint-Based Indoor Positioning BLE System
PublicationRadio localization in indoor environment is still a challenging task due to environment volatility. In the paper are compared achieved localization accuracies for RSSI-Fingerprinting method utilizing Bluetooth Low Energy (BLE) for two different environments: large empty hall and narrow corridor. Measurements were done by 6 different smartphones of 3 different producers, which makes those measurements unique as accuracies achieved...
-
Stardust - Investigation of Microbes in the Stratosphere
PublicationThe stratospheric microbiome has been investigated several times using the methods of classical microbiology. In this experiment, we have combined them with some novel approaches including whole- metagenome amplification, Maldi TOF mass spectrometry and Sanger DNA sequencing. The results of the experiment may provide the scientists with knowledge about the mechanisms of survivability of microorganisms in stratospheric conditions...
-
Transmisja w kanale hydroakustycznym w warunkach NLOS
PublicationTransmisja danych w kanale hydroakustycznym w warunkach NLOS (ang. Non-Line-Of-Sight) jest szczególnie problematyczna. Dlatego podjęto próbę opracowania bezprzewodowej komunikacji podwodnej i jej przebadanie w warunkach NLOS. Zastosowano modulację MFSK (ang. Multiple Frequency-Shift Keying), przesyłając pojedynczy bit na dwóch nośnych, oraz odbiór zbiorczy. Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność opracowanej techniki do transmisji...
-
Turbina wiatrowa jako element systemu radiolokalizacyjnego
PublicationW referacie zaproponowano wykorzystanie turbiny wiatrowej do umieszczenia elementów systemu radiolokalizacyjnego do określania położenia obiektów latających. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia osza-cowanie położenia obiektu w przestrzeni, zwłaszcza w ruchu, za pomocą sygnałów lokalizacyjnych nadawanych jednocześnie z wybranych punktów konstrukcyjnych turbiny. Przedstawiono matematyczną analizę metody oraz algorytm Chana (CA) do...
-
User Mobility’s Influence on System Loss in Off-Body BAN Scenarios
PublicationIn this paper, a measurement campaign for off-body communications in an indoor environment is investigated for a set of on-body antennas. The channel impulse response was measured with the user approaching and departing from an off-body fixed antenna using two user dynamics: standing at fixed positions and walking. The processing of the measurement data allowed to evaluate system loss statistics. Different antenna configurations...
-
Wpływ implementacji algorytmu Chana na jego efektywność
PublicationW referacie przybliżono algorytm Chana służący do wyznaczania położenia w metodzie TDOA. W algorytmie tym estymaty współrzędnych położenia można uzyskać w kilku różnych etapach wykonywania procedur algorytmu. Ponadto wątpliwość budzi sposób wypełniania macierzy B. W referacie zbadano dokładność uzyskiwanych estymat położenia w zależności od sposobu implementacji algorytmu Chana.
-
Zdalna realizacja zajęć w laboratoriach radiokomunikacyjnych
PublicationReferat zawiera opis założeń i budowy dwóch zestawów narzędzi do zdalnej realizacji zajęć laboratoryjnych, wykonanych w laboratoriach Politechniki Gdańskiej: zestaw symulatorów w postaci interaktywnych stron www oraz system zdalnego dostępu do sprzętowych stanowisk laboratoryjnych.
Year 2021
-
A Method for Underwater Wireless Data Transmission in a Hydroacoustic Channel under NLOS Conditions
PublicationWireless data transmission in the hydroacoustic channel under non-line-of-sight (NLOS) propagation conditions, for example, during a wreck penetration, is difficult to implement reliably. This is mostly due to the multipath propagation, which causes a reduction in the quality of data reception. Therefore, in this work an attempt has been made to develop a reliable method of wireless underwater communication test it under the NLOS...
-
A Wideband Channel Model for Body Area Networks in Circular Metallic Indoor Environments
PublicationIn this paper, the wideband characterization of the propagation channel in circular metallic indoor environments is addressed, regarding Body Area Networks and 5G small cells, an analytical model for the dependence of the mean delay and the average delay spread on the circle radius, the working frequency and the distance between the transmitter and the receiver being proposed. The derivation of the model is initially done analytically,...
-
Assessment of User Mobility’s Influence on System Loss in Several Body-to-Body Scenarios
PublicationIn this paper, Body-to-Body communications in indoor and outdoor environments for different on-body antenna configurations and different mobility scenarios were studied, based on system loss measurements at 2.45 GHz. The main objective is to properly characterise the influence of the Transmitter-Receiver configuration on system loss and fast fading behaviour, the latter being modelled by the Rice Distribution. Globally, it is observed...
-
Channel State Estimation in LTE-Based Heterogenous Networks Using Deep Learning
PublicationFollowing the continuous development of the information technology, the concept of dense urban networks has evolved as well. The powerful tools, like machine learning, break new ground in smart network and interface design. In this paper the concept of using deep learning for estimating the radio channel parameters of the LTE (Long Term Evolution) radio interface is presented. It was proved that the deep learning approach provides...
-
Definiowany programowo uniwersalny interfejs radiowy inteligentnych urządzeń internetu rzeczy
PublicationIntensywny wzrost liczby urządzeń komunikujących się ze sobą na dużym obszarze wymaga opracowywania i realizacji rozwiązań systemowych. Z tego względu organizacja 3GPP zdefiniowała wąskopasmowy interfejs radiowy NB-IoT (Narrowband Internet of Things) będący podsystemem LTE (Long Term Evolution) na potrzeby zastosowań IoT niewymagających dużych przepływności. W niniejszym artykule przedstawiono charakterystykę systemu NB-IoT, a...
-
Detection and Direction-of-Arrival Estimation of Weak Spread Spectrum Signals Received with Antenna Array
PublicationThis paper presents a method for the joint detection and direction of arrival (DOA) estimation of low probability of detection (LPD) signals. The proposed approach is based on using the antenna array to receive spread-spectrum signals hidden below the noise floor. Array processing exploits the spatial correlation between phase-delayed copies of the signal and allows us to evaluate the parameter used to make the decision about the...
-
Fast Fading Influence on the Deep Learning-Based LOS and NLOS Identificationin Wireless Body Area Networks
PublicationIn the article, the fast fading influence on the proposed DL (Deep Learning) approach for LOS (Line-of-Sight) and NLOS (Non-Line-of-Sight) conditions identification in Wireless Body Area Networks is investigated. The research was conducted on the basis of the off-body communication measurements using the developed mobile measurement stand, in an indoor environment for both static and dynamic scenarios. The measurements involved...
-
IoT for healthcare applications
PublicationThis chapter summarizes IRACON contributions related to the application of IoT in healthcare. It consists of the following three sections. Section 8.1 presents the measurement campaigns and the related statistical analysis to obtain various channel models for wearable and implantable devices. In addition, the importance of physical human-body phantoms used for channel, Specific Absorption Rate (SAR), and Electromagnetic (EM) exposure...
-
IoT protocols, architectures, and applications
PublicationThe proliferation of embedded systems, wireless technologies, and Internet protocols have enabled the IoT to bridge the gap between the virtual and physical world enabling the monitoring and control of the environment by data processing systems. IoT refers to the inter-networking of everyday objects that are equipped with sensing, computation, and communication capabilities. These networks can collaboratively interact and perform...
-
Performance Evaluation of GAM in Off-Body Path Loss Modelling for Body Area Networks
PublicationThis paper addresses the performance evaluation of an off-body path loss model, based on measurements at 2.45 GHz, which has been developed with the use of the Generalised Additive Model, allowing to model a non-linear dependence on different predictor variables. The model formulates path loss as a function of distance, antennas’ heights, antenna orientation angle and polarisation, results showing that performance is very sensitive...
-
Software-Defined NB-IoT Uplink Framework - The Design, Implementation and Use Cases
PublicationIn the radiocommunication area, we may observe a rapid growth of new technology, such as 5G. Moreover, all the newly introduced radio interfaces, e.g., narrowband Internet of Things (NB-IoT), are strongly dependent on the software. Hence, the radiocommunication software development and optimization, as well as the 3GPP technical specification, should be introduced at the academic level of education. In this paper, a software-defined...
-
Stanowisko badawcze do automatycznej analizy jakości transmisji koncentratora KODEŚ z interfejsami LTE, NB-IoT oraz ISM
PublicationZaprezentowano podstawowe właściwości projektowanego koncentratora danych elektroenergetycznych KODEŚ oraz stanowisko badawcze do automatycznych pomiarów jakości transmisji w sieci LTE (Long Term Evolution), opracowane na potrzeby projektu badawczego. Głównym elementem stanowiska jest autorskie oprogramowanie, które umożliwia konfigurowanie urządzeń pomiarowych oraz definiowanie scenariuszy pomiarowych. Dopełnieniem tego jest dodatkowe...
-
The Analysis of Cross-Polarisation Discrimination for Body Area Networks in Cylindrical Metallic Environment
PublicationThe analysis of cross-polarisation discrimination for Body Area Networks in an untypical environment of cylindrical metallic room has been performed in the paper. This analysis was done based on the measurements carried out for dynamic narrowband off-body channels operating at the frequency of 2.45 GHz. The results have shown that there is a strong dependence of the depolarisation effect on the existence of direct component in...
-
Voice Multilateration System
PublicationThis paper presents an innovative method of locating airplanes, which uses only voice communication between an air traffic controller and the pilot of an aircraft. The proposed method is described in detail along with its practical implementation in the form of a technology demonstrator (proof of concept), included in the voice communication system (VCS). A complete analysis of the performance of the developed method is presented,...
Year 2020
-
AEGIS – Mobile Device for Generating Electromagnetic Curtain for Special Applications and Countering the Threats of RCIED
PublicationIn the article the assumptions, design and realization of the technological demonstrator of a mobile device for generating an electromagnetic curtain (with a cryptonym AEGIS) were presented, both in the area of hardware and software. The device is designed to block the radio communication systems by which it is possible to detonate the Radio Controlled Improvised Explosive Devices (RCIEDs). The preliminary laboratory tests of the...
-
Application of Diversity Combining with RLS Adaptive Filtering in Data Transmission in a Hydroacoustic Channel
PublicationWhen transmitting data in a hydroacoustic channel under difficult propagation conditions, one of the problems is intersymbol interference (ISI) caused mainly by the effect of multipath propagation. This phenomenon leads to a decrease in transmission parameters, and sometimes completely prevents it. Therefore, we have made an attempt to use diversity combining with Recursive Least Squares (RLS) adaptive filtering to improve the...
-
DOBÓR PARAMETRÓW FILTRACJI W CEPSTRUM DLA POTRZEB POPRAWY JAKOŚCI ODBIERANEGO SYGNAŁU
PublicationW referacie zaproponowano metodę eliminacji wpływu efektu wielodrogowości poprzez analizę i filtrację odbieranego sygnału w cepstrum. Analiza taka, pozwala na wykrycie istnienia repliki (echa) sygnału nadawanego oraz odfiltrowanie tej repliki, co poprawia jakość realizowanej transmisji sygnału. W referacie zaprezentowano wyniki badan symulacyjnych.
-
Fast Fading Characterization for Body Area Networks in Circular Metallic Indoor Environments
PublicationWith the increasing development of 5G and Body Area Network based systems being implemented in unusual environments, propagation inside metallic structures is a key aspect to characterize propagation effects inside ships and other similar environments, mostly composed of metallic walls. In this paper, indoor propagation inside circular metallic structures is addressed and fast fading statistical distributions parameters are obtained...
-
Hyperbolic Asynchronous Method of a Radio Navigation Technique
PublicationHumans have always wanted to determine position in an unknown environment. At the beginning methods were simple. They were based on the observation of characteristic points, in the case of shipping additional observations of the coastline. Then came navigation based on astronomical methods (astronavigation). At the beginning of the XX-century a new way of determining the current location was developed. It has used radiowave signals....
-
Implementation Of The Innovative Radiolocalization System VCS-MLAT (Voice Communication System Multilateration)
PublicationIn the article the concept of the radiolocalization subsystem of the VHF communication for aviation VCS-MLAT (Voice Communication System – Multilateration) is presented. The distributed localization system can estimate the position of the aircraft using the audio signals from aircraft transmitters in the VHF band (118-136 MHz). This paper shows initial verification of the possibility to use voice airband communication to estimate...
-
Kanał radiowy w sieciach WBAN
PublicationMonografia poświęcona modelowaniu kanałów radiowych w sieciach WBAN, czyli sieciach radiokomunikacyjnych krótkiego zasięgu, obejmujących swoim działaniem ciało człowieka (lub zwierzęcia) i jego bezpośrednie otoczenie. Podano definicję sieci WBAN i ich klasyfikację. Opisano podstawowe zagadnienia związane z tymi sieciami z uwzględnieniem problematyki radiokomunikacyjnej, narzędzia statystyczne najczęściej stosowane do analizy wyników...
-
Lokalizacja terminala ruchomego w korytarzu przy użyciu kabli promieniujących
PublicationW referacie przedstawiono wyniki testów możliwości określania położenia terminala ruchomego wzdłuż korytarza na podstawie propagacji sygnałów w kablach promieniujących w dwóch kierunkach. Opisane zostało stanowisko pomiarowe oraz wyniki uzyskane przy różnych sposobach wytwarzania sygnałów pomiarowych w instalacji jedno- i dwuprzewodowej.
-
LSTM-based method for LOS/NLOS identification in an indoor environment
PublicationDue to the multipath propagation, harsh indoor environment significantly impacts transmitted signals which may adversely affect the quality of the radiocommunication services, with focus on the real-time ones. This negative effect may be significantly reduced (e.g. resources management and allocation) or compensated (e.g. correction of position estimation in radiolocalisation) by the LOS/NLOS identification algorithm. This paper...
-
Maritime Communications Network Development Using Virtualised Network Slicing of 5G Network
PublicationThe paper presents the review on perspectives of maritime systems development at the context of 5G systems implementation and their main properties. Firstly, 5G systems requirements and principles are discussed, which can be important for maritime applications. Secondly, the problems of network softwarisation, virtualisation and slicing, and possible types of services for potential implementation in 5G marine applications are described....
-
Metoda lokalizowania sensorów IoT przy użyciu mobilnej stacji bazowej
PublicationW artykule opisano innowacyjną metodę lokalizowania obiektów dla potrzeb Internetu rzeczy (IoT). Przedstawiono matematyczną analizę metody. Opisano również wyniki kompleksowych badań symulacyjnych efektywności pracy zaproponowanej metody dla wybranych parametrów radiowej sieci sensorowej.
-
Minimalizacja błędu estymaty położenia obiektu przez redukcję błędów radiowych pomiarów odległości
PublicationUtrzymująca się popularność modułu radiowego DWM1000 firmy DecaWave do zastosowań lokalizacyjnych przyczyniła się do przeprowadzenia analizy wpływu błędów radiowych pomiarów odległości na dokładność estymaty położenia lokalizowanego obiektu. W badaniach skupiono się na analizie błędów radiowych pomiarów odległości dla węzłów oddalonych od siebie w zakresie od kilkudziesięciu centymetrów do dziesięciu metrów. Ze względu na błąd...
-
On the Usefulness of the Generalised Additive Model for Mean Path Loss Estimation in Body Area Networks
PublicationIn this article, the usefulness of the Generalised Additive Model for mean path loss estimation in Body Area Networks is investigated. The research concerns a narrow-band indoor off-body network operating at 2.45 GHz, being based on measurements performed with four different users. The mean path loss is modelled as a sum of four components that depend on path length, antenna orientation angle, absolute difference between transmitting...
-
Path Loss Analysis for the IoT Applications in the Urban and Indoor Environments
PublicationThe Internet of Things (IoT) networks concept implies their presence in a various and untypical locations, usually with a disturbed radio signals propagation. In the presented paper an investigation of an additional path loss observed in an underground environment was described. The proposed measurement locations correspond to the operation areas of rapidly growing narrowband IoT (NBIoT) networks, the ones using the Long Term Evolution...
-
Person Tracking in Ultra-Wide Band Hybrid Localization System Using Reduced Number of Reference Nodes
PublicationIn this article a novel method of positional data integration in an indoor hybrid localization system combining inertial navigation with radio distance measurements is presented. A point of interest is the situation when the positional data and the radio distance measurements are obtained from less than thee reference nodes and it is impossible to unambiguously localize the moving person due to undetermined set of positional equations....
-
Position Estimation in Corridors Along the Coupled Mode of Radiating Cables
PublicationRadiating cables are mostly used to provide radio communication in tunnels or corridors, but they can also be used to estimate the position of a mobile terminal along the cable. In this paper, a measuring receiver’s position was estimated by measuring the difference in the direct signal’s reception time, which was generated by a transmitter connected to one end of the radiating cable, and the delayed signal retransmitted from another...
-
Propagacja fal radiowych w sieciach 5G/IoT
PublicationW książce przedstawiono metody analizy mechanizmów rozchodzenia się fal radiowych oraz metodykę oceny i obliczania tłumienia w różnych środowiskach propagacyjnych. Uwzględniono odpowiednie zalecenia ITU-R oraz ETSI, mające duże znaczenie praktyczne przy projektowaniu systemów radiokomunikacyjnych 5G/6G oraz tzw. Internetu Rzeczy (IoT). W części końcowej opisano trendy rozwojowe w tej dziedzinie.
-
Reduction of the Multipath Propagation Effect in a Hydroacoustic Channel Using Filtration in Cepstrum
PublicationDuring data transmission in a hydroacoustic channel, one of the problems is the multipath propagation effect, which leads to a decrease in the transmission parameters and sometimes completely prevents it. Therefore, we have attempted to develop a method, which is based on a recorded hydroacoustic signal, that allows us to recreate the original (generated) signal by eliminating the multipath effect. In our method, we use cepstral...
-
Sensor Position Estimation Method for IoT Using Mobile Reference Node
PublicationThe paper proposes an innovative method of locating objects for the Internet of Things (IoT). The proposed method allows the position of a fixed measuring sensor (MS) to be estimated using one mobile base station with a known position moving around the MS. The mathematical analysis of the method, and three algorithms — Newton’s (NA), gradient descent (GD) and genetic (GA) — for solving the system of non-linear positional equations...
-
Trendy rozwojowe współczesnej telekomunikacji i wynikające z tego zagrożenia
PublicationTelekomunikacja to dziedzina wiedzy i techniki, której przeznaczeniem jest przenoszenie informacji, z założenia z dowolnego miejsca do innego dowolnego miejsca nie tylko na kuli ziemskiej, lecz także w dostępnej nam przestrzeni. Walorem szczególnym tego jest telekomunikacja radiowa, która umożliwia tworzenie połączeń telekomunikacyjnych w sposób bezprzewodowy, za pomocą zjawiska fali radiowej, które – jak wiadomo – ma naturę pola...
Year 2019
-
5G Technologies in Intelligent Transport Systems - Architectures, Virtualization and Network Slicing
PublicationIn the paper, 5G communication technologies implemented for Intelligent Transport Systems are discussed. Firstly, the essence of the 5G system concept is presented, and the problem of network functions virtualization (NFV) is analyzed. Moreover, the principle of virtualization is explained. Secondly, the analysis of network slicing is performed, from the point of view of transport systems implementation in the...
-
A Multi-Antenna Scheme for Early Detection and Mitigation of Intermediate GNSS Spoofing
PublicationThis article presents a method for detecting and mitigating intermediate GNSS spoofing. In this type of attack, at its early stage, a spoofer transmits counterfeit signals which have slight time offsets compared to true signals arriving from satellites. The anti-spoofing method proposed in this article fuses antenna array processing techniques with a multipath detection algorithm. The latter is necessary to separate highly correlated...
-
A Novel Bitrate Adaptation Method for Heterogeneous Wireless Body Area Networks
PublicationIn the article, a novel bitrate adaptation method for data streams allocation in heterogeneous Wireless Body Area Networks (WBANs) is presented. The efficiency of the proposed algorithm was compared with other known algorithms of data stream allocation using computer simulation. A dedicated simulator has been developed using results of measurements in the real environment. The usage of the proposed adaptive data streams allocation...
-
AEGIS – mobilne urządzenie do wytwarzania kurtyny elektromagnetycznej dla zastosowań specjalnych i ochrony przed RCIED
PublicationW artykule przedstawiono założenia, projekt oraz wykonanie demonstratora technologicznego mobilnego urządzenia do wytwarzania kurtyny elektromagnetycznej. Urządzenie jest zaprojektowane do zablokowania łączności radiowej, za pomocą której możliwe byłoby zdetonowanie prowizorycznych ładunków wybuchowych. Celem jest zapewnienie bezpieczeństwa funkcjonariuszom służb państwowych takich jak Straż Graniczna, czy też Policja. W artykule...
-
ANALIZA ZANIKÓW SYGNAŁÓW W RADIOWYCH SIECIACH BAN TYPU OFF-BODY PRACUJĄCYCH W ŚRODOWISKU KORYTARZA PROMU PASAŻERSKIEGO
PublicationW referacie zaprezentowano analizę zaników sygnałów dla radiowych sieci BAN pracujących w środowisku promu pasażerskiego na częstotliwości nośnej 2,45 GHz dla komunikacji typu off-body (w łączu pomiędzy węzłem nasobnym, a węzłem zewnętrznym). Wyniki, na podstawie których przeprowadzono analizę, uzyskano w ramach badań pomiarowych dla scenariuszy dynamicznych w korytarzu promu pasażerskiego. Wyznaczono dwie składowe zaników: zaniki...
-
Analiza zaników w sieciach WBAN typu off-body z przestrzennym odbiorem zbiorczym w środowisku wewnątrzbudynkowym
PublicationW artykule przedstawiono analizę zaników w sieciach WBAN typu off-body z przestrzennym odbiorem zbiorczym w środowisku wewnątrzbudynkowym. Przeprowadzono analizę zaników szybkozmiennych oraz wolnozmiennych. Wykazano, że zaniki szybkozmienne można scharakteryzować przy użyciu rozkładu Rice’a, natomiast zaniki wolnozmienne za pomocą rozkładu log-normalnego
-
Asynchronous WAM with Irregular Pulse Repetition
PublicationRadiolocation systems for aviation based on Multi-Lateration (MLAT) typically use a set of synchronised ground sensors to receive radio signals broadcast by onboard transmitters. In most cases, the sensor synchronisation in Wide Area Multi-Lateration Systems (WAM) is provided by Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers. However, in the case of synchronisation failure, there is still a possibility to estimate the coordinates...
-
Badanie i analiza układu antenowego dla potrzeb mobilnego urządzenia do wytwarzania kurtyny elektromagnetycznej
PublicationPrzedstawiono analizę układu antenowego, wchodzącego w skład prototypu mobilnego urządzenia do wytwarzania kurtyny elektromagnetycznej. Celem wykonania analizy było wyznaczenie położenia anten tworzących układ antenowy tak, aby uzyskać kompromis pomiędzy wzajemnym ich wpływem i rozmiarami masztu antenowego. Wzajemny wpływ anten oceniano z wykorzystaniem współczynnika S21 oraz charakterystyk promieniowania układu przez modelowanie...
-
Badanie i analiza właściwości kanałów radiowych w sieciach WBAN (część 1)
PublicationPrzedstawiono uniwersalne stanowisko pomiarowe do kompleksowego badania kanałów radiowych w sieciach WBAN, metodykę badań pomiarowych kanałów radiowych w tych sieciach oraz oszacowano standardową i rozszerzoną niepewność pomiarową zastosowanego stanowiska i metodyki badawczej. Zaprezentowano model kanału radiowego dla sieci WBAN typu off-body, pracujących w środowisku biurowym oraz przeprowadzono analizę polaryzacyjną fal radiowych...
-
Badanie i analiza właściwości kanałów radiowych w sieciach WBAN (część 2)
PublicationW tej części artykułu przeprowadzono analizę zaników wolnozmiennych i szybkozmiennych w sieciach WBAN typu off-body z przestrzennym odbiorem zbiorczym oraz analizę stopnia skorelowania odbieranych sygnałów. Zaprezentowano model kanału radiowego dla wąskopasmowych i szerokopasmowych sieci WBAN typu off-body, pracujących w środowisku promu pasażerskiego. Przeprowadzono analizę porównawczą zaników wolnozmiennych i szybkozmiennych...
-
Badanie metod detekcji pierwszego prążka odpowiedzi impulsowej kanału na bazie sygnałów DS-CDMA z propagacją wielodrogową
PublicationW niniejszym artykule przedstawiono różne metody detekcji pierwszego prążka odpowiedzi impulsowej oraz dokonano porównania działania tych metod pomiędzy sobą. Analizie poddano siedem metod detekcji, wśród których wyróżnia się metody detekcji maksimum oraz metody progowe. Działanie zaimplementowanych metod zostało sprawdzone przy użyciu próbek sygnałów DS-CDMA pochodzących z kampanii pomiarowych mających miejsce na terenach miejskich...
-
Bezprzewodowy system telemedyczny monitorujący parametry życiowe pacjenta
PublicationWszechobecny monitoring pacjenta jest jednym ze sposobów zniwelowania negatywnych skutków obecnego modelu opieki zdrowotnej i może być dużym krokiem naprzód w rozwoju medycyny. W niniejszym referacie przedstawiono projekt i wykonanie bezprzewodowego systemu telemedycznego, monitorującego parametry życiowe człowieka, takie jak aktywność elektryczna serca, przyspieszenie ciała oraz stan przycisku alarmowego. Składa się on z urządzenia...
-
Characterization of Slow and Fast Fading in Off-Body Communication at 2.45 GHz with Space Diversity Scheme in an Indoor Environment
PublicationThe characterization of slow and fast fading in wireless body area networks with space diversity scheme has been presented. The analysis, based on the measurements at 2.45 GHz in an indoor environment, has shown that for all investigated configurations of receiving wearable antennas, the correlation coefficient values of the received signals’ parameters are below the assumed value of 0.5, being close to zero for the vast majority...
-
Characterization of slow and fast fading in off-body communication at 2.45 GHz with space diversity scheme in indoor environment
PublicationThe characterization of slow and fast fading in Wireless Body Area Networks with space diversity scheme has been presented. The analysis, based on the measurements at 2.45 GHz in indoor environment, has shown that for all investigated configurations of receiving wearable antennas the correlation coefficient values of received signals’ parameters are below the assumed value of 0.5, being close to zero for the vast majority of cases. It...
-
Deep Learning-Based LOS and NLOS Identification in Wireless Body Area Networks
PublicationIn this article, the usage of deep learning (DL) in ultra-wideband (UWB) Wireless Body Area Networks (WBANs) is presented. The developed approach, using channel impulse response, allows higher efficiency in identifying the direct visibility conditions between nodes in off-body communication with comparison to the methods described in the literature. The effectiveness of the proposed deep feedforward neural network was checked on...