Search
Search results for: lokalizowanie, uwb, twr
-
Design of UWB coplanar antenna with reduced ground plane
PublicationW artykule przedstawiono projekt kompaktowej anteny szerokopasmowej złożonej z dwóch kołowych pasków koplanarnych ograniczających szczelinę o podobnym kształcie. Antena zasilona była z 50 Ω linii trójpaskowej. Przeprowadzono badania wpływu zewnętrznego paska na pasmo anteny. Zaprojektowana antena została zbadana eksperymentalnie pokazując bardzo dobre parametry: w paśmie 1.7-15.5GHz uzyskano |S11| < −10dB. Antena charakteryzowała...
-
Compact Planar Balun for the UWB Dipole Feeding Network
PublicationW pracy opisano wyniki z badań numerycznych ultra szerokopasmowego symetryzatora planarnego o zredukowanych wymiarach. Układ został zaprojektowany w oparciu o konfigurację opisaną w literaturze. Względem konfiguracji bazowej, układ przeprojektowano na inne podłoże. W celu weryfikacji przydatności układu, przeprowadzono symulację anteny dipolowej zasilanej opisywanym symetryzatorem. Na podstawie otrzymanych rezultatów przekazano...
-
Image transmission in UAV MIMO UWB-OSTBC system over Rayleigh channel using multiple description coding (MDC)
PublicationOrthogonal Space-Time Block Codes (OSTBC) and multiple-input-multiple-output (MIMO) communication system are new techniques with high performance that have many applications in wireless telecommunications. This chapter presents an image transfer technique for the unmanned aerial vehicle (UAV) in a UWB system using a hybrid structure of the MIMO-OSTBC wireless environment in multiple description coding (MDC) deals. MDC technique...
-
Dobór impulsów o zadanym widmie do systemów UWB
PublicationProblematyka dostosowania widma sygnału ultraszerokopasmowego radia impulsowego do stanu zajętości widma fal radiowych została przedstawiona w artykule, z podziałem na następujące dwa zagadnienia: projektowanie postaci czasowej generowanych impulsów przy określonych założeniach dotyczących widma wynikowego oraz modyfikacja widma impulsów przez filtrację w dziedzinie częstotliwości. Artykuł zawiera także wyniki prac badawczych,...
-
Concept of Compatibility Region for the Evaluation of IR UWB Electromagnetic Compatibility
PublicationThis paper presents a new proposal for the unified evaluation of ultra wideband and narrowband radio communication systems electromagnetic compatibility, called “compatibility region”. The idea of compatibility region is based on the relation between the ratio of narrowband to ultra wideband signal power in a receiver and some transmission quality indicators (bit error rate, effective data rate).
-
Analiza sieci bezprzewodowych serii IEEE 802.15.x - Bluetooth (BT), UWB i ZigBee - z transmisją wieloetapową. Część I
PublicationW artykule zaprezentowano ogólną koncepcję pracy bezprzewodowych sieci mesh (Wireless Mesh Networks - WMNs), tj. sieci ad hoc z topologią złożoną (kratową) i z transmisją wieloetapową. Opisano podstawowe problemy projektowania i implementacji sieci WMN. Przedstawiono ogólne założenia nowego standardu IEEE 802.15.5 - WPAN Mesh. Skoncentrowano się przy tym na opisie i analizie bezprzewodowych sieci złożonych typu WPAN, realizowanych...
-
Analiza sieci bezprzewodowych serii IEEE 802.15.x - Bluetooth (BT), UWB i ZigBee - z transmisją wieloetapową. Część II
PublicationW artykule zaprezentowano ogólną koncepcję pracy bezprzewodowych sieci mesh (Wireless Mesh Networks - WMNs), tj. sieci ad hoc z topologią złożoną (kratową) i z transmisją wieloetapową. Opisano podstawowe problemy projektowania i implementacji sieci WMN. Przedstawiono ogólne założenia nowego standardu IEEE 802.15.5 - WPAN Mesh. Skoncentrowano się przy tym na opisie i analizie bezprzewodowych sieci złożonych typu WPAN, realizowanych...
-
The Linear Array 2x1 of Slot Monopoles for 6-8.5 GHZ UWB Standard
PublicationThe results of numerical simulations and measurements of 2x1 linear array of slot monopoles are presented in the paper. At the begining a single slot monopole was designed. Next the 2x1 linear array of these monopoles was numerically tested for various configurations of the feeding network. The single monopole and the array were fabricated and the results of the measurements of the reflection coefficients and the radiationpatterns...
-
Low-cost multi-objective optimization and experimental validation of UWB MIMO antenna
PublicationPurpose–The purpose of this paper is to validate methodologies for expedited multi-objective designoptimization of complex antenna structures both numerically and experimentally.Design/methodology/approach–The task of identifying the best possible trade-offs between theantenna size and its electrical performance is formulated as multi-objective optimization problem.Algorithmic frameworks are described for finding Pareto-optimal...
-
Projektowanie symetryzatorów planarnych dla pasma UWB z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych
PublicationW pracy zaprezentowano nową metodę projektowania planarnych symetryzatorów szerokopasmowych, wykorzystującą sztuczne sieci neuronowe oraz zasady modelowania elektromagnetycznego. Metoda zakłada wykorzystanie projektu wzorcowego, jego przeskalowanie dla nowego podłoża z wykorzystaniem zasad modelowania elektromagnetycznego oraz optymalizację końcową w oparciu o odpowiednio nauczoną sieć neuronową. Poprawność działania algorytmu zweryfikowano...
-
Multi-objective optimization of compact UWB impedance matching transformers using Pareto front exploration and adjoint sensitivities
PublicationIn this paper, a technique for fast multi-objective optimization of impedance matching transformers has been presented. In our approach, a set of alternative designs that represent the best possible trade-offs between conflicting objectives (here, the maximum reflection level within a frequency band of interest and the circuit size) is identified by directly exploring the Pareto front. More specifically, the subsequent Pareto-optimal...
-
Sławomir Jerzy Ambroziak dr hab. inż.
PeopleSławomir J. Ambroziak was born in Poland, in 1982. He received the M.Sc., Ph.D. and D.Sc. degrees in radio communication from Gdańsk University of Technology (Gdańsk Tech), Poland, in 2008, 2013, and 2020 respectively. Since 2008 he is with the Department of Radiocommunication Systems and Networks of the Gdańsk Tech: 2008-2013 as Research Assistant, 2013-2020 as Assistant Professor, and since 2020 as Associate Professor. He is...
-
Lokalizacja osób w środowisku promu pasażerskiego z wykorzystaniem ultra szerokopasmowego interfejsu radiowego
PublicationW niniejszym artykule przedstawiono badania efektywności lokalizowania poruszających się osób w środowisku promu pasażerskiego stosując pomiar czasu propagacji ultraszerokopasmowego sygnału radiowego UWB (Ultra-Wide Band) pomiędzy węzłami odniesienia i terminalem ruchomym. Opisano zbudowane stanowisko badawcze oraz uzyskane wyniki pomiarów przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych.
-
Krzysztof Nyka dr hab. inż.
PeopleKrzysztof Nyka, received MSc (1986) PhD (2002) and DSc (2020) degrees in telecommunication and electrical engineering from the Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics (ETI) of Gdańsk University of Technology (GUT), Poland. He is currently an Associate Professor at the Department of Microwaves and Antenna Engineering, Faculty of ETI, GUT. Before his academic career, he worked for the electronic industry (1984-1986). Research...
-
Internetowa telediagnostyka układów elektronicznych.
PublicationPrzedstawiono realizację sprzętową i programistyczną prototypowej usługi sieciowej, której zadaniem jest testowanie i lokalizowanie uszkodzeń w mieszanych sygnałowo układach elektronicznych za pośrednictwem Internetu.
-
Badanie i analiza algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w systemie nawigacji inercyjnej
PublicationW artykule przedstawiono badania i analizę cyfrowego przetwarzania sygnałów w opracowanym systemie nawigacji inercyjnej. Zadaniem systemu jest lokalizowanie poruszających się osób w środowisku wewnątrzbudynkowym. Podczas prowadzonych prac badawczych została wykonana jednostka pomiarowa do rejestrowania parametrów ruchu osoby oraz opracowano własne algorytmy nawigacji inercyjnej.
-
Narrowband Transmission Quality in Presence of Modified IEEE 802.15.4a Impulse Radio Interference
PublicationThis paper presents results of measurement of narrowband transmission quality in presence of impulse radio UWB interference. IEEE 802.15.4a UWB signal is being used as interferer, also with frame structure modifications which lead to change spectrum of the interference. Equations and coefficients which allow to calculate ratio between power of useful and interference signal are also presented.
-
Time-domine Dipole Fields in acoustic and Elektromagnetics
PublicationThe ultrawideband (UWB) radio technique presents a challenge not just for technology. The UWB carrier-free pulses act at a close distance, their electromagnetic fields being very different from classic monochromatic plane wave. The author proposes to adapt a time-domian approach to analysis of broadband spherical fields, both acoustic and electromagnetic, in fundamental cases of quasi-point physical sources.
-
Detekcja i lokalizacja nieprzewodzenia tranzystorów falownika napięcia na podstawie analizy prądu obciążenia
PublicationPrzedstawiono nową metodę detekcji i lokalizacji nieprzewodzenia tranzystorów w falownikach napięcia zasilających silniki indukcyjne małej mocy. Metoda bazuje na monitorowaniu wartości dwóch sygnałów dia-gnostycznych. Pierwszy z nich, wskaźnik braku przepływu prądu, wykorzystano w celu detekcji uszkodzeń. Drugi, stosunek wartości średniej prądu do wartości średniej bezwzględnej, zawiera informacje umożliwiające lokalizację uszkodzonych...
-
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...
-
AAM toolkit: a system for visual object appearance modeling
PublicationAktywne modele wyglądu (AAM) mogą być traktowane jako zaawansowana metoda analizy informacji multimedialnych, pozwalająca na lokalizowanie i rozpoznawanie obiektów w obrazach statycznych i sekwencjach wideo. Pomimo tego że ukazało się wiele publikacji dotyczących AAM, przejście od koncepcji teoretycznych do działającej implementacji stanowi nadal duże wyzwanie. W pracy przedstawiono przygotowany przez autorów pakiet oprogramowania...
-
Optyczna tomografia koherentna w badaniach technicznych obiektów rozpraszających
PublicationOptyczna tomografia koherentna (OCT) jest nieinwazyjną i bezkontaktową metodą badania wewnętrznej struktury materiałów i obiektów rozpraszających promieniowanie optyczne. Technika ta jest jedną z bardziej zaawansowanych metod pomiarowych należących do dziedziny NDT (ang. non-destructive testing) i NDE (ang. non-destructive evaluation). Umożliwia ona lokalizowanie oraz badanie defektów występujących wewnątrz badanego obiektu. W...
-
Dipolowe anteny planarne do zastosowań w standardzie Ultra-Wide band
PublicationW pracy dokonano przeglądu dipolowych anten planarnych projektowanych dla standardu UWB. Przedstawiono przykładowe promienniki oraz symetryzatory szerokopasmowe, które składają sie na antenę dipolową. porównano dopasowania anten dla wybranych kształtów promienników.
-
Simulation-driven design of compact ultra-wideband antenna structures
PublicationPurpose–The purpose of this paper is to investigate strategies and algorithms for expedited designoptimization and explicit size reduction of compact ultra-wideband (UWB) antennas.Design/methodology/approach–Formulation of the compact antenna design problem aiming atexplicit size reduction while maintaining acceptable electrical performance is presented. Algorithmicframeworks are described suitable for handling various design situations...
-
Person Tracking in a Ferry Environment Using Ultra-Wide Band Radio Interface
PublicationThis article presents research and analysis of effectiveness of tracking moving people in an environment of passenger ferry, using measurements of propagation time of ultra-wide band radio signal (UWB - Ultra-Wide Band). Constructed measurement stand and results of measurements carried out in a real propagation conditions were shortly discussed.
-
Design of a broadband microstrip crossover for ultra-wideband applications
PublicationW pracy przedstawiono badania skrzyżowań linii mikropaskowych do zastosowań w systemach UWB. W procedurze projektowej wykorzystany został model zastępczy skrzyżowania. W celu poprawy parametrów skrzyżowań zaprojektowano dwie konfiguracje obwodów kompensujących. Wyniki numeryczne zweryfikowane zostały eksperymentalnie. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy rezultatami symulacji oraz pomiarów.
-
Tracking body movement for radio channel measurements in BAN with indoor positioning system
PublicationThis paper presents indoor positioning system based on inertial navigation with additional distance measurements using UWB modems and map matching to increase accuracy and eliminate position drift. Such system may be used to track position of human body during radio channel measurements for body area networks. Performance of proposed system and limitations caused by inertial navigation are briefly described.
-
IEEE 802.15.4a Impulse Radio Spectrum Shaping by Changes in Pulse Sequence
PublicationThis paper presents one of possible techniques of IEEE 802.15.4a ultra-wideband signal spectrum control, based on changes in sequences of transmitted pulses with very short duration time. This technique can reduce probability of mutual interferences between new ultra-wideband and existing narrowband devices, which may be helpful in further studies on allowing UWB transmission in wider range of spectrum in theEuropean Union.
-
Patch size setup and performance/cost trade-offs in multi-objective antenna optimization using domain patching technique
PublicationA numerical study concerning multi-objective optimization of antenna structures using sequential domain patching (SDP) technique has been presented. We investigate the effect of various setups of the patch size on the operation of the SDP algorithm and possible trade-offs concerning the quality of the Pareto set found by SDP and the computational cost of the optimization process. Our considerations are illustrated using a UWB monopole...
-
Detekcja warunków LOS i NLOS w środowisku wewnątrz budynkowym przy użyciu algorytmu głębokiego uczenia
PublicationW środowisku wewnątrzbudynkowym występuje wiele czynników negatywnie wpływających na transmitowane sygnały. Niniejszy artykuł przedstawia metodę opartą na koncepcji głębokich sieci neuronowych, służącą do detekcji warunków LOS i NLOS w środowisku wewnątrzbudynkowym. Algorytm opracowany i przetestowany został na podstawie pomiarów sygnałów UWB przeprowadzonych w rzeczywistym środowisku wewnątrzbudynkowym.
-
Narrowband interference suppression in IEEE 802.15.4a ultrawideband receiver
PublicationW referacie przedstawiono metodę redukcji wpływu silnych sygnałów wąskopasmowych na jakość transmisji ultraszerokopasmowej w standardzie IEEE 802.15.4a poprzez modyfikację sekwencji impulsów w odbiorniku korelacyjnym. Opisano strukturę rozpatrywanego odbiornika i sposób tworzenia zmodyfikowanych sekwencji wzorcowych, a także przedstawiono wyniki symulacji komputerowych jakości pracy łącza UWB w obecności zakłóceń o charakterze...
-
Small Antenna Design Using Surrogate-Based Optimization
PublicationIn this work, design of small antennas using efficient numerical optimization is investigated. We exploit variable-fidelity electromagnetic (EM) simulations and the adaptively adjusted design specifications (AADS) technique. Combination of these methods allows us to simultaneously adjust multiple geometry parameters of the antenna structure of interest in a computationally feasible manner, leading to substantial reduction of the...
-
Ujednolicone kryterium oceny stanu kompatybilności międzysystemowej wąsko- i ultraszerokopasmowych systemów radiokomunikacyjnych
PublicationNiniejszy referat zawiera propozycję ujednoliconegokryterium oceny stanu kompatybilności międzysystemowej różnych systemów radiokomunikacyjnych zajmujących to samo pasmo częstotliwości. W szczególności pozwala to na porównywanie różnych typów transmisji ultraszerokopasmowych pod kątem ich odporności na zakłócenia wąskopasmowe oraz wpływu na jakość transmisji wąskopasmowych. Przedstawiono także sposób obliczania szerokościprzedziału...
-
Wirtualne przedmieścia = Virtual suburbs
PublicationW miarę rozwoju miasta w obszar podmiejski wkraczają nie tylko nowe tereny mieszkaniowe, ale także funkcje komercyjne jak obiekty handlowe, czy sportowe. Dla osób zbliżających się do terenów zurbanizowanych przedmieście stanowi bramę wjazdową do miasta. Z tego względu powszechne jest lokalizowanie w tym obszarze różnego typu billboardów, które poprzez reklamę zapraszają do skorzystania z oferty proponowanej przez miasto. Coraz...
-
Estimation of a single balun parameters on the base of back-to-back measurements
PublicationA method of estimation of a single balun S parameters based on the measured parameters of back-to-back configuration is presented in the paper. Proposed approach is to measure two back-to-back circuits: i) direct connection of baluns and ii) connection with additional transmission line segment between the baluns. Coupling effects in both circuits are calculated from full-wave simulations. Next they are applied to estimate the parameters...
-
Fast Multi-Objective Antenna Design Through Variable-Fidelity EM Simulations
PublicationA technique for fast multi-objective antenna optimization is introduced. A kriging interpolation surrogate constructed from sampled coarse-mesh EM simulations is utilized by multi-objective evolutionary algorithm (MOEA) to obtain the initial Pareto front approximation. The surrogate is defined in a subset of the original design space, determined by means of independently optimized individual objectives. Response correction techniques...
-
Electromagnetic Modeling of Microstrip Elements Aided with Artificial Neural Network
PublicationThe electromagnetic modeling principle aided withartificial neural network to designing the microwave widebandelements/networks prepared in microstrip technology is proposedin the paper. It is assumed that the complete information is knownfor the prototype design which is prepared on certain substratewith certain thickness and electric permittivity. The longitudinaland transversal dimensions of new design...
-
Rapid EM-Driven Design of Compact RF Circuits By Means of Nested Space Mapping
PublicationA methodology for rapid design of RF circuits constituted by compact microstrip resonant-cells (CMRCs) is presented. Our approach exploits nested space mapping (NSM) technology, where the inner SM layer is used to correct the equivalent circuit model at the CMRC level, whereas the outer layer enhances the coarse model of the entire structure under design. We demonstrate that NSM dramatically improves performance of surrogate-based...
-
Expedited EM-driven multi-objective antenna design in highly-dimensional parameter spaces
PublicationA technique for low-cost multi-objective optimization of antennas in highly-dimensional parameter spaces is presented. The optimization procedure is expedited by exploiting fast surrogate models, including coarse-discretization EM antenna simulations and response surface approximations (RSA). The latter is utilized to yield an initial set of Pareto non-dominated designs which are further refined using response correction methods....
-
Rotational Design Space Reduction for Cost-Efficient Multi-Objective Antenna Optimization
PublicationCost-efficient multi-objective design of antenna structures is presented. Our approach is based on design space reduction algorithm using auxiliary single-objective optimization runs and coordinate system rotation. The initial set of Pareto-optimal solutions is obtained by optimizing a response surface approximation model established in the reduced space using coarse-discretization EM simulation data. The optimization engine is...
-
Poprawa warunków koegzystencji wąsko- i ultraszerokopasmowych transmisji radiowych - wyniki pomiarów
PublicationReferat przedstawia pokrótce zaproponowaną przez autorów metodę zmniejszania ryzyka wystąpienia zakłóceń w pracy urządzeń wąskopasmowych powodowanych przez transmisje UWB według stan-dardu IEEE 802.15.4a poprzez modyfikację widma sygnału ultraszerokopasmowego. Główną część pracy stanowi prezentacja wyników pomiarów laboratoryjnych jakości odbioru sygnałów wąskopasmowych w obecności zakłóceń impulsowych bez modyfikacji widma oraz...
-
Low-cost multi-objective optimization of antennas using Pareto front exploration and response features
PublicationIn the paper, a procedure for low-cost multi-objective optimization of antenna structures is presented. Our approach is based on exploration of the Pareto front representing the best possible trade-offs between conflicting objectives, here, the structure size and its electrical performance. Starting from the design representing the best in-band reflection level, subsequent Pareto-optimal designs are identified through local constrained...
-
Fast EM-driven size reduction of antenna structures by means of adjoint sensitivities and trust regions
PublicationIn this letter, a simple yet robust and computationally efficient optimization technique for explicit size reduction of antenna structures is presented. Our approach directly handles the antenna size as the main design objective, while ensuring satisfactory electrical performance by means of suitably defined penalty functions. For the sake of accuracy, the antenna structure is evaluated using high-fidelity EM simulation. In order...
-
Nested Space Mapping Technology for Expedite EM-driven Design of Compact RF/microwave Components
PublicationA robust simulation-driven methodology for rapid and reliable design of RF/microwave circuits comprising compact microstrip resonant cells (CMRCs) is presented. We introduce a nested space mapping (NSM) technology, in which the inner space mapping layer is utilized to improve the generalization capabilities of the equivalent circuit model corresponding to a constitutive element of the circuit under consideration. The outer layer...
-
Pareto Ranking Bisection Algorithm for Expedited Multi-Objective Optimization of Antenna Structures
PublicationThe purpose of this letter is introduction of a novel methodology for expedited multi-objective design of antenna structures. The key component of the presented approach is fast identification of the initial representation of the Pareto front (i.e., a set of design representing the best possible trade-offs between conflicting objectives) using a Pareto-ranking bisection algorithm. The algorithm finds a discrete set of Pareto-optimal...
-
Three-objective antenna optimization by means of kriging surrogates and domain segmentation
PublicationIn this paper, an optimization framework for multi-objective design of antenna structures is discussed which exploits data-driven surrogates, a multi-objective evolutionary algorithm, response correction techniques for design refinement, as well as generalized domain segmentation. The last mechanism is introduced to constrain the design space region subjected to sampling, which permits reduction of the number of training data samples...
-
A Generalized SDP Multi-Objective Optimization Method for EM-Based Microwave Device Design
PublicationIn this article, a generalized sequential domain patching (GSDP) method for efficient multi-objective optimization based on electromagnetics (EM) simulation is proposed. The GSDP method allowing fast searching for Pareto fronts for two and three objectives is elaborated in detail in this paper. The GSDP method is compared with the NSGA-II method using multi-objective problems in the DTLZ series, and the results show the GSDP method...
-
Efficient Multi-Objective Simulation-Driven Antenna Design Using Co-Kriging
PublicationA methodology for fast multi-objective antenna optimization is presented. Our approach is based on response surface approximation (RSA) modeling and variable-fidelity electromagnetic (EM) simulations. In the design process, a computationally cheap RSA surrogate model constructed from sampled coarse-discretization EM antenna simulations is optimized using a multi-objective evolutionary algorithm. The initially determined Pareto...
-
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...
-
Low-Cost EM-Simulation-Driven Multi-Objective Optimization of Antennas
PublicationA surrogate-based method for efficient multi-objective antenna optimization is presented. Our technique exploits response surface approximation (RSA) model constructed from sampled low-fidelity antenna model (here, obtained through coarse-discretization EM simulation). The RSA model enables fast determination of the best available trade-offs between conflicting design goals. A low-cost RSA model construction is possible through...