Search
Department of Marine Electronic Systems
Publications
Filters
total: 183
Catalog Publications
Year 2023
-
Karhunen-Loeve-based approach to tracking of rapidly fading wireless communication channels
PublicationWhen parameters of wireless communication channels vary at a fast rate, simple estimation algorithms, such as weighted least squares (WLS) or least mean squares (LMS) algorithms, cannot estimate them with the accuracy needed to secure the reliable operation of the underlying communication systems. In cases like this, the local basis function (LBF) estimation technique can be used instead, significantly increasing the achievable...
Year 2005
-
Interfejs urządzenia wykrywającego i odczytującego napisy dla osoby niewidomej
PublicationZadaniem projektowanego urządzenia wykrywającego i odczytującego napisy jest umożliwienie niewidomemu samodzielnego rozpoznawania treści napisów i w konsekwencji wyboru właściwego tramwaju, sklepu, ulicy czy pokoju w urzędzie. Urządzenia takiego nie można sobie oczywiście wyobrazić bez zastosowania nowoczesnych metod przetwarzania i rozpoznawania obrazów. Najlepsze jednak metody nie dadzą oczekiwanych rezultatów, o ile urządzenie...
-
Imaging forms in passive sonars
PublicationReferat jest kontynuacją tematyki organizacji zobrazowań we współczesnych systemach hydrolokacyjnych przedstawionej w referacie zaproszonym na ubiegłorocznym OSA dla systemów aktywnych. Tym razem dotyczy organizacji zobrazowań w systemach pasywnych. W praktyce, prócz prostych systemów nasłuchu i rejestracji dźwięków podwodnych, używanych przez badaczy fauny wodnej czy oceanografów, systemy pasywne są wykorzystywane w marynarkach...
-
Identification of quasi-periodically varying systems using the combined nonparametric/parametric approach
PublicationW artykule przedstawiono tzw. uogólniony periodogram pozawlający na określenie liczby funkcji bazowych opisujących obiekt o parametrach zmieniających się w sposób pseudookresowy. Pokazano w jaki sposób określić wartości początkowe dla algorytmów opartych na metodzie funkcji bazowych na jego podstawie. Skuteczność zaproponowanych metod zilustrowano przykładami.
-
Hydroacoustic ships berthing aid systems in Gdańsk north harbour
PublicationManewry dobijania statków do nabrzeży portowych są trudnymi operacjami, przy których należy uwzględniać m. in. na pływy, wiatry, widzialność, prędkość, masę statku, odległość od pirsu. Ewentualna kolizja z pirsem niesie poważne konsekwencje, szczególnie groźne dla wielkich statków a zwłaszcza tankowców. Referat prezentuje hydroakustyczne systemy kontroli manewrów statków wykonane przez zespół pracowników Katedry Systemów Elektroniki...
-
Generalized adaptive notch and comb filters for identification of quasi-periodically varying systems
PublicationW artykule wprowadzono pojęcie obiektów pseudookresowych o parametrach będących liczbami rzeczywistymi. Pokazanometody oparte na metodzie funkcji bazowych pozwalające na identyfikację takich obiektów. Przedstawiono związekpomiędzy zaprojektowanymi algorytmami a klasycznymi filtrami wycinającymi typu notch.
-
Fast and accurate vision-based pattern detection and identification using color and grey image segmentation
PublicationPraca opisuje niewymagającą obliczeniowo metodę wykrywania i identyfikacji robotów mobilnych, która może być wykorzystywana w zawodach gry robotów w piłkę nożną. Wykrywanie robotów opiera się na przetwarzaniu obrazu otrzymanego z kamery. Zasadniczym elementem przetwarzania obrazu jest jego segmentacja opierająca się na rozpoznaniu koloru w systemie HSI.
-
Estimation and tracking of complex-valued quasi-periodically varying systems
PublicationW artykule rozważany jest problem identyfikacji obiektów o parametrach zmieniających się w sposób pseudookresowy. Przedstawiono w nim algorytm oparty o metodę funkcji bazowych umożliwiający śledzenie takich obiektów oraz pokazano atrakcyjne z punktu widzenia złożoności obliczeń jego wersje zdekomponowane. Przydatność rozważanych algorytmów uzasadniono porównując je z rozwiązaniami innych autorów.
-
Dynamic control of the receiving beam horizontal cross-section in the side scan sonar
PublicationW skonstruowanych przed kilkunastu laty a obecnie modernizowanych sonarach bocznych jako jeden z zabiegów modernizacyjnych wprowadzono dynamiczną regulację kąta rozwarcia odbiorczej charakterystyki kierunkowej w przekroju horyzontalnym. Regulacja taka zapewnia quasi-stałą rozdzielczość liniową sonaru (zamiast stałej rozdzielczości kątowej) przy odbiorze sygnałów echa ze wzrastających odległości od wykrywanych celów. W efekcie tego...
-
Determinig the impedance of ultrasonic transducers by the added elements method
PublicationPomiar zespolonej impedancji elektrycznej przetworników ultradźwiękowych jest obarczony szeregiem trudności. Wynika to między innymi z powodu iż charakteryzuje się ona dużymi zmianami wartości w funkcji częstotliwości - w szczególności w otoczeniu rezonansów. Szczególne trudności nastręcza tu pomiar fazy. Zastosowanie precyzyjnych mostków wiąże się z bardzo uciążliwym procesem pomiarowym i długim czasem jego trwania. Współczesne...
-
Detekcja zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych z wykorzystaniem wygładzonych lokalnych histogramów sygnału
PublicationStreszczenie: W artykule omówiono parametryczną metodę detekcji zakłóceń impulsowych sygnałów fonicznych opartą o analizę wygładzonych, ocen rozkładów prawdopodobieństwa (histogramów) błędów resztowych sygnału. We wstępie scharakteryzowano ideę detekcji próbek nadmiarowych z wykorzystaniem testów statystycznych. Następnie omówiono metodę aproksymacji histogramu przy użyciu rozkładu t-Studenta. Na koniec przedstawiono wyniki doświadczalne,...
Year 2010
-
Inteligentne tłoki wielofunkcyjne do diagnozowania rurociągów przesyłowych
PublicationOpisano wybrane techniki pomiarowe badania stanu technicznego rurociągów z wykorzystaniem tłoków inteligentnych. Przedstawiono uzyskiwane wyniki badań inspekcyjnych rurociągów prowadzone przez Centrum Diagnostyki Rurociągów i AparaturySp. z o.o. w Warszawie
-
Generalized adaptive notch smoothing revisited
PublicationThe problem of identification of quasi-periodically varying dynamic systems is considered. This problem can be solved using generalized adaptive notch filtering (GANF) algorithms. It is shown that the accuracy of parameter estimates can be significantly increased if the results obtained from GANF are further processed using a cascade of appropriately designed filters. The resulting generalized adaptive notch smoothing (GANS) algorithm...
-
Easy recipes for cooperative smoothing
PublicationIn this paper we suggest how several competing signal smoothers, differing in design parameters, or even in design principles, can be combined together to yield a better and more reliable smoothing algorithm. The proposed heuristic, but statistically well motivated, fusion mechanism allows one to combine practically all kinds of smoothers, from simple local averaging or order statistic filters, to parametric smoothers designed...
Year 2002
-
Increasing accuracy of frequency estimation by decimation. W: [CD-ROM]EUSIPCO 2002. XI European Signal Processing Conference. Toulouse, France, September 3-6, 2002. [B.m.]: New Medias**2002 [4 s. 3 rys. bibliogr. 6 poz.] Page numbers in the proceedings: Volume 3, s. 135-138. Zwiększanie dokładności estymacji częstotliwości poprzez decymację.
PublicationArtykuł rozważa problem estymacji częstotliwości zaszumionego, sinusoidalne-go sygnału zespolonego. Częstotliwość wyznaczana jest w oparciu o autoregre-syjny model sygnału. W pracy wykazano, że wprowadzenie decymacji sygnału po-zwala na redukcję rzędu modelu autoregresyjnego, a tym samym powoduje znacz=ne zmniejszenie złożoności obliczeniowej metody.
-
Fast recursive basis function estimators for identification of time-varying processes
PublicationW pracy wprowadzono nową kategorię filtrów adaptacyjnych opartych na metodzie funkcji bazowych i wykorzystujących koncepcję postfiltracji. Proponowane algorytmy pozwalają połączyć niską złożoność obliczeniową i dobre właściwości śledzące.
Year 2003
-
Identyfikacja krytycznych uszkodzeń ścianek rurociągów na podstawie analizy MDCR w oparciu skaning ultradźwiękowy.
PublicationW pracy przedstawiono system ultradźwiękowych tłoków pomiarowych wysokiej rozdzielczości dostarczający informacji o parametrach geometrycznych wykrytych ubytków metalu w ściankach badanego rurociągu. Informacje te pozwalają na oszacowanie MDCR uznanego za jeden z podstawowych wskaźników pozwalających na bezpieczną eksploatację rurociągów.
-
Gradient based basis function algorithms for identification of quasi periodically varying processes.
PublicationW pracy przedstawiono problem identyfikacji systemów, których parametry zmieniają się w sposób pseudookresowy. Pokazano sposób, w jaki można modelować takie systemy przy zastosowaniu metody harmonicznych funkcji bazowych.Przedstawiono dwa sposoby dekompozycji (struktura szeregowa i równoległa) takich układów na elementy związane z poszczególnymi funkcjami bazowymi. Zaprezentowany został sposób śledzenia częstotliwości funkcji...
-
Fast algorithms for identyfication of periodiccaly varying systems.
PublicationPraca dotyczy identyfikacji obiektów o parametrach zmieniających się w sposób okresowy. Zaproponowane algorytmy śledzenia parametrów cechują się niską złożonością obliczeniową, typową dla podejścia gradientowego a zarazem wysoką jakością śledzenia typową dla złożonych algorytmów opartych na metodzie funkcji bazowych.
-
Detekcja zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych.
PublicationArtykuł poświęcony jest omówieniu problematyki związanej z wykrywaniem zakłóceń impulsowych występujących w sygnałach fonicznych. Proces detekcji zniekształconych próbek sygnału fonicznego jest etapem poprzedzającym ich rekonstrukcję. Polega ona na odtworzeniu nieznanych wartości próbek w oparciu o znane fragmenty sygnału. W pracy omówiono różne rodzaje zakłóceń impulsowych typowe dla archiwalnych i współczesnych sygnałów...
Year 2011
-
Identification of quasi-periodically varying systems with quasi-linear frequency changes
PublicationThe problem of identification of linear quasi-periodically varying systems is considered. This problem can be solved using generalized adaptive notch filtering (GANF) algorithms. It is shown that accuracy of system parameter estimation can be increased if the results obtained from GANF are further processed using a cascade of appropriately designed filters. The resulting generalized adaptive notch smoothing (GANS) algorithms can...
Year 2018
-
Identification of nonstationary processes using noncausal bidirectional lattice filtering
PublicationThe problem of off-line identification of a nonstationary autoregressive process with a time-varying order and a time-varying degree of nonstationarity is considered and solved using the parallel estimation approach. The proposed parallel estimation scheme is made up of several bidirectional (noncausal) exponentially weighted lattice algorithms with different estimation memory and order settings. It is shown that optimization of...
-
Identification of nonstationary multivariate autoregressive processes– Comparison of competitive and collaborative strategies for joint selection of estimation bandwidth and model order
PublicationThe problem of identification of multivariate autoregressive processes (systems or signals) with unknown and possibly time-varying model order and time-varying rate of parameter variation is considered and solved using parallel estimation approach. Under this approach, several local estimation algorithms, with different order and bandwidth settings, are run simultaneously and compared based on their predictive performance. First,...
Year 2021
-
Identification of Fast Time-varying Communication Channels Using the Preestimation Technique
PublicationAccurate identification of stochastic systems with fast-varying parameters is a challenging task which cannot be accomplished using model-free estimation methods, such as weighted least squares, which assume only that system coefficients can be regarded as locally constant. The current state-of-the-art solutions are based on the assumption that system parameters can be locally approximated by a linear combination of appropriately...
Year 2004
-
Hydrographic echosounder for sounding inland waters.
PublicationNowy model echosondy zaprojektowanej specjalnie dla instytucji administrującymi śródlądowymi drogami wodnymi, sztucznymi i naturalnymi zbiornikami oraz morskimi wodami przybrzeżnymi jest opisany. Podstawowym wymogiem wynikającym z sondażu wód płytkich jest pomiar możliwie najmniejszych głębokości. Przez zastosowanie oddzielnych przetworników (nadawczego i odbiorczego) i ich wytłumienie oraz przez wprowadzenie układu TVG o dużej...
-
Directional sonobuoy system for detection of submarines.
PublicationW artykule omówiono ogólnie hydroakustyczne metody wykrywania i lokalizacji okrętów podwodnych. Szczególną uwagę poświęcono systemowi lotniczemu wykorzystującemu sonoboje kierunkowe. Omówiono zasadę pracy takiego systemu, przedstawiono metodę detekcji i estymacji kierunku przyjścia fali akustycznej emitowanej przez okręt oraz stosowane w praktyce metody zobrazowania. Powodem podjęcia tej tematyki jest zakończenie budowy prototypu...
Year 2013
-
Hybrid SONIC: joint feedforward–feedback narrowband interference canceler
PublicationSONIC (self-optimizing narrowband interference canceler) is an acronym of a recently proposed active noise control algorithm with interesting adaptivity and robustness properties. SONIC is a purely feedback controller, capable of rejecting nonstationary sinusoidal disturbances (with time-varying amplitude and/or frequency) in the presence of plant (secondary path) uncertainty. We show that although SONIC can work reliably without...
-
Generalized adaptive comb filters/smoothers and their application to the identification of quasi-periodically varying systems and signals
PublicationThe problem of both causal and noncausal identification of linear stochastic systems with quasiharmonically varying parameters is considered. The quasi-harmonic description allows one to model nonsinusoidal quasi-periodic parameter changes. The proposed identification algorithms are called generalized adaptive comb filters/smoothers because in the special signal case they reduce down to adaptive comb algorithms used to enhance...
-
ESTIMATION OF NONSTATIONARY HARMONIC SIGNALS AND ITS APPLICATION TO ACTIVE CONTROL OF MRI NOISE
PublicationA new adaptive comb filtering algorithm, capable of tracking the fundamental frequency and amplitudes of different frequency components of a nonstationary harmonic signal embedded in white measurement noise, is proposed. Frequency tracking characteristics of the new scheme are studied analytically, proving (under Gaussian assumptions and optimal tuning) its statistical efficiency for quasi-linear frequency changes. Laboratory tests...
-
Elimination of Impulsive Disturbances From Archive Audio Signals Using Bidirectional Processing
PublicationIn this application-oriented paper we consider the problem of elimination of impulsive disturbances, such as clicks, pops and record scratches, from archive audio recordings. The proposed approach is based on bidirectional processing—noise pulses are localized by combining the results of forward-time and backward-time signal analysis. Based on the results of specially designed empirical tests (rather than on the results of theoretical analysis),...
Year 2016
-
High-Precision FIR-Model-Based Dynamic Weighing System
PublicationConveyor belt-type checkweighers are increasingly popular components of modern production lines. They are used to assess the weight of the produced items in motion, i.e., without stopping them on the weighing platform. The main challenge one faces when designing a dynamic weighing system is providing high measurement accuracy, especially at high conveyor belt speeds. The approach proposed in this paper can be characterized as a...
Year 2019
-
Generalized Savitzky–Golay filters for identification of nonstationary systems
PublicationThe problem of identification of nonstationary systems using noncausal estimation schemes is consid-ered and a new class of identification algorithms, combining the basis functions approach with localestimationtechnique,isdescribed.Unliketheclassicalbasisfunctionestimationschemes,theproposedlocal basis function estimators are not used to obtain interval approximations of the parametertrajectory, but provide a sequence of point...
-
Fully Adaptive Savitzky-Golay Type Smoothers
PublicationThe problem of adaptive signal smoothing is consid-ered and solved using the weighted basis function approach. Inthe special case of polynomial basis and uniform weighting theproposed method reduces down to the celebrated Savitzky-Golaysmoother. Data adaptiveness is achieved via parallel estimation.It is shown that for the polynomial and harmonic bases andcosinusoidal weighting sequences, the competing signal estimatescan be computed...
-
Fast Basis Function Estimators for Identification of Nonstationary Stochastic Processes
PublicationThe problem of identification of a linear nonsta-tionary stochastic process is considered and solved using theapproach based on functional series approximation of time-varying parameter trajectories. The proposed fast basis func-tion estimators are computationally attractive and yield resultsthat are better than those provided by the local least squaresalgorithms. It is shown that two...
Year 2008
-
Generalized adaptive notch smoothers for real-valued signals and systems
PublicationSystems with quasi-periodically varying coefficients can be tracked using the algorithms known as generalized adaptive notch filters (GANFs). GANF algorithms can be considered an extension, to the system case, of classical adaptive notch filters (ANFs). We show that estimation accuracy of the existing algorithms, as well as their robustness to the choice of design parameters, can be considerably improved by means of compensating...
-
From the multiple frequency tracker to the multiple frequency smoother
PublicationThe problem of extraction/elimination of nonstationary sinusoidalsignals from noisy measurements is considered. This problem is usually solved using adaptive notch filtering (ANF)algorithms. It is shown that the accuracy of frequency estimates can be significantly increased if the results obtained from ANF are backward-time filtered by an appropriately designed lowpass filter. The resulting adaptive notch smoothing (ANS)algorithm...
Year 2007
-
Generalized adaptive notch filters with frequency debiasing for tracking of polynomial phase systems
PublicationGeneralized adaptive notch filters are used for identification/tracking of quasi-periodically varying dynamic systems and can be considered an extension, to the system case, of classical adaptive notch filters. For general patterns of frequency variation the generalized adaptive notch filtering algorithms yield biased frequency estimates. We show that when system frequencies change slowly in a smooth way, the estimation bias can...
Year 2006
-
Generalized adaptive notch filter with a self-optimization capability
PublicationW pracy przedstawiono samonastrajalny wariant tzw. uogólnionego adaptacyjnego filtru wycinającego. Automatycznym strojeniem objęte są dwa współczynniki wzmocnienia adaptacji, odpowiedzialne za śledzenie amplitud i częstotliwości parametrów identyfikowanego obiektu.
-
Dwuetapowa metoda detekcji zakłóceń impulsowych w sygnałach fonicznych
PublicationW pracy zaproponowano dwuetapową metodę detekcji zakłóceń opartą o analizę funkcji gęstości rozkładu prawdopodobieństwa sygnału zakłóconego impulsowo. Określono sposób ustalenia poziomu wyzwalania detektora progowego.
Year 2022
-
Finite-window RLS algorithms
PublicationTwo recursive least-squares (RLS) adaptive filtering algorithms are most often used in practice, the exponential and sliding (rectangular) window RLS algorithms. This popularity is mainly due to existence of low-complexity versions of these algorithms. However, these two windows are not always the best choice for identification of fast time-varying systems, when the identification performance is most important. In this paper, we...
-
Estymacja współrzędnych kątowych w radarze trójwspółrzędnym z elektronicznym skanowaniem wiązki i obracaną anteną planarną
PublicationW rozprawie zawarto historię radiolokacji oraz sposób obróbki sygnałów i danych radarowych przed etapem estymacji. Przedstawiono oraz przetestowano klasyczne metody estymacji współrzędnych wraz ze wskazaniem ich słabych oraz mocnych stron. Zaproponowano uodpornione warianty estymatorów największej wiarygodności, które pozwolił poprawić jakość oszacowania przy estymacji elewacji w warunkach propagacji wielodrogowej, redukując jednocześnie...
Year 2017
-
Estymacja azymutu w radarze z obracaną anteną i szeroką wiązką
PublicationRozważono problem estymacji azymutu w radarze z obracaną anteną, w którym zastosowano wiązkę o dużej szerokości w płaszczyźnie azymutu. Radary tego typu zwykle charakteryzują się niskim stosunkiem sygnału do szumu i dużą liczbą dostępnych obserwacji echa. Zaproponowane rozwiązanie jest oparte na metodzie największej wiarygodności, zmodyfikowanej w sposób, który pozwala na implementację estymatora w systemach czasu rzeczywistego....
-
Detection of impulsive disturbances in archive audio signals
PublicationIn this paper the problem of detection of impulsive disturbances in archive audio signals is considered. It is shown that semi-causal/noncausal solutions based on joint evaluation of signal prediction errors and leave-one-out signal interpolation errors, allow one to noticeably improve detection results compared to the prediction-only based solutions. The proposed approaches are evaluated on a set of clean audio signals contaminated...
Year 2015
-
Elimination of Impulsive Disturbances From Stereo Audio Recordings Using Vector Autoregressive Modeling and Variable-order Kalman Filtering
PublicationThis paper presents a new approach to elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings. The proposed solution is based on vector autoregressive modeling of audio signals. Online tracking of signal model parameters is performed using the exponential ly weighted least squares algo- rithm. Detection of noise pulses an d model-based interpolation of the irrevocably distorted sampl es is realized using an adaptive, variable-order...
Year 2014
-
Elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings
PublicationThis paper presents a new approach to elimination of impulsive disturbances from stereo audio recordings. The proposed solution is based on vector autoregressive modeling of audio signals. On-line tracking of signal model parameters is performed using the stability-preserving Whittle-Wiggins-Robinson algorithm with exponential data weighting. Detection of noise pulses and model-based interpolation of the irrevocably distorted samples...
-
Elimination of impulsive disturbances from archive audio files – comparison of three noise pulse detection schemes
PublicationThe problem of elimination of impulsive disturbances (such as clicks, pops, ticks, crackles, and record scratches) from archive audio recordings is considered and solved using autoregressive modeling. Three classical noise pulse detection schemes are examined and compared: the approach based on open-loop multi-step-ahead signal prediction, the approach based on decision-feedback signal prediction, and the double threshold approach,...
-
Dynamic mass measurement in checkweighers using a discrete time-variant low-pass filter
PublicationConveyor belt type checkweighers are complex mechanical systems consisting of a weighing sensor (strain gauge load cell, electrodynamically compensated load cell), packages (of different shapes, made of different materials) and a transport system (motors, gears, rollers). Disturbances generated by the vibrating parts of such a system are reflected in the signal power spectra in a form of strong spectral peaks, located usually in...
-
Diagnostyka stanu technicznego rurociągów stalowych z wykorzystaniem tłoków ultradźwiękowych wysokiej rozdzielczości
PublicationW pracy przedstawiono wybrane przykłady możliwości pomiarowych ultradźwiękowych tłoków wysokiej rozdzielczości do badania stanu ścianek rurociągów. Przedstawiono techniki zmierzające do precyzyjnej lokalizacji wykrywanych wad oraz opisano znaczenie i metodykę oszacowania trendów rozwojowych wad. Wskazano również na możliwości synergii informacji otrzymywanych różnymi technikami pomiarowymi w oparciu o systemy GIS. Na koniec podano...
-
Diagnostyka stanu technicznego rurociągów stalowych z wykorzystaniem tłoków ultradźwiękowych wysokiej rozdzielczości
PublicationW pracy przedstawiono wybrane przykłady mozliwosci pomiarowych ultradźwiękowych tłoków wysokiej rozdzielczości do badania stanu ścianek rurociągów. Przedstawiono techniki zmierzające do precyzyjnej lokalizacji wykrywanych wad oraz opisano znaczenie i metodykę oszacowania trendów rozwojowych wad. Wskazano również na możliwości synergii informacji otrzymywanych różnymi technikami pomiarowymi w oparciu o systemy GIS. Na koniec podano...
Year 2012
-
Elimination of clicks from archive speech signals using sparse autoregressive modeling
PublicationThis paper presents a new approach to elimination of impulsivedisturbances from archive speech signals. The proposedsparse autoregressive (SAR) signal representation is given ina factorized form - the model is a cascade of the so-called formantfilter and pitch filter. Such a technique has been widelyused in code-excited linear prediction (CELP) systems, as itguarantees model stability. After detection of noise pulses usinglinear...