Wyszukiwarka
Wyniki wyszukiwania dla: uwb
-
Estymacja położenia węzłów ruchomych w sieci UWB synchronizowanej emisją z węzła nieruchomego
PublikacjaW referacie przedstawiono wyniki testów możliwości wykorzystania modemów IR UWB (Impulse Radio Ultra-Wide Band) typu DWM1000 do budowy sieci radiolokalizacyjnej, w której położenie węzłów ruchomych jest estymowane na podstawie pomiarów różnic odległości metodą TDOA (Time Difference of Arrival). Opisana została struktura sieci i sposób synchronizacji pomiarów czasów w nieruchomych węzłach referencyjnych przez cykliczny odbiór sygnałów...
-
Efektywne kształtowanie widma radiowego sygnału impulsowego (IR UWB) dla potrzeb wymagań międzysystemowej kompatybilności elektromagnetycznej
PublikacjaW części wstępnej zawarto opis uwarunkowań prawnych i normalizacyjnych dotyczących transmisji ultraszerokopasmowych, opisana jest także ultraszerokopasmowa technika radia impulsowego. Następnie przedstawiono znane w literaturze sposoby wpływania na kształt widma transmisji impulsowych, zarówno przez dobór nadawanych impulsów jak i zmiany w strukturze czasowej nadawanej sekwencji. Główną część pracy stanowi opis proponowanych nowych...
-
Multi-objective optimization of compact UWB impedance matching transformers using Pareto front exploration and adjoint sensitivities
PublikacjaIn 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...
-
BADANIE DOKŁADNOŚCI OKREŚLANIA ODLEGŁOŚCI W ŚRODOWISKU ZAMKNIĘTYM PRZY UŻYCIU MODEMÓW UWB W STANDARDZIE 802.15.4-2011
PublikacjaW referacie przedstawiono wyniki badań pomiarowych dokładności określania odległości pomiędzy dwoma węzłami przy użyciu modemów UWB w środowisku wewnątrzbudynkowym. Badania przeprowadzono dla przypadków bezpośredniej wzajemnej widoczności anten nadawczej i odbiorczej oraz przy braku bezpośredniej widoczności anten.
-
Image transmission in UAV MIMO UWB-OSTBC system over Rayleigh channel using multiple description coding (MDC)
PublikacjaOrthogonal 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...
-
Analiza sieci bezprzewodowych serii IEEE 802.15.x - Bluetooth (BT), UWB i ZigBee - z transmisją wieloetapową. Część I
PublikacjaW 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
PublikacjaW 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...
-
Sławomir Jerzy Ambroziak dr hab. inż.
OsobySławomir J. Ambroziak urodził się w 1982 r. Uzyskał tytuł zawodowy magistra inżyniera w zakresie systemów i usług radiokomunikacyjnych w roku 2008, w 2013 r. uzyskał stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie telekomunikacja, w specjalności radiokomunikacja, natomiast w 2020 r. uzyskał stopień doktora habilitowanego. Od 2008 r. jest pracownikiem Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji...
-
Krzysztof Nyka dr hab. inż.
OsobyKrzysztof Nyka, absolwent Wydziału Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej (WETI PG), gdzie uzyskał tytuł magistra inżyniera (1986, telekomunikacja) stopień doktora nauk technicznych (2002, elektronika) i doktora habilitowanego (2020 automatyka, elektronika i elektrotechnika). Obecnie jest zatrudniony na stanowisku profesora uczelni w Katedrze Inżynierii Mikrofalowej i Antenowej WETI PG. Zainteresowania...
-
Lokalizacja osób w środowisku promu pasażerskiego z wykorzystaniem ultra szerokopasmowego interfejsu radiowego
PublikacjaW 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.
-
Narrowband Transmission Quality in Presence of Modified IEEE 802.15.4a Impulse Radio Interference
PublikacjaThis 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
PublikacjaThe 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.
-
Deep Learning-Based LOS and NLOS Identification in Wireless Body Area Networks
PublikacjaIn 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...
-
Person Tracking in a Ferry Environment Using Ultra-Wide Band Radio Interface
PublikacjaThis 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
PublikacjaW 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.
-
IEEE 802.15.4a Impulse Radio Spectrum Shaping by Changes in Pulse Sequence
PublikacjaThis 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.
-
Detekcja warunków LOS i NLOS w środowisku wewnątrz budynkowym przy użyciu algorytmu głębokiego uczenia
PublikacjaW 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
PublikacjaW 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...
-
Ujednolicone kryterium oceny stanu kompatybilności międzysystemowej wąsko- i ultraszerokopasmowych systemów radiokomunikacyjnych
PublikacjaNiniejszy 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...
-
Poprawa warunków koegzystencji wąsko- i ultraszerokopasmowych transmisji radiowych - wyniki pomiarów
PublikacjaReferat 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...
-
Dipolowe anteny planarne do zastosowań w standardzie Ultra-Wide band
PublikacjaW 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
PublikacjaPurpose–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...
-
User Orientation Detection in Relation to Antenna Geometry in Ultra-Wideband Wireless Body Area Networks Using Deep Learning
PublikacjaIn 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...
-
Tracking body movement for radio channel measurements in BAN with indoor positioning system
PublikacjaThis 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.
-
Patch size setup and performance/cost trade-offs in multi-objective antenna optimization using domain patching technique
PublikacjaA 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...
-
Small Antenna Design Using Surrogate-Based Optimization
PublikacjaIn 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...
-
Fast Multi-Objective Antenna Design Through Variable-Fidelity EM Simulations
PublikacjaA 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...
-
Estimation of a single balun parameters on the base of back-to-back measurements
PublikacjaA 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...
-
Electromagnetic Modeling of Microstrip Elements Aided with Artificial Neural Network
PublikacjaThe 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...
-
Rotational Design Space Reduction for Cost-Efficient Multi-Objective Antenna Optimization
PublikacjaCost-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...
-
Rapid EM-Driven Design of Compact RF Circuits By Means of Nested Space Mapping
PublikacjaA 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
PublikacjaA 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....
-
Low-cost multi-objective optimization of antennas using Pareto front exploration and response features
PublikacjaIn 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
PublikacjaIn 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
PublikacjaA 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaIn 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
PublikacjaIn 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
PublikacjaA 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...
-
Low-Cost EM-Simulation-Driven Multi-Objective Optimization of Antennas
PublikacjaA 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...
-
Rapid multi-objective antenna design using point-by-point Pareto set identification and local surrogate models
PublikacjaAntenna design is inherently a multicriterial problem.Determination of the best possible tradeoffs between conflicting objectives (a so-called Pareto front), such as reflection response, gain, and antenna size, is indispensable from the designer’s point of view, yet challenging when high-fidelity electromagnetic (EM) simulations are utilized for performance evaluation. Here, a novel and computationally...
-
Low-Cost Multi-Objective Optimization of Antennas By Means Of Generalized Pareto Ranking Bisection Algorithm
PublikacjaThis paper introduces a generalized Pareto ranking bisection algorithm for low-cost multi-objective design optimization of antenna structures. The algorithm allows for identifying a set of Pareto optimal sets of parameters (that represent the best trade-offs between considered objectives) by iterative partitioning of the intervals connecting previously found designs and executing a Pareto-ranking-based poll search. The initial...
-
Design-Oriented Constrained Modeling of Antenna Structures
PublikacjaFast surrogate models are crucially important to reduce the cost of design process of antenna structures. Due to curse of dimensionality, standard (data-driven) modeling methods exhibit serious limitations concerning the number of independent geometry parameters that can be handled but also (and even more importantly) their parameter ranges. In this work, a design-oriented modeling framework is proposed in which the surrogate is...
-
Multi-Fidelity Local Surrogate Model for Computationally Efficient Microwave Component Design Optimization
PublikacjaIn order to minimize the number of evaluations of high-fidelity (“fine”) model in the optimization process, to increase the optimization speed, and to improve optimal solution accuracy, a robust and computational-efficient multi-fidelity local surrogate-model optimization method is proposed. Based on the principle of response surface approximation, the proposed method exploits the multi-fidelity coarse models and polynomial interpolation...
-
Triangulation-based Constrained Surrogate Modeling of Antennas
PublikacjaDesign of contemporary antenna structures is heavily based on full-wave electromagnetic (EM) simulation tools. They provide accuracy but are CPU-intensive. Reduction of EM-driven design procedure cost can be achieved by using fast replacement models (surrogates). Unfortunately, standard modeling techniques are unable to ensure sufficient predictive power for real-world antenna structures (multiple parameters, wide parameter ranges,...
-
Accelerated multi-objective design optimization of antennas by surrogate modeling and domain segmentation
PublikacjaMulti-objective optimization yields indispensable information about the best possible design trade-offs of an antenna structure, yet it is challenging if full-wave electromagnetic (EM) analysis is utilized for performance evaluation. The latter is a necessity for majority of contemporary antennas as it is the only way of achieving acceptable modeling accuracy. In this paper, a procedure for accelerated multi-objective design of...
-
Szerokopasmowe planarne anteny dipolowe o ramionach eliptycznych
PublikacjaW niniejszej pracy przedstawiono model matematyczny opisujący zjawisko rozpraszania fali elektromagnetycznej na płytach dielektrycznych, na których powierzchni umieszczono nieskończenie cienkie warstwy przewodzące w kształcie prostokąta lub elipsy. Zaproponowany model jest oparty na dwuwymiarowej metodzie przestrzeni widmowej. Jego istotnym elementem jest możliwość pobudzania badanych struktur falą płaską. W pracy wykorzystano...
-
The Optimal Location of Ground-Based GNSS Augmentation Transceivers
PublikacjaModern Global Navigation Satellite Systems (GNSS) allow for positioning with accuracies ranging from tens of meters to single millimeters depending on user requirements and available equipment. A major disadvantage of these systems is their unavailability or limited availability when the sky is obstructed. One solution is to use additional range measurements from ground-based nodes located in the vicinity of the receiver. The highest...
-
Generalized Pareto ranking bisection for computationally feasible multi-objective antenna optimization
PublikacjaMulti-objective optimization (MO) allows for obtaining comprehensive information about possible design trade-offs of a given antenna structure. Yet, executing MO using the most popular class of techniques, population-based metaheuristics, may be computationally prohibitive when full-wave EM analysis is utilized for antenna evaluation. In this work, a low-cost and fully deterministic MO methodology is introduced. The proposed generalized...
-
Multi-objective design optimization of antenna structures using sequential domain patching with automated patch size deter-mination
PublikacjaIn this paper, a simple yet efficient and reliable technique for fully automated multi-objective design optimization of antenna structures using sequential domain patching (SDP) is discussed. The optimization procedure according to SDP is a two-step process: (i) obtaining the initial set of Pareto-optimal designs representing the best possible trade-offs between considered conflicting objectives, and (ii) Pareto set refinement...