Publikacje
Filtry
wszystkich: 703
Katalog Publikacji
-
Właściwości dynamiczne filtrów Gm-C zmiennych stanu trybu napięciowego i prądowego
PublikacjaW pracy przedstawiono analizę zakresu dynamicznego dla filtrów Gm-C zmiennych stanu realizowanych w strukturach napięciowych i prądowych. W analizie wykorzystano ogólny model filtrów Gm-C oraz jego opis algebraiczny. W przypadku filtrów napięciowych opierano się na wcześniejszych wynikach otrzymanych przez Groenewoldła. W przypadku struktur prądowych wzięto pod uwagę zależność transkonduktancji elementów aktywnych od częstotliwości....
-
Sprawność konwersji modułu fotowoltaicznego i straty energetyczne
PublikacjaW pracy przedstawiono zagadnienia wpływu warunków eksploatacji ogniw fotowoltaicznych na sprawność konwersji i związane z tym procesem straty energetyczne. Omówiono metodę wyznaczania punktu maksymalnej mocy w zmieniających się warunkach nasłonecznienia i temperatury. Poruszono perspektywy rozwoju technologii produkcji i zastosowania ogniw PV na świecie w najbliższych latach, w szczególności możliwości zwiększenia sprawności konwersji...
-
Analiza tolerancji filtrów Gm-C czasu ciągłego.
PublikacjaW pracy przedstawiono efektywną metodę analizy tolerancji dla dowolnych filtrów Gm-C. Korzystając z ogólnego modelu filtrów tej klasy oraz jego opisu macierzowego wyprowadzono formuły pozwalające na wyznaczanie zniekształceń charakterystyk częstotliwościowych filtrów spowodowanych rozrzutem rzeczywistych wartości elementów filtru względem wartości nominalnych. Złożoność obliczeniowa związana z ewaluacją tych formuł jest...
-
Ogólna struktura filtrów Gm-LC czasu ciągłego.
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólny model filtrów Gm-LC czasu ciągłego oraz jego opis macierzowy. Wykazano, że dowolny filtr aktywny tej klasy zarówno trybu napięciowego jak i prądowego jest szczególnym przypadkiem opracowanej struktury. Przedstawione rozważania teoretyczne zilustrowano reprezentatywnym przykładem dolnoprzepustowego układu eliptycznego filtru Gm-LC dowolnego(nieparzystego) rzędu.
-
Efficient tolerance analysis of continuous-time Gm-C filters
PublikacjaW pracy przedstawiono efektywną metodą analizy tolerancji dowolnych filtrów Gm-C. Przedstawiono ogólny model filtrów Gm-C oraz jego opis algebraiczny. Używając tego podejścia, wyprowadzono formuły pozwalające na wyznaczenie odchyłek funkcji przenoszenia filtru spowodowanych odchyłkami wartości elementów filtru od wartości nominalnych. Proponowana metoda charakteryzuje się niewielką złożonością obliczeniową, co pozwala na jej wykorzystanie...
-
Programowalna macierz analogowa CMOS
PublikacjaOpisano programowalny wzmacniacz transkonduktancyjny oraz konfigurowalny blok analogowy CAB (Configurable Analog Block) składający się ze wzmacniacza transkonduktacyjnego, kluczy sygnałowych oraz programowalnego kondensatora.
-
Improved top hat and ushaped resistors for huigh precision laser trimming.
PublikacjaPrzedstawiono nowe podejście do poprawy charakterystyk strojenia rezystorów warstwowych typu ''kapelusza'' i typu ''U'' z cięciem prostym pośrodku struktury polegająca na wprowadzeniu zaworki przewodzącej w górnej części rezystora. Umożliwia to eliminację lokalnych przegrzewów oraz zwiększenia dokładności strojenia i wzrostu stabilności.
-
Regularnie zmienny krok obliczeń w analizach układów impulsowego przetwarzania mocy.
PublikacjaPrzedstawiono propozycję nowej techniki sterowania krokiem obliczeń regularnie zmienny krok obliczeń. Technika ta daje zadowalające wyniki, z punktu widzenia dokładności obliczeń oraz szybkości obliczeń, w analizach układów impulsowego przetwarzania mocy, w których skokowe zmiany prądów i napięć w układzie związane są tylko z falą sterującą kluczem, a nie z właściwościami układu.
-
CMOS differential pair transconductor with active error feedback.
PublikacjaW pracy przedstawiono metodę linearyzacji charakterystyki przejściowej typu
-
High level synthesis with adaptive evolutionary algorithm for solving reliability and thermal problems in reconfigurable microelectronic systems.
PublikacjaPraca dotyczy badań efektywności adaptacyjnego algorytmu ewolucyjnego (AEA)zastosowanego do syntezy wysokiego poziomu układów cyfrowych CMOS w celu zredukowania rozpraszanej przez nie mocy. W wyniku obniżenia poziomu mocy pobieranej przez układ mikroelektroniczny uzyskuje się zmniejszenie szczytowej i średniej temperatury układu scalonego co z kolei prowadzi do wzrostu niezawodności całego systemu. Podczas przeprowadzonych...
-
Large dynamic range high frequency fully differential CMOS transconductanceamplifier.
PublikacjaW pracy zaproponowano nową koncepcję układową w pełni różnicowego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS o dużym zakresie dynamiki i szerokim pasmie częstotliwości. Przeprowadzone badania teoretyczne i symulacyjne potwierdziły małe zniekształcenia harmoniczne (THD), szerokie pasmo przenoszonych częstotliwości oraz duży zakres dynamiki dla sygnałów różnicowych.
-
Canonic structures of old order elliptic Gm-C filters.
PublikacjaW pracy zaproponowano nowe struktury kanoniczne eliptycznych filtrów Gm-Crzędów nieparzystych. Opracowane układy filtrów wymagają małej liczby elementów zarówno aktywnych jak i pasywnych niezbędnych do realizacji żądanych charakterystyk częstotliwościowych.W pracy są również zaprezentowane rezultaty porównań właściwości przedstawionych struktur z przykładami realizacji układowych innych filtrów Gm-C.
-
A general approach to continuous time Gm-C filters.
PublikacjaW pracy zaproponowano ogólną strukturę filtrów Gm-C z odpowiednim opisem macierzowym. W odniesieniu do tej struktury podano formuły analizy wrażliwościowej dla dowolnego filtru Gm-C czasu ciągłego. Analiza oparta na opisie macierzowym była wykorzystana również do porównania właściwości filtrów Gm-Ctrybu napięciowego i prądowego. Zdefiniowano dwie kanoniczne transformacje dla klasy filtrów zmiennych stanu.
-
3.3V CMOS differential pair transconductor with active error feedback.
PublikacjaW pracy opisano nową koncepcję układową różnicowego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS z aktywnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym błędu przeznaczonego do pracy z napięciem zasilania 3.3V. Przeprowadzono badania symulacyjne z wykorzystaniem pakietu SPICE oraz pokazano przykładową implementację układu dolnoprzepustowego filtru Gm-C rzędu czwartego w aproksymacji Butterwortha.
-
Analog filter design system for field programmable analog array.
PublikacjaObiektowy system do automatycznego projektowania filtrów kaskadowych i symetrycznych filtrów FLF z wykorzystaniem wzmacniaczy transkonuktancyjnych OTACi bloków bikwadratowych z optymalizacją zakresu dynamiki, zniekształceń i wrażliwości. System umożliwia realizację standardowych aproksymacji charakterystyk amplitudowych oraz dowolnie zdefiniowanych przez użytkownika.
-
Tolerance Analysis of Continuous Time Gm-C Filters.
PublikacjaW pracy opisano metodę analizy tolerancji dla filtrów Gm-C dowolnego typu i rzędu. Opracowano odpowiednie formuły analityczne korzystając z ogólnego modelu filtrów tej klasy oraz zunifikowanego opisu macierzowego. W końcowej części pracy przedstawiono wybrane przykłady zastosowań proponowanej procedury z włączeniem analizy metody najgorszego przypadku dla filtrów Gm-C wysokiego rzędu.
-
General Gm-C filters with finite band transconductors.
PublikacjaW pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu skończonego pasma przenoszonych częstotliwości elementów transkonduktancyjnych na właściwości filtrów Gm-C czasu ciągłego. Opracowano miary dewiacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów Gm-C spowodowanych skończonymi wartościami elementów pojemnościowych i rezystancyjnych na wyjściu transkonduktorów. Proponowana procedura analizy może znaleźć szerokie zastosowanie...
-
Reducing average and peak temperatures of VLSI CMOS circuits by means of evolutionary algorithm applied to high level synthesis.
PublikacjaW pracy przedstawiono adaptacyjny algorytm ewolucyjny zastosowany do syntezy wysokiego poziomu układów cyfrowych CMOS w celu zredukowania pobieranej przez nie mocy. Prowadzi to do redukcji szczytowej i średniej temperatury układu scalonego. Dzięki temu uzyskuje się wzrost niezawodności projektowanych układów scalonych.
-
Algebraic model of continuous time Gm-LC filters and applications.
PublikacjaW pracy zaprezentowano model algebraiczny filtrów Gm-LC czasu ciągłego i jego wybrane zastosowania. Zaproponowany model obejmuje struktury pracujące zarówno w trybie napięciowym jak i prądowym. Użyteczność opracowanego modelu potwierdzono na przykładzie syntezy eliptycznego filtru Gm-LC rzędu nieparzystego.
-
Efficient uncertainty quantification using sequential sampling-based neural networks
PublikacjaUncertainty quantification (UQ) of an engineered system involves the identification of uncertainties, modeling of the uncertainties, and the forward propagation of the uncertainties through a system analysis model. In this work, a novel surrogate-based forward propagation algorithm for UQ is proposed. The proposed algorithm is a new and unique extension of the recent efficient global optimization using neural network (NN)-based...
-
Low-Cost Behavioral Modeling of Antennas by Dimensionality Reduction and Domain Confinement
PublikacjaBehavioral modeling has been rising in importance in modern antenna design. It is primarily employed to diminish the computational cost of procedures involving massive full-wave electromagnetic (EM) simulations. Cheaper alternative offer surrogate models, yet, setting up data-driven surrogates is impeded by, among others, the curse of dimensionality. This article introduces a novel approach to reduced-cost surrogate modeling of...
-
Expedited Metaheuristic-Based Antenna Optimization Using EM Model Resolution Management
PublikacjaDesign of modern antenna systems heavily relies on numerical opti-mization methods. Their primary purpose is performance improvement by tun-ing of geometry and material parameters of the antenna under study. For relia-bility, the process has to be conducted using full-wave electromagnetic (EM) simulation models, which are associated with sizable computational expendi-tures. The problem is aggravated in the case of global optimization,...
-
On Unsupervised Artificial-Intelligence-Assisted Design of Antennas for High-Performance Planar Devices
PublikacjaDesign of modern antenna structures is a challenging endeavor. It is laborious, and heavily reliant on engineering insight and experience, especially at the initial stages oriented towards the devel-opment of a suitable antenna architecture. Due to its interactive nature and hands-on procedures (mainly parametric studies) for validating suitability of particular geometric setups, typical antenna development requires many weeks...
-
Low-Voltage LDO Regulator Based on Native MOS Transistor with Improved PSR and Fast Response
PublikacjaIn this paper, a low-voltage low-dropout analog regulator (ALDO) based on a native n-channel MOS transistor is proposed. Application of the native transistor with the threshold voltage close to zero allows elimination of the charge pump in low-voltage regulators using the pass element in a common drain configuration. Such a native pass transistor configuration allows simplification of regulator design and improved performance,...
-
Cost-Efficient Two-Level Modeling of Microwave Passives Using Feature-Based Surrogates and Domain Confinement
PublikacjaA variety of surrogate modelling techniques has been utilized in high-frequency design over the last two decades. Yet, the curse of dimensionality still poses a serious challenge in setting up re-liable design-ready surrogates of modern microwave components. The difficulty of the model-ing task is only aggravated by nonlinearity of circuit responses. Consequently, constructing a practically usable surrogate model, valid across...
-
Low-Cost Open-Hardware System for Measurements of Antenna Far-Field Characteristics in Non-Anechoic Environments
PublikacjaExperimental validation belongs to the most important steps in the development of antenna structures. Measurements are normally performed in expensive, dedicated facilities such as anechoic chambers, or open-test sites. A high cost of their construction might not be justified when the main goal of antenna verification boils down to demonstration of the measurement procedure, or rough validation of the simulation models used for...
-
Globalized Parametric Optimization of Microwave Passive Components Using Simplex-Based Surrogates
PublikacjaOptimization-based parameter adjustment involving full-wave electromagnetic (EM) simulation models is a crucial stage of present-day microwave design process. In fact, rigorous optimization is the only reliable mean permitting to simultaneously handle multiple geometry/material parameters, objectives, and constraints. Unfortunately, EM-driven design is a computationally intensive endeavor. While local tuning is usually manageable,...
-
Analiza przykładowych odpowiedzi impulsowych kanału hydroakustycznego pomierzonych w ruchu
PublikacjaW artykule przedstawiono przykładowe wyniki i analizę pomiarów odpowiedzi impulsowej kanału hydroakustycznego zrealizowanych w ruchu na basenie modelowym Politechniki Gdańskiej.
-
Computationally-Efficient Statistical Design and Yield Optimization of Resonator-Based Notch Filters Using Feature-Based Surrogates
PublikacjaModern microwave devices are designed to fulfill stringent requirements pertaining to electrical performance, which requires, among others, a meticulous tuning of their geometry parameters. When moving up in frequency, physical dimensions of passive microwave circuits become smaller, making the system performance increasingly susceptible to manufacturing tolerances. In particular, inherent inaccuracy of fabrication processes affect...
-
New Complementary Resonator for Permittivity- and Thickness-Based Dielectric Characterization
PublikacjaThe design of high-performance complementary meta-resonators for microwave sensors featur-ing high sensitivity and consistent evaluation of dielectric materials is challenging. This paper presents the design and implementation of a novel complementary resonator with high sensi-tivity for dielectric substrate characterization based on permittivity and thickness. A comple-mentary crossed arrow resonator (CCAR) is proposed and integrated...
-
Reduced-Cost Microwave Modeling Using Constrained Domains and Dimensionality Reduction
PublikacjaDevelopment of modern microwave devices largely exploits full-wave electromagnetic (EM) simulations. Yet, simulation-driven design may be problematic due to the incurred CPU expenses. Addressing the high-cost issues stimulated the development of surrogate modeling methods. Among them, data-driven techniques seem to be the most widespread owing to their flexibility and accessibility. Nonetheless, applicability of approximation-based...
-
Design and Optimization of a Compact Super-Wideband MIMO Antenna with High Isolation and Gain for 5G Applications
PublikacjaThis paper presents a super-wideband multiple-input multiple-output (SWB MIMO) antenna with low profile, low mutual coupling, high gain and compact size for microwave and millimeter wave (mm-wave) fifth-generation (5G) applications. A single antenna is a simple elliptical-square shape with a small physical size of 20 × 20 × 0.787 mm3. The combination of both square and elliptical shapes results in an exceptionally broad impedance...
-
Low-Cost and Precise Automated Re-Design of Antenna Structures Using Interleaved Geometry Scaling and Gradient-Based Optimization
PublikacjaDesign of contemporary antennas is an intricate endeavor involving multiple stages, among others, tuning of geometry parameters. In particular, re-designing antennas to different operating frequencies, makes parametric optimization imperative to ensure the best achievable system performance. If the center frequency at the current design is distant from the target one, local tuning methods generally fail, whereas global algorithms...
-
Design and experimental verification of multi-layer waveguide using pin/hole structure
PublikacjaThis study presents a novel technique for minimizing RF leakage in metallic hollow waveguides fabricated using the multilayer split-block method. By integrating a pin/hole wall into the split-block multilayers, a substantial reduction of RF leakage can be achieved while reducing the circuit size and mitigating the performance variations. To validate the proposed approach, a slot antenna fed by single ridge waveguide has been prototyped...
-
Microfluidically Frequency-Reconfigurable Self-Quadruplexing Antenna Based on Substrate Integrated Square-Cavity
PublikacjaIn this article, a novel concept of self-quadruplexing tunable antenna (SQTA) enabled by microfluidic channels is investigated. The operating channels are either filled with air or dielectric liquids to enable frequency tunability. The proposed SQTA is implemented on the substrate-integrated square-cavity (SISC). A swastika-shaped slot is milled on the top-surface of the SISC to create four quarter-mode resonators. The resonators...
-
Substrate Integrated Waveguide-Based Frequency-Tunable Self-Octaplexing Antenna
PublikacjaThis communication presents the first-ever substrate integrated waveguide (SIW)-based frequency-tunable self-octaplexing antenna (SOA) for wireless communication. The structure is arranged by implementing eight distinct patches with planar 50-ohm feedlines at the top of the SIW cavity, which realize eight distinct resonant frequencies. Independent tuning of each resonant frequency is achieved by incorporating appropriately allocated...
-
A 0.5 V Nanowatt Biquadratic Low-Pass Filter with Tunable Quality Factor for Electronic Cochlea Applications
PublikacjaA novel implementation of an analogue low-power, second-order, low-pass filter with tunable quality factor (Q) is presented and discussed. The filter feature is a relatively simple, buffer-based, circuit network consisting of eleven transistors operating in a subthreshold region. Q tuning is accomplished by injecting direct current into a network node, which changes the output resistance of the transistors and, as a result, modifies...
-
Response Feature Technology for High-Frequency Electronics. Optimization, Modeling, and Design Automation
PublikacjaThis book discusses response feature technology and its applications to modeling, optimization, and computer-aided design of high-frequency structures including antenna and microwave components. By exploring the specific structure of the system outputs, feature-based approaches facilitate simulation-driven design procedures, both in terms of improving their computational efficiency and reliability. These benefits are associated...
-
In-ADC, Rank-Order Filter for Digital Pixel Sensors
PublikacjaThis paper presents a new implementation of the rank-order filter, which is established on a parallel-operated array of single-slope (SS) analog-to-digital converters (ADCs). The SS ADCs use an “on-the-ramp processing” technique, i.e., filtration is performed along with analog-to-digital conversion, so the final states of the converters represent a filtered image. A proof-of-concept 64 × 64 array of SS ADCs, integrated with MOS...
-
On Accelerated Metaheuristic-Based Electromagnetic-Driven Design Optimization of Antenna Structures Using Response Features
PublikacjaDevelopment of present-day antenna systems is an intricate and multi-step process requiring, among others, meticulous tuning of designable (mainly geometry) parameters. Concerning the latter, the most reliable approach is rigorous numerical optimization, which tends to be re-source-intensive in terms of computing due to involving full-wave electromagnetic (EM) simu-lations. The cost-related issues are particularly pronounced whenever...
-
Accurate Lightweight Calibration Methods for Mobile Low-Cost Particulate Matter Sensors
PublikacjaMonitoring air pollution is a critical step towards improving public health, particularly when it comes to identifying the primary air pollutants that can have an impact on human health. Among these pollutants, particulate matter (PM) with a diameter of up to 2.5 μ m (or PM2.5) is of particular concern, making it important to continuously and accurately monitor pollution related to PM. The emergence of mobile low-cost PM sensors...
-
Automatic Correction of Non-Anechoic Antenna Measurements using Low-Pass Filters
PublikacjaPrototype measurements belong to key steps in the development of antenna structures. They are normally performed in expensive facilities, such as anechoic chambers (ACs). Alternatively, antenna performance can be extracted (at a low cost) in non-anechoic conditions upon appropriate post-processing. Unfortunately, existing correction algorithms are difficult to set up and prone to failure, which limits their practical usefulness....
-
Adaptive Wavelet-Based Correction of Non-Anechoic Antenna Measurements
PublikacjaNon-anechoic measurements represent an affordable alternative to evaluation of antenna performance in expensive, dedicated facilities. Due to interferences and noise from external sources of EM radiation, far-field results obtained in non-ideal conditions require additional post-processing. Conventional correction algorithms rely on manual tuning of parameters, which make them unsuitable for reliable testing of prototypes. In this...
-
Wideband High-Gain Low-Profile Series-Fed Antenna Integrated with Optimized Metamaterials for 5G millimeter Wave Applications
PublikacjaThis paper presents a series-fed four-dipole antenna with a broad bandwidth, high gain, and compact size for 5G millimeter wave (mm-wave) applications. The single dipole antenna provides a maximum gain of 6.2 dBi within its operational bandwidth, which ranges from 25.2 to 32.8 GHz. The proposed approach to enhance both gain and bandwidth involves a series-fed antenna design. It comprises four dipoles with varying lengths, and a...
-
Hardware implementation of digital image stabilization using optical flow algorithm and FPGA technology
PublikacjaW artykule przedstawiono efektywną procedurę uproszczenia algorytmu przepływu optycznego oraz jego realizację w układzie programowalnym FPGA. Zmodyfikowany algorytm wykorzystuję metodę blokowego dopasowania podobszarów oraz jednowymiarową reprezentację podobszarów. Dodatkowo, funkcja korelacji oparta jest o normę L1. W rezultacie uzyskano zmniejszenie zużytych zasobów kosztem nieznacznej utraty dokładności. Zarówno dokładność,...
-
Hardware realization of shadow detection algorithm in FPGA
PublikacjaW referacie opisano problem detekcji cieni w sekwencjach wideo. Na podstawie metod znanych z literatury opracowano algorytm detekcji cieni, działający w czasie rzeczywistym i przeznaczony do realizacji sprzętowej w układzie FPGA. Algorytmy zostały przetestowane i porównane w środowisku MATLAB. Za pomocą języka VHDL zrealizowano system detekcji cieni wykorzystujący opracowany algorytm i zaimplementowano go w układzie Virtex-4. Został...
-
Sprzętowa i programowa realizacja algorytmu szyfrującego AES = Hardware and software implementation of AES algorithm
PublikacjaW artykule przedstawiono sprzętową i programową realizację algorytmu szyfrującego i deszyfrującego AES. Obydwie implementacje zostały zrealizowane z wykorzystaniem platformy Virtex-II i praktycznie zweryfikowane. Jako kryteria do porównania wybrano: zużycie zasobów, przepustowość i zużycie mocy. Wersja sprzętowa charakteryzuje się 190-krotnie większą przepustowością, 80-krotnie mniejszym zużyciem energii na przetworzenie jednego...
-
A design framework for rigorous constrained EM-driven optimization of miniaturized antennas with circular polarization
PublikacjaCompact radiators with circular polarization are important components of modern mobile communication systems. Their design is a challenging process which requires maintaining simultaneous control over several performance figures but also the structure size. In this work, a novel design framework for multi-stage constrained miniaturization of antennas with circular polarization is presented. The method involves sequential optimization...
-
A Novel Trust-Region-Based Algorithm with Flexible Jacobian Updates for Expedited Optimization of High-Frequency Structures
PublikacjaSimulation-driven design closure is mandatory in the design of contemporary high-frequency components. It aims at improving the selected performance figures through adjustment of the structure’s geometry (and/or material) parameters. The computational cost of this process when employing numerical optimization is often prohibitively high, which is a strong motivation for the development of more efficient methods. This is especially...
-
Asymmetrical-Slot Antenna with Enhanced Gain for Dual-Band Applications
PublikacjaDual-band operation is an important feature of antennas to be applied in modern communication systems. Although high gain of radiators is rarely of concern in urban areas with densely located broadcasting stations, it becomes crucial for systems operating in more remote environments. In this work, a dual-band antenna with enhanced bandwidth is proposed. The structure consists of a driven element in the form of an asymmetrical radiator/slot...