Ultraszerokopasmowe systemy radiokomunikacyjne - UWB (Ultra Wideband), które w ostatnich latach znacznie zyskały na popularności, wykorzystują do transmisji danych zakresy częstotliwości obecnie już zajmowane przez wąsko- oraz szerokopasmowe urządzenia radiowe. Jednoczesna koegzystencja różnych transmisji w tym samym paśmie i na tym samym obszarze przestrzennym jest możliwa dzięki różnicom w szerokości pasma sygnałów oraz poziomach energetycznych transmisji. Niewielka moc sygnału UWB, rozłożona w bardzo szerokim paśmie (przyjmując zgodnie z [4], że sygnał jest ultraszerokopasmowy, jeśli szerokość jego widma przekracza 50 MHz), daje w efekcie bardzo małą wartość widmowej gęstości mocy, w założeniu na tyle małą, by w większości przypadków nie powodować zakłóceń w pracy istniejąc[...]

  Obserwowane w ostatnich latach coraz większe zainteresowanie radiowymi i nieradiowymi technikami określania położenia węzłów (terminali) może być kojarzone z dwoma, w pewnym sensie związanymi ze sobą, określeniami: wszechobecne lokalizowanie (ubiquitous positioning) oraz nawigacja z użyciem sygnałów przypadkowych SOP (Signals of Opportunity). Zdaniem autora, aktualne znaczenie tych pojęć w obszarze technik radiowych można zdefiniować następująco. Wszechobecne lokalizowanie to możliwość - określenia położenia terminala ruchomego w dowolnym środowisku, realizowanego zarówno przez infrastrukturę sieciową, jak i autonomicznie przez terminal, z zadaną rozdzielczością i dokładnością [1]. Oznacza to między innymi dostępność usług lokalizacyjnych wewnątrz budynków, w piwnicach, tunelach czy przejściach podziemnych, a więc tam, gdzie dostępność i jakość usługi nawigacyjnej świadczonej najbardziej rozpowszechnionymi metodami satelitarnymi (GPS, GLONASS, Galileo itp.) mogą być niewystarczające. - Nawigacja z użyciem sygnałów przypadkowych (nawigacja przypadkowa) to możliwość określania przez terminal danych nawigacyjnych (położenie opisywane geometrycznie lub symbolicznie, prędkość, ale też orientacja w przestrzeni lub estymacja wektora ruchu w pożądanym kierunku) na podstawie sygnałów radiowych emitowanych przez nadajniki niebędące częścią systemu nawigacyjnego i zwykle niezaprojektowanych pod względem estymacji położenia obiektów. Jest zatem oczywiste, że jedną z technik realizacji wszechobecnego lokalizowania może być nawigacja z użyciem sygnałów przypadkowych. Na obecnym etapie rozwoju nawigacja ta nie jest jeszcze oferowana komercyjnie, natomiast liczne prace badawcze prowadzone w wielu ośrodkach koncentrują się na metodach określania położenia terminali na podstawie sygnałów nadajników radiofonii i telewizji rozsiewczej [2] - [5], jak również nadajników sieci telefonii komórkowej GSM, UMTS i CDMA2000 [6] - [11]. Warto zwrócić uw[...]

  Referat zawiera opis weryfikacji pasma koherencji kanałów radiowych dla systemu TETRA na bazie pomiarów zrealizowanych w warunkach rzeczywistych w województwie pomorskim. Opisana została metoda pomiarowa bazująca na wykorzystaniu sygnałów łącza w dół z systemu CDMA2000. Wyniki pomiarów zostały porównane z modelami kanałów radiowych zawartymi w specyfikacji systemu TETRA. 1. WSTĘP Prawidłowe funkcjonowanie systemów radiokomunikacyjnych w warunkach zmiennych własności kanałów radiowych wymaga zastosowania odpowiednich technik odbioru. Poprawę odbioru sygnałów w cyfrowych systemach radiokomunikacji ruchomej można uzyskać stosując wiele metod, z których najczęściej spotykane to np. korektory adaptacyjne (tzw. equalizery) oraz odbiór zbiorczy czasowy i przestrzenny. O tym, które z technik będą pozwalały na istotną poprawę jakości odbioru sygnałów, decydują przede wszystkim parametry czasowo-częstotliwościowe nadawanych sygnałów oraz własności kanału radiokomunikacyjnego. Problem właściwego doboru technik poprawy odbioru w systemach cyfrowych zaistniał w 2014 roku podczas projektowania sieci trunkingowej TETRA dla potrzeb jednego z krajowych operatorów sieci energetycznych i definiowania wymagań odnośnie wyposażenia stacji bazowych dla tej sieci. Pod rozwagę brane były wymogi zastosowania w stacjach bazowych odbioru zbiorczego dwu- i trójdrożnego oraz odbiorników z korektorem adaptacyjnym (equalizerem) Funkcjonowanie odbiornika z korektorem adaptacyjnym będzie efektywne wtedy, gdy sygnał radiowy będzie propagowany przez kanał chrakteryzujący się zanikami selektywnymi częstotliwościowo. Pomimo, że zarówno teoretyczne rozważania jak i modele zdefiniowane w specyfikacji systemu TETRA [1] wskazują na występowanie w kanałach radiowych w pasmie UHF zaników płaskich, autor podjął się weryfikacji własności częstotliwościowych kanałów radiowych w systemie TETRA na drodze pomiarowej z wykorzystaniem sygnałów łącza w dół w sieci tele[...]

  Przedstawiono historię powstania oraz stan aktualny systemu eLoran w Europie. Opisano także strukturę sygnałów Loran-C i sposób transmisji danych w rozwiązaniach Eurofix i Loran Data Channel, a także plany rozwojowe systemu w różnych częściach świata. Słowa kluczowe: nawigacja hiperboliczna, Loran-C, eLoran, Eurofix.Pojęcie radionawigacja kojarzy się wielu osobom przede wszystkim z globalną nawigacją satelitarną GNSS (Global Navigation Satellite System), reprezentowaną przez systemy GPS (Global Positioning System), GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) czy będący w fazie budowy europejski system Galileo. Systemy radionawigacyjne, wykorzystujące do określania pozycji sygnały z satelitów, mogą być także realizowane w postaci systemów regionalnych, obejmujących swoim funkcjonowaniem wybrany fragment kuli ziemskiej, jak np. IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System). Poza nawigacją satelitarną istnieje jednak pokaźna grupa systemów i urządzeń radionawigacyjnych naziemnych. W systemach tych elementy podstawowe dla ich funkcjonowania, jak nadajniki sygnałów radionawigacyjnych czy transpondery (urządzenia odzewowe), są zainstalowane w sposób stały jako urządzenia naziemne. W porównaniu z rozwiązaniami satelitarnymi, systemy naziemne mają zarówno istotne wady, do których można zaliczyć zwykle mniejszy zasięg działania oraz duży wpływ warunków propagacji fal radiowych (propagacja wielodrogowa, wpływ konduktywności podłoża na falę powierzchniową) na dokładność określania pozycji terminala użytkownika, jak i zalety, np. łatwość monitorowania poprawności pracy czy możliwość zwiększenia niezawodności przez stosowanie redundancji elementów krytycznych. Aspekty związane z dostępnością usługi nawigacyjnej i niezawodnością określania pozycji czy innych parametrów nawigacyjnych są bardzo istotne w zastosowaniach lotniczych. Z tego powodu, pomimo powszechnej dostępności systemów satelitarnych, nawigacja lotnicza w [...]

  VERIFICATION OF RICIAN K PARAMETER FOR UHF CHANNELS IN URBAN ENVIRONMENT Streszczenie: Referat przedstawia wyniki pomiarów wartości parametru K rozkładu Rice’a modelu zaników dla kanałów UHF w terenie miejskim na podstawie zarejestrowanych sygnałów łącza w dół ze stacji bazowych CDMA2000. Przedstawiono sposób rejestracji i obróbki sygnałów oraz zaproponowano model rozkładu prawdopodobieństwa parametru K dla danego terenu. Abstract: This paper presents results of Rician K-factor estimation from CDMA2000 downlink signals recorded in the area of medium city. Signal recording and data processing methods used to estimate fading parameters are also briefly described. Słowa kluczowe: propagacja wielodrogowa, rozkład Rice’a, zaniki sygnału Keywords: multipath propagation, Rician distribution, small scale fading 1. WSTĘP Sygnał radiowy, odbierany po przejściu przez kanał z propagacją wielodrogową, jest często modelowany w postaci sumy składowych poddanych różnym, stałym lub losowym opóźnieniom, oraz o losowo zmiennych poziomach. Jeśli do odbiornika nie dociera składowa bezpośrednia sygnału od anteny nadawczej (LOS, ang. Line Of Sight) a tylko suma składowych odbitych, rozproszonych lub ugiętych na przeszkodach w środowisku propagacyjnym, zaś każdy kierunek nadejścia składowych sygnału radiowego jest tak samo prawdopodobny, zmiany poziomu odbieranego sygnału są typowo modelowane przez zmienną losową o rozkładzie Rayleigha [1]. Funkcja gęstości prawdopodobieństwa Rayleigha w zadowalający sposób opisuje rozkład prawdopodobieństwa występowania zaników składowych sygnału radiowego w kanałach typu NLOS (ang. Non Line of Sight), dlatego taki typ zaników jest przyjęty jako obowiązujący dla większości składowych w typowych modelach kanałów z propagacją wielodrogową (np. systemy 2G/3G: [2], TETRA: [3]). Jeśli jednak w danym środowisku istnieje możliwość odbioru składowej propagacji bezpośredniej, lub składowej pochodzącej np[...]

The IEEE 802.15.4 standard, released in 2003 and revised in 2006, describes physical and media access control layer for low data rate personal area networks. The latest extension to this standard, included in amendment 802.15.4a released in 2007 [1], defines new frequency ranges and higher data rates up to 27 Mb/s and provides possibility to compute distance between nodes based on measurement of radio signal propagation time. The highest data rates and ranging capability are available only using optional ultrawideband physical layer with impulse radio technique. Sixteen UWB channels with bandwidth from 499.2 MHz to 1354.97 MHz are defined in three subbands below 10.2 GHz. This frequency range is currently occupied by many narrowband radio communication systems. Quality of narrowband transmissions in presence of ultrawideband impulse radio interferences depends on ratio between total power of narrowband signal and total power of UWB signal, on ratio between occupied bandwidths and on time structure and spectrum shape of UWB transmission. Some relation between parameters of impulse radio interferer and bit error rate (BER) of narrowband BPSK transmission was measured in laboratory of Gdańsk University of Technology. During this investigation, IEEE 802.15.4a impulse radio signal was used as source of UWB interferences. Narrowband transmission quality measurement in presence of UWB IR interference Schematic diagram of measurement equipment used to measure bit error rate of narrowband BPSK transmission in presence of UWB interference is presented on fig. 1. Double channel signal generator SMU200 from Rohde&Schwarz is being used as source of narrowband signal with BPSK modulation (sequence of transmitted bits is controlled by PC computer) and AWGN noise. Second channel of this generator is a source of carrier for quadrature modulator. AFQ100A generates baseband impulse radio signal in two channels with balanced outputs, and aft[...]

  Człowiek w naturalny sposób jest przyzwyczajony do postrzegania otaczającej go rzeczywistości w trzech wymiarach 3D (Three Dimensional), w której ludzie, zwierzęta i przedmioty znajdują się zwykle w ruchu. Obecnie rozwiązania dostępne na rynku IT (Information Technology) zapewniają przede wszystkim dwuwymiarowy 2D (Two Dimensional) sposób przedstawiania naszego otoczenia. Wynika to z braku możliwości pozyskiwania w czasie rzeczywistym informacji o nieustannie zmieniającej się wokół nas trójwymiarowej rzeczywistości. W niniejszym artykule zostaną przedstawione kierunki rozwojowe techniki i technologii radiolokalizowania, które w naturalny sposób prowadzą do wszechobecnego przetwarzania danych o położeniu obiektów, ludzi i zwierząt (ubiquitous positioning). Pod pojęciem techniki radiolokalizowania rozumie się celowy, oparty na teorii sposób (metodę) wykorzystania fal radiowych do określania położenia geograficznego obiektu. Natomiast technologia radiolokalizowania jest związana z odpowiednim doborem parametrów pracy łącza radiowego podczas estymacji położenia tego obiektu. W świetle powyższych definicji można wyróżnić trzy podstawowe techniki radiolokalizowania obiektów, realizowane w systemach radiokomunikacyjnych, zarówno w łączu w dół, jak i w górę, oparte na [31]: - pomiarze poziomów mocy sygnałów radiowych RSS (Received Signal Strength), pochodzących z kilku stacji referencyjnych (bazowych) i odbieranych przez wyposażenie radiowe, znajdujące się w lokalizowanym obiekcie, - pomiarze czasów TOA (Time Of Arrival) lub różnicy czasów TDOA (Time Difference Of Arrival) opóźnień propagacyjnych sygnałów radiowych, emitowanych przez kilka stacji referencyjnych (bazowych) i odbieranych przez wyposażenie radiowe, zainstalowane w lokalizowanym obiekcie, - pomiarze, za pomocą kilku stacji referencyjnych (bazowych) otaczających lokalizowany obiekt, kątów nadejścia sygnałów radiowych AOA (Angle Of Arrival), pochodzących z wyposażenia r[...]

  W dobie wzrostu natężenia ruchu lotniczego istnieje potrzeba ciągłego rozwijania systemów radionawigacyjnych w celu poprawy bezpieczeństwa lotów, bez względu na warunki atmosferyczne. Z oczywistych względów wprowadzanie nowych ogólnodostępnych i bardziej zaawansowanych technologicznie systemów, a tym samym podwyższających bezpieczeństwo transportu lotniczego, jest związane z aspektami ekonomicznymi. Oznacza to, że należy doprowadzać do pewnego rodzaju kompromisu, tzn. promować i rozwijać te systemy radionawigacyjne, które przynoszą realny wzrost bezpieczeństwa przy jednocześnie umiarkowanych nakładach finansowych. Tylko takie podejście może być zaakceptowane przez wiele państw, szczególnie tych ubogich ekonomicznie. Jest to niezwykle istotne zagadnienie, gdyż transport lotniczy należy traktować w skali globalnej, w której o wypadkowym poziomie bezpieczeństwa decyduje jego najsłabszy punkt. Obecnie eksploatowane systemy radionawigacji lotniczej można podzielić na dwie główne grupy: systemy pasywne (bierne), w których samolot w procesie nawigacji opiera się jedynie na informacji odbieranej oraz systemy aktywne, w których samolot uczestniczy zarówno w odbiorze, jak i nadawaniu informacji nawigacyjnych. Do pierwszej grupy systemów zalicza się przede wszystkim [1]: - ILS (Instrument Landing System), - MLS (Microwave Landing System), - VOR i DVOR (VHF Omnidirectional Range, Doppler VHF Omnidirectional Range), - NDB-ADF (Non-Directional Beacons - Automatic Direction Finder), - GPS (Global Positioning System). Do drugiej grupy systemów radionawigacji lotniczej zalicza się głównie: - DME (Distance Measuring Equipment), - RA (Radio Altimeter), - WAM (Wide Area Multilateration). Wymienione systemy są zalecane przez Międzynarodową Organizację Lotnictwa Cywilnego ICAO (International Civil Aviation Organization), która jest jednocześnie organizacją standaryzującą poszczególne rozwiązania. W dalszej części artykułu zostaną przedstawi[...]

  W referacie zostały omówione dwa algorytmy służące do wyznaczania położenia obiektów na podstawie pomiarów odległości: znany z literatury algorytm Chana oraz nowy zmodyfikowany algorytm gradientowy zaproponowany przez autorów referatu. Efektywność obu algorytmów została porównana na podstawie pomiarów przeprowadzonych w środowisku wewnątrzbudynkowym charakteryzującym się silną propagacją wielodrogową. 1. WSTĘP Usługi pozwalające na ustalenie położenia osób i obiektów stają się coraz bardziej pożądane. Rośnie liczba centrów handlowych, biznesowych oraz rozrywkowych, które niejednokrotnie są wielopoziomowymi budynkami zajmującymi ogromne powierzchnie. W takich miejscach określenie położenia osób i obiektów podyktowane jest przede wszystkim wzgęldami bezpieczeństwa. W szczególności system pozycjonowania może zostać użyty do nadzorowania akcji służb mundurowych (np. straży pożarnej czy policji), odnajdowania osób (zwłaszcza dzieci), nadzorowania wartościowych przedmiotów, a także wspomagania osób niewidzących lub niedowidzących. W tym celu są proponowane nowe rozwiązania systemowe umożliwiające pozycjonowanie we wnętrzach budynków. Przykładem takiego systemu jest System Automatycznej Lokalizacji Osób (SALOn) do zastosowań specjalnych, który powstał w katedrze Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych na wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej [1]. W systemie tym położenie obiektów jest określane na podstawie pomiarów odległości do stacji referencyjnych o znanych i niezmiennych współrzędnych. Pomiary te realizowane są w sposób radiowy metodą RTT (ang. Round Trip Time). W środowisku wewnątrzbudynkowym panują szczególnie niekorzystne warunki do realizacji radoiwych pomiarów odległości. Zjawisko wielodrogowości sprawia, że wyniki tych pomiarów są najczęściej zawyżone. Oznacza to, że wartość średnia błędów pomiarów odległości jest różna od zera, najczęściej dodatnia. Ponadto rozkład tych błędów [...]

  TDOA VS. ATDOA FOR WAM SYSTEM Streszczenie: W artykule przedstawiono nową metodę estymacji położenia obiektów w radiowych sieciach sensorowych, w których węzły pracują asynchronicznie względem siebie. Opisano zasadę działania metody, zaprezentowano przykładowe zastosowanie tej metody w przestrzeni 3D wraz z przyjętym modelem symulacyjnym i wynikami badań. Istotną część artykułu stanowi analiza porównawcza efektywności pracy zaproponowanej metody z metodą synchroniczną dla potrzeb multilateracyjnego systemu dozorowania obszarowego WAM (Wide Area Multilateration). Abstract: This paper outlines a new asynchronous time difference of arrival (ATDOA) method for a location service in the asynchronous wireless networks where the nodes operate asynchronously in relation to one another. The paper focuses on the description of the proposed ATDOA method, example application of the new method for 3- dimensional space, presentation of the simulation models and simulation results. An important part of the paper is comparison of the efficiency of the asynchronous method and synchronous one for wide area multilateration system. Słowa kluczowe: Systemy asynchroniczne, radionawigacja, radiowe sieci sensorowe, TDOA, ATDOA, WAM. Keywords: Asynchronous systems, radio navigation, wireless sensor networks, TDOA, ATDOA, WAM 1. WSTĘP Niezwykle istotnym problemem w sieciach sensorowych, które znalazły zastosowanie w procesie estymacji położenia obiektów, jest zagadnienie synchronizacji pomiędzy jej węzłami. Błędy w synchronizacji prowadzą do znaczących błędów określania położenia lokalizowanych obiektów. W artykule skupiono się na porównaniu dwóch metod lokalizacyjnych: synchronicznej TDOA (Time Difference of Arrival) oraz asynchronicznej ATDOA (Asynchronous Time Difference of Arrival), w której poszczególne węzły w sieci sensorowej pracują asynchronicznie względem siebie [7]. Metoda ATDOA jest oparta na pomiarze różnicy czasów propagacji sygnału[...]