Wyniki 11-17 spośród 17 dla zapytania: authorDesc:"Krzysztof Cwalina"

Badanie i analiza kanału radiowego 868 MHz do komunikacji typu off-body w środowisku promu pasażerskiego DOI:10.15199/59.2017.2-3.6


  Przedstawiono badania i analizę kanału radiowego 868 MHz do komunikacji typu off-body w sieciach BAN. Pomiary przeprowadzono w środowisku promu pasażerskiego z wykorzystaniem mobilnego stanowiska pomiarowego. Opracowano metodę pomiaru tłumienia propagacyjnego z wykorzystaniem radiowych pomiarów odległości, które umożliwiają zautomatyzowanie procesu pomiarowego i uniezależnienie go od zmiennej prędkości poruszającej się osoby. Słowa kluczowe: body area network, tłumienie propagacyjne, ISM, radiowe pomiary odległości, prom pasażerski Rosnąca liczba urządzeń nasobnych monitorujących parametry zdrowotne lub rejestrujących parametry ruchu przyczynia się do dynamicznego rozwoju radiowych sieci WBAN (Wireless Body Area Network) działających w obrębie ciała człowieka. Węzły takiej sieci są umieszczone bezpośrednio na ciele, sprawiając tym samym, iż jego wpływ na łącze radiowe nie może zostać pominięty. Zmienne ułożenie ciała znacznie wpływa na parametry kanału radiowego, w tym m.in. na tłumienie propagacyjne, zaniki mocy sygnału odbieranego czy odpowiedź impulsową kanału radiowego [1]. Organizacja IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) w ramach standardu 802.15.6 wskazała zakresy częstotliwości dla sieci WBAN w różnych regionach świata [2]. Wybrane europejskie nielicencjonowane pasmo częstotliwości 868 MHz jest przeznaczone w ogólności do zastosowania w systemach telemetrycznych. W bieżącej literaturze badania pomiarowe oraz symulacyjne są skoncentrowane m.in. na analizie kanału radiowego w sieciach WBAN, w szczególności na modelowaniu tłumienia propagacyjnego, dla różnych środowisk, wliczając w to środowiska trudne pod względem rozchodzenia się fal radiowych. Przykładem może być analizowane w artykule środowisko promu pasażerskiego, które z racji swojej metalowej konstrukcji, nie powinno być traktowane jako typowe środowisko wewnątrzbudynkowe [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. Nieliczne dotychczas badania propagacyjne w tym[...]

Realizacja demonstratora technologicznego szybkiej transmisji danych w technologii radia programowalnego DOI:10.15199/13.2017.9.7


  Rosnące oczekiwania użytkowników względem maksymalizacji przepływności transmisji oraz minimalizacji opóźnień wymusiły dynamiczny rozwój sieci komórkowych czwartej i piątej generacji. Wymiana danych multimedialnych, w tym filmów, obrazów, dźwięków, stanowi większość ruchu wewnątrz sieci, co wymusza na operatorach realizację systemów szybkiej transmisji danych. Technologie umożliwiające szybką transmisję danych multimedialnych w wysokiej rozdzielczości wzbudzają spore zainteresowanie wśród służb specjalnych, do których należy m.in. Morski Oddział Straży Granicznej. Względy bezpieczeństwa systemów teleinformatycz-nych do zastosowań specjalnych wymuszają realizację tego typu transmisji danych przez wydzielone urządzenia radiokomunikacyjne, nie połączone z komercyjnymi sieciami komórkowymi. W artykule przedstawiono realizację demonstratora technologicznego szybkiej transmisji danych w technologii radia programowalnego do zastosowań specjalnych. Scharakteryzowano opracowany system, w tym m.in. asymetryczną organizację transmisji ramkowej dla łącza w górę i łącza w dół, szerokość pasma pracy, częstotliwość, zastosowane modulacje, kodowania, szybkości próbkowania, które zrealizowano z wykorzystaniem demonstratora technologicznego. Opis działania systemu Architektura opracowanego systemu ma charakter hierarchiczny, w którym stacje mobilne (SM) komunikują się i synchronizują jedynie ze stacją bazową (SB). Na rys. 1. przedstawiono przykładową realizację systemu do szybkiej transmisji danych (SDSTD) do zastosowań specjalnych.Transmisja obrazu wideo w wysokiej rozdzielczości pomiędzy jednostkami ruchomymi tj. jednostkami powietrznymi, czy jednostkami pływającymi, a centrum rejestracji danych (CRD) wymaga zaprojektowania szerokopasmowego asymetrycznego łącza radiowego, w którym ilość przesyłanych danych w kierunku łącza w górę UL (Uplink) jest znacznie większa względem łącza w dół DL (Downlink), a wpływ efektu Dopplera ze względu na [...]

Realizacja elementów składowych łącza radiowego z użyciem urządzeń USRP dla potrzeb szybkiej transmisji danych do zastosowań specjalnych DOI:10.15199/13.2017.9.9


  Realizacja szybkiej transmisji danych typu punkt - punkt jest przedmiotem zainteresowania instytucji publicznych oraz podmiotów gospodarczych mających na celu realizację np. autonomicznych i niezależnych systemów monitorujących. Obecnie coraz częściej występuje konieczność przesłania danych operacyjnych pomiędzy jednostkami wykonawczymi, np. śmigłowcem patrolowym, a centrum dowodzenia. Do realizacji łącza radiowego tego typu niemożliwym jest zastosowanie komercyjnie dostępnych systemów radiowych szybkiej transmisji danych, głównie z racji obowiązujących zasad bezpieczeństwa i zbyt niskiej przepływności użytkowej w interfejsie radiowym przy komunikacji na odległości powyżej 10 km. Oczekiwania potencjalnych użytkowników tego typu rozwiązań są znacznie wyższe. Istnieje zatem potrzeba opracowania rozwiązania dedykowanego, posiadającego cechy użytkowe odpowiednie do implementacji w systemie służącym np. ochronie morskiej granicy państwa. W niniejszym artykule przedstawiono realizację łącza radiowego zrealizowanego z użyciem urządzeń radia programowalnego USRP (Universal Software Radio Peripheral) przystosowanego do szybkiej transmisji danych w środowiskach przybrzeżnych. Omówiono rodzaje zastosowanych modulacji cyfrowych, sposób ich implementacji oraz techniki odbioru sygnałów radiowych na urządzeniach nie będących ze sobą zsynchronizowanych. Dodatkowo skomentowano przeprowadzone badania omawianego łącza w środowisku laboratoryjnym. Opis koncepcji łącza radiowego Realizację łącza radiowego do szybkiej transmisji danych poprzedzono zdefiniowaniem kluczowych założeń projektowych. Głównym czynnikiem decydującym o rodzajach zastosowanych modulacji oraz, omówionych w dalszej części artykułu, mechanizmów synchronizacji czasowej i częstotliwościowej jest docelowe środowisko pracy projektowanego łącza, tj. obszar wód przybrzeżnych Morza Bałtyckiego. Wiąże się to z koniecznością uodpornienia realizowanej transmisji na występującą propa[...]

ESTYMACJA POŁOŻENIA WĘZŁÓW RUCHOMYCH W SIECI UWB SYNCHRONIZOWANEJ EMISJĄ Z WĘZŁA NIERUCHOMEGO DOI:10.15199/59.2018.6.11


  1. WSTĘP Intensywny rozwój technik i technologii określania położenia terminali ruchomych w środowiskach wewnątrzbudynkowych pozwolił w ostatnich latach na wskazanie trzech najczęściej stosowanych metod pozyskiwania informacji pozycyjnych. Wśród metod nie powiązanych z emisją sygnałów radiowych, dużą popularność zyskały rozwiązania lokalizacyjne bazujące na estymacji parametrów ruchu (przemieszczenia) przy użyciu zestawu czujników inercyjnych, takich jak akcelerometry i czujniki prędkości kątowych. Natomiast określanie położenia metodami radiowymi jest realizowane zarówno przy użyciu bardzo prostych metod detekcji sąsiedztwa, np. z użyciem aktywnych znaczników BLE (Bluetooth Low Energy), jak też poprzez pomiary odległości pomiędzy lokalizowanym obiektem a zestawem nieruchomych węzłów odniesienia. W tym ostatnim przypadku dużą rozdzielczość i dokładność pomiarów odległości pomiędzy węzłami sieci radiolokalizacyjnej można uzyskać stosując ultraszerokopasmową technikę radia impulsowego IR UWB (Impulse Radio Ultra Wide Band), a postęp technologii wytwarzania układów scalonych pozwolił na seryjną produkcję modemów pracujących w technice IR UWB. Przykładem takich modemów są urządzenia DWM1000 firmy DecaWave, bazujące na układzie scalonym DW1000 tej samej firmy [2, 3, 4]. Modemy DWM1000 umożliwiają realizację pomiarów odległości przez pomiar czasu dwukierunkowej wymiany pakietów radiowych TWR (Two- Way Ranging), także w wariancie symetrycznym SDSTWR (Symmetrical Double Sided TWR), pozwalającym na redukcję wpływu odchyłek częstotliwości generatorów taktujących modemy biorące udział w pomiarze na wynik pomiaru odległości. Pomimo licznych zalet, w tym przede wszystkim wysokiej dokładności pomiarów odległości, modemy te mają kilka wad, z których jedna, tj. stosunkowo wysoki pobór prądu zarówno w trybie nadawania, odbioru jak i nasłuchu, była powodem przeprowadzenia badań, opisanych w niniejszym dokumencie. 2. ORGANIZACJA PRACY [...]

DETEKCJA WARUNKÓW LOS I NLOS W ŚRODOWISKU WEWNĄTRZBUDYNKOWYM PRZY UŻYCIU ALGORYTMU GŁĘBOKIEGO UCZENIA DOI:10.15199/59.2019.6.49


  1. WSTĘP Jednym z najważniejszych problemów w radiolokalizacji w środowisku wewnątrzbudynkowym jest propagacja wielodrogowa. Z uwagi na charakter ośrodka transmisji, liczne przeszkody, takie jak meble czy ściany, sprawiają że sygnał z węzła nadawczego dociera do węzła odbiorczego w postaci wielu sygnałów, które na trasie propagacji uległy licznym odbiciom, czy załamaniom. W efekcie, określenie położenia węzła może być obarczone sporym błędem. Jednym ze sposobów zapobiegania wymienionym problemom, jest korekcja informacji docierającej do odbiornika. Jednym z pierwszych etapów jej realizacji może być detekcja warunków LOS (Line-of-Sight) i NLOS (Non-Line-of-Sight). W przypadku wykrycia braku bezpośredniej widoczności jest bowiem możliwa kompensacja błędów estymacji położenia lub też zmiana węzłów na takie, które pozostają w warunkach LOS. W dostępnej literaturze przedstawiono wiele propozycji algorytmów służących identyfikacji warunków NLOS, dedykowanych środowisku wewnątrzbudynkowemu. Jedną z najpowszechniejszych metod jest analiza statystyczna estymowanych parametrów kanału, która w oparciu o przyjęty model propagacyjny oraz charakter odpowiedzi impulsowej kanału, umożliwia detekcję warunków NLOS. Wśród stosowanych metod wyróżnić można test skośności oraz test kurtozy analizujące kształt badanego rozkładu prawdopodobieństwa, jak również testy Shapiro-Wilka i Andersona-Darlinga sprawdzające zgodność badanego rozkładu z rozkładem wzorcowym [1]. W [8] przedstawiono porównanie skuteczności detekcji NLOS w warunkach rzeczywistych na podstawie analizy parametrów: kurtozy, MED (Mean Excess Delay), wartości skutecznej rozrzutu opóźnienia sygnału RMDS (Root Mean Delay Spread) oraz SPE (Strong Path Energy). Wyniki pokazały, że jedynie dla parametru MED przekroczono 60% skuteczności, przy czym we wszystkich przypadkach fałszywa detekcja NLOS wynosiła 2%. Dodatkowo, użyto algorytmu LS-SVM (Least- Squares Support-Vector Machine) [...]

SYSTEM DO ZDALNEGO MONITORINGU POŁOŻENIA OSÓB W ŚRODOWISKACH ZAMKNIĘTYCH DOI:10.15199/59.2016.6.47


  REMOTE MONITORING SYSTEM OF PERSONS POSITION IN INDOOR ENVIRONMENT Streszczenie: Referat zawiera opis uzyskanych rezultatów projektowych i konstrukcyjnych systemu lokalizacyjnego przeznaczonego do monitoringu i prezentacji położenia osób w obiektach (budynki, budowle), w których proces lokalizacji metodami radiowymi jest utrudniony. Przedstawione zostały elementy składowe systemu oraz uzyskane parametry użytkowe. Abstract: This paper contains a brief description of an indoor positioning system designed to work in closed environments, where navigation based only on radio wave propagation may be inefficient. We present design and construction features, as well as system components and performance characteristics. Słowa kluczowe: lokalizacja wewnątrzbudynkowa, nawigacja inercyjna, radiowe pomiary odległości, technika ultraszerokopasmowa. Keywords: indoor positioning, inertial navigation, radio distance measurements, ultra wideband. 1. WSTĘP Pomimo szerokiej dostępności i uniwersalności zastosowań globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS, ang. Global Navigation Satellite System), zapotrzebowanie na dedykowane, lokalne systemy nawigacyjne i lokalizacyjne stale wzrasta. Budowa takich systemów jest ściśle podporządkowana zdefiniowanym warunkom pracy, w tym wielkości obszaru, na którym ma być świadczona usługa lokalizacyjna, własnościom środowiska oraz wymaganiom funkcjonalnym, wpływającym na rodzaj technologii, która może być użyta do pozyskiwania danych pozycyjnych. Nie inaczej było ze zrealizowanym w laboratorium Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych Politechniki Gdańskiej systemem lokalizacyjnym (nazwa robocza: SALON), dostosowanym pod względem sposobu określania pozycji oraz przesyłanych danych użytkowych do specyfiki pracy operacyjnej wybranych służb porządku publicznego. Poniżej przedstawione zostaną założenia początkowe i narzucone wymogi odnośnie funkcjonalności systemu, jego elementy składowe oraz uz[...]

STREFA BLISKA ANTEN W ZASTOSOWANIACH RADIOLOKALIZACYJNYCH DOI:10.15199/59.2019.6.20


  Radiolokalizacja i radionawigacja to obszary radiokomunikacji, w których istotne jest nie tylko prawidłowe przesłanie na odległość informacji przez kanał radiowy, ale także, a nawet przede wszystkim, uzyskanie informacji wiążących parametry odbieranych sygnałów radiowych z lokalizacją punktu odbioru lub emisji. Z tego względu w zastosowaniach lokalizacyjnych dużego znaczenia nabiera funkcjonowanie anten w sposób umożliwiający dokładne i jednoznaczne powiązanie sygnałów elektrycznych z polem elektromagnetycznym wykorzystywanym do określania położenia terminali ruchomych. W tym kontekście powszechnie obowiązującą zasadą jest minimalizowanie liczby niepożądanych obiektów w tzw. strefie bliskiej stosowanych anten. Za strefę bliską uznaje się przestrzeń wokół anteny, w której dominuje magazynowanie energii w polu elektromagnetycznym, a nie jej emisja [1-3]. Występujące w tej strefie elementy, zarówno przewodzące jak i absorbujące, mogą wpływać na parametry polowe anten i rozkład generowanych pól elektromagnetycznych. Jednak w niektórych zastosowaniach lokalizacyjnych szczególną uwagę należy rozciągnąć na znacznie większy obszar wokół anten, istotnie wykraczający poza przyjęte granice strefy bliskiej. Przykład obliczeniowy i interpretacje wyników, przedstawione w dalszej części artykułu, odnoszą się do konstrukcji i zasady działania systemu radiolokalizacyjnego pracującego w paśmie fal średnich, którego budowa i najważniejsze parametry zostały przedstawione w [4] i [5]. Jednak wnioski co do możliwych błędów estymacji położenia obiektów w pobliżu anten nadawczych można rozszerzyć także na systemy pracujące w innych zakresach częstotliwości i o innej organizacji systemowej. 2. FAZA POLA ELEKTRYCZNEGO W POBLIŻU ANTENY Załóżmy, że analizowana jest praca anteny nadawczej stacji referencyjnej systemu radiolokalizacyjnego, przeznaczonego do estymacji poło[...]

« Poprzednia strona  Strona 2