SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA

Miesięcznik ISSN 0033-2089, e-ISSN 2449-9528 - rok powstania: 1960
Czasopismo Stowarzyszenia Elektryków Polskich (SEP) wydawane przy współpracy Komitetu Elektronikii Telekomunikacji PAN

Spotkanie Promocyjne projektu

"Opracowanie technologii nowej generacji czujnika wodoru i jego związków do zastosowań w warunkach ponadnormatywnych" (deteH), współfinansowanego z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013 (Nr UDA-POIG.01.03.01-14-071/08-04) w dniu 3.12.2010 r. W dniu 3 grudnia 2010 r. na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej odbyło się spotkanie promocyjne projektu deteH. W spotkaniu wzięło udział 50 osób wraz z partnerami realizującymi projekt. Wśród zaproszonych gości byli obecni między innymi: prof. dr hab. Jerzy Klamka - redaktor naczelny czasopisma Elektronika, dr inż. Józef Gromek - dyrektor naczelny Instytutu Tele- i Radiotechnicznego, prof. dr hab. inż. Andrzej Milewski - sekretarz naukowy Instytutu Tele- i Radiotechnicznego [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Metoda płatności: Płatności elektroniczne (karta kredytowa, przelew elektroniczny)
Dostęp do publikacji - jednorazowy (płatność elektroniczna) - tylko 6,00 zł (płacisz 45% mniej niż przy płatności SMS)	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 1h tylko 24.60 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 4h tylko 43.05 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma - 12h tylko 73.80 zł	DO KOSZYKA
Metoda płatności: SMS Premium
Dostęp do publikacji - jednorazowy (płatność SMS'em) - 11,07 zł brutto (9,00 zł + VAT)	kup! (SMS)

Prenumerata

Szanowny Kliencie!
Zamów roczną prenumeratę w wersji PLUS a uzyskasz dostęp do archiwalnych publikacji tego czasopisma.
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 540,00 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 486,00 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 450,00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 225,00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 112,50 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

Analiza stabilności posturalnej oparta na transformacie falkowej

JERZY FIOŁKA

Badanie stabilności posturalnej człowieka przeprowadza się korzystając z platformy stabilograficznej, będącej zespołem tensometrów mierzących siłę nacisku wywieranego przez stopy na podłoże. Na podstawie zmierzonych sił oraz lokalizacji przetworników siły w obrębie platformy, wyznacza się współrzędne punktu przyłożenia wypadkowych sił nacisku stóp. Przemieszczanie się tego punktu, zwanego COP (ang. Center of Pressure), w rezultacie daje trajektorię stabilograficzną. Przykładową trajektorię osoby zdrowej przedstawiono na rysunku 1. Istnieje wiele metod pozwalających ocenić stabilność posturalną człowieka. W przypadku stabilografii statycznej, pacjent stoi na nieruchomej platformie, z otwartymi lub zamkniętymi oczami. Typowy czas badania, podczas którego rejestrowana jest trajektoria stabilograficzna, waha się od 30 do 120 sekund. W praktyce klinicznej, bezpośrednia analiza trajektorii ma ograniczone zastosowanie ze względu na długi czas wizualnej oceny oraz trudności w jej szybkiej interpretacji. Aby wyeliminować tę niedogodność, dokonuje się parametryzacji trajektorii, stosując w tym celu różne techniki, które można podzielić generalnie na dwie grupy [1]: globalna oraz strukturalna parametryzacja. Do pierwszej grupy zaliczamy metody geometrycznego opisu trajektorii, takie jak jej długość, powierzchnia, maksymalne wychylenie w kierunku A/P (anteroposterior ) i M/L (mediolateral ) itd. Druga grupa metod oparta jest na dekompozycji trajektorii na wiele składowych a następnie analizie ich wzajemnych relacji. Przykładem mogą być tutaj metody bazujące na ułamkowym ruchu Browna. Artykuł ten jest próbą scharakteryzowania stabilności posturalnej człowieka przy użyciu analizy falkowej. Ze względu na zdolność lokalizacji sygnału na płaszczyźnie czasowo-częstotliwościowej oraz możliwość wykrywania samopodobieństwa, narzędzie to stanowi ciekawe podejście do tego typu problemów [2]. Transformata falkowa Transformata falkowa znalazła za więcej »

Dynamiczna rekonfiguracja wątków w systemach czasu rzeczywistego pracujących w warunkach pełnej powtarzalności czasowej

ANDRZEJ PUŁKA ADAM MILIK

Du.a konkurencja na rynku z.o.onych, elektronicznych systemow wbudowanych wymusza na producentach stosowania coraz to nowych rozwi.za.. Rosn.ce oczekiwania odbiorcow s. rownie. czynnikiem stymuluj.cym rozwoj rynku producentow takich systemow. Jednym z najistotniejszych wska.nikow jest ca.kowita wydajno.. systemu, jednak.e bardzo cz.sto du.e znaczenie ma powtarzalno.. i przewidywalno.. czasowa systemu. Zaprezentowany artyku. rozwa.a zagadnienia takiej powtarzalno.ci czasowej i prezentuje odpowiednie rozwi.zania architektoniczne systemu wielozadaniowego. Zasadnicze za.o.enia systemow PRET Systemy czasu rzeczywistego wprowadzaj. wiele wymaga. i ogranicze. czasowych: zadania musz. by. wykonywane w .ci.le okre.lonej kolejno.ci oraz w dok.adnych chwilach czasu. Cz.sto mowimy, .e zadania musz. by. realizowane wed.ug dok.adnego harmonogramu. Ide. systemow wbudowanych typu PRET (ang. Precision Time Machines), o przewidywalnej i powtarzalnej charakterystyce czasowej wprowadzili po raz pierwszy Edwards i Lee [7]. Idea PRET jest punktem wyj.cia dla autorow niniejszej pracy, ktorzy zaproponowali architektur. systemu wielozadaniowego spe.niaj.cego za.o.enie przewidywalno.ci czasowej. Oryginalne rozwi.zanie wprowadzone na Uniwersytecie Berkeley [8] zawieraj.ce, tzw. przeplot w.tkow [1] zosta.o zmodyfikowane i usprawnione dzi.ki wprowadzeniu dodatkowych rozwi.za.. Problem przewidywalno.ci i powtarzalno.ci czasowej nie jest zagadnieniem nowym i by. ju. szeroko analizowany w literaturze .wiatowej. Wprowadzenie procesorow RISC o zredukowanej li.cie rozkazow [2] i przetwarzania potokowego [1] przyczyni.o si. do przy.pieszenia czasow przetwarzania nowoczesnych systemow cyfrowych. W pracy [3] rozwa.ono analiz. najgorszego przypadku zastosowa. opartych na architekturach typu RISC. Thiele i Wilhelm [4] sformu.owali wiele wskazowek dla tworcow systemow programowo-sprz.towych, wskazuj.c na wspo.zale.no.. wielu zagadnie., aspektow i poziomow reprez więcej »

Dyskretne estymatory Laplace’a dla rekonstrukcji obrazu dla obrazów bazujących na kompresji DCT

ROBERT KRUPIŃSKI PRZEMYSŁAW MAZUREK

Pomimo rosnącego zainteresowania kompresją wideo i obrazów opartej na transformacie falkowej, kompresja oparta na DCT zawarta w wielu stosowanych międzynarodowych standardach, jak na przykład JPEG, MPEG-1/2/4 and H.261/264 [1-3] znajduje ciągle zastosowanie w wielu istniejących urządzeniach. Dokładnie zostało zbadane, że współczynniki DCT mogą być zamodelowane uogólnionym rozkładem Gaussa GGD (ang. Generalized Gaussian Distribution) zarówno dla sygnałów audio jak i obrazów [4]. Krupiński i Purczyński [6] wprowadzili estymator oparty na bezwzględnym momencie pierwszego rzędu oraz wariancji, wyprowadzając z E[|X|] i E[X2] do estymacji parametru λ dyskretnego rozkładu Laplace’a. Rekonstrukcja obrazu rozpatrywanymi technikami pozwala na uzyskanie lepszych obrazów z wykorzystaniem kryteriów oceny jakości obrazów. Porównanie zastosowania dyskretnych estymatorów Laplace’a w zmodyfikowanej rekonstrukcji obrazów przedstawiono w artykule. Estymacja dyskretnego rozkładu współczynników DCT Rozkład współczynników DCT, może być zamodelowany funkcją gęstości uogólnionego rozkładu Gaussa. Funkcja gęstości GGD opisana jest następującym równaniem [8-12]: (1) gdzie: p oznacza parametr kształtu i σ oznacza odchylenie standardowe. Specjalny przypadek rozkładu GGD obserwuje się dla parametrów kształtu równych p = 1 i p = 2, co odpowiada rozkładom Laplace’a i Gaussa odpowiednio. Dla p → 0, funkcja f (x) dąży do funkcji impulsowej, zaś dla p → ∞, f (x) dąży do rozkładu równomiernego. Model ten wymaga estymacji dwóch parametrów p i σ. Do uproszczenia obliczeń stosuje się inne wywodzące się z niego modele wymagające estymacje tylko jednego parametru: Laplace [5, 6] i GGD 0,5 [13], głównie dla przypadku dyskretnego. Proces kwantyzacji współczynników DCT powoduje redukcję informacji zawartej we współczynnikach DCT i opisany jest przez następujące równania: (2) gdzie więcej »

Eliminacja zakłóceń harmonicznych w inteligentnych cyklicznych przetwornikach A/C

KONRAD JĘDRZEJEWSKI ANATOLIJ PŁATONOW

Jednym z typowych wymaga. stawianych przed wspo.czesnymi urz.dzeniami elektronicznymi jest mo.liwo.. ich prawid.owego funkcjonowania w przypadku wyst.powania zak.oce. pochodz.cych od innych urz.dze. elektrycznych i elektronicznych pracuj.cych w ich otoczeniu, jak rownie. od uk.adow zasilaj.cych, czy zewn.trznych po. elektromagnetycznych. W wielu przypadkach zak.ocenia te lub ich dominuj.ce sk.adowe mog. by. modelowane jako sygna.y harmoniczne. Wymagania dotycz.ce odporno.ci na zak.ocenia przenosz. si. rownie. na wspo.czesne przetworniki analogowo-cyfrowe b.d.ce elementami szerokiej gamy urz.dze. elektronicznych. Dlatego te., aby zredukowa. wp.yw mo.liwych zak.oce. i zapewni. wysokie rozdzielczo.ci przetwornikow, konstruktorzy wykorzystuj. wiele skomplikowanych uk.adow analogowych i cyfrowych, ktore jednocze.nie zwi.kszaj. koszty produkcji przetwornikow. W artykule zaproponowano now. koncepcj. eliminacji zak.oce. harmonicznych opart. na zastosowaniu wielowymiarowych algorytmow jednoczesnej estymacji warto.ci probki wej.ciowej i amplitud sk.adowych kwadraturowych zak.ocenia sinusoidalnego. Algorytmy te mog. by. zastosowane w tzw. inteligentnych przetwornikach analogowo-cyfrowych, ktorych podstawowe w.asno.ci przedstawiono m.in. w pracach [1, 2]. Koncepcja inteligentnego cyklicznego przetwornika analogowo- cyfrowego IC ADC (ang. Intelligent Cyclic Analog-to-Digital Converter) oraz pierwszy prototyp [3] w technologii CMOS zosta.y opracowane w Instytucie Systemow Elektronicznych Politechniki Warszawskiej. Do.wiadczenia zdobyte w trakcje projektowania i eksperymentow z prototypem IC ADC spowodowa.y rozpocz.cie bada. nad uodpornieniem przetwornika na ro.norodne zak.ocenia, m.in. z wykorzystaniem wielowymiarowych algorytmow estymacji. Przetworniki IC ADC wykorzystuj. now. metod. konwersji opart. na zastosowaniu analitycznego podej.cia do optymalizacji adaptacyjnych algorytmow estymacji [4]. W zrealizowanym pierwszym prototypie IC więcej »

Generacja cykli fundamentalnych metodą dynamicznego budowania drzewa grafu

ANDRZEJ PUŁKA ŁUKASZ GOLLY

Wyszukiwanie minimalnych cykli fundamentalnych jest mocno związane z analizą układów elektronicznych i elektrycznych [8], jak również z ich testowaniem [6]. Podstawowym problemem przy wyznaczaniu takich cykli jest określenie odpowiedniego drzewa grafu. Zgodnie z zależnością Cayleya ilość możliwych drzew w grafie o k węzłach osi k k-2. Przeanalizowanie wszystkich możliwych drzew, a następnie sprawdzenie, który zbiór cykli fundamentalnych zawiera najmniejszą liczbę gałęzi przy grafach o dużej liczbie gałęzi, mogłoby trwać bardzo długo, a w niektórych przypadkach stać się nie możliwe. W literaturze znane są podejścia, w których wyszukuje się optymalne drzewo grafu poprzez zastosowanie algorytmów DFS(deep-first search) [1], BFS (breadth-first search) [3], and MS (mixed search) [2]. Interesująca modyfikacją algorytmu BFS z heurystycznym wyborem kolejnego wierzchołka została przedstawiona w [4]. Kolejne ciekawe podejście polegające na zamianie gałęzi drzewa z gałęziami łączącymi przedstawiono w [7]. Prezentowany algorytm nie opiera się na znajdowaniu optymalnego drzewa grafu a na dopasowaniu struktury drzewa do zestawu najmniejszych cykli. Proponowany algorytm Niech G = (V, E) będzie grafem nieskierowanym zawierającym n gałęzi i k węzłów. Definiujemy drzewo grafu jako podgraf T grafu G, który jest acyklicznym grafem zawierającym k-1 gałęzi zwanych gałęziami drzewa. Dołożenie dowolnej gałęzi ze zbioru G\T (gałęzie łączące) spowoduje, że pod-graf T będzie zawierał dokładnie jeden cykl. Cyklem fundamentalnym nazywamy zbiór cykli zawierających dokładnie jedną gałąź łączącą i dowolną liczbę gałęzi drzewa. Liczba cykli fundamentalnych wynosi n-k+1. Zdefiniowano także dwa dodatkowe pojęcia gałęzie charakterystyczne i gałęzie nadmiarowe. Gałęzie charakterystyczne to zbiór gałęzi unikalnych dla danego cyklu (nie występują w żadnym innym cyklu). Gałęzie nadmiarowe to zbiór gałęzi określonych jako różnica pomiędzy sumą gałęzi w wyznaczon więcej »

Iteracyjna estymacja kanałów transmisyjnych z wykorzystaniem algorytmów ewolucyjnych

DAWID STUDZIŃSKI

W systemach telekomunikacyjnych, przeznaczonych do odbioru sygna.u rozchodz.cego si. w wolnej przestrzeni, g.owny nacisk k.adzie si. na ograniczenie negatywnych skutkow powodowanych przez zjawisko wielodrogowo.ci. Jednym z nich jest interferencja mi.dzysymbolowa. W celu z.agodzenia jej negatywnych efektow, przedstawiono wiele koncepcji. Jednym z przyk.adow jest detekcja sekwencji o najwi.kszej wiarygodno.ci MLSD (Maximum Likehood Sequence Detection). Ten typ odbioru danych wymaga znajomo.ci aktualnego stanu kana.u. W artykule przedstawiona zostanie idea estymacji odpowiedzi impulsowej kana.u, wykorzystuj.ca wiedz. z otrzymanej wcze.niej sekwencji danych. Model odpowiedzi impulsowej kana.u transmisyjnego Sygna. generowany w nadajniku, w wyniku odbi. z granicami medium transmisyjnego i obiektow znajduj.cych si. w nim, dociera do odbiornika przez wi.cej ni. jedn. .cie.k. propagacyjn.. Teoretycznie, liczba tych tras mo.e by. niesko.czenie wielka, jednak w wyniku wielokrotnych odbi., jak i transmisji na du.e odleg.o.ci, tylko kilka z nich ma istotne znaczenie dla komunikacji. Dodatkowo w kana.ach w.skopasmowych wspo.czynnik t.umienia fali ro.nie z cz.stotliwo.ci. nadawanego sygna.u. Dlatego te., ka.da z drog propagacyjnych mo.e by. traktowana jako filtr dolnoprzepustowy. W zwi.zku z tym, odpowied. impulsowa kana.u mo.e by. przedstawiona jako suma odpowiedzi impulsowych indywidualnych .cie.ek propagacji. Zale.no.. ta opisana jest wzorem (1), [1]: (1) Widmo takiego kana.u przedstawia wzor (2), ktore jest transformat. Fouriera zale.no.ci (1): (2) Mo.na zatem za.o.y., .e kszta.t odpowiedzi impulsowej ka.dej z tras jest okre.lany przez pewn. funkcj., natomiast ro.nice mi.dzy odpowiedziami poszczegolnych tras wynikaj. z ro.nic wielko.ci t.umienia poszczegolnych .cie.ek propagacyjnych. Wyst.powanie zjawiska interferencji mi.dzysymbolowej [2, 5], polegaj.ce na tym, .e na otrzymany symbol w okre.lonej chwili, maj. wp.yw wcze.niej prz więcej »

Lokalizacja krawędzi na poziomie subpikselowym w obrazach rozgrzanych metali i ich stopów

ANNA FABIJAŃSKA

W dziedzinie przetwarzania obrazow detekcja kraw.dzi jest problemem o fundamentalnym znaczeniu [1, 2]. Kraw.dzie dostarczaj. istotnych informacji nt. lokalizacji obiektow widocznych w obrazie oraz ich geometrycznych parametrow. Dok.adno.. lokalizacji kraw.dzi podczas wst.pnego przetwarzania obrazow niejednokrotnie istotnie wp.ywa na jako.. analizy obrazu przeprowadzanej w kolejnych etapach przetwarzania. W literaturze przedmiotu zdefiniowanych zosta.o wiele algorytmow detekcji kraw.dzi [3-6]. W wi.kszo.ci przypadkow metody te, na podstawie analizy pochodnych obrazu, poszukuj. gwa.townych zmian w jasno.ci obrazu [1, 2]. Jednak.e, podstawow. wad. metod detekcji wykorzystuj.cych pochodne obrazu jest ich niejednoznaczno.., polegaj.ca na tym, .e ro.ne metody daj. ro.ne wyniki dla jednego obrazu. Zjawisko to jest szczegolnie widoczne w przypadku kraw.dzi o niskim kontra.cie. Taka niejednoznaczno.. lokalizacji kraw.dzi powoduje, .e tradycyjne metody detekcji kraw.dzi nie spe.niaj. ci.gle rosn.cych wymaga. wydajno.ciowych wspo.czesnych systemow wizyjnych. Tradycyjne algorytmy detekcji kraw.dzi traktuj. bowiem piksel jako podstawowy i niepodzielny komponent obrazu i w konsekwencji, dostarczaj. wyniki z dok.adno.ci. ograniczon. przez dyskretn. struktur. cyfrowego rastra. W zwi.zku z tym, w ostatnich latach coraz wi.cej uwagi zyskuj. subpikselowe metody detekcji kraw.dzi, ktore pozwalaj. na okre.lenie po.o.enia kraw.dzi z dok.adno.ci. do dziesi.tnych lub setnych cz..ci piksela [7]. Tego typu techniki s. jednak rzadko stosowane w klasycznym przetwarzaniu obrazow. Znajduj. natomiast zastosowanie w specjalistycznych aplikacjach w geodezji, fotogrametrii i teledetekcji [8.11]. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki uzyskane przy probie subpikselowej lokalizacji kraw.dzi w obrazach przedstawiaj.cych rozgrzane probki metali i ich stopow, emituj.cych bardzo intensywne promieniowanie termiczne. Obrazy te zosta.y pozyskane ze zautomatyzow więcej »

Losowość generatora łączonego TRNG wykorzystującego metodę z próbkowaniem wyjścia generatora pierścieniowego

MIECZYSŁAW JESSA MICHAŁ JAWORSKI

Generatory liczb prawdziwie losowych (TRNGs) s. jednym z najwa.niejszych elementow wspo.czesnych systemow kryptograficznych. Z praktycznego punktu widzenia powinny to by. konstrukcje czysto cyfrowe, a z punktu widzenia kryptografii, implementowalne w uk.adach reprogramowalnych FPGA. Zalet. implementacji w FPGA jest to, .e u.ytkownik nie ma dost.pu do elementow sk.adowych systemu. Atakuj.cy nie mo.e manipulowa. bitami, przynajmniej bezpo.rednio, dla osi.gni.cia w.asnych celow. Chocia. FPGA to uk.ady cyfrowe, znaleziono zjawiska, ktore mog. by. .rod.em losowo.ci. S. to na przyk.ad stany metastabilne [1], szybkozmienne fluktuacje fazy (ang. jitter) [2, 3] lub konflikty w dost.pie do pami.ci CMOS [4]. Wad. proponowanych rozwi.za. jest to, .e ci.gi wyj.ciowe s. obci..one i nie spe.niaj. wszystkich testow statystycznych NIST 800-22 opracowanych na potrzeby kryptografii [5]. W rezultacie ci.gi wytwarzane przez generatory musz. by. poddane dodatkowym operacjom matematycznym, ktore okre.la si. angielskim terminem post-processing. Zastosowanie dodatkowych operacji znacz.co zmniejsza szybko.. ci.gu wyj.ciowego. Obecnie jest to kilka Mbit/s. Jest to podstawowa wada proponowanych metod. W 2008 r. Wold i Tan zaproponowali, aby w pojedynczym uk.adzie FPGA zaimplementowa. wiele generatorow pier.cieniowych RO (ang. Ring Oscillators), ktorych wyj.cia b.d. probkowane sygna.em tego samego generatora, np. kwarcowego [6]. Po po..czeniu XOR strumieni bitow wytwarzanych przez wiele generatorow otrzymali ci.g, ktory spe.nia wszystkie testy z pakietu NIST 800-22 bez potrzeby stosowania dodatkowego przetwarzania. Rok po.niej Wold i Petrovi. przedstawili generator wykorzystuj.cy opisan. ide., ktory wytwarza ci.gi binarne z szybko.ci. 300 Mbit/ s, spe.niaj.ce wszystkie testy NIST [7]. W tym samym roku N. Bochard, F. Bernard oraz V. Fischer wykazali w eksperymencie symulacyjnym, .e generator Wolda i Tana mo.e spe.ni. wszystkie testy statystyczne nawet więcej »

Maskowanie długich przerw w muzyce z użyciem modelowania sinusoidalno-szumowego i adaptacji do kontekstu

MACIEJ BARTKOWIAK BERNARD LATANOWICZ

Podczas cyfrowej transmisji lub rejestracji mog. wyst.powa. przerwy w sygnale fonicznym zwi.zane z utraconymi pakietami, brakiem synchronizacji lub fizycznymi uszkodzeniami no.nika. Uszkodzone fragmenty mog. mie. d.ugo.. dziesi.tek i setek milisekund (czyli wielu tysi.cy probek) i zazwyczaj s. bardzo dokuczliwe dla odbiorcy [1, 2]. Rekonstrukcja brakuj.cych danych przez prost. interpolacj. nie jest mo.liwa z uwagi na z.o.ono.. sygna.u. Na szcz..cie percepcja d.wi.ku przez ludzi nie opiera si. na kszta.cie jego fali lecz g.ownie na modulacjach sk.adowych widmowych. Aby zamaskowa. przerw. w sposob niezauwa.alny nale.y odtworzy. perceptualne cechy sygna.u, a nie jego dok.adny przebieg czasowy. Jednak w przypadku d.ugich przerw cz... informacji utracona jest bezpowrotnie i jedynym ratunkiem jest maskowanie maj.ce na celu zmniejszenie stopnia dokuczliwo.ci przerwy, na przyk.ad syntezuj.c fragment sygna.u pasuj.cy do w.a.ciwo.ci widmowych otoczenia przerwy tak, aby zast.pienie nim brakuj.cych probek by.o niezauwa.alne. W tym przypadku konieczna jest interpolacja, czyli wykorzystanie wiedzy o sygnale z obu stron luki, co wi..e si. z opo.nieniem. Ogolna idea polega na skonstruowaniu dwoch modeli reprezentuj.cych w.asno.ci perceptualne sygna.u po obu stronach przerwy, znalezieniu odpowiednio.ci mi.dzy parametrami tych modeli, skonstruowaniu modelu o zmiennych w czasie parametrach oraz zsyntezowaniu w.a.ciwej liczby probek sygna.u wype.niaj.cego przerw.. Rozwi.zania wyst.puj.ce w literaturze [2, 3, 4, 8, 10] mo.na podzieli. na operuj.ce w dziedzinie czasu lub dziedzinie cz.stotliwo.ci. W przypadku metod czasowych zazwyczaj konstruuje si. dwa modele predykcyjne podobne do stosowanych w technice LPC (segment sygna.u po przerwie przetwarzany jest wspak). Kolejnym krokiem jest ekstrapolacja sygna.u o dan. liczb. probek poprzez rekursywn. predykcj. z u.yciem probek ju. obliczonych. Obie ekstrapolowane wersje sygna.u s. ..czone przez u.re więcej »

Metoda kasowania echa silnego sygnału nadawanego przez sprzężenie z obwodem zasilania odbiornika

ADAM RUDZIŃSKI

Współczesne urządzenia telekomunikacyjne często pracują w konfiguracji, w której nadajnik i odbiornik sygnału pracują współdzieląc medium transmisyjne, np. antenę (jak przenośne radia) lub parę drutów miedzianych (co ma miejsce np. w technologii DSL). Wyjście nadajnika jest wówczas z konieczności połączone z wejściem odbiornika, przez co pewna część sygnału nadawanego nakłada się na sygnał pochodzący z wejścia antenowego lub kabla i trafia do odbiornika. Mimo wszystko, można zrealizować jednoczesną transmisję dwukierunkową (ang. full-duplex) stosując np. multipleksację w dziedzinie częstotliwości lub odpowiednią metodę kasowania echa, pozwalającą usunąć zakłócający sygnał nadawany z odbieranego przez odbiornik. Techniki kasowania echa są badane i rozwijane już od wielu lat, zaś najpopularniejsze są oparte na metodach cyfrowego przetwarzania sygnału lub aktywnej filtracji. Jednakże, wspólną cechą takich rozwiązań jest to, że właściwa operacja kasowania echa następuje po akwizycji sygnału - przez przetwornik A/C lub filtr aktywny. W konsekwencji, muszą one zawieść, gdy nadawany sygnał jest na tyle silny, iż powoduje nasycenie odbiornika. Odbiór jakiegokolwiek sygnału jest wówczas niemożliwy, dopóki nie zostanie zastosowane rozwiązanie eliminujące nasycający sygnał przed wejściem odbiornika i wszelkich innych układów, które z nim współpracują (np. filtru ak więcej »

Metoda zwiększająca efektywność predykcji liniowej stosowana do bezstratnej kompresji obrazów

GRZEGORZ ULACHA

W pracy omowiona zostanie metoda bezstratnej kompresji obrazow. Dzi.ki kompresji uzyskujemy zmniejszenie wymaga. pami.ciowych systemow przetwarzania danych. Ogranicza ona tak.e wymagania zwi.zane z pasmem transmisji niezb.dnym do pracy na akceptowalnym przez u.ytkownika poziomie. G.owne zastosowania bezstratnej kompresji obrazow i sekwencji wideo to archiwizacja obrazow medycznych 2D, 3D oraz 4D (trojwymiarowe sekwencje wideo) [1, 2, 3, 4, 5], astronomicznych, a tak.e kompresja zdj.. satelitarnych [6, 7]. Ponadto cz.sto tryb bezstratny wymagany jest na etapie graficznej obrobki zdj.., materia.ow reklamowych oraz przy produkcji audycji telewizyjnych, filmow (post-production [8]) itp. W nowoczesnych metodach kompresji wykorzystywane s. zwykle dwa etapy: dekompozycja danych, a nast.pnie kompresja jedn. z wydajnych metod entropijnych, w.rod ktorych najefektywniejsze to kodowanie arytmetyczne i kodowanie Huffmana [9]. W pracy tej po.o.ono akcent na omowienie pierwszego z tych etapow, czyli modelowanie przy u.yciu predykcji liniowej. Podstawy predykcji liniowej Modelowanie danych obrazowych ma na celu zwi.kszenie podatno.ci sygna.u na wydajn. kompresj. danych, jak. mo.na uzyska. dzi.ki prostym metodom bezpami.ciowego kodowania entropijnego. Najcz..ciej wykorzystuje si. predyktor liniowy rz.du r, ktory jest warto.ci. przewidywan. aktualnie kodowanego piksela na podstawie r s.siednich (zgodnie z zachowaniem zasady przyczynowo.ci znanych koderowi i dekoderowi) pikseli. Ma on posta.: (1) gdzie elementy P( j) s. warto.ciami pikseli z najbli.szego otoczenia (s.siedztwa) aktualnie kodowanego piksela x, natomiast elementy bj to wspo.czynniki predykcji [9]. U.ycie predyktora liniowego pozwala kodowa. tylko b..dy predykcji, czyli ro.nice e mi.dzy warto.ci. rzeczywist. a przewidywan. (zaokr.glon. do najbli.szej liczby ca.kowitej), ktore najcz..ciej s. niewielkimi warto.ciami oscyluj.cymi w pobli.u zera: (2) Na rysunku przedstawiono 12 n więcej »

Metody cyfrowej analizy świstów u chorych na Astmę

MARCIN WIŚNIEWSKI TOMASZ ZIELIŃSKI

Zdalne systemy e-zdrowie s. bardzo wa.nym rozwi.zaniem w dziedzinie nadzoru medycznego. Ich g.own. zalet. jest redukcja potrzeby leczenia szpitalnego (o 21%) oraz spadek liczby .miertelno.ci (20%) [1]. Nowoczesne systemy e-zdrowia s. w stanie skutecznie kontrolowa. takie choroby przewlek.e jak niewydolno.. serca, cukrzyca czy te. choroby uk.adu oddechowego. Systemy te opanowuj. powoli takie dziedziny .ycia jak sport i rehabilitacja. G.own. zasad. systemow e-zdrowie jest zbieranie sygna.ow witalnych pacjenta lub sygna.ow z jego otoczenia i przes.anie ich do zewn.trznego serwera. Na podstawie tych informacji lekarze mog. wystawia. diagnoz. w sposob zdalny. Komunikacja pomi.dzy pacjentem a lekarzem odbywa si. za pomoc. takich urz.dze. jak telefon, PDA (Personal Digital Assistant) lub komputer poprzez sie. GSM lub Internet. Systemy monitoruj.ce stan serca lub cukrzycy s. bardziej popularne ni. systemy monitoruj.ce choroby p.uc. Te ostatnie, pokazane w [2] i [3], skupiaj. si. g.ownie na monitoringu zanieczyszcze. oraz pomiaru jako.ci powietrza. Stan zdrowia pacjenta i jego samopoczucie zosta.y w tych systemach pomini.te. Aby zwi.kszy. komfort pacjenta systemy e-zdrowie powinny mie. tak.e mo.liwo.. pomiaru i monitoringu innych wielko.ci zwi.zanych ze stanem pacjenta. Takie wielko.ci jak PEF (Peak Expiratory Flow) czy FEV1 (Forced Expiratory Volume in first second), t.tno oraz akustyczne sygna.y .wistow p.ucnych mog. by. bardzo pomocne w przewidywaniu atakow astmy. Pe.na informacja o stanie zdrowia prowadzi do znacznie bardziej precyzyjnych diagnoz stawianych przez lekarzy, a co za tym idzie do skuteczniejszego leczenia. W artykule zaprezentowano nowoczesne systemy e-zdrowia. Pokazano jak wa.na dla monitoringu jest analiza .wistow p.ucnych u pacjentow chorych na astm.. Przedstawiono metody i algorytmy analizy ww. sygna.ow akustycznych .wistow. Na koniec przedstawiono propozycj. nowego systemu wykrywania .wistow. Monitoring astm więcej »

Metody poprawy charakterystyk cyklicznych przetworników A/C

ŁUKASZ MAŁKIEWICZ ANATOLIJ PŁATONOW

W artykule przedstawiono wyniki badań w obszarze poprawy efektywnej rozdzielczości i szybkości konwersji w cyklicznych (typu sub-ranging) przetwornikach A/C (CPAC) wykorzystujących nową zasadę konwersji [1-3], polegającą na zastosowaniu adaptacyjnych algorytmów estymacji rozwiniętych w pracy [4]. Architektura części analogowej nowego (inteligentnego) cyklicznego przetwornika A/C (IPC) jest taka sama, jak architektura znanych CPAC typu sub-ranging. W celach ilustracyjnych, prezentację nowych wyników przeprowadzono na przykładzie obecnie produkowanego przetwornika AD678 [5, 6]. Poprawę rozdzielczości IPC uzyskuje się dzięki zastosowaniu w części cyfrowej suboptymalnych algorytmów obliczania kodów i sterowań dostrajających parametry części analogowej (por. rys. 1), co stwarza niedostępne w konwencjonalnych CPAC możliwości poprawy jakości konwersji. Podstawę suboptymalnego algorytmu konwersji stanowią optymalne algorytmy jednoczesnego dostrajania części analogowej i cyfrowej adaptacyjnych systemów estymacji (ASE) wyprowadzone w [4]. Algorytmy te określają sposób dostrajania i parametry części analogowej oraz algorytmy obliczania estyma, przy których dokładność estymacji próbek zostaje zwiększona do teoretycznie osiągalnej granicy. Dodatkową cechą szczególną tych algorytmów jest eliminacja nasycenia, które może wystąpić przy adaptacyjnym dostrajaniu części analogowej. Nieliniowość części analogowej IPC powoduje, że procesy w IPC są nie-Gaussowskie i optymalne algorytmy [4] częściowo tracą swoją optymalność. Stwarza to dodatkowe możliwości poprawy efektywności IPC (rozdzielczości i szybkości konwersji) poprzez ich korektę. W artykule przeanalizowano i porównano nowe oraz wcześniej opracowane [1-3, 7-10] metody korekty Gaussowskiego algorytmu [4] zapewniające maksymalną poprawę rozdzielczości IPC. Niewykorzystane zasoby IPC Na rysunku 1 pokazano uogólniony schemat blokowy przetwornika cyklicznego. Zarówno w IPC, jak i w znanych więcej »

Możliwości transmisji danych w pasmie VHF na podstawie zalecenia ITU-R M.1842

JERZY CZAJKOWSKI

W świetle wyników eksploatacyjnych systemu GMDSS, a także szybkiego postępu w nowoczesnych technologiach komunikacji cyfrowej, system powinien być w istotny sposób unowocześniony. W szczególności chodzi o system radiotelegrafii wąskopasmowej NBDP (Narrow Band Direct Printing), o czym autor pisał w [1, 2]. Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny ITU oraz Międzynarodowa Organizacja Morska IMO, prowadzą intensywne prace nad stworzeniem systemu, który pozwoliłby na transmisję danych, a także realizację poczty elektronicznej w morskiej służbie ruchomej wykorzystującej pasma morskie VHF oraz HF [3]. W wyniku tych prac powstały rekomendacje ITU, które określają założenia systemowe transmisji danych oraz komunikację e-mailową w obu wymienionych pasmach. ITU zaleca, aby były urzeczywistnione takie systemy transmisji danych, które zapewniłyby interoperacyjność wymiany informacji w obu kierunkach, tj. statek-ląd oraz ląd-statek na poziomie internetowego protokołu (IP). Takie rozwiązanie będzie mogło służyć jako uniwersalny interfejs na lądzie pomiędzy Morską Stacją Koordynacji Ratownictwa (MRCC) i określoną stacją nadbrzeżną. W rekomendacjach tych zaleca się, aby dla utrzymania interoperacyjności i kompatybilności z istniejącą aparaturą GMDSS, zainstalowany system transmisji danych był zdolny do automatycznej adaptacji komunikacji zgodnej z wymaganiami ITUR w odniesieniu do istniejącej aktualnie wąskopasmowej radiotelegrafii automatycznej. Te wszystkie wymienione aspekty powinny być wzięte pod uwagę podczas podejmowania przez IMO decyzji o zmianie systemu radioteleksowego na system transmisji danych, aby uzyskać zgodność z wymaganiami Konwencji SOLAS w odniesieniu do wyposażenia statków. Podstawową ideą modernizacji GMDSS w aspekcie transmisji danych jest wprowadzenie i urzeczywistnienie nowoczesnego systemu transmisji danych przy więcej »

Nienadzorowana korekcja CMA-DD i MMA-DD zniekształceń kanału transmisyjnego w obecności stałego błędu synchronizacji kąta fazowego sygnałów nośnych

GRZEGORZ DZIWOKI

Poprawny odbior informacji przesy.anej w systemie transmisyjnym jest zak.ocany wskutek nieidealnych warunkow panuj.cych w torze transmisyjnym ..cz.cym nadawc. z odbiorc.. Jednym z takich czynnikow zak.ocaj.cych, ktory odgrywa istotn. rol. w procesie transmisji, s. zniekszta.cenia liniowe wprowadzane przez kana. transmisyjny. Przyczyn. ich wyst.powania jest brak sta.ej charakterystyki amplitudowej i liniowej charakterystyki fazowej kana.u transmisyjnego. W rezultacie, przesy.ana informacja, zakodowana za pomoc. ci.gu symboli, podlega w dziedzinie czasu interferencji mi.dzysymbolowej [1]. Klasycznym sposobem walki z interferencj. mi.dzysymbolow. jest zastosowanie adaptacyjnych uk.adow korekcyjnych. W ogolno.ci, w mechanizmie dzia.ania korektora wyro.niane s. dwa etapy. Pierwszy, to tzw. korekcja zgrubna wykorzystuj.ca transmisj. znanej dla odbiornika sekwencji treningowej. W drugim etapie, tzw. fazie .ledzenia, korektor wykorzystuje podejmowane w odbiorniku decyzje, co do warto.ci transmitowanych symboli, do aktualizacji swoich parametrow. Powa.n. s.abo.ci. metody klasycznej, ujawniaj.c. si. zw.aszcza w systemach rozsiewczych, jest strata na przepustowo.ci w momencie nadawania ci.gu ucz.cego. Rozwi.zaniem jest zastosowanie algorytmow nienadzorowanych, ktore pozwalaj. na minimalizacj. zniekszta.ce. tylko w oparciu o w.asno.ci statystyczne nadawanych symboli informacyjnych [1]. W przeprowadzonych badaniach wykorzystano dwa popularne rozwi.zania metod korekcji nienadzorowanej . algorytmy CMA [2,3] i MMA [4,5]. Poniewa. w stanie ustalonym korekcji nienadzorowanej, ze wzgl.du na specyfik. konstrukcji funkcji b..du, osi.gana jest zazwyczaj tylko cz..ciowa redukcja zniekszta.ce., dalszy przebieg procedury korekcyjnej odbywa si. przy u.yciu algorytmu sterowanego decyzjami. Istotnym elementem jest tutaj okre.lenie momentu prze..czenia pomi.dzy algorytmem nienadzorowanym, a sterowanym decyzjami. Zbyt wczesne przej.cie do fazy .ledzenia więcej »

Poprawa skuteczności algorytmów detekcji i lokalizacji uszkodzeń nieliniowych układów analogowych za pomocą selekcji cech

MAREK OSSOWSKI

Zgodnie z definicją zamieszczoną w pracy [1], rozpoznawanie wzorców jest procesem polegającym na pobraniu danych i wykonaniu pewnych czynności zależnych od kategorii rozpoznanego wzorca. Typowymi zastosowaniami w tej dziedzinie są: rozpoznawanie mowy, badania medyczne (diagnozowanie chorób, monitorowanie procesów życiowych), rozpoznawanie pisma, analiza zdjęć satelitarnych, interpretacja sygnałów radarowych, czy diagnostyka uszkodzeń urządzeń technicznych. W rozległej problematyce rozpoznawani wzorców kluczową rolę odgrywa sposób wydobywania cech i ich prawidłowa selekcja. Ekstrakcja i selekcja cech uszkodzeń jest więc również podstawowym etapem diagnostyki analogowych układów nieliniowych, problemu, którego istotnym elementem jest rozpoznawanie wzorców uszkodzeń. Do niedawna, testowanie funkcjonalne (specyfikacyjne) było podstawową metodą diagnozowania urządzeń podczas procesu produkcyjnego. Tego typu testowanie polega zasadniczo na pomiarze wybranych parametrów obwodu i porównaniu z wartościami katalogowymi. Spory sukces metod określanych jako fault-based testing, stosowanych do analizy układów cyfrowych, zainspirował badaczy do włączenia technik opartych na modelowaniu i symulowaniu uszkodzeń poszczególnych elementów do katalogu powszechnie stosowanych procedur diagnostycznych analogowych układów nieliniowych. Lista możliwych uszkodzeń obwodu jest tworzona w oparciu o informacje statystyczne, topologie obwodów oraz doświadczenie projektantów. Najczęściej stosowane techniki pomiarowe można tu podzielić na trzy podstawowe kategorie: analiza stałoprądowa (testy DC), częstotliwościowa i analiza w dziedzinie czasu. Metody DC [2] pozwalają na efektywną detekcję i lokalizację uszkodzeń katastroficznych. Czasochłonne procedury wykorzystujące częstotliwościowe właściwości obwodów [3, 4] nadają się do badania uszkodzeń parametrycznych. Podobne zastosowanie mają metody oparte na analizie stanów dynamicznych testowanych urządzeń [ więcej »

Praktyczne aspekty wdrażania systemów biometrycznych. Część 2. Czynniki decydujące o wartości współczynnika fałszywego odrzucenia

ELŻBIETA GOMULSKA

Jednym z parametrów charakterystycznych dla czytników biometrycznych jest współczynnik fałszywego odrzucenia, który opisuje prawdopodobieństwo braku akceptacji przez system poprawnego wzorca biometrycznego użytkownika, a tym samym nieuzasadnioną odmowę potwierdzenia tożsamości osoby. Proces weryfikacji wzorca dokonuje się w czytniku cechy biometrycznej np. czytniku linii papilarnych, żył itp. [1, 5]. Ponieważ wszystkie czytniki działają na zasadzie porównania wzorca z aktualną próbką, to z pewnością jednym z parametrów decydujących o skutecznej weryfikacji tożsamości będzie jakość samego wzorca, która zależy od: - cechy biometrycznej (np. układu i wyrazistości linii papilarnych), - jakości czujnika, - zawartości obrazu (np. sposobu usytuowania palca w okienku pomiarowym), - jakości obrazu (np. rozdzielczości), - skuteczności algorytmu rozpoznawania. Sposób prezentacji cechy i jakość obrazu w istotnym stopniu wpływa na skuteczność weryfikacji. Rozdzielczość i jakość algorytmu są cechami stałymi dla wybranego urządzenia i z reguły zgodnymi z powszechnie uznanymi standardami. Na przykład do uznania dwóch śladów linii papilarnych za tożsame wystarczy od kilku do kilkunastu cech wspólnych (np. ta sama minucja występująca w tym samym miejscu). Przyjmuje się najczęściej, że 12 cech wspólnych wystarcza do pewne więcej »

Redukcja emisji zaburzeń elektromagnetycznych w układach FPGA z wykorzystaniem struktur typu GALS

JÓZEF KULISZ JAN MOCHA TOMASZ WOŹNICA

Ze względu na szybkość przełączania i synchroniczną pracę, współczesne układy cyfrowe są znaczącym źródłem zaburzeń elektromagnetycznych - zarówno promieniowanych, jak również przewodzonych, o bardzo szerokim spektrum i znacznej energii. Zaburzenia te określane są jako szum jednoczesnego przełączania (ang. simultaneous switching noise) [1]. Powoduje to duże problemy konstrukcyjne na poziomie projektu obwodu drukowanego oraz integralności całego systemu. Bardzo często konwencjonalne metody ograniczania zakłóceń elektromagnetycznych, takie jak: staranny projekt wielowarstwowego obwodu drukowanego, odsprzęganie, filtrowanie oraz ekranowanie, mają niewystarczającą skuteczność. Konieczne jest zatem opracowanie alternatywnych metod redukcji zaburzeń elektromagnetycznych emitowanych przez systemy cyfrowe. Jednym z kierunków poszukiwań może być rezygnacja z paradygmatu synchronicznej pracy tych systemów, co prowadzi do bardziej równomiernego rozłożenia prądu zasilającego w czasie, a w efekcie do redukcji emisji zaburzeń elektromagnetycznych przez system. Niewątpliwie najpopularniejszą ze stosowanych praktycznie metod redukcji emisji elektromagnetycznej jest użycie sygnału zegarowego z rozproszonym widmem (ang. spread spectrum clock). Metoda polega na wprowadzeniu do sygnału zegarowego niewielkiego jitteru [2], co wymaga jednak specjalizowanych i bardziej złożonych układów generacyjnych. Inne metody opisywane w literaturze bazują na wykorzystaniu układów o architekturze globalnie asynchronicznej-lokalnie synchronicznej GALS (ang. Globally Asynchronous Locally Synchronous) [3] lub układów pracujących całkowicie asynchronicznie [4, 5]. Istnieją również metody bazujące na celowym wprowadzaniu opóźnienia w sygnał zegarowy (ang. skew) [6]. Niestety metody te, ze względu na złożoność i trudności technologiczne, nie wyszły jeszcze poza stadium badań laboratoryjnych. Rekonfigurowalne układy logiczne, a w szczególności matryce FPGA (ang. F więcej »

Reference to output frequency compensation of bidirectional Ćuk DC – DC converter

WIESŁAW E. BURY DARIUSZ CZARKOWSKI JERZY DZIEŻA

Given the importance of actuators in industrial control, the power supply that drives them can impact their efficiency and performance. Piezoceramic actuators [1] are an important class of industrial actuators. An equivalent circuit of the ceramic actuator exhibits a capacitive property; there is also a piezoelectric effect represented by R, L, C equivalent components. The equivalent model of the actuator is typically valid for frequencies below 1 kHz. There are few reports on switched mode power supplies (SMPS) with output voltage tracking capabilities which can be used for driving piezoceramic actuators. The proposed switched mode power supply for industrial applications has the following major parameters: 1. ac input voltage of 120 Vrms. 2. dc Vin = 165 V after rectification. 3. dc output voltage Vout = 0-250 V. 4. dc output capacitance of C = 150 μF. 5. maximum frequency of the actuator driving signal f = 500 Hz. 6. maximum output current Io(max) = π f C Vout(max) = 3.93 A. 7. switching frequency of the converter fs = 100 kHz Given these parameters, the maximum instantaneous power can reach Pout(max) = 1000 W. Topology choice The Ćuk configuration [2] which is shown in Fig. 1 was chosen because of its known dynamic behavior, the isolation between input and output, and its capability of stepping the dc voltage up or down. Therefore, the simplified relation between the dc input and output voltage is , where D is the switch duty ratio.The control circuit is utilizing constant frequency pulse width modulation (PWM) approach. The bidirectional operation [3] was implemented since the actuator 1 D -D Vin Vout - = więcej »

Stanowa synteza dwuwymiarowych równań stanu systemów ortogonalnych o separowalnym mianowniku transmitancji

ROBERT T. WIRSKI

W ostatnim czasie obserwuje się wzrost zainteresowania algorytmami cyfrowego przetwarzania sygnałów, uwzględniającymi wpływ efektów skończonej precyzji obliczeń, takich jak: wrażliwość charakterystyk na zmianę parametrów struktury, szum, wzbudzenia, cykle graniczne, itp. Na uwagę zasługują zwłaszcza filtry falowe [1], które symulują zachowanie analogowych układów bezstratnych oraz filtry ortogonalne [2]. Właściwości tych ostatnich można opisać za pomocą następującego twierdzenia: Twierdzenie 1[3]. Wymierna macierz transmitancji T(z) systemu ortogonalnego spełnia warunki: 1) T(z) jest analityczne dla |z| ≥ 1; 2) T(z) spełnia warunek paraunitarności, tzn. T t(z-1)T(z) = I. Ważnym etapem związanym z projektowaniem systemów ortogonalnych jest rozwiązanie problemu obudowania (ang. embedding). Polega on na znalezieniu macierzy transmitancji T(z) spełniającej warunki twierdzenia 1, której jeden element ma postać zadanej funkcji transmitancji. Dla systemu oznacza to, że jedna para wejść i wyjść posiada pożądaną charakterystykę a pozostałe wyjścia zapewniają słuszność warunku paraunitarności. Dla systemów jednowymiarowych znana jest postać takiego obudowania. Nosi ona nazwę macierzy rozproszenia rzeczywistego systemu bezstratnego i posiada postać [4, s. 278]: (1) gdzie wielomiany g(z), h(z) i f(z) spełniają równość: (2) Użytecznym narzędziem do modelowania systemów są równania stanu [5]: (3) gdzie: (4) Wektory u (n), r (n) i x (n) to odpowiednio: wejście, wyjście i wektor stanu. A, B, C i D to więcej »

Strategia weryfikacji systemu na chipie oparta na mechaniźmie FDL

ANDRZEJ PUŁKA

Proces projektowania z.o.onych, nowoczesnych elektronicznych systemow wbudowanych wymaga zastosowania wielu nowych, efektywnych technik oraz metod pozwalaj.cych na zredukowanie czasu oraz zweryfikowanie koncepcji projektowych na wczesnych etapach produkcji. Te techniki wymagaj. stosowania abstrakcyjnych modeli systemu, tzw. modeli systemowych. Od wspo.czesnego in.yniera elektronika wymaga si., aby by. sprawnym programist., ktory zna zasady pracy systemow operacyjnych na rowni ze sprz.tem. Modele z.o.onych systemow powinny by. precyzyjne czasowo i funkcjonalnie, a wi.c projektanci musz. mie. dost.p do odpowiednich, wyrafinowanych narz.dzi pozwalaj.cych zweryfikowa. jako.. projektu. Niniejsza publikacja dotyczy zagadnienia modelowania i weryfikacji z.o.onych systemow cyfrowych (SoC). W dziedzinie weryfikacji formalnej istnieje bardzo wiele metod, podej.. i narz.dzi [1.5] oraz [9], ktore nieustannie ewoluuj. wraz z rozwojem narz.dzi i standardow automatycznego projektowania [8] oraz [12]. Jak ju. wspomniano istnieje wiele technik weryfikacji formalnej, niektore opieraj. si. na metodach sztucznej inteligencji [2], inne bazuj. na metodach formalnych (Transformation- Based Verification, Temporal Logic, SAT Solvers, BDDs [6], Constraint Programming [5]), technikach modelowania (Timed Automata, assercje, PSL, ATPG, SystemVerilog [12] lub SystemC Verification Standard [8]). Pewna grupa metod korzysta z wynikow symulacji; natomiast inna grupa metod jest bli.sza klasycznej etradycyjnejf definicji problemu, tzn. stara si. w sposob formalny dowie.. (w matematycznym lub logicznym sensie), .e zaproponowana implementacja spe.nia opis wej.ciowy i ..dan. funckcjonalno... Jednak, gdy stopie. skomplikowania systemu ro.nie, musimy stosowa. kombinacje ro.nych metod [6]. Abstrakcyjne modele z.o.onych systemow W z.o.onych systemach cyfrowych, ca.kowita weryfikacja wszystkich mo.liwych stanow nie jest mo.liwa w rozs.dnym (realnym) prz więcej »

System detekcji i śledzenia piłkarzy w transmisjach widowisk sportowych w cyfrowym sygnale wizyjnym

SŁAWOMIR MAĆKOWIAK MACIEJ KURC JACEK KONIECZNY PRZEMYSŁAW MAĆKOWIAK

Analiza sekwencji wizyjnych o tre.ci sportowej sta.a si. w ostatnich latach aktywnym tematem bada.. Istnieje wiele prac o segmentacji sekwencji wizyjnych przedstawiaj.cych rozgrywki pi.ki no.nej w oparciu o ro.ne techniki. Jednymi z najbardziej interesuj.cych technik s. podej.cia oparte o analiz. kszta.tu do identyfikacji graczy i pi.ki w zgrubnie wydzielonym obszarze pierwszego planu [1, 2] lub techniki oparte o ro.ne schematy klasyfikacji segmentow przedstawiaj.cych pi.karzy i przyporz.dkowania ich do dru.yn [3.5]. Wi.kszo.. z istniej.cych podej.. zak.ada szczegolne warunki, takie jak wiele kamer o niezmiennej pozycji, jeden obiekt w ruchu, czy stosunkowo statyczne t.o. W transmisjach bezpo.rednich meczy pi.karskich te .ci.le okre.lone warunki nie s. mo.liwe do spe.nienia. Po pierwsze, kamery ktore .ledz. wydarzenia na boisku nie s. umiejscowione na sztywno pod..aj.c za akcj.. Po drugie, emitowany program jest zbiorem uj.. z wielu kamer zmienianych dynamicznie zgodnie z instrukcjami re.ysera emisji. Po trzecie, na boisku znajduje wielu graczy poruszaj.cych si. w ro.nych kierunkach. Ponadto, t.o w transmisjach rozgrywek pi.karskich mo.e zmienia. si. bardzo gwa.townie. Te warunki powoduj., .e wykrywanie i .ledzenie graczy w transmitowanym sygnale jest trudne. Dlatego przysz.e podej.cia dla zastosowa. dedykowanych do detekcji i .ledzeniu obiektow w transmitowanych programach pi.ki no.nej powinny ..czy. wiele ro.nych technik. Na podstawie zaobserwowanych charakterystyk ro.norodnych transmisji rozgrywek pi.karskich i analizie problemow istniej.cych algorytmow, proponujemy nowe podej.cie, ktore wykorzystuje segmentacj. w oparciu o kolor dominuj.cy do detekcji boiska pi.karskiego, algorytm detekcji linii w oparciu o transformacj. Hough do modelowania boiska oraz po..czenie technik opisu cech charakterystycznych segmentow za pomoc. deskryptora HOG (Histogram of Oriented Gradient) deskryptorow [15] wraz z algorytmem klasyfikacji SV więcej »

System kryptograficzny w układzie FPGA z szyfrowaniem strumieniowo-blokowym opartym na cyfrowym generatorze chaotycznym

PAWEŁ DĄBAL RYSZARD PEŁKA

Wspo.czesne systemy telekomunikacyjne wymagaj. stosowania z.o.onych systemow maj.cych na celu zapewnienie poufno.ci transmisji i przechowywania informacji. Stosowane s. ro.ne techniki kryptograficzne takie jak szyfrowanie strumieniowe i blokowe. Ka.de z rozwi.za. ma swoje zalety oraz wady. W celu eliminacji wybranych wad oraz podniesienia odporno.ci algorytmow na kryptoanaliz. stosuje si. szereg zabiegow takich jak praca ze sprz..eniem zwrotnym, zwi.kszenie liczby rund i wyd.u.enie d.ugo.ci klucza. Jednym z problemow wspo.czesnej kryptografii jest potrzeba generowania kluczy o okre.lonych parametrach statystycznych. W ostatnim czasie zaobserwowa. mo.na zwrocenie uwagi przez osoby zajmuj.ce si. kryptografi. na systemy chaotyczne, cechuj.ce si. du.. wra.liwo.ci. rozwi.za. na dowolnie ma.e zaburzenie parametrow pocz.tkowych. Systemy chaotyczne [1.3] maj. szczegolne w.a.ciwo.ci, takie jak bardzo du.a czu.o.. na zmian. parametrow pocz.tkowych, nieokresowo.., nieprzewidywalno.. i zdolno.. do wzajemnej synchronizacji [4]. Z drugiej strony, deterministyczny charakter generowanych ci.gow umo.liwia wykorzystanie ich do wytworzenia klucza na potrzeby algorytmow szyfruj.cych. Jednak.e, rozwi.zania te maj. rownie. swoje wady i ograniczenia. W praktyce, chaotyczna natura ci.gow liczb nie jest idealna lecz zak.ocona w wyniku zastosowania sko.czonej precyzji obliczeniowej, w wyniku czego powstaj. systemy pseudolosowe lub cykliczne. Z kryptograficznego punktu widzenia, jako najwa.niejsze wady wymieni. nale.y: podatno.. na odzyskanie parametrow, mniejsz. precyzj. cyfrowej reprezentacji w porownaniu do analogowych generatorow, problemy z powstawaniem cyklu, nieidealnym rozk.adem i wysokim poziomem korelacji. W celu ograniczenia wymienionych wad stosuje si. wi.ksz. precyzj. obliczeniow., wprowadza zaburzenia w strukturze algorytmu oraz stosuje kaskadowe ..czenie systemow [5]. W artykule przedstawiono implementacj. kompletnego systemu kryptogr więcej »

Szybka metoda wyznaczania wielowartościowych charakterystyk w układach nieliniowych

MICHAŁ TADEUSIEWICZ STANISŁAW HAŁGAS

Nieliniowe charakterystyki typu wejście-wyjście, a także charakterystyki parametryczne odgrywają ważną rolę w układach elektronicznych [1-3]. Charakterystyki wejściowo-wyjściowe wyrażają relacje między sygnałami będącymi prądem lub napięciem, podczas gdy charakterystyki parametryczne określają sygnał wyjściowy w funkcji pewnych parametrów typu rezystancja, współczynnik źródła sterowanego, temperatura itp. W niektórych zastosowaniach omawiane charakterystyki są niezbędne do realizacji celów projektowych układów nieliniowych.Najprostsza koncepcja wyznaczania charakterystyk polega na zastosowaniu ktorej. z metod gwarantuj.cych znalezienie wszystkich rozwi.za. DC, np. [4.12], dla ro.nych warto.ci zmiennej niezale.nej. Jednak tego typu podej.cie jest niezwykle czasoch.onne i mo.e by. stosowane tylko do bardzo prostych obwodow. Istnieje kilka innych metod wyznaczania wielowarto.ciowych charakterystyk, np. [13.17]. Wi.kszo.. z nich wymaga odcinkowo-liniowej aproksymacji funkcji opisuj.cych elementy obwodu. Inne cz.sto zawodz. w okolicach ostrych punktow zagi.cia charakterystyk. Zarowno charakterystyki wej.ciowo-wyj.ciowe, jak i parametryczne mog. by. bezpo.rednio wyznaczane za pomoc. odpowiednich procedur programu SPICE. Niestety, symulator SPICE zwykle pomija niektore ga..zie charakterystyk oraz pokazuje nieprawid.owy histerezowy kszta.t, mimo .e rzeczywiste charakterystyki nie maj. histerezowej natury, co mo.na stwierdzi. wprowadzaj.c do obwodu cewki i kondensatory [3]. Tak wi.c problem wyznaczania charakterystyk w uk.adach nieliniowych jest nadal otwarty i istnieje zapotrzebowanie na efektywne metody w tym zakresie. W niniejszym artykule zaproponowano szybk. metod. wyznaczania wielowarto.ciowych charakterystyk obszernej klasy uk.adow nieliniowych bez stosowania aproksymacji odcinkowo-liniowej. G.own. ide. tej metody wyja.nia poni.szy przyk.ad. Rozwa.my obwod nieliniowy przedstawiony na rys. 1. Charakterystyka wej.ciowo-wyj.cio więcej »

Ultraszerokopasmowy radar do poszukiwania improwizowanych urządzeń wybuchowych

ZENON R. SZCZEPANIAK MARIUSZ ŁUSZCZYK ANDRZEJ ARVANITI JAROSŁAW POPKOWSKI

Radary do penetracji gruntu s. obszarem badawczym w zakresie radioelektroniki rozwijanym od ponad dziesi.ciolecia, zarowno w aspekcie teoretycznym, sprz.towym, jak i aplikacyjnym [1]. Urz.dzenia typu GPR dzi.ki swoim w.a.ciwo.ciom nale.. do cennych narz.dzi badawczych wykorzystywanym przez naukowcow i in.ynierow reprezentuj.cych wiele ro.nych specjalno.ci naukowych. Radary te stosowane s. w in.ynierii geotechnicznej, w badaniu stopnia zanieczyszczenia wod podpowierzchniowych, w glacjologii, budownictwie oraz archeologii. Do.wiadczenia uzyskane podczas eksploatacji urz.dze. typu GPR pozwalaj. zak.ada., i. bezinwazyjne techniki radarowej penetracji gruntu mog. by. niezwykle u.yteczne z punktu widzenia bezpiecze.stwa narodowego i obronno.ci. Jest to jedna z nielicznych technik detekcji min niemetalowych oraz innych niebezpiecznych obiektow znajduj.cych si. w ziemi, a tak.e pustek i sztucznych nieci.g.o.ci gleby. Motywacj. do podj.cia prac w zakresie opracowania urz.dzenia do wykrywania min i improwizowanych urz.dze. wybuchowych (IED) jest stale rosn.ce zagro.enie ze strony terrorystow wykorzystuj.cych ten sposob walki z .o.nierzami si. NATO w Afganistanie [7]. Bardzo wysoki stopie. zagro.enia, jaki stwarza wykorzystanie urz.dze. typu IED, wymusza stosowanie nowoczesnych rozwi.za. zarowno w szkoleniu .o.nierzy, taktyce walki (zachowanie na polu walki), jak i w uzbrojeniu i sprz.cie wojskowym. Problemy te w sposob szczego.owy zosta.y omowione w [10]. Przedstawiane urz.dzenie nale.y traktowa. jako element techniczny wspomagaj.cy przeciwdzia.anie improwizowanym urz.dzeniom wybuchowym. Opisywany radar typu GPR istnieje w postaci demonstratora technologii. Rownolegle trwaj. prace nad rozwojem koncepcji sensora, jako ca.o.ci oraz prace nad poszczegolnymi podzespo.ami i podsystemami. IED s. najcz..ciej wykonane w postaci kad.uba wype.nionego .adunkiem wybuchowym. .adunki IED ukrywane s. w obudowach w postaci pociskow artyleryjskich, więcej »

Wielokontekstowy adaptacyjny koder arytmetyczny służący do bezstratnej kompresji obrazów

GRZEGORZ ULACHA

Kompresja pozwala na zmniejszenie wymaga. pami.ciowych systemow przechowywania i przetwarzania danych. W nowoczesnych metodach kompresji wykorzystywane s. zwykle dwa etapy: dekompozycja danych, a nast.pnie kompresja jedn. z wydajnych metod entropijnych, w.rod ktorych najefektywniejsze to kodowanie arytmetyczne i kodowanie Huffmana [1]. W pracy tej po.o.ono akcent na omowienie kodowania arytmetycznego ukierunkowanego na bezstratne kodowanie obrazow. Dzi.ki zastosowaniu modelowania predykcyjnego, dane podawane na wej.cie kodera maj. specyficzny charakter o rozk.adzie zbli.onym do rozk.adu Laplacefa i pod tym k.tem projektowany by. prezentowany w tej pracy wielokontekstowy adaptacyjny koder arytmetyczny. W kolejnych punktach omowione zostan. dwa sposoby adaptacji kodera, d.ugookresowy oraz krotkookresowy . wykorzystuj.cy podzia. kontekstowy. Ze wzgl.du na specyfik. sygna.u zastosowano te. bezstratny kwantyzator b..dow predykcji e (ro.nic mi.dzy warto.ci. kodowan. a przewidywan.), co pozwala na szybkie wyznaczenie rozk.adow w poszczegolnych kontekstach. Odr.bny, binarny koder arytmetyczny zosta. zastosowany do kodowania znaku b..dow predykcji, co pozwoli.o uzyska. dodatkowy wzrost efektywno.ci kompresji. D.ugookresowa forma adaptacji rozk.adu prawdopodobie.stwa Ze wzgl.du na fakt kodowania warto.ci bezwzgl.dnych b..dow predykcji (bit znaku koduje si. osobno), mamy do czynienia z rozk.adem zbli.onym do jednostronnego rozk.adu Laplacefa. Pocz.tkowy rozk.ad prawdopodobie.stwa, a w.a.ciwie wektor liczebno.ci Ne wyst.pie. warto.ci i (poszczegolnych warto.ci bezwzgl.dnych b..dow predykcji), mo.emy potraktowa. jako przybli.enie rozk.adu Laplacefa, wykorzystuj.c uproszczony wzor [2]: (1) gdzie i jest z przedzia.u od 0 do 255, a f jest warto.ci. wychylenia inicjuj.cego wektor liczebno.ci. Dobre rezultaty uzyskuje si. dla f = 10. Adaptacja przejawia si. tym, i. po wczytaniu i zakodowaniu ka.dej kolejnej warto.ci b..du więcej »

Wizyjna synteza mowy dla języka polskiego z wykorzystaniem klatek kluczowych

ARTUR JANICKI JAKUB BLOCH KAROL TAYLOR

Prace nad syntez. wizyjn. trwaj. od dekad i prowadz. do coraz lepszych wynikow [1, 2, 3, 4]. Informacja wizyjna dodawana jest do sygna.u audio w ro.nym celu, zwykle w celu poprawy komunikacji mi.dzy maszyn. a cz.owiekiem lub mi.dzy lud.mi za po.rednictwem maszyny. Takie systemy mog. by. u.ywane w animowanych awatarach w zaawansowanych interfejsach u.ytkownika lub w grach komputerowych. Bardzo obiecuj.ce s. zastosowania pomocne dla ludzi niedos.ysz.cych [2], ktorzy .us.yszelibyh wi.cej, gdyby rownolegle z d.wi.kiem mogli obserwowa. ruchy ust gadaj.cej g.owy. To samo dotyczy ludzi s.uchaj.cych mowy w warunkach zaszumienia . wielomodowa informacja poprawia komunikacj., co zosta.o potwierdzone w badaniach [5]. Do syntezy wizyjnej zwykle u.ywa si. dwoch metod. Pierwsza z nich opiera si. na fizjologii budowy ludzkiej twarzy i pracy buduj.cych j. mi..ni . to podej.cie spotyka si. w .gadaj.cych g.owachh opartych na modelu MPEG-4 ([6] dla j.zyka szwedzkiego lub [7] dla mandary.skiego). Druga metoda wywodzi si. z grafiki komputerowej i z filmow rysunkowych . opiera si. ona na interpolacji klatek kluczowych, czyli na tworzeniu filmu z sekwencji nieruchomych kluczowych klatekobrazow odpowiednio roz.o.onych w czasie oraz z roz.o.onych pomi.dzy nimi obrazow, powstaj.cych przez interpolacj. klatek kluczowych. Podobna, ale odwrotna technika, stosowana jest w kompresji sygna.u wideo. W syntezie wizyjnej takie podej.cie zastosowano na przyk.ad w ameryka.skiej gadaj.cej g.owie nazwanej .MikeTalkh [8], a tak.e w wieloj.zycznym projekcie opisanym w [9]. W.a.nie ta metoda zosta.a wybrana dla niniejszego projektu, poniewa. wydaje si. mniej z.o.ona, a przy tym oferuje dobr. jako.. animacji. Jak dot.d niewiele bada. prowadzono w dziedzinie syntezy wizyjnej dla j.zyka polskiego, cho. warto wspomnie. o zaawansowanym projekcie dotycz.cym optycznego rozpoznawania wizemow [10]. Celem opisanego w tym artykule projektu by.o opracowanie więcej »

Właściwości akustycznych fal powierzchniowych w płaszczyźnie Z kryształu GaN

WALDEMAR SOLUCH MAGDALENA ŁYSAKOWSKA ERNEST BRZOZOWSKI

GaN jest interesującym kryształem do zastosowań w podzespołach półprzewodnikowych, optycznych i piezoelektrycznych. Należy on do heksagonalnego systemu krystalograficznego (grupa punktowa 6 mm). W tym przypadku, osie prostokątnego układu współrzędnych X, Y i Z powinny być w następujący sposób związane z osiami krystalograficznymi a i c: a//X, c//Z, zaś oś Y jest prostopadła do osi X i Z i tworzy z nimi prawoskrętny układ współrzędnych [1] (rys. 1). Osie x1, x2 i x3 falowego układu współrzędnych są równoległe odpowiednio do osi X, Y i Z. Pół-izolacyjne płytki GaN cięcia Z są obecnie dostępne na rynku [2]. z wyrażenia K 2 ≅ 2(vf - vm) / vf . Uzyskano następujące wyniki: vf ≅ 3912 m/s i K 2 ≅ 0,11%. Parametry te są jednakowe dla wszystkich kierunków propagacji AFP w płaszczyźnie Z. Metoda i wyniki pomiarów Do pomiarów AFP zastosowano linię opóźniającą z p więcej »

Wrażliwość odpowiedzi na skok jednostkowy na zmiany parametrów RLC połączeń w układach VLSI

AGNIESZKA WARDZIŃSKA WOJCIECH BANDURSKI

Coraz szybsze działanie obwodów scalonych powoduje, że wpływ wewnętrznych połączeń staje się coraz bardziej znaczący i pomijanie ich w analizie układów VLSI, może okazać się obarczone bardzo dużym błędem. W związku z tym potrzebne są narzędzia umożliwiające badanie połączeń. Część takich badań poświęcona jest ekstrakcji parametrów RLC, część skupia się na budowaniu odpowiednich modeli, wiele z nich analizuje układy połączeń sprzężonych. Jest też grupa badań poświęcona analizie pojedynczego połączenia [1]. Symulacja pojedynczego połączenia pozwala przewidzieć przeniki oraz czasy opóźnienia i może być pierwszym krokiem w analizie systemów VLSI. W związku z tym badania obejmujące modelowanie i symulację pojedynczego połączenia stanowią ważna podgrupę w rozwoju układów VLSI. W układach VLSI można wyróżnić m.in. połączenia wyższych warstw, które muszą być modelowane jako linia transmisyjna RLC, jako że indukcyjność takich linii jest relatywnie duża w porównaniu do rezystancji. Odpowiedź skokowa dla takiego modelu połączenia może zostać uzyskana metodami heurystycznymi np. z wykorzystaniem metody momentów [2], ale może zostać także wyprowadzona dzięki metodzie skal wielokrotnych [3]. Metoda ta pozwala na uzyskanie wyrażenia określającego czas przejścia przez próg odpowiedzi skokowej dla układu bramka-połączenie-bramka. Wyrażenie na czas przejścia przez próg przedstawione w tzw. "zamkniętej formie" jest bardzo użytecznym narzędziem w estymowaniu opóźnień w systemach połączeń. Wpływ zmian parametrów na funkcjonalność systemu może zostać wyrażone za pomocą wrażliwości. Pozwala ona wyróżnić parametry najistotniejsze z punktu widzenia poprawnego działania systemu. Może także zostać wykorzystana do wyróżnienia parametrów, które można pominąć z punktu widzenia analizy systemu. Obliczanie wrażliwości dla systemu VLSI przedstawione zostało m.in. w [4, 5]. W przypadku kiedy bezpośrednie wyrażenie na odpowiedź systemu nie jest znane oblicz więcej »

Wykorzystanie układu FPAA w laboratorium przetwarzania sygnałów dla studentów kierunku inżynieria biomedycznych

DAMIAN GRZECHCA JERZY RUTKOWSKI

Popularność i zainteresowanie abiturientów kierunkiem inżynieria biomedyczna wzrosła znacząca w ciągu ostatnich dwóch lat. Studenci na pierwszych latach zyskują wiedzę dotycząca wielu zagadnień m. in. elektroniki. Po tym kursie zaznajomieni oni są z podstawowymi prawami, zasadami i twierdzeniami elektrotechniki, jak również elementami oraz układami elektronicznymi, tj. m.in. prostowniki, zasilacze, filtry, stabilizatory. Oznacza to, że podstawy teoretyczne z zakresu elektroniki są znane. Z drugiej strony profil nauczania, czyli zakres tematyczny większości przedmiotów związany jest szeroko rozumianą informatyką, a nie sprzętem. Analizując dwa kursy, tj. podstawy elektrotechniki i elektroniki oraz cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Studenci zazwyczaj wiedzą i rozpoznają podstawowe układu, ale z trudnością je analizują, a co najważniejsze nie wiedzą jak te układu zachowują się w rzeczywistości, jaki wpływ na sygnał wyjściowy ma zmiana wartości poszczególnych elementów układu. Z własnych obserwacji wynika, że studenci mogą być dobrze przygotowani teoretycznie, to jednak ograniczony dostęp do urządzeń i własnych eksperymentów laboratoryjnych, skutkuje małą wiedzą praktyczną na temat rzeczywistego zachowania podstawowych układów elektronicznych. Wiąże się to głównie z programowego podejścia do przekazywania wiedzy o elektronice, tj. wykorzystania symulatorów układów elektronicznych. Studenci zazwyczaj wykonują ćwiczenie poprawnie na podstawie wskazówek prowadzącego, jednak bez przekonania, że to, co wykonują może działać w rzeczywistości. Z tego powodu stworzono ćwiczenia laboratoryjne, które łączą elektronikę analogową z przetwarzaniem sygnałów. Jedno z ćwiczeń zostało opisane w tym artykule, tj. detektor QRS. Łącząc jakość nauczania oraz praktyczną wiedzę o układach elektronicznych postanowiono wykorzystać reprogramowalną strukturę FPAA, w której można zbudować podstawowe struktury układowe, do budowy detektora zespołu QRS. W więcej »

Zasady projektowania i właściwości optymalnych STS ze sprzężeniem zwrotnym pracujących na granicy Shannona

ANATOLIJ PŁATONOW

Podstawowym zadaniem teorii projektowania bezprzewodowych systemow przesy.ania sygna.ow (STS) jest zwi.kszenie ich efektywno.ci [1]. Oznacza to, .e STS powinni zapewnia. maksymaln. szybko.., jako.. i zasi.g wiarygodnej transmisji sygna.ow od peryferyjnych blokow nadawczych (PBN) do stacji bazowych (SB) przy minimalnym zu.yciu energii, z.o.ono.ci, rozmiarow i kosztow produkcji, a tak.e optymalnym wykorzystaniu pasma kana.ow. Generalne warunki rozwi.zania tego zawieraj.cego wewn.trzne sprzeczno.ci zadania s. znane ([2,3] i inne prace): zadaniem projektantow jest maksymalne przybli.enie charakterystyk efektywno.ci STS do granicy Shannona. Jednak.e, wyprowadzenie analitycznych zale.no.ci umo.liwiaj.cych .cis.e rozwi.zanie tego zadania nadal pozostaje zadaniem nierozwi.zanym [2.4]. Na rysunku 1 (por. monografi. [2], rozdz. 10), granic. Shannona pokazano jako lini. dziel.c. p.aszczyzn. efektywno.ci pasmo-moc na obszar systemow realizowalnych (kolor bia.y) oraz nierealizowalnych (kolor zielony). formacji, a bit / ƒĚ E N reprezentuje bardziej wygodny do analizy [2, 3], .znormalizowanyh SNR 2 0 bit / / ƒĚ E N = F Q C , ktory charakteryzuje efektywno.. systemu pod wzgl.dem poboru mocy. Z kolei, C/F0 [bit/s/Hz] okre.la efektywno.. wykorzystania pasma kana.u. Zale.no.. (1) wynika z fundamentalnego wzoru Shannona na pojemno.. kana.u z AWGN, okre.laj.cego .idealn.h, najbardziej efektywn. wymian. moc nadajnika . szeroko.. pasma kana.u. Ni.ej zostanie pokazane, .e zadanie to mo.e by. w.a.ciwie rozwi.zane dla adaptacyjnych STS ze sprz..eniem zwrotnym (ASTS), a wyniki rozwi.zania umo.liwiaj. projektowanie systemow pracuj.cych na granicy (1). Inaczej ni. w znanych obecnie STS z cyfrowym sprz..eniem zwrotnym, rozpatrywane tu ASTS wykorzystuj. nie cyfrow., a analogowa transmisj. sygna.ow, co znacz.co upraszcza ich cz... transmisyjn. eliminuj.c przetworniki A/C i bloki kodowania). Stwarza to jako.ciowo nowe mo.liwo.ci d więcej »

Zastosowanie algorytmu genetycznego do optymalizacji uzysku analogowych układów scalonych

PIOTR JANTOS DAMIAN GRZECHCA JERZY RUTKOWSKI

Pomiędzy 70 a 90% całkowitego kosztu wytworzenia układów scalonych określana jest jeszcze przed wysłaniem projektu do produkcji [1-3]. W związku z tym, projektanci analogowych układów scalonych (AUS) muszą mieć na ciągłej uwadze uwarunkowania i możliwości wyprodukowania projektowanego układu. Działanie dyskretnego układu elektronicznego zależy od jego poszczególnych komponentów. W układach scalonych natomiast, głównymi czynnikami wpływającymi na ich działanie są parametry procesu wytwarzania oraz geometria poszczególnych elementów struktury scalonej. Co więcej, parametry te są bardzo wrażliwe na wszelkie odchylenia od normy parametrów procesu produkcji [4]. Na etapie projektowania AUS określa się nominalne wartości wymiarów poszczególnych elementów, np. długości i szerokości kanałów tranzystorów. Niektóre z parametrów obwodu, np. grubość tlenku czy rezystancja na kwadrat, wynikają z zastosowanego procesu technologicznego [4-8]. Wyprodukowany układ zostanie sklasyfikowany jako niedziałający w przypadku, gdy jego działanie nie będzie się mieściło w obrębie ograniczeń zdefiniowanych specyfikacją. Uzysk jest często definiowany jako prawdopodobieństwo tego, że wytworzony układ spełni założenia specyfikacji. Dodatkowo, im wyższy uzysk, tym niższy jest jednostkowy koszt produkcji. Proces optymalizacji uzysku jest zazwyczaj dwufazowy. W fazie oszacowania określany jest uzysk produkcyjny dla aktualnych wartości nominalnych parametrów obwodu. W fazie poprawiania uzysku nominalne wartości parametrów obwodu są "regulowane" tak, by zwiększyć prawdopodobieństwo wyprodukowania sprawnego układu. Analiza Monte Carlo jest jednym z najczęściej wykorzystywanych do szacowania uzysku produkcyjnego, narzędzi. Metoda optymalizacji uzysku, którą proponujemy w tym artykule również po to narzędzie sięgnęła. Znanych jest wiele metod poprawiania uzysku, poczynając od klasycznych metod gradientowych, poszukiwania środka ciężkości [4] oraz wiele metod więcej »

Zastosowanie modeli GMM do identyfikacji języka wypowiedzi

ADAM DUSTOR PAWEŁ SZWARC

Z uwagi na postępującą globalizację oraz intensywny rozwój telekomunikacji stopniowemu zacieraniu ulegają granice zarówno polityczne jak i geograficzne. W efekcie wzrasta zapotrzebowanie na rozwiązania technologiczne, wykraczające w swojej uniwersalności ponad granice językowe. Automatyczna identyfikacja języka na podstawie ograniczonej czasowo wypowiedzi nieznanej osoby staje się w związku z tym istotnym zagadnieniem. Do typowych przykładów jej zastosowań należy zaliczyć systemy informacji lotniczej i kolejowej, rezerwacji hotelowej i biletowej, automatyczne urządzenia zapisujące bądź tłumaczące mowę. Rozpoznawanie języka wypowiedzi może również znaleźć zastosowanie w telefonicznych służbach ratunkowych, jako narzędzie służące przekazaniu rozmów właściwym pracownikom. Prawidłowa identyfikacja języka, w którym wypowiada się zagraniczny rozmówca, stanowi poważny problem dla dyspozytorów służb ratunkowych. Automatyczna weryfikacja języka może natomiast służyć jako narzędzie sprawdzające poprawność wymowy w systemach wspomagających egzaminy, jakie złożyć muszą obcokrajowcy starający się o obywatelstwo danego państwa. Najistotniejszymi czynnikami mającymi wpływ na poziom błędów systemu rozpoznawania języka są czas trwania wypowiedzi testowej oraz ograniczona ilość materiału uczącego, problem różnorodności mówców oraz fakt, iż jest on nieznany, niska jakość sygnału mowy, duża zmienność czasową głosu. Wpływ wymienionych czynników w idealnym systemie rozpoznawania języka powinien być ograniczony do minimum, a system rozpoznawania powinien działać z możliwie najmniejszym poziomem błędów. Modele języka Ponieważ rozpoznawanie języka oparte jest na obliczaniu podobieństwa pomiędzy wypowiedzią testową a modelem języka oczywistym faktem jest, że problematyka konstrukcji modeli językowych (faza uczenia) jest bardzo istotna i często decydująca o liczbie błędów popełnianych przez system rozpoznawania. W rozpoznawaniu języka wykorzystywan więcej »

Zastosowanie technologii Ink-Jet Printingn do wytwarzania elementów bezprzewodowego interfejsu mikroczujników i mikrosystemów

GRZEGORZ TARAPATA ROMAN IWASZKO JERZY WEREMCZUK RYSZARD JACHOWICZ DANIEL PACZESNY

Przedstawiona technologia druku strumieniowego (ang. Ink- Jet Printing) jest stosunkowo nowa. Polega ona na bezkontaktowym nanoszeniu różnego typu materiałów na dowolnego typu podłoża [1, 2]. Możliwe jest więc nakładanie (drukowanie) materiałów o charakterze przewodzącym, rezystancyjnym, izolacyjnym (dielektryki), czy półprzewodnikowym. Materiały te nakładane są z fazy ciekłej. Są to najczęściej polimery, które wymagają, po ich nadrukowaniu, obróbki cieplnej w celu odparowania rozpuszczalnika i polimeryzacji. Można więc proces wytwarzania przyrządów za pomocą tej technologii przyrównać do drukowania kolorowego obrazka, gdzie zamiast barwnych pigmentów nanoszone są substancje o pożądanych właściwościach fizycznych, chemicznych czy elektrycznych. Niewątpliwą zaletą tej technologii jest selektywne wykonywanie wzorów z pominięciem kłopotliwych, relatywnie drogich i czasochłonnych technik. Oszczędza się wówczas zużycie materiałów, skraca czas wykonania elementu/przyrządu, oszczędza na dodatkowych materiałach i drogich, zaawansowanych technologiczne urządzeniach (np. jak w technologii półprzewodnikowej). Oczywiście, należy podkreślić, że technologia druku strumieniowo raczej nigdy nie będzie konkurencyjna dla klasycznej technologii półprzewodnikowej. Będzie więc rozwijana w niszowych aplikacjach, np. w takich dziedzinach elektroniki, gdzie nie jest potrzebna duża miniaturyzacja, zbyt wysokie częstotliwości pracy czy duża skala integracji. Obecnie wiele ośrodków badawczych na świecie pracuje nad rozwojem technologii Ink-Jet i wdrażaniem jej w coraz to nowszych dziedzinach naszego życia. Przewiduje się, że za pomocą technologii Ink-Jet możliwe będzie wytarzanie: inteligentnych etykiet, organicznych tranzystorów [3], prostych pamięci, wyświetlaczy elastycznych [4], przewodzących i transparentnych warstw, czujników, mikrosystemów i różnych elementów elektronicznych drukowanych na elastycznych podłożach. Obecnie technologia ta prężni więcej »