Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Paweł Kaczmarek"

Radar signal generation and acquisition based on USRP: practical implementation and verification


  This paper presents a concept of use the Universal Software Radio Peripheral (USRP ) as a generator of commonly used radar signal. Advantages of USRP with respect to commercial and dedicated Software Defined Radar (SDR) hardware solutions includes low cost, small dimensions, satisfactory level of hardware configuration by module replacement and easy way of programming. USRP devices are mostly realized as a measuring instrument connected directly to the computer (PC or portable computer) via Gigabit Ethernet interface or USB cable. Generally, the included drivers and software allows to use the USRP in a variety of programming environment such as C/C++ or math-oriented software. This paper is organized as follows. Section I presents features of chosen USRP -2920, provided by National Instruments. In this section, the USRP is characterized in terms of its application as a radar signal generator. Section II shows the results of the generation of the basic types of signals used in radar system. Simple pulse signal, signal with Linear Frequency Modulation (LFM) waveform and Stepped-Frequency (SF) waveform were selected for generation. Section III addresses the results of generation and registration of LFM pulse train. Section IV concludes the paper. USRP system Currently a wide range of USRP devices are available at a relatively low price. Most of them are in the form of development kits (i.e. evaluation board or USB key), but same are also sealed within the cover where all inputs and outputs are located on the front panel. In addition, each USRP device is explicitly dedicated to different field of applications. An example of Universal Software Radio Peripheral device is National Instruments USRP -2920 [1], presented in Fig. 1. It is a similar device to the Ettus Research™ USRP N200/N210. USRP -2920 has tunable center frequency value from 50 MHz to 2.2 GHz, which covers a VHF/UHF, P, L band of radar frequency. The instantan[...]

Automatyczna identyfikacja dwuwymiarowych zobrazowań georadarowych DOI:10.15199/13.2015.2.3


  Fala elektromagnetyczna propagująca się w ośrodku geologicznym ulega między innymi odbiciu i załamaniu. W metodzie georadarowej (ang. Ground Penetrating Radar - GPR) szczególnie istotnym zjawiskiem jest odbicie fali elektromagnetycznej na granicy dwóch ośrodków różniących się własnościami elektrycznymi. Zakładając, że płaska fala elektromagnetyczna pada prostopadle na płaszczyznę rozgraniczającą dwa ośrodki liniowe, jednorodne, izotropowe i nieograniczone o impedancjach falowych Z1 i Z2, można otrzymać następujące wyrażenie określające współczynnik odbicia [2] (1) gdzie: Z1, Z2 - impedancje falowe obu ośrodków. Przy założeniu, że oba ośrodki są małostratne otrzymujemy [2] (2) gdzie: - εr 1, εr 2 - względne przenikalności dielektryczne obu ośrodków, - v1, v2 - prędkości fal elektromagnetycznych w obu ośrodkach. Z zależności (2) wynika, że georadar jest wstanie rozróżnić dwa ośrodki różniące się w pewnym stopniu (ograniczonym czułością urządzenia) wartością przenikalności elektrycznej. W pracy opisano zastosowanie georadaru w roli detektora elementów potencjalnie niebezpiecznych, np. min przeciwpiechotnych.Realizację zobrazo[...]

Estymacja kąta elewacji wykryć elementarnych w warunkach wielodrogowości z wykorzystaniem metody wysokorozdzielczej DOI:10.15199/59.2016.11.4


  Efekt wielodrogowości w płaszczyźnie elewacji zaowocuje błędną oceną kąta elewacji metodą monoimpulsową, a tym samym błędnym pomiarem wysokości. Przy małych kątach elewacyjnych sygnał odbity od powierzchni ziemi będzie odbierany wiązką różnicową lub listkami bocznymi charakterystyki różnicowej. W proponowanej metodzie pomiaru wysokości dla pracy w warunkach wielodrogowości wykorzystuje się zmodyfikowaną wersję algorytmu wysokorozdzielczego MUSIC. W odróżnieniu od wersji klasycznej algorytmu wymagana jest tu założona koherencja dwóch odbieranych sygnałów użytecznych. Jako algorytm oparty na MUSIC, proponowana metoda umożliwia sprawdzanie wybranych kątów nadejścia sygnału na okoliczność wystąpienia na nich sygnału o oczekiwanej postaci w otoczeniu zakłóceń nieskorelowanych z poszukiwanym sygnałem. W analizowanym przypadku oczekiwaną postacią sygnału echa jest suma składowej bezpośredniej i odbitej. Jedną z głównych trudności z zastosowaniem wspomnianej metody jest oszacowanie parametrów rzeczywistego miejsca odbicia sygnału od powierzchni ziemi, zależnego od kąta elewacyjnego i od numeru wiersza anteny z elektronicznie sterowanym położeniem wiązki. Słowa kluczowe: wielodrogowość, estymacja wysokości, metody wysokorozdzielcze, radar VHF.Radary pracujące w pasmie VHF cieszą się obecnie rosnącą popularnością, wynikającą m.in. z ich możliwości wykrywania obiektów o obniżonej wartości skutecznej powierzchni odbicia, w tym statków powietrznych typu stealth oraz przeciwradiolokacyjnych pocisków rakietowych ARM. Niestety, ograniczenia dotyczące maksymalnych wymiarów systemu anteny radaru pracującego na częstotliwościach rzędu setek MHz mają negatywny wpływ na szerokość wiązki, szczególnie w płaszczyźnie elewacji. Szerokość listka głównego wynosi niekiedy nawet kilkanaście stopni, co w połączeniu z niewielką wartością stosunku wysokości zawieszenia anteny i długości fali oznacza konieczność analizowania propagacji sygnału echa od obiektu[...]

Impact of subsurface unhomogeneity on proper interpretation of GPR data based on A-scan measurements


  Possible features of GPR signature of template object depend on radar’s parameters like range resolution or received polarizations. Patterns can be saved in a database as amplitude vs. time or any other as long as they will be viable during discrimination/interpretation phase. In the paper analyzed A-scan were interpreted using template matching method - measurements were compared with prerecorded data and percentage based comparison was given as a result [2]. Output of an algorithm used in the process suggests which of database’s entries is the most similar to analyzed Ascan. Theoretically in ideal conditions (no disturbance from noise or clutter, exactly the same soil, humidity, etc.) one can expect results close to 100% similarities. In real GPR conditions soil parameters can change few times a day. In the paper one of such numeric estimators of distance between template and measured data was discussed - Euclidean distance calculated from (1): (1) x(t) - original range profile, y(t) - measured range profile. Template matching requires range profile to be synchronized in distance (time) and normalized in amplitude, i[...]

O pewnej modyfikacji układu zasilania anteny typu bow-tie


  Dipole planarne typu bow-tie charakteryzują się szerokim pasmem przenoszenia przy jednocześnie dość prostej konstrukcji. Jedną z podstawowych zalet tego typu anten jest duża elastyczność geometrii, pozwalająca na daleko idącą ingerencję w kształt apertury i tym samym rozkład pola elektrycznego na jej powierzchni. Daje ona też możliwość krzyżowania dwóch dipoli w ramach jednej kompaktowej struktury, w celu uzyskania separacji polaryzacyjnej. Cechy te sprawiają, że konstrukcje typu bow-tie wciąż należą do najczęściej wykorzystywanych anten w technice GPR . W typowym wykonaniu anteny takie charakteryzują się symetrią osiową i zależną od częstotliwości impedancją wejściową rzędu kilkuset omów. Z tego powodu często wymagają one zasilania poprzez transformatory impedancji, pełniące równocześnie funkcję symetryzatorów. Konstrukcja takich układów nie jest bynajmniej zagadnieniem trywialnym, ponieważ muszą one charakteryzować się co najmniej taką samą szerokością pasma co zasilana antena oraz pracować w sposób możliwie bezstratny. Istnieją zasadniczo dwa rozwiązania wymienionego problemu zasilania. Pierwsze polega na wykorzystaniu mikropaskowej linii koplanarnej, zaś drugie linii dwupaskowej, przy czym w ostatnim z przypadków, w wersji symetrycznej, linia może być prostopadła do płaszczyzny anteny lub też w wersji antysymetrycznej, leżeć na podłożu wspólnym z anteną. Niestety jednak, w większości z wymienionych tu rozwiązań, konieczne jest dodatkowe zastosowanie przejścia na niesymetryczną linię paskową o impedancji falowej 50 Ω. Można jednak tę niedogodność obejść. W tym celu podjęte zostały próby takiej transformacji kształtu bow-tie, aby w rezultacie uzyskać możliwość bezpośredniego zasilania tejże anteny za pomocą niesymetrycznej linii paskowej ulokowanej na wspólnym z nią podłożu. Udało się to osiągnąć dla konfiguracji antysymetrycznej poprzez przekształcenie jednego z ramion bow‑tie w szczelinowo pobudzany monopol. Z[...]

Badawczo-rozwojowe laboratorium sieci optycznych wykorzystujące sprzęt ADVA Optical Networking DOI:10.15199/59.2016.7.7


  Rozwój architektur telekomunikacyjnych w obszarze technologii optycznych jest wyznacznikiem szybkości zmian i realizacji koncepcji sieci następnej generacji. Prowadzenie prac badawczo-rozwojowych i edukacyjnych wymaga odpowiedniej infrastruktury urządzeniowej i informatycznej. Mając na uwadze model NGN, należy stwierdzić, że w przypadku zasobów dla realizacji funkcji komutacji i transmisji niezbędne są konkretne urządzenia, umożliwiające rzeczywiście wykonywanie tych funkcji i prowadzanie badań. W przypadku sterowania połączeniami i sterowania usługami wystarczająca jest infrastruktura informatyczna, na której można instalować odpowiednie serwery funkcjonalne. Ulokowanie wymienionych funkcji w modelu warstwowym i przyporządkowanie nazw jest zależne od organizacji, która tego dokonuje. Najpełniejszym modelem jest model podany przez ITU-T, w którym funkcje komutacji i transmisji oraz sterowanie połączeniem należy do Transport stratum, natomiast funkcja sterowania usługą do Service stratum, z którym współpracują aplikacje. Należy podkreślić, że przyporządkowanie wymienionych funkcji i nazewnictwo w przypadku ETSI jest odmienne, mimo iż same funkcje pozostają w ogólności takie same. W odróżnieniu od zasobów dla funkcji komutacji i transmisji w przypadku funkcji sterowania jedynymi uwarunkowaniami brzegowymi są moc przetwarzania, pojemność pamięci i porty komunikacyjne. Zatem nie ma tu z zasady innych ograniczeń, co stwarza duże możliwości dotyczące sposobów rozwiązań realizacji funkcji sterowania, na przykład przez wirtualizację. Takiego podejścia nie można zastosować do zasobów dla realizacji funkcji komutacji i transmisji. Zatem chcąc prowadzić prace czy to w obszarze badań i rozwoju, czy też w edukacji, konieczne jest dysponowanie laboratorium, w którym można realizować wymienione funkcje. Najbardziej kłopotliwe i kosztowne w realizacji i utrzymaniu są zasoby dla funkcji komutacji i transmisji, szczególnie w przypadku takich [...]

Wpływ geometrii układu antenowego na wynik radarowego sondowania przypowierzchniowych warstw gruntu


  W wielu publikacjach [np. 1, 2, 3] z zakresu teorii radarów do penetracji gruntu (GPR - ang. Ground Penetrating Radar) można zapoznać się z opisami różnego typu badań georadarowych wykonanych przy zastosowaniu wektorowych analizatorów sieci (VNA - ang. Vector Network Analyzer). Autorzy jednak nie podają w jaki sposób powinny zostać ustawione anteny, aby wynikowe echo osiągało maksymalną amplitudę. Badania opisane w niniejszym artykule miały na celu wyjaśnienie tej kwestii. VNA przeznaczone są do pomiarów charakterystyk odbiciowych i transmisyjnych dwuwrotników, wykorzystując zwykle do tego celu schodkową modulację częstotliwości. Dzięki temu urządzenia te można też z powodzeniem wykorzystać w badaniach odbiciowych właściwości gruntu oraz obiektów ulokowanych pod jego powierzchnią. Dwuwrotnikiem mierzonym jest w tym wypadku układ: antena nadawcza - struktura gruntu - obiekt - struktura gruntu - antena odbiorcza. "Klasyczny" GPR wykorzystuje do sondowania krótkie impulsy wideo, które po odbiciu od struktur gruntu wracają do odbiornika i pozwalają, na podstawie pomiaru opóźnienia ech, wyznaczyć przybliżoną odległość do wykrywanego obiektu (celu). Podstawowym problemem związanym z wykorzystaniem tego typu radarów jest ich niska rozróżnialność odległościowa związana z techniczną niemożnością generowania impulsów o dostatecznie krótkim czasie trwania. Dla przykładu impuls o długości 1 ns, na skutek dużej prędkości fal elektromagnetycznych, zostaje rozciągnięty w przestrzeni suchego gruntu (ε ≈ 4) na dystansie kilkunastu centymetrów. Z tego powodu impulsowe sondowanie gruntu znajduje ra[...]

Zastosowanie techniki radarowej do diagnostyki stanu pni drzew


  Ustawa o ochronie przyrody z dnia 16 kwietnia 2004 r. (Dz. U. z 2009 r. nr 151 poz. 1220 z późn. zm.), w sposób dość restrykcyjny podchodzi do problemu ochrony drzewostanu, szczególnie w zakresie usuwania drzew. Ustawa ta w art. 86 w sposób szczególny traktuje jednak drzewa, które obumarły lub zagrażają bezpieczeństwu ludzi i mienia. O ile fakt całkowitego obumarcia drzewa jest stosunkowo łatwy do stwierdzenia, o tyle trudno jest określić stopień zagrożenia związanego z jego degradacją postępującą od wewnątrz. Każde dostatecznie duże drzewo stwarza pewne niebezpieczeństwo związane z możliwością złamania się jego konarów lub wywrócenia. Do najczęściej występujących przyczyn takiego typu zdarzeń można zaliczyć: - działanie bardzo silnego wiatru, - podmycie korzeni przez wodę opadową bądź z wezbranego cieku lub zbiornika, - uderzenie pioruna, - okiść (przeciążenie spowodowane nadmiarem lodu bądź mokrego śniegu), - próchnienie pnia lub korzeni drzewa spowodowane zwykle inwazją grzybów. Ostatnia z wymienionych przyczyn nie należy wcale do rzadkości bywając powodem nagłego i niespodziewanego wywracania się drzew nawet przy bezwietrznej pogodzie. Próchnica jest też przyczyną obniżania się ich naturalnej odporności na podmuchy wiatru. Zjawisko to, szczególnie ze względu na swój ukryty charakter jest więc potencjalnie groźne. O jego poważnych skutkach można się przekonać z dość licznych doniesień prasowych. Do podjęcia niniejszej pracy, obok przytoczonych tu faktów, znacząco także przyczyniły się wyniki badań wykonanych na zlecenie Dyrektora Biura Stołecznego Konserwatora Zabytków przy Skwerze I Dywizji Pancernej. Badania te miały na celu określenie stanu systemów korzeniowych dwóch drzew - okazałych przedstawicieli gatunku topoli białej (Populus alba L.) z bardzo rozbudowanymi koronami i znacznymi wysokościami. Drzewa te rosły przy bardzo popularnym trakcie pieszym i zachodziła obawa, że mogą one zagrażać przechodniom. Do przep[...]

Wieloantenowe podejście do pomiarów georadarowych DOI:


  Jakość zobrazowań radarowych jest w ogólności zależna od dwóch czynników. Pierwszym i w zasadzie najważniejszym z nich jest pasmo pracy systemu, drugim zaś cecha, która określana jest angielskim terminem "view diversity", co w wolnym tłumaczeniu oznacza różnorakość spojrzenia [1]. Termin ten wyraża dodatnią korelację pomiędzy ilością uzyskiwanej informacji o obiekcie, w trakcie jego radarowej obserwacji a liczbą sposobów tejże obserwacji. W tym sensie dodatkowe informacje można uzyskać poprzez np. zmianę rodzaju czy też parametrów sygnału sondującego, kierunku lub sposobu oświetlania obiektu, polaryzacji i in. W radarach penetracji gruntu (GPR) pierwszy z wymienionych czynników jest ograniczony tłumieniem, wzrastającym wraz z górną częstotliwością graniczną; przy ustalonych warunkach glebowych. Drugi z nich jest zwykle wprowadzany w najprostszy i najbardziej naturalny sposób, bowiem z zasady, w trakcie pomiarów GPR system anten przemieszcza się nad obiektem i tym samym "obserwuje go" pod różnymi kątami. W niektórych systemach dodatkowo stosuje się obserwacje wielopolaryzacyjną [2]. Zastosowanie takiego urozmaiconego spojrzenia ma swoje fizycznie uzasadnienie. Każdy krótki tor transmisyjny złożony z dwóch anten i pewnej niehomogenicznej przestrzeni pomiędzy nimi charakteryzuje się indywidualnymi cechami propagacyjnymi. Fakt ten nabiera szczególnego znaczenia w przypadkach gdy tor ten jest na tyle krótki, że anteny pracują w swoich polach bliskich, zaś geometria i własności materiałowe medium między nimi są zmienne od punktu do punktu. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku GPR [3, 4]. Złożoność charakterystyk antenowych powoduje, że sygnał wyemitowany w takim systemie jest dodatkowo modulowany amplitudowo i przestrzennie. Chociaż częstotliwościowo-fazowa zmienność charakterystyk anten mogłaby zostać zniwelowana w procesie przetwarzania sygnałów, to jednak wiązałoby się to nierozerwalnie z koniecznością każdorazowego mierze[...]

Sterowanie optycznymi sieciami transportowymi za pomocą programowalnego interfejsu opartego na języku modelowania YANG DOI:10.15199/59.2018.7.2


  Over a decade many standardization initiatives as well as research activities were focused on bringing SDN concepts into transport world. Majority of them is focused on the interface between orchestrator or client SDN controller and transport network controller as the component, which is most fragile from the interoperability perspective. This paper aims on presenting the results of an industrial research on two practical realizations. Main objective is to provide a deeper technical insight to both. Regardless of many different directions within standardization bodies since a few past years we can observe a strong paradigm shift towards model-based interfaces. This led to dominant role of interfaces derived from YANG [1] modeling language, exposed over RESTCONF [2] or NETCONF [3] protocols. They naturally move center of gravity of interface definition from complex and very often binary protocol structures towards much simpler textbased models separated from common transport mechanism. Moreover, models can be classified into two major groups device scope also known as disaggregated or direct models and networks scope also referred as abstracted or aggregated [4][5]. This paper focuses on the second group and is organized into four major parts. Chapter two provides theoretical introduction into the world of two selected IETF TEAS TE models. Chapter three gives a deeper dive into the used controller - ONOS. From the theoretical point of view experiment was agnostic to software platform, however interpretation of the results always requires existing reference implementation. In the following chapter four and five the authors concentrate on presenting practical results of the conducted proof of concept. TEAS TE MODELS Traffic Engineering Architecture and Signaling (TEAS) Working Group is well known for defining Multiprotocol Label Switching (MPLS) and Generalized-MPLS (GMPLS) traffic engineering architecture along with standardiz[...]

 Strona 1  Następna strona »