Instytut Telekomunikacji Wydział Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej
Szanowni Państwo!
Instytut Telekomunikacji to
jeden z trzech instytutów Wydziału
Elektroniki Wojskowej Akademii
Technicznej. Jest pierwszym etatowym
instytutem WAT. Od początku
swojego istnienia, od grudnia
1968 r., realizuje zadania naukowodydaktyczne
z zakresu systemów
łączności i informatyki, systemów
rozpoznania i walki elektronicznej,
przetwarzania sygnałów, a po 1994 r.
również techniki cyfrowej i mikroprocesorowej.
W swojej bogatej historii Instytut przechodził wiele zmian strukturalnych
i organizacyjnych. Obecnie jest w nim zatrudnionych ponad
50 osób, w tym: 10 profesorów, 15 adiunktów, 11 wykładowców, 7 asystentów,
8 pracowników administracyjnych i technicznych.
W ramach działalności dydaktycznej Instytut kształci na studiach
pierwszego i drugiego stopnia (w trybie stacjonarnym i niestacjonarnym)
studentów cywilnych i kandydatów na żołnierzy zawodowych.
Kształcenie odbywa się w specjalnościach: systemy telekomunikacyjne,
systemy teleinformatyczne, systemy cyfrowe, eksploatacja systemów
łączności oraz rozpoznanie i zakłócanie elektroniczne. Ponadto
Instytut organizuje i realizuje kształcenie na studiach podyplomowych
oraz na kursach specjalistycznych dla potrzeb MON.
W skład Instytutu Telekomunikacji wchodzą trzy zakłady:
Zakład Systemów Telekomunikacyjnych, Zakład Radiokomunikacji
i Zakład Techniki Cyfrowej. Każdy z nich ma odpowiedni potencjał
ludzki, wyspecjalizowane laboratoria dydaktyczne i badawcze,
w których prowadzi się praktyczne zajęcia dydaktyczne oraz prace
naukowe.
Zakład Systemów Telekomunikacyjnych w zakresie działalności
naukowo-dydaktycznej specjalizuje się w obszarach technik i systemów
multimedialnych, urządzeń końcowych oraz systemów komutacyjnych
i transmisyjnych, modelowania i symulacji sieci oraz protokołów
komunikacyjnych, mechanizmów i procedur wsparcia jakości usług
(QoS) w systemach informacyjnych, zarządzania zasobami w sieciach
telekomunikacyjnych, interoperacyjności i bezpieczeństw[...]
Optymalizacja wyboru punktów dostępowych w sieciach WLAN metodą bezpośredniego poszukiwania
Proces projektowania sieci bezprzewodowej powinien być realizacją ściśle wyznaczonego celu. Wśród najczęściej spotykanych mierzalnych funkcji celu można wskazać maksymalizację zasięgu lub średniej przepływności transferu, natężenia sygnału lub minimalizację kosztów zapewnienia krytycznych poziomów transmisji. Jednym z prostszych rozwiązań, zaproponowanym w niniejszym artykule, jest przyjęcie[...]
Dynamic Spectrum Management for Military Wirelles Networks Dynamiczne zarządzanie widmem w wojskowych sieciach bezprzewodowych
Static spectrum utilization has significant operational implications
which have been brought to light by expensive spectrum
utilization measurements [1]. They showed that a large part of
the radio spectrum is allocated but barely used in most locations.
The current spectrum management methods have left very little
spectrum to allocate both for new services and for the expansion
of existing services, leading to an artificial spectrum scarcity,
even though large parts of spectrum remain underutilized. Military
missions of the last 20 years provided a great experience in the
area of simultaneous exploitation of a huge number of wireless
networks in a small area. Such situations abounded with collisions
of these systems creating a serious danger for the army’s
own combat units. For this reason, the US army approaches the
problem of rationalization of spectrum consumption through the
use of more effective spectrum management methods as one of
problems requiring urgent solution [2].
A dramatic growth in the demand of wireless access’ users
to the information and communications services calls for more
and more efficient methods for spectrum utility. The frequency
spectrum is one of genuinely natural resources in a global
information society. The term "dynamic spectrum management"
(DSM) covers a range of different areas, like dynamic channel
allocation (DCA), frequency assignment, spectrum coexistence
and spectrum access both to the licensed and unlicensed
frequency bands. Several implementations of a real-time DSM
algorithms have been already studied and recently published [3]
÷ [7], including the triggering of DSM algorithm, management
of traffic on the used carriers, the adaptation of radiated power,
coding and modulation, the beam-forming technique, the prediction
of networks loading and allocation decisions. Each of the
above listed questions should be solved by means of specialized
optimization methods. The possibil[...]
WYKORZYSTANIE MODELI MARKOWA DO PREDYKCJI STANU KANAŁU W RADIU KOGNITYWNYM DOI:10.15199/59.2015.4.27
Predykcja stanu kanału, czyli oszacowanie
prawdopodobieństwa, czy kanał będzie wolny, czy zajęty,
pozwala na skuteczniejsze zarządzanie widmem w sieciach
radia kognitywnego. W artykule przedstawiono ocenę
zastosowania dwustanowego modelu Markowa do predykcji
stanu kanału radiowego. Ukryte modele Markowa stanowią
narzędzie modelowania statystycznego wykorzystywane
do analizy i przewidywania zjawisk o charakterze
sekwencji zdarzeń. Aby model Markowa mógł z powodzeniem
zostać zastosowany w praktyce, konieczne jest określenie
jego topologii i wyznaczenie wartości jego parametrów.
Uzyskane prawdopodobieństwo predykcji stanu
kanału potwierdza potencjalne możliwości modelu dla sieci
radia kognitywnego z oportunistycznym dostępem do widma.
1. WSTĘP
Wzrastające zainteresowanie bezprzewodowym dostępem
do szerokopasmowych usług telekomunikacyjnych
powoduje wzrost zapotrzebowania na ograniczone
zasoby widmowe. Dynamiczne zarządzanie widmem
stwarza możliwość efektywniejszego wykorzystania tych
zasobów poprzez sterowane lub oportunistyczne wykorzystanie
częstotliwości pasm zarówno licencjonowanych,
jak i nielicencjonowanych.1 Technologie radia
kognitywnego, wiążące zaawansowane metody monitorowania
widma z technikami sztucznej inteligencji wykorzystywanymi
w procesie decyzyjnym, stwarzają
warunki harmonijnej koegzystencji użytkowników pierwotnych
- PU (licencjonowanych) i wtórnych SU w
określonym środowisku elektromagnetycznym [1]. Naczelnym
zagadnieniem jest szybkie zwalnianie pasma
przez SU w momencie zajmowania zasobów przez PU.
SU powinien mieć zdolność do przewidywania i uczenia
zachowania PU. W referacie zaprezentowano możliwości
wykorzystania ukrytych modeli Markowa do predykcji
stanu kanału radiowego na podstawie obserwacji jego
zajętości jako ciąg zdarzeń.
Modele Markowa ze względu na bogatą strukturę
matematyczną, mogą stanowić bazę teoretyczną w szerokim
zakresie zastosowań, a użyte we właściwy sposób,
dają bardzo dobre [...]
Direct Torque Control and Direct Power Control of wind turbine system with PMSG DOI:10.15199/48.2016.10.56
The paper presents the control system of variable speed wind turbine with direct-driven PMSG. A back-to-back Voltage Source Converter (VSC) is employed for the power conversion from the PMSG to the AC grid. The control strategy of PMSG and Machine Side Converter (MSC) combines the technique of MPPT, DTC-SVM and the pitch control algorithm. In the control system of the Grid Side Converter (GSC) the application of Direct Power Control (DPC) has been used. The results of digital simulation of the control system have been presented and discussed. Streszczenie. W artykule przedstawiono bezprzekładniowy system turbiny wiatrowej o zmiennej prędkości z generatorem PMSG. System przekształtnikowy jest złożony z przekształtnika maszynowego i przekształtnika sieciowego. Do sterowania generatorem PMSG i przekształtnikiem maszynowym zastosowano algorytm MPPT, DTC-SVM oraz sterowanie kątem pochylenia łopat turbiny. Do sterowania przekształtnikiem sieciowym zastosowano metodę DPC-SVM. Przeprowadzono badania symulacyjne właściwości zastosowanych metod sterowania. (Bezpośrednie sterowanie momentem i mocą w systemie elektrowni wiatrowej z generatorem PMSG). Keywords: wind turbine, PMSG, DTC with MPPT, DPC, simulation studies Słowa kluczowe: turbina wiatrowa, PMSG, DTC z MPPT, DPC, badania symulacyjne Introduction Wind energy conversion system (WESC) is the one of fastest growing energy resource among the other renewable generation technologies. The increased trend of wind energy conversion system has a significant impact on the AC grid [1, 2, 3]. Most of the major wind turbines are developed as variable speed wind turbine systems. These types of wind turbines have many advantages: operation at MPPT (Maximum Power Point Tracking) over a wide range of wind speeds, reduced mechanical stresses, greater output power in comparison with the operation at fixed speeds [4, 5] Nowadays the variable speed wind turbine systems using the direct-driven Permanent Mag[...]
PREDYKCJA STANU KANAŁU Z WYKORZYSTANIEM UKRYTYCH MODELI MARKOWA W SIECIACH RADIA KOGNITYWNEGO DOI:10.15199/59.2016.6.90
HIDDEN MARKOV MODEL BASED CHANNEL STATE PREDICTION
IN COGNITIVE RADIO NETWORKS
Streszczenie: Predykcja stanu kanału, czyli oszacowanie
prawdopodobieństwa, czy kanał będzie wolny, czy zajęty,
pozwala na skuteczniejsze zarządzanie widmem w sieciach
radia kognitywnego. W artykule przedstawiono ocenę
zastosowania ukrytych modeli Markowa do predykcji
stanu kanału radiowego, na podstawie oszacowania prawdopodobieństwa
poprawnej i fałszywej detekcji. Uzyskane
prawdopodobieństwo predykcji stanu kanału potwierdza
potencjalne możliwości modelu dla sieci radia kognitywnego
z oportunistycznym dostępem do widma.
Słowa kluczowe: HMM, predykcja, Radio kognitywne,
Ukryte Modele Markowa.
Abstract: Cognitive radio (CR) networks can be designed
to manage the radio spectrum more efficiently by utilizing
of temporarily not used channels in licensed frequency
bands. In this paper, we propose to use so called Hidden
Markov Models (HMM) to predict the spectrum occupancy
of sharing radio bands. The results obtained using HMM
are very promising and they show that HMM offer a new
paradigm for predicting channel behavior in cognitive
radio.
Keywords: Cognitive radio, Hidden Markov Model,
HMM, prediction.
1. WSTĘP
Wzrastające zainteresowanie bezprzewodowym dostępem
do szerokopasmowych usług telekomunikacyjnych
powoduje wzrost zapotrzebowania na ograniczone
zasoby widmowe. Dynamiczne zarządzanie widmem
stwarza możliwość efektywniejszego wykorzystania tych
zasobów poprzez sterowane lub oportunistyczne wykorzystanie
częstotliwości pasm zarówno licencjonowanych,
jak i nielicencjonowanych1. Technologie radia
kognitywnego, wiążące zaawansowane metody monitorowania
widma z technikami sztucznej inteligencji wykorzystywanymi
w procesie decyzyjnym, stwarzają
warunki harmonijnej koegzystencji użytkowników pierwotnych
- PU (licencjonowanych) i wtórnych SU w
określonym środowisku elektromagnetycznym [1]. Naczelnym
zagadnieniem jest szybkie zwalnianie pasma
[...]
ROUTING Z PREDYKCJA POWIAZAN WEZŁÓW SIECI MANET THE ROUTING WITH PREDICTION OF MANET NETWORK NODES CONNECTIONS DOI:10.15199/59.2016.8-9.84
Efektywnosc sieci MANET w duej mierze
uzaleniona jest od funkcjonowania w niej routingu. Mechanizm
ten rozpoznaje topologie sieci, a nastepnie zestawia
trasy do wezłów, czesto w warunkach duej dynamiki
zmian topologii. Prowadzi to do czestych przerw łacznosci,
a w efekcie do opóznien i strat danych. W artykule przedstawiona
została koncepcja routingu z predykcja powiazan
pomiedzy wezłami sieci. Rozwiazanie to pozwoli na wczesniejsza
reakcje routingu na zmiany topologii oraz podjecie
działan utrzymania ciagłosci tras. W artykule przedstawiono
równie wyniki testów symulacyjnych pomiarów czasów
powiazan.
Abstract: The MANET network efficiency largely depends
on the routing mechanism. This mechanism recognizes
network topology, and than sets the routes to nodes, often
under high topology changes. It leads to communication
interruptions and consequently to delays and data loss. The
article presents the concept of routing with nodes connection
prediction. This solution allows for early response to
topology changes and to take action to maintain routes
continuity. In article also are presented the results of the
connections time measurements’ simulation tests.
Słowa kluczowe: MANET, metryka łacza, przewidywanie
dostepnosci łacza.
Keywords: MANET, link metric, link availability prediction
1. WSTEP
Cecha charakterystyczna mobilnych sieci Ad-Hoc
(MANET) jest znaczna swoboda w tworzeniu grafu
powiazan pomiedzy jej wezłami składowymi. Siec taka
pozbawiona jest administracyjnych punktów centralnych
nadzorujacych prace sieci i jej elementów. Mobilnosc
wezłów sieci oraz inne zjawiska zwiazane z transmisja
radiowa przyczyniaja sie jednoczesnie do czestych
zmian powiazan grafu. Wszystkie wezły sieci posiadaja
ta sama lub bardzo zbliona do siebie funkcjonalnosc, tj.
pełnia role zarówno terminali abonenckich, jak i punktów
posredniczacych w przekazywaniu danych - kierujacych
ruch (routerów). Dynamika zmian topologii sieci
jest[...]
Control of LVRT of PMSG in Back-to-Back Wind Energy Conversion System DOI:10.15199/48.2017.09.07
In recent years the wind energy conversion systems (WESCs) are the one of fastest growing energy resources among the other renewable generation technologies. Due to the increased trend of development of the wind energy conversion systems and their influence of the AC grid, the knowledge of behavior of these systems during grid faults is very important and should be exactly considered [1, 2, 3]. Nowadays, the requirements of grid connection of WECSs are very trend topics [4]. These requirements describe the behavior of the wind turbine systems and the power flow during the grid fault and disturbance, especially the stability of systems at the Point of Common Coupling (PCC). During the Low-Voltage Ride-Through (LVRT), the power injected to AC grid by the wind turbine system is respectively limited by the voltage reduction. During the voltage dips, the wind energy conversion system with application of conventional control scheme may cause the increase of the DC-link voltage to extremely high value. According to requirements of LVRT, the wind turbine system should remain connected to the AC grid for specific time period, in order to prevent the adverse influence of this voltage dip [5, 6]. Therefore, the wind energy conversion system should also provide the appropriate reactive power delivering to the AC grid in order to the support of the grid system. The injection of the reactive current to the grid allows to preserve the connection of the wind energy conversion system to the AC grid. This also allows to recover the system to the previous state. To manage with these grid faults, the special control scheme for wind energy conversion system with PMSG should be applied. The solutions for symmetrical voltage dips can be found in the literature [7]. The objective of this paper is to analyze the behavior of the wind energy conversion system with direct driven PMSG during the unsymmetrical voltage sags. The proposed control strate[...]
ROUTING Z ESTYMACJĄ POWIĄZAŃ WĘZŁÓW SIECI MANET DOI:10.15199/59.2018.8-9.20
1. WSTĘP
Cechą charakterystyczną mobilnych sieci Ad-Hoc
(MANET) jest znaczna swoboda w tworzeniu grafu powiązań
pomiędzy jej węzłami składowymi. Sieć taka pozbawiona
jest administracyjnych punktów centralnych
nadzorujących pracę sieci i jej elementów. Mobilność
węzłów sieci oraz inne zjawiska związane z transmisją
radiową przyczyniają się jednocześnie do częstych
zmian powiązań grafu. Wszystkie węzły sieci posiadają
tą samą lub bardzo zbliżoną do siebie funkcjonalność, tj.
pełnią rolę zarówno terminali abonenckich, jak i punktów
pośredniczących w przekazywaniu danych - kierujących
ruch (routerów). Dynamika zmian topologii sieci
jest niewątpliwą zaletą, ale stwarza szereg problemów ze
znalezieniem i utrzymaniem ścieżki (trasy) wymiany informacji
pomiędzy dowolną parą węzłów w sieci. Wynika
to m.in. z bezwładności reakcji algorytmów routingu
na występowanie czynników zakłócających, skutkujących
utratą ciągłości ścieżki routingu złożonej z wielu
łączy pośredniczących. Brak ciągłości ścieżki równoważny
jest z przerwaniem połączenia, którego wykrycie
wymaga reakcji odpowiednich mechanizmów sprawdzających
(realizujących swoje funkcje w ściśle określonych
cyklach) oraz mechanizmów poszukiwania nowej trasy,
wymagającej określonego czasu. Przerwy na trasie transmisji
danych wynikające z czasu potrzebnego na wykrycie
nieciągłości i znalezienie nowej ścieżki powodują z
kolei bezpowrotne straty pakietów. Potwierdzeniem tego
są uzyskane wyniki badań symulacyjnych przeprowadzonych
w realizowanych projektach [1]. Wskazują one,
iż stopa strat pakietów jest zależna m.in. od ilości węzłów
(wielkości sieci) oraz ich mobilności i wzrasta wraz
ze wzrostem tych wskaźników.
Najprostszym rozwiązaniem powyższego problemu
jest zwiększenie częstotliwości zdarzeń monitorowania
stanu sieci przez węzły, generowanych przez protokoły
routingu. Pociąga to jednak za sobą zwiększenie obciążenia
sieci ruchem nadzorczym, a także użycie większych
zasobów w[...]
Rozpoznanie radioelektroniczne z równoczesną lokalizacją wielu źródeł emisji fal radiowych
Jednym z zasadniczych elementów, decydujących o skuteczności
prowadzenia walki radioelektronicznej, jest rozpoznanie.
Jego główne zadanie koncentruje się przede wszystkim na lokalizacji
źródeł emitujących fale radiowe. W praktyce do określania
położenia źródeł sygnałów znajduje zastosowanie sześć przedstawionych
dalej metod ([1]-[6]): Cell Of Origin (COO), Time Of
Arrival (TOA), Time Difference Of Arrival (TDOA), Received Signal
Strenght (RSS), Assisted GPS (A-GPS), Angle Of Arrival (AOA).
W zakresie rozpoznania radioelektronicznego jest pożądane
prowadzenie jednoczesnej lokalizacji wielu źródeł promieniujących
fale radiowe. Umożliwia to rozpoznanie struktury i przestrzennego
usytuowania poszczególnych elementów ugrupowania
bojowego. Dotychczas stosowana metoda, wykorzystująca
namierzanie radiowe (AOA), wymaga do realizacji tego zadania
zaangażowania wielu stanowisk radiowych. Z powodu statycznego
charakteru tego systemu w znacznej mierze jest utrudniona
realizacja dynamicznych zmian położenia systemu rozpoznania.
Lokalizacja źródeł sygnałów radiowych wymaga udziału wszystkich
jego elementów (namierników), a uzyskane dane muszą być
poddane jednoczesnej analizie.
Stosowane obecnie systemy namierzania nie mają możliwości
jednoczesnej lokalizacji wielu źródeł sygnałów radiowych.
Oprócz tego problemem jest zapewnienie mobilności systemu
lokalizacji, wynikającej z potrzeby nadążania za dynamicznymi
zmianami położenia ugrupowań bojowych. Jednym ze sposobów
praktycznego rozwiązania tego zagadnienia jest wykorzystanie
namierników radiowych, usytuowanych na statkach powietrznych,
co przedstawiono m. in. w [8] i [9]. Jest to tzw. metoda
namiarów z poruszającej się stacji odbiorczej [10].
Metoda opracowana przez autorów niniejszego artykułu
została oparta na wykorzystaniu efektu Dopplera. Stwarza ona
możliwość jednoczesnej lokalizacji źródeł emisji fal radiowych
za pomocą autonomicznego mobilnego układu pomiarowego.
Podstawę dopplerow[...]