W referacie przedstawiono koncepcję oraz wyniki symulacji i badań eksperymentalnych źródła sygnału w ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym pracującego w pasmie 6-8,5 GHz. Do konstrukcji układu wykorzystano diodę SRD, diodę Schottky’ego oraz linię transmisyjną opóźniającą. 1. WSTĘP W ostatnich latach można zaobserwować wzrost zapotrzebowania na usługi związane z lokalizacją wewnątrz pomieszczeń takich jak magazyny czy hale produkcyjne. Jedną z technik, którą z powodzeniem można wykorzystywać do lokalizacji wewnątrz budynków jest technika UWB (ang. Ultra-WideBand). Technika ta wykorzystuje sygnały o szerokim paśmie, które cechują się dużą odpornością na zakłócenia i wielodrogowość. Dodatkowo krótki czas trwania impulsów ultraszerokopasmowych pozwala na precyzyjne określenie czasu przybycia sygnału co pozwala na lokalizację obiektu z wysoką rozdzielczością rzędu kilkunastu centymetrów. 2. PROJEKT SYSTEMU LOKALIZACYJNEGO W projektowanym systemie lokalizacja będzie określana na podstawie pomiaru różnicy czasu przybycia (TDOA). W rozwiązaniu wykorzystano architekturę systemu unilateralnego, która przedstawiona została na rys. 1. Rys. 1 Architektura systemu unilateralnego System składa się z kilku zsynchronizowanych nadajników ultraszerokopasmowych stanowiących jego węzły. Okresowo nadawane sygnały impulsowe są odbierane przez etykietę (RX) i na podstawie czasów ich przybycia określana jest jej lokalizacja wewnątrz pomieszczenia. Schemat blokowy węzła nadawczego został umieszczony na rys. 2. Węzeł systemu składa się z dwóch części: generatora pakietów i źródła sygnału UWB. Generator pakietów po wyzwoleniu wytwarza sekwencję bitów, która zostaje wykorzystana do zmodulowania sygnału UWB wytwarzanego przez źródło. Przedmiotem tego referatu jest wyłącznie konstrukcja i badania źródła sygnału ultraszerokopasmowego. Rys. 2 Schemat blokowy węzła systemu Źródło sygnału może zostać zastosowane w systemie lokalizacyjn[...]

  W pracy przedstawiono koncepcję, projekt oraz wyniki badań układu mnożącego do odbiornika sygnałów w ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym. Do budowy układu wykorzystano układ scalony realizujący operację mnożenia oraz układy symetryzujące. W referacie zamieszczono szczegółowy opis konstrukcji oraz wyniki badań układu. 1. WSTĘP Technika ultra szerokopasmowa (UWB ang. UltraWideBand) staje się coraz popularniejsza. Znalazła ona zastosowanie w: systemach radarowych, lokalizacyjnych oraz systemach radiokomunikacyjnych wymagających dużych przepływności. Podstawowym rodzajem sygnałów wykorzystywanych w systemach UWB są sygnały impulsowe. Odbiór impulsów UWB wciąż stanowi wyzwanie ze względu na bardzo krótki czas ich trwania, nierzadko krótszy od 1 ns. Do powszechnie stosowanych technik odbioru należy detekcja progowa amplitudy lub energii impulsu oraz techniki korelacyjne. Zrealizowany w ramach pracy układ jest elementem odbiornika z detekcją progową. 2. Koncepcja układu Ponieważ odbiornik ma być wykorzystany do pomiarów czasów przybycia sygnałów ultraszerokopasmowych nadawanych w paśmie 6 - 8,5 GHz (rys. 2) zaproponowano konstrukcję, której schemat blokowy przedstawiono na rys. 1. Rys. 1 Schemat blokowy odbiornika sygnałów UWB W najprostszych rozwiązaniach progowych detektorów impulsu, sygnał po wzmocnieniu i filtracji jest poddawany detekcji progowej albo progowana jest moc lub energia impulsu. W proponowanym rozwiązaniu wykorzystano przemianę częstotliwości co pozwoliło na dokonanie detekcji na sygnale odpowiadającym obwiedni impulsu wejściowego. Rozwiązanie to pozwala na uniezależnienie pracy detektora progowego od częstotliwości sygnału wejściowego. Niezależnie od pasma w jakim nadawa[...]

  THE USE OF COOPERATIVE TECHNIQUES FOR LOCALIZATION QUALITY IMPROVEMENT AND RELIABILTY IN UWB POSITIONING SYSTEM Streszczenie: W referacie zaprezentowano kooperacyjny algorytm wyznaczania położenia wykorzystywany w ultraszerokopasmowym systemie lokalizacyjnym. Algorytm ten wykorzystuje Filtr Kalmana jako narzędzie fuzji danych integrujące wyniki pomiarów TDOA i wyniki pomiarów odległości między etykietami. Referat zawiera opis algorytmu oraz wyniki jego badań symulacyjnych i eksperymentalnych. Abstract: The paper describes a cooperative algorithm intende for use in UWB positioning systems. The algorithm utilizes Kalman Filter to fuse results of TDOA and ranging measurements conducted by system tags. The paper contains algorithm description and results of simulational and experimental research. Słowa kluczowe: lokalizacja, filtr Kalmana, pozycjonowanie kooperacyjne, UWB Keywords: cooperative positioning, Kalman filter, UWB 1. WSTĘP Większość obecnie wykorzystywanych ultraszerokopasmowych systemów lokalizacyjnych przeznaczona jest do użytku w pomieszczeniach zamkniętych. Pomieszczenia te ze względu na swoje ograniczone rozmiary oraz dużą liczbę przeszkód w nich występujących charakteryzują się silną wielodrogowością. W takich środowiskach propagacyjnych, system często musi pracować w warunkach braku bezpośredniej widoczności między lokalizowaną etykietą a infrastrukturą systemu (NLOS ang. Non-Line of Sight). Sytuacja ta często prowadzi do obniżenia dokładności oraz precyzji lokalizacji [2], a w skrajnych przypadkach uniemożliwia wyznaczenie położenia. Jednym z możliwych rozwiązań przedstawionych problemów są metody fuzji danych polegające na łączeniu danych z podstawowego systemu lokalizacyjnego z danymi pochodzącymi z innych systemów lub czujników. W systemie lokalizacyjnym, w którym lokalizowana jest równocześnie większa liczba etykiet, dane mogą być pozyskane poprzez wymianę informacji między nimi oraz ich wzajemne poz[...]

  AN EXTERNAL PREAMPLIFIER TO THE DW1000 MODULE FOR ULTRA-WIDEBAND TRANSMISSION Streszczenie: W referacie przedstawiono koncepcję oraz wyniki badań wykonanego układu przedwzmacniacza zwiększającego zasięg transmisji ultraszerokopasmowej modułu nadawczo-odbiorczego DW1000 pracującego w kanale nr 5 w paśmie 6,25 - 6,75 GHz. Do budowy układu wykorzystano scalone układy mikrofalowe (klucze, wzmacniacz). Abstract: In the paper there are presented a concept and results of research of built preamplifier which purpose is to increase range of ultra-wideband transmission of DW1000 transceiver. DW1000 works on channel no. 5 in 6,25 - 6,75 GHz frequency band. In order to build the device, integrated microwave circuits such as RF switches and amplifier were used. Słowa kluczowe: czułość odbiornika, UWB, współczynnik szumów, wzmacniacz niskoszumny Keywords: low-noise amplifier, noise factor, receiver sensitivity, ultra-wideband 1. WSTĘP W ostatnich latach obserwuje się coraz większe zainteresowanie techniką ultraszerokopasmową UWB (ang. Ultra-WideBand). Mała gęstość widmowa sygnału umożliwia pracę w zajętych pasmach bez znaczącego zakłócania licencjonowanych systemów w nich działających. Ponadto sygnał UWB zapewnia większą odporność na zakłócenia wąskopasmowe, jest odporny na zaniki wielodrogowe, a niskie poziomy emitowanej mocy powodują, że urządzenia pracujące w oparciu o tę technikę są energooszczędne. Zgodnie z normą prawną wydaną przez Komisję Europejską, dopuszczalna średnia gęstość widmowa mocy promieniowanej izotropowo EIRP (ang. Effective Isotropic Radiated Power) w systemach UWB wynosi -41,3 dBm/MHz [1]. Niestety wprowadzona regulacja emitowanej mocy niekorzystnie wpływa na zasięg łącza, który jest ograniczony. Na podstawie doświadczeń zdobytych w Pracowni Systemów Ultraszerokopasmowych stwierdzono, że ilość poprawnie odebranego sygnału bardzo szybko zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości nadajnika od odbiornika i już [...]

Systemy lokalizacyjne znajdują zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i w środowisku domowym. Można je wykorzystywać w takich obszarach jak: bezpieczeństwo (np. systemy alarmowe), logistyka (lokalizacja i analiza przepływu towarów i ludzi), czy rozrywka (np. gry lokalizacyjne). Typowe zastosowania obejmują m.in. lokalizację i badanie przemieszczania się pracowników w zakładach pracy (np. personelu i chorych w szpitalach), klientów w centrach handlowych, towaru czy sprzętu w składach i halach produkcyjnych. Systemy lokalizacyjne są niezbędne w funkcjonowaniu inteligentnych robotów oraz w tworzeniu tzw. "inteligentnych domów". Korzystając z takich systemów można także lokalizować i śledzić poruszanie się funkcjonariuszy służb podczas akcji ratunkowych. Wzdecydowanej większości s[...]

  ULTRA-WIDEBAND LOCALIZATION SUBSYSTEM IN EIGER NAVIGATION Streszczenie: W artykule przedstawiono smowy podsystem lokalizacyjny stanowią mu EIGER zapewniającego lokalizację zarówno na z wnątrz jak i wewnątrz pomieszczeń. Referat zawiera opi architektury systemu, jego elementów, interfejsu radiowego a także wykorzystanych w systemie technik pomiarow W referacie zamieszczono także przykładowe wyniki bada laboratoryjnych. Abstract: The paper presents UWB positioning system embedded in EIGER navigation system. tains description of the system architecture, nents, radio interface as well as measurement techniques. Results of positioning system laboratory cluded. Słowa kluczowe: UWB, systemy lokalizac nawigacyjne Keywords: UWB, localization systems, navigation systems 1. WSTĘP Celem projektu EIGER, w ramach którego powstał opisywany system lokalizacyjny, było opracowanie rozwiązania umożliwiającego ciągłą lokalizacj podczas przemieszczania się w terenie otwartym i w budynkach. O ile informacja o lokalizacji na zewn pomieszczeń jest z powodzeniem zapewniana przez systemy satelitarne, to na skutek problemów propag cyjnych systemy te nie nadają się do wyznaczania lok lizacji w pomieszczeniach. Potrzeba zapewnienia lokalizacji na zewn i wewnątrz pomieszczeń jest powodem pro wielu ośrodkach prac nad systemami hybrydowymi łączącymi różne techniki w celu zapewnienia ci lokalizacji. Przykładem takich rozwią oparte na układach retransmitujących sygnały nadajn ków GPS w pomieszczeniach [5][8]. Innym sposobem zapewnienia lokalizacji w tych warunkach jest integracji systemów satelitarnych temami wykorzystującymi czujniki i prędkości kątowej w celu predykcji trasy ruchu. Otrzymane wyniki mogą zapewnić wyznaczenie lokal zacji obiektu mimo braku sygnałów systemu satelitarn pl, @Kraków ultraszerokopastanowiący element systecego ze- . opisy pomiarowych. e badań The paper contains system compoas te[...]

  Aktywność człowieka w życiu codziennym jest terminem szeroko stosowanym w geriatrii [1-2]. W szczególności dotyczy on tych podstawowych czynności, które są wyznacznikiem samodzielności osoby starszej w codziennym życiu. Analiza aktywności powinna uwzględniać najbardziej typowe zachowania. Wszyscy ludzie mają takie same podstawowe potrzeby oraz podobne formy aktywności, np. spanie, mycie, jedzenie, picie, oglądanie TV, praca przy biurku, przy komputerze, telefonowanie. Niektóre z nich są dobrymi wskaźnikami kondycji starszych osób [3]. Zdolność starszych osób do regularnego wykonywania tych czynności jest również miarą możliwości samodzielnego życia (mieszkania) w domu. Rozpoznanie i analiza aktywności stają się zatem kluczowymi zadaniami do realizacji w przyszłych systemach monitorowania i oceny stanu ich zdrowia. Systemy monitorowania mogą się przyczynić do poprawy jakości życia osób starszych i ich rodzin oraz do poprawy ich sytuacji zawodowej. W odpowiedzi na te potrzeby wiele ośrodków naukowo-badawczych oraz firm komercyjnych [28-29] realizuje projekty dotyczące zdalnego monitorowania osób starszych. W ciągu ostatniej dekady obserwuje się stały wzrost prac badawczych w tym zakresie. Realizowane są systemy, które potrafią nie tylko rozpoznawać oraz śledzić aktywności osób starszych w ich życiu codziennym, ale także zwracać uwagę na pominięcie jakiejś czynności [4],[5]. Do monitorowania aktywności osób starszych w ich domach są stosowane sensory stacjonarne oraz mobilne (noszone przez użytkownika). Sensory stacjonarne są montowane w określonych miejscach wewnątrz budynku. Sensory mobilne dobrze nadają się do zbierania danych obrazu aktywności w długim okresie czasu. Obecnie codzienne aktywności życiowe mogą być dobrze rozpoznane na podstawie danych zebranych za pomocą sensorów mobilnych (np. akcelerometru, żyroskopu i magnetometru) [6 - 8][30]. Sensory mobilne wykorzystuje się do pomiaru parametrów ruchu użytkownika, sygna[...]