|
|
Classification of Direct and Reflected Signal Using Embedded System
Chalko, Miroslav ; Strnadel, Josef (referee) ; Šimek, Václav (advisor)
This thesis aims to design and implement an algorithm for classification of signals that are used for tracking objects using ultra-wideband technology. The classification method should be able to detect an obstruction between receiver and transmitter, which means to classify signals as those with line of sight (LOS) and non-line of sight (NLOS). This system must be quick and lightweight enough, so real-time detection can be achieved directly in the embedded system. While searching for the solution, multiple classification methods were examined. The best-performing ones involved numerous variants of decision tree classifiers. Considering the restricted computing power of embedded devices, random forest classifier was chosen as the final solution. This classification method was able to achieve accuracy of up to 89% while evaluating the dataset. When deployed in real-life environment, it was able to detect an object between transmitter and receiver. Classification and calculation of parameters takes 6000 instruction cycles and the algorithm fits into 4kB of memory. Results of this thesis enable improvement of existing solutions for detection of NLOS signals that degrade tracking performance. This will boost the accuracy of localization while tracking objects in indoor environments.
|
|
|
Communication systems based on MB-OFDM
Škapa, Martin ; Šebesta, Vladimír (referee) ; Maršálek, Roman (advisor)
The aim of the Master’s Thesis is to describe ideas of the MB-OFDM principle that represents the possibility of OFDM principle implementation in ultra wideband systems. There are compared physical layers of the IEEE 802.15.3a and the ECMA-368 standard which include the MB-OFDM principle. In practical part of the thesis, there was created a model of ECMA-368 physical layer in MATLAB environment including CDMA access principle. Finally, the MB OFDM system resistance against disturbance and the Peak-to-Average-Power Ratio is analyzed and commented.
|
|
|
Algorithm Development for Automatic Placement of Positioning System Reference Units
Průdek, David ; Strnadel, Josef (referee) ; Šimek, Václav (advisor)
This diploma thesis describes designing and implementing the algorithm for automatic placement of the real-time localization system reference units. The algorithm is supposed to work with RTLS of the company Sewio Networks. The content of this thesis covers localization options in sensor networks and it is focused on UWB wireless technology. This thesis defines the use case of the designed feature and the principles of the most important parts for the correct outcome. Furthermore, the thesis contains implementing details and the way of integration into the Sewio RTLS. The last part presents the testing results of the created function and proposes future improvements.
|
|
|
Indoor Detection of People Based on Vital Sign Sensing
Plaček, Dan ; Heidari, Mona (referee) ; Drahanský, Martin (advisor)
V dnešní době chytrých domácností a velkého důrazu kladeného na ochranu dat, je žádoucí provádět detekci přítomnosti člověka a také jeho zdravotního stavu anonymně, a to za pomoci jeho vitálních funkcí. Cílem této práce je provést detekci osob na základě jejich vitálních funkcí, konkrétně tepu a dechu. Za tímto účelem je navržen algoritmický přístup a následně je implementováno řešení. Tep a dech je snímán UWB a FMCW radarem, následně jsou získaná data zpracována a zmíněné vitální funkce jsou extrahovány. V práci je také představeno experimentální měření a jeho výsledky.
|
|
|
Infrastructure for Testing and Deployment of the Real-Time Localization Platform
Ormoš, Michal ; Pluskal, Jan (referee) ; Veselý, Vladimír (advisor)
Táto práca je prípadovou štúdiou postupného vývoja a nasadzovania lokačného softwaru v reálnom čase. Cieľom tejto práce je zrýchliť tento proces. Zvolený problém bol vyriešený s konvenčnými testovacími nastrojmi, vlastným nástrojom pre generovanie sieťovej prevádzky lokalizačnej platformy a nástrojmi CI/CD Gitlab. Prínosom tejto práce je zrýchlenie vývoja, zaručenie kvality vyvijaného softwaru a predstavenie spôsobu ako platformu pre lokalizáciu v reálnom čase testovať.
|
|
|
Antenna for broadband impulse signal
Smutný, Martin ; Kořínek,, Tomáš (referee) ; Drexler, Petr (advisor)
The thesis describes retrievals of broadband antennas for VHF and UHF. It focuses on a compact antenna, potentially suitable for detecting electromagnetic impulses generated by electrical discharges in the dielectric oil in power transformers. This pulse signals are very steep with hundreds pico seconds rising edge. The thesis presents basic characteristics of antennas and selects those which have a major influence on the possibility of using the antenna in selected application. The appropriate antena is selected and proposal its geometrical parameters is discussed. The geometry of the selected antenna is designed for working bandwidth from about 200 MHz to about 1000 MHz. The newly designed double discon antenna is simulated and dimensions are optimized. Antenna is made and key characteristics of the antenna important for evaluate the ability of detecting the above-identified pulsed signals is measured. Antenna is compared with gain and characteristic of monocone antenna. Acquired knowledge and measured data are evaluated.
|
|
|
Intra- and Out-of-Vehicle Channel Measurements and Modeling
Kukolev, Pavel ; Masopust, Jiří (referee) ; Wieser, Vladimír (referee) ; Prokeš, Aleš (advisor)
Disertační práce je zaměřena na měření a modelování kanálu uvnitř a vně vozidla pro komunikaci a lokalizaci. Pro účely vytvoření integrovaného inteligentního dopravního systému ITS (Intelligent transportation system) je důležitý odhad vlastnosti kanálů pro vnitřní a venkovní scénáře. Za tímto účelem je vhodné provést řadu činností, které jsou obsahem disertační práce: Simulace fyzické vrstvy 802.11p, její srovnávání s 802.11a, měření kanálu pro různé scénáře pro 802.11p a pro širokopásmový systém (UWB), vytvoření modelů kanálů pro 802.11p a UWB a výzkum vlastností lokalizace založené na měření v pásmu UWB. Výzkum komunikace vozidla s okolím založená na IEEE 802.11p standardu. Jedním z cílů disertační práce je ukázat rozdíly mezi standardy fyzické vrstvy IEEE 802.11a a IEEE 802.11p prostřednictvím simulace s použitím modelu kanálu HIPERPLAN/2. V práci je uvedena simulace přenosu signálu 802.11p kanálem ITU-R M.1225 s odlišným zpožděním a středním výkonem (pro chodce a vozidla). Vliv kanálu na signál je analyzován za použití simulace v prostředí MATLABu pomocí vyhodnocení chybovosti. Určení vlastností kanálů v kmitočtovém pásmu 5,8 GHz pro standard IEEE 802.11p a UWB. Experimenty byly prováděny pro vnitřní a vnější prostředí vozidla. Bylo zjištěno, že pro protokol 802.11p může být trend (dlouhodobý vývoj) profilu PDP (power delay profile) nejlépe aproximován pomocí modelu obsahujícího dvě klesající exponenciální funkce, na rozdíl od Saleh-Valenzuelova (S-V) modelu, který je více vhodný pro UWB systémy pracující v pásmu 3 až 11 GHz. Vytvoření odpovídající impulzní odezvy (CIR) s využitím trendu PDP. Informace o CIR byla použita pro simulaci 802.11p za účelem vyhodnocení chybovosti při použití Ricianova modelu. Výsledky odhadu BER ukazují vhodnost protokolu pro vnitřní a vnější prostředí bezdrátových aplikací. Výsledky simulací dále ukazují, že se chybovost zásadně nemění a proto je možné určit střední křivku BER pro celou sadu změřených dat. Určení vlivu malé změny polohy antény na vlastnosti kanálu. Práce ukazuje náhodnost parametrů UWB kanálu pro malé změny polohy antény okolo vozidla, zaparkovaného v podzemní garáži. Ztráty šířením jsou monotónně rostoucí se vzdáleností, avšak náhodně se mění v závislosti na úhlu a výšce antén, a proto je vyhodnocení vzdálenosti pomocí síly signálu pro tyto scénáře nevhodné. Na druhé straně může být pro spolehlivé určení vzdálenosti bez ohledu na úhel nebo výšku antény použita doba příchodu prvního svazku. Ověření vlivu změn konfigurace kanálu na parametry S-V modelu. Práce demonstruje závislost parametrů Saleh-Valenzuela modelu v na vzdálenosti a výšce antén, avšak ukazuje, že jejich průměrné hodnoty jsou blízké IEEE 802.15.3 standardu. Ověření možnosti lokalizace pomocí metody TOA (time of arrival). Vzdálenost mezi anténami byla určena z profilu PDP s využitím lineární závislosti vzdálenosti na zpoždění. Souřadnice vysílací antény byly nalezeny pomocí dvou přijímacích antén pomocí 2-D lokalizační techniky TOA. Porovnání vypočtených souřadnic s původními vykazuje chybu menší než 6%, což ukazuje vhodnost navrženého přístupu pro lokalizaci vozidel.
|
|
|
Drone localization and navigation in a familiar environment without GNSS
Pintér, Marco ; Janoušek, Jiří (referee) ; Raichl, Petr (advisor)
This thesis is aimed at development of the localization system without using GNSS. The first part describes technologies, enable determination of position in the area. Methods for determining distance between transmitter and receiver are also described. In the next part of the thesis describes ROS communication form with flight controller PixHawk. On the basis of the acquired knowledge is described choosage of preferred technology and method of determination of the distance between transmitter and receiver.
|
|
|
Automatic Determination of Positioning System Devices Coordinates from Point Cloud Data
Bucher, Michal ; Vašíček, Zdeněk (referee) ; Šimek, Václav (advisor)
Thesis describes the problem and solution of detecting anchors of localization systems and evaluating anchor position in 3D space. Position system from Sewio Networks s. r. o. requires position in 3D space for individual anchors. These anchors then gather informations about the position of individual tags in their range. The work describes some commonly used technologies for object detection and 3D data reconstruction. Compares the existing solutions in context of this work. Based on the results chooses one approach and implements it. Final gathered data with implementation are compared with real existing measurements used in the RTLS Sewio Networks s. r. o. system.
|
|
| |
guest ::
