In this paper, we show why the descriptions of the sampled signal used in calculation of its spectrum, that are used in the literature, are not correct. And this finding applies to both kinds of descriptions: the ones which follow from an idealized way of modelling of the signal sampling operation as well as those which take into account its non-idealities. The correct signal description, that results directly from the way A/D converters work (regardless of their architecture), is presented and dis-cussed here in detail. Many figures included in the text help in its understanding.
In this paper, we show that the signal sampling operation considered as a non-ideal one, which incorporates finite time switching and operation of signal blurring, does not lead, as the researchers would expect, to Dirac impulses for the case of their ideal behavior.
The issue of managing the risk associated with introducing changes to the railway system is very important from the point of view of safety management, as any change can significantly reduce the level of safety of a railway system. For this reason, such changes are regulated at the European Union (EU) level through a dedicated legal act known as the Common Safety Method for risk assessment (CSM). The example presented in this paper is a portion of the analysis carried out for an Estonian freight carrier with a bowtie method, which we improved so that it fully complies with the CSM requirements. This analysis concerns a change consisting of allowing the possibility of a freight train being driven by one person (with no assistant driver). The case study presented in the paper, although limited due to confidentially issues, allows a full description of how to use the proposed method in real-world applications.
W niniejszym referacie przedstawiono metodę wyznaczania kierunku przylotu sygnału ultradźwiękowego. Omówiony został problem niejednoznacznych rozwiązań w przypadku, gdy odbiorniki są oddalone od siebie bardziej niż o pół długości fali emitowanego sygnału. Przedstawiono sposób rozwiązania tego problemu. Opisano również wpływ geometrii rozmieszczenia odbiorników na błąd wyznaczanie współrzędnych wektora kierunku przylotu sygnału. Przedstawiono ponadto wyniki symulacji, które pozwoliły ocenić odporność układu pomiarowego na błędy pomiaru czasu przelotu i oszacować ich górną akceptowalną wartość.
EN
This paper presents a method of determining the direction of ultrasonic signal arrival. The problem of ambiguous solutions in the case when the receivers are more distant from each other than by half the wavelength of the emitted signal is discussed. The method od solving this problem is presented. The influence of the geometry of the arrangement of receivers on the error in determining the coordinates of the signal arrival direction vector was also described. The simulation results are also presented. They allowed to assess the resistance of the measuring system to errors in time of flight measurement and to estimate their upper acceptable limit.
Structural health monitoring of aircraft assures safety, integrity and reduces cost-related concerns by reducing the number of times maintenance is required. Under aerodynamic loading, aircraft is subjected to strain, in turn causing damage and breakdown. This paper presents a review of experimental works, which focuses on monitoring strain of various parts of aircraft using optical fibre sensors. In addition, this paper presents a discussion and review on different types of optical fibre sensors used for structural health monitoring (SHM) of aircraft. However, the focus of this paper is on fibre bragg gratings (FBGs) for strain monitoring. Here, FBGs are discussed in detail because they have proved to be most viable and assuring technology in this field. In most cases of strain monitoring, load conditioning and management employs finite element method (FEM). However, more effort is still required in finding the accurate positions in real time where the sensors can be placed in the structure and responds under complex deformation.
A moving average (MA) is a commonly used noise reduction method in signal processing. Several studies on wheeze auscultation have used MA analysis for preprocessing. The present study compared the performance of MA analysis with that of differential operation (DO) by observing the produced spectrograms. These signal preprocessing methods are not only applicable to wheeze signals but also to signals produced by systems such as machines, cars, and flows. Accordingly, this comparison is relevant in various fields. The results revealed that DO increased the signal power intensity of episodes in the spectrograms by more than 10 dB in terms of the signal-to-noise ratio (SNR). A mathematical analysis of relevant equations demonstrated that DO could identify high-frequency episodes in an input signal. Compared with a two-dimensional Laplacian operation, the DO method is easier to implement and could be used in other studies on acoustic signal processing. DO achieved high performance not only in denoising but also in enhancing wheeze signal features. The spectrograms revealed episodes at the fourth or even fifth harmonics; thus, DO can identify high-frequency episodes. In conclusion, MA reduces noise and DO enhances episodes in the high-frequency range; combining these methods enables efficient signal preprocessing for spectrograms.
Most of the theoretical results, as well as methods using OFDM modulation, are obtained in order to increase the rate of information transmission with energy constraints and the bandwidth. For broadband radio access systems, this task is primarily due to the commercial purpose of these systems and the desire of the communications developers to provide high-speed wireless access to the Internet as much as possible at the same time.This article is devoted to the issue of increasing the energy efficiency of radio equipment using modulation orthogonal harmonic carriers under conditions of intentional interference and frequency-selective fading while ensuring a given level of reliability and speed of information transmission.
PL
Większość wyników teoretycznych, a także metod wykorzystujących modulację OFDM, uzyskuje się w celu zwiększenia szybkości transmisji informacji z ograniczeniami energetycznymi i przepustowością. W przypadku szerokopasmowych systemów dostępu radiowego zadanie to wynika przede wszystkim z komercyjnego celu tych systemów i chęci twórców komunikacji, aby zapewnić szybki bezprzewodowy dostęp do Internetu w jak największym stopniu w tym samym czasie. Artykuł poświęcony jest zwiększeniu wydajności energetycznej urządzeń radiowych z wykorzystaniem modulacji ortogonalnych nośników harmonicznych w warunkach zamierzonego zakłócania i selektywnego opadania częstotliwości, przy jednoczesnym zapewnieniu określonego poziomu niezawodności i prędkości transmisji informacji.
Artykuł został poświęcony zagadnieniu widoczności sygnałów świetlnych nadawanych przez sygnalizatory kolejowe i wskaźniki stosowane na liniach kolejowych zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Zostały przedstawione zasady widoczności związane ze stawnością sygnalizacji oraz wynik analizy wymagań zawartych w przepisach i zasad stosowanych przez projektantów w kraju i za granicą. Omówiono genezę standardu sygnalizacji OSŻD i określone w ramach tego standardu długości dróg związanych z widocznością. Na podstawie wniosków ze zgromadzonego materiału zostały zaproponowane zmiany w wytycznych wyznaczania odległości, z której sygnał na sygnalizatorach kolejowych powinien być widoczny i czytelny oraz zasad postrzegania tego sygnału przez kierującego pojazdem trakcyjnym w trakcie zbliżania się do sygnalizatora.
EN
The article is devoted to the issue of visibility of light signals transmitted by railway signals and indicators used on railway lines managed by PKP (Polskie Linie Kolejowe S.A. company). Visibility rules related to signalling combination and the result of the analysis of the requirements contained in regulations and principles applied by designers in Poland and abroad were presented. The genesis of the OSJD signalling standard and the visibility road lengths defined under this standard were discussed. Based on the conclusions of the collected material, changes were proposed in the guidelines for determining the distance from which the signal on railway signals should be visible and legible and the principles of perception of this signal by the train driver when approaching the signal.
On the railroads in seismically active regions, the impact of frequent weak earthquakes accelerates the initiation of defects such as wear and tear, cracks and deformation due to fatigue. An analysis of the types and stages of initiation and development of defects preceding accidents at technical facilities has shown that the registration of the beginning of the latent period of transition of objects to an emergency state based on the results of traditional technologies of analysis of measurement information in the applied control systems in the field of railway transport is delayed owing to the difficulties of noise analysis. The proposed algorithms and noise analysis technologies allow forming corresponding sets of informative attributes to control the beginning of the latent period of accidents. Their use in intelligent noise control systems will improve the safety of this mode of transportation. To this end, it is expedient to create a subsystem for noise seismic hazard warning, i.e., a subsystem for noise control of the onset of the initiation and dynamics of development of changes in the technical condition of the rolling stock, railroad tracks, bridges, tunnels, and other railroad infrastructure facilities.
A research study presents investigations of the influence of the room acoustics on the frequency characteristic of the audio signal playback. First, a concept of a novel spectral equalization method of the room acoustic conditions is introduced. On the basis of the room spectral response, a system for room acoustics compensation based on an equalizer designed is proposed. The system settings depend on music genre recognized automatically. In order to acquire room acoustic characteristics, a series of measurements is performed. The impact of the impulse response on particular genres of music is also presented. In the analysis of impulse responses, examples of concert halls as well as other acoustic spaces are examined. Also, future experiments on sound playback correction are also outlined.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję automatycznego systemu korekcji z uwzględnieniem charakterystyki częstotliwościowej pomieszczenia oraz odtwarzanego gatunku muzycznego. Zaproponowany algorytm - na podstawie charakterystyki częstotliwościowej pomieszczenia - dokonuje kompensacji warunków akustycznych w otoczeniu emitera dźwięku. Dodatkowo, w procesie kompensacji uwzględniana jest zawartość sygnału, tj. gatunku muzycznego. Przedstawiono również wpływ odpowiedzi impulsowej na poszczególne gatunki muzyczne. Podczas analizy odpowiedzi impulsowych przebadano zarówno przykłady sal koncertowych, jak i miejsca codziennego użytku, np. klatka samochodowa czy samochód. Zarysowano również przyszłe prace związane z korekcją i jakością sygnału muzycznego w pomieszczeniach typowo dosłuchowych.
The achieved discrete trigonometric transform allows building of adaptive filters to suit their area of application. By varying the phase shift can be achieved improved quality of source data recovery in case the frequency coefficients undergo distortion. This transformation is well manifested itself in the problem of image compression, showing better results than the discrete cosine transform.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono problemy związane z wyznaczaniem składowych harmonicznych za pomocą transformaty Fouriera. Zaprezentowano sposoby określania tych składowych z wykorzystaniem metod optymalizacji. Zaproponowano procedurę pozwalającą na zwiększenie dokładności wyznaczania składowych harmonicznych, wykorzystującą metody optymalizacji. Pokazano na przykładach korzyści wynikające z wykorzystania metod optymalizacji do wyznaczania składowych harmonicznych.
EN
The paper presents problems related to the determine of harmonic components using Fourier transform. The methods for determining these components using optimization methods. It proposes a procedure for increasing the accuracy of determining harmonic which uses optimization methods. The examples showing the benefits of using proposed methods for determination of the harmonic components are also presented.
The article presents the possibility of using the method of imaging brain activity, LORETA LOw Resolution Electromagnetic TomogrAphy), that can base on electroencephalographical and magnetoencephalographical readings. Thanks to using the above-mentioned method, it is possible to localize the sources of the activity of individual signals registered on the head surface. This is very significant regarding construction of the brain-computer interfaces in order to conduct proper identification and classification of signals obtained during electroencephalography.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article utilizes Savitzky–Golay (SG) filter to eliminate seismic random noise. This is a novel method for seismic random noise reduction in which SG filter adopts piecewise weighted polynomial via leastsquares estimation. Therefore, effective smoothing is achieved in extracting the original signal from noise environment while retaining the shape of the signal as close as possible to the original one. Although there are lots of classical methods such as Wiener filtering and wavelet denoising applied to eliminate seismic random noise, the SG filter outperforms them in approximating the true signal. SG filter will obtain a good tradeoff in waveform smoothing and valid signal preservation under suitable conditions. These are the appropriate window size and the polynomial degree. Through examples from synthetic seismic signals and field seismic data, we demonstrate the good performance of SG filter by comparing it with the Wiener filtering and wavelet denoising methods.
W referacie poruszono problemy związane z ograniczeniem wpływu zaników na sygnały radiowe w systemach MIMO . Wskazano na zjawiska niekorzystne takie jak: korelacja miedzykanałowa, efekt nieredukowalnej stopy błędów (floor effect) występujące przy stosowaniu systemów o dywersyfikacji przestrzennej. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych dotyczących stosowanych algorytmów odbioru typu: ZF, ML, MMSE, MMST.
EN
The article analyses problems of influence of faiding over ICT systems (wireless communication, mainly- MIMO . The models of channel under Rayleigh and Nakagami faiding conditions is studied in detail. The recived’s algorithms as ZF, ML, MMSE, MLST are considered over adaptation MIMO 2x2, 2x3 systems. The results of the analysis are encouraging.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents opportunities of signal analysis using S-transform. Images of the module and the angle of S-transform show the results. These images may be used as models to compare with unknown signals and to detect patterns and anomalies, even in very sophisticated signals.
This article is an introduction to issues related to the brain-computer interfaces (BCI). It introduces the reader to the topic and presents a methodology for scientific research.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę szybkiej spektroskopii impedancyjnej obiektów o wysokich impedancjach (|Zx| > 1 G) z zastosowaniem sygnałów o projektowanych kształtach. Sygnał pobudzenia wytwarzany jest w module DAQ U2531A i doprowadzany na wejście badanego obiektu za pośrednictwem przetwornika cyfrowo-analogowego (CA). Sygnały odpowiedzi proporcjonalne do napięcia na mierzonej impedancji Zx oraz prądu płynącego przez Zx są próbkowane za pośrednictwem przetworników analogowo-cyfrowych (AC) w module DAQ. Widmo impedancyjne wyznaczane jest na podstawie ciągłych transformat Fouriera zarejestrowanych sygnałów. W artykule dokonano porównania właściwości sygnałów pobudzenia, pod kątem dokładności wyznaczania widma impedancyjnego, na przykładzie wieloelementowego dwójnika RC modelującego powłokę antykorozyjną.
EN
A method of fast impedance spectroscopy of objects with high impedance (|Zx| > 1 G) with use of different excitation signals is evaluated in this paper. An excitation signal is generated in U2531A DAQ module and applied to an input of an object through analog-to-digital converter. Response signals proportional to voltage across the impedance Zx and current flowing through Zx are sampled by analog-to-digital converters in the DAQ module. An impedance spectrum of the object is evaluated on the basis of continuous Fourier transforms of acquired signals. In the article excitation signals properties, from the point of view of accuracy of impedance spectrum calculation, were compared. The method is evaluated on an exemplary multi-element two-terminal RC network, which is a model of an anticorrosion coating.
Analysis of the signal formation in SiC sensors including the 10B neutron converter layer is presented. The response of the sensor collected under thermal neutrons during experiment performed in research react BR1 is shown. The experimental response was correctly reproduced by author’s code. Computer simulation allows for detailed analysis of the signal formation in the sensor. Signal coming from the neutron converter was separated and sources of peaks observed in the response are identified.
PL
Analiza tworzenia sygnału w SiC detektorze zawierającym konwerter neutronów bazujący na 10B została zaprezentowana. Pokazano sygnał zebrany przez sensor pod wpływem neutronów termicznych, eksperyment został przeprowadzonym w reaktorze badawczym BR1. Eksperymentalny sygnał został poprawnie odwzorowany przez narzędzie komputerowe stworzone przez autorów. Symulacje komputerowe pozwoliły na szczegółowa analizę tworzenia sygnału, co pozwoliło na odseparowanie sygnału pochodzą cego od konwertera neutronów. Dodatkowo zidentyfikowano źródła piki występujące w odpowiedzi detektora.
W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę systemu LTE, kładąc nacisk na aspekty związane z wprowadzaniem tej technologii na rynek kolejowy w Polsce. Przedstawiono w nim problematykę zawartą w normie PN EN 50159:2010 oraz wnioski dotyczące wykorzystania tej technologii w transmisji radiowej telegramów kolejowych.
EN
The paper presents the general characteristics of the LTE system, with emphasis on aspects related to the introduction of this technology in the railway market in Poland. It presents the issues contained in the standard EN 50159: 2010 and proposals regarding the use of this technology in the radio transmission of rail telegrams.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.