Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Adaptacja częstotliwości próbkowania jako metoda kompandowania w modulacjach różnicowych

100%

Golański R.

|

2001

|

tom Vol. 47, z. 2

161-183

PL

Dokonano charakterystyki dotychczasowych osiągnięć w dziedzinie badań modulacji różnicowych z nierównomiernym próbkowaniem. Na bazie reguły maksymalizacji SQNR Abate'a wyznaczono zalezności opisujące poszczegulne parametry wyjściowe modulatora NSDM w funkcji zmian częstotliwości próbkowania. Udowodniono, że dla modulacji NSDM istnieje krok kwantyzacji ∆, przy którym, zmieniając częstotliwość próbkowania, można uzyskać minimum szumów kwantyzacyjnych zarówno przy minimalnym jak i maksymalnym poziomie mocy sygnału wejściowego. W oparciu o funkcję Lambert W wyznaczo graniczne wartości częstotliwości próbkowania, które zapewniają wymaganą dynamikę przy minimalnych szumach kwantyzacji. Przedstawiono dwa sposoby wyznaczania kroku kwantyzacji dla granicznych poziomów sygnału wejściowego. Dokonano analizy wzajemnych relacji pomiędzy parametrami wewnętrzynymi modulatora NSDM i przedstawiono je w postaci graficznej. Zależności te pozwalają na ustalenie logicznego sposobu postępowania podczas doboru parametrów modulatorów z adaptacją częstotliwości próbkowania. Zaprezentowano kilka przykładowych diagramów wskazujacych na poprawną kolejność i sposób doboru parametrów modulatorów różnicowych ze zmienną szybkością próbkowania.

EN

Fundamental works of Hawkes, Un, Zhu and Abate, are shortly presented. Some results in the paper are based upon previously obtained formulas for DM and ADM delta modulators. The staircase in the delta modulation system can be adapted to the amplitude variations of a input signal by varying sampling frequency (Nonuniform Sampling Delta Modulation method). In the article signal to noise formula for NSDM modulator having a random inputs is shown. The calculation method of the minimum (fpmin) and maximum (fpmax) sampling frequency based on changing of the slope overload factor is presented in this paper. Design of the parameters (fpmin' fpmax and quantization step size ∆) for NSDM delta modulator is derived. Formula of maximization SQNR for different power levels of the input signal by means of various sampling frequency in the NSDM modulation is the main effect of discussion. The paper presents analytical and graphical dependences between the most important parameters of the NSDM. These dependences help to establish a method of procedure during the choice of the parameters of the NSDM modulator. This relationships could be the base to design of a non-uniform sampling modulators. Some example of design of the parameters is presented.

2

Badania symulacyjne modulacji różnicowych ze zmienną częstotliwością próbkowania

100%

Golański R.

|

2004

|

tom Vol. 50, z. 3

343-364

PL

Zaprezentowano wyniki symulacyjnych badań parametrów wyjściowych dwóch rodzajów modulacji różnicowych, z których NS-DM posiada możliwość kompandowania jedynie częstotliwości próbkowania natomiast ANS-DM zapewnia również kompandowanie kroku kwantyzacji. Badaniami objęto cztery podstawowe parametry wyjściowe: współczynnik SNR, (SNRmax ), średnią częstotliwość próbkowania fsavg, współczynnik kompresji CF i zakres dynamiki DR. Maksymalizacja SNR, CF, DR i minimalizacja fsavg stanowiła podstawowe kryteria poszukiwania optymalnych parametrów zewnętrznych. Ustalono, że dla modulacji NS-DM i ANS-DM maksymalna wartość współczynnika SNR zależy od wartości średniej częstotliwości próbkowania fsavg (krok kwantyzacji decyduje jedynie o tym, przy jakim poziomie mocy to maksimum wystąpi). Wyniki badań wskazują na logarytmiczny charakter zależności SNRmax [DB]=g(fsavg ). Wykazano symulacyjnie wyższą efektywność kodowania sygnałów niestacjonarnych przez modulatory różnicowe ze zmienną szybkością próbkowania niż przez modulatory ze stałą częstotliwością. Badania symulacyjne potwierdzają wyniki analiz matematycznych, że całkowity zakres dynamiki modulacji ANS-DM jest w [DB] równy sumie zysków kompandacji od każdego z adaptowanych parametrów. W efekcie modulacja ANS-DM wykazuje w porównaniu z modulacjami z kompandacją tylko jednego parametru (CFDM i NS-DM) nie tylko wzrost dynamiki DR, ale także współczynnika SNRmax. Wyznaczony na podstawie badań symulacyjnych współczynnik kompresji wynosi około 2 dla modulacji CFDM i NS-DM oraz około 3 dla modulacji ANS-DM.

EN

Author have been decided to investigate variable rate delta coding systems because of it's theoretical improvements over coding delta systems with fixed rate, especially for non-stationary input signals. Computer simulation results are presented. Characteristics of SNR ratio as a function of input signal level of NS-DN, ANS-DM modulation and the conventional LDM, CFDM have been obtained. The paper presents in graphical form dependences between the most important output parameters of the NS-DM and ANS-DM modulation. The performance of the SNR ratio, bit rate average, dynamic range and compression ratio is discussed. Simulation investigations for input signals in the form of wave files on the emulator of LDM, CFDM, NSDM and ANS-DM have been carried out. Results of simulation investigations concerning the performance of these modulations have been compared. The following general comments can be made. It was measured, that BRavg is the parameter, which in decisive manner influences on SNRmax value in delta modulation systems with variable-sampling-rate (Fig. 3, 4, 7, 9). The maximum SNR ratio is greater by about 6 dB for variable-sampling delta system than LDM for stationary signals. Using for coding non-stationary signals the delta modulation with variable-sampling-rate one can improve SNRmax by 2 to 9 dB over the fixed-rate adaptive schemes (Fig. 2-9). The shape of the curves of SNR ratio as a function of input signal power is similar for both variable- and fixed-sampling delta systems (Fig. 5, 8, 9). The change of dynamic range from the f s adaptation is smaller then the change from the step size adaptation, which is constant and equal to 6 decibels per octave of the step size change (Fig. 9). The total dynamic range of the ANS-DM modulation is a product of the dynamic range derived both from sampling frequency and step size adaptation (Fig. 9). Hence, ANS-DN modulation guarantees the same range as in case of the adaptive modulations where only single parameter is adapted, but at the within range of the each parameter. In practice, it is reflected by the increase of maximum value of SNR (Fig. 9). The doubly adapted delta systems (eg ANS-DM) require a lower BRavg, and have a greater DR than the systems with step size adapted only. The ANS-DM modulation is modest in complexity compared with other medium range speech coders, but yields good performance regardless of channel conditions. The results of computer simulation of the NS-DM and ANS-DM performances agree well with the theoretical evaluations [23, 23]. As seen from the results of computer simulation variable-rate-sampling improves the performances of delta modulations, at conversion of the highly non-stationary signal (i.e. speech and television).

3

New Synchronization Method for Transmission Systems with Variable Length of Bits

51%

Godek J. , Golański R. , Kołodziej J. , Stępień J.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2015

|

tom Vol. 61, No. 1

31-36

EN

Based on the Spartan 3E evaluation module, a flexible platform for the implementation of different algorithms for A/D conversion was developed. The aim of presented work was to improve the concept of the sampling rate adaptation to the input signal rate of change in terms of practical issues including synchronization of delta codecs. The new, original synchronization method, useful in systems dedicated for transmission of variable duration of bits was proposed and experimentally verified. Performed measures and observations have shown elimination of the synchronization lose phenomenon.

4

System automatyki budynkowej z interfejsami ZigBee

51%

Stępień J. , Kołodziej J. , Ostrowski J. , Golański R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

tom Vol. 53, nr 12

116-120

PL

W artykule przybliżono podstawowe zasady funkcjonowania sieci sensorowych opartych o protokół ZigBee. Scharakteryzowano mechanizmy wykorzystane do transmisji w warstwach fizycznej i łącza danych oraz wytyczne do tworzenia warstw sieciowej i aplikacyjnej, niezbędne do funkcjonowania sieci. Jako przykład praktycznego systemu wykorzystującego technologię ZigBee przedstawiono prosty i tani system automatyki domowej, przeznaczony do wykorzystania w małych budynkach lub mieszkaniach. System umożliwia monitorowanie stanu pomieszczeń za pomocą zestawu czujników oraz sterowanie prostymi urządzeniami elektrycznymi, np. grzewczymi lub oświetleniowymi. Ponadto system może zostać wykorzystany jako zabezpieczenie mieszkania i układ informujący o wystąpieniu alarmu wykrytego przez czujniki ruchu.

EN

In article the fundamental principles of the sensor networks based on ZigBee protocol was described. Data transmission mechanisms used in the physical and data link layers as well as guidelines for creating the network and application layers necessary for the proper functioning of this network type was shortly characterized. As an example of a practical system using this transmission technology, a simple and inexpensive building automation system, intended for use in small buildings or apartments was proposed. The system allows to monitor the status of places using a set of sensors and simply control electrical devices such as heating or lighting appliances. This solution can be used in many other manner also as specific security system indicating the occurrence of movement, detected by sensors.

5

Modulatory ∆ z adaptacją interwału próbkowania : rozwiązania predyktorów w technologii CMOS

51%

Golański R. , Godek J. , Kołodziej J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

tom Vol. 53, nr 9

157-162

PL

Modulacja delta z adaptacją odstępu próbkowania jest obiecującą metodą 1-bitowej konwersji a/c, ze względu na swoje właściwości kompresyjne oraz uzyskiwaną jakość przetwarzania, szczególnie przy pracy z sygnałem niestacjonarnym o dużej dynamice. Celem artykułu jest porównanie parametrów (powierzchnia, pobór mocy, stopień komplikacji układów logiki sterującej) predyktora wykorzystującego wielobitowy przetwornik c/a i rozwiązania z integratorem paczkowym, obu realizowanych w technologii CMOS (proces AMS 350 nm). Wykazano, iż rozwiązanie kodeka z predyktorem w postaci integratora paczkowego posiada przy zbliżonych wyjściowych parametrach przetwarzania, mniejszą powierzchnię, zużywa mniej energii i wymaga mniejszych zasobów logiki sterowania.

EN

Delta modulation with a sampling interval adaptation is key method of 1-bit a/d conversion, due to its compression properties and high processing quality, especially when coding nonstationary signal with high dynamics. In the most common solutions, it is proposed to apply in prediction loop a multi-bits d/a converter supplemented by digital accumulator. The aim of the article is to compare the predictor parameters (the area, the power, the complications of logic controller degree) using multi-bit d/ a converter and parcelling integrator, both of the solutions implemented in CMOS technology (process AMS 350nm). There was proved that the solution of the of codec with the predictor in the form of the parcelling integrator, has similar processing quality to classical approach, but reaches less surface area, uses less power, and requires less resources of logic control circuits.

6

Precise Time Distribution and Time Synchronized Transmission Aspects in the Industrial Ethernet Networks

45%

Stępień J. , Kołodziej J. , Dziurdzia P. , Machowski W. , Golański R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

tom R. 89, nr 12

37-40

EN

In the article the main principles of transmissions in the Industrial Ethernet are described with the special attention to the real time transmission implementations. The requirements for transmissions in automation and control systems and the possibility of their realization using synthesized TCP/IP and Ethernet protocols are discussed. Additionally some practical aspects of ultra-precise clock signal distribution are presented.

PL

W artykule przedstawiono główne zasady transmisji w przemysłowych sieciach Ethernet, ze szczególnym uwzględnieniem transmisji realizowanych w czasie rzeczywistym. Omówiono wymagania stawiane procesowi transmisji w systemach automatyki i układach kontrolnosterujących oraz dokonano analizy możliwości ich realizacji przy wykorzystaniu stosu protokołów TCP/IP oraz sieci Ethernet. Ponadto przedstawiono w zarysie metody dystrybucji ultra-precyzyjnego sygnału zegarowego.

7

Buforowanie danych w systemie transmisyjnym z koderem a/c i c/a o nierównomiernym próbkowaniu

45%

Kołodziej J. , Stępień J. , Machowski W. , Golański R. , Godek J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

tom R. 93, nr 12

221--226

PL

W artykule omówiono problematykę przesyłania strumienia danych powstałych na wyjściu kodera a/c o nierównomiernym próbkowaniu. Skoncentrowano się na omówieniu buforowania asynchronicznego strumienia bitów na wyjściu kodera w celu jego przesłania poprzez sieci o stałej szybkości transmisji. Wnioski wypływające z przeprowadzonych badań odpowiadają na pytanie czy i w jaki sposób można stosować jednobitowe kodeki delta do rejestracji kształtu sygnałów analogowych oraz ich przesyłania poprzez współczesne systemy transmisyjne.

EN

The article discusses the issues of stream data transfer generated at the output of the a/d converter with non-uniform sampling. Analysis focus on buffering of asynchronous bit stream and sending it by network with constant bit rate. Conclusions of the study answer to the questions: whether and how to use one-bit delta codecs to register the shape of analogue signals and how to arrange the transmission through the modern systems.

8

Zmodyfikowany protokół Ethernet w systemach samochodowych

45%

Stępień J. , Kołodziej J. , Machowski W. , Golański R. , Godek J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

tom R. 93, nr 2

192--197

PL

W artykule przedstawiono modyfikacje klasycznego protokołu Ethernet w celu dostosowania go do wymagań stawianych przez systemy transmisyjne w przemyśle samochodowym. Omówiono wykorzystanie protokołu w diagnostyce „on-board” i systemach multimedialnych. Omówiono również perspektywiczne, ale wymagające największych modyfikacji sprzętowo-protokołowych, możliwości wykorzystania Ethernetu do tworzenia sieci szkieletowych, łączących komputery pokładowe z systemami zewnętrznymi w ramach ogólnej struktury Internetu.

EN

In the paper modifications introduced into standard Ethernet protocol to suit it for automotive industry requirements are presented. Issues related to possible use of Ethernet for on-board diagnostics and multimedia systems are discussed in detail. Future and most prospective possible implementations for creating backbone networks linking onboard modules with external nodes within entire Internet, requiring significant modifications both in hardware as well as protocols are also presented.

9

A Concept of a Self-Powering Heat Meter

45%

Dziurdzia P. , Machowski W. , Stępień J. , Kołodziej J. , Golański R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

tom R. 89, nr 12

33-36

EN

In the paper a concept and a study of a self-powering solution for heat energy consumption measurement in home or industrial heating systems is presented. The batteryless heat meter, equipped with a wireless transceiver could constitute a long life completely autonomous device that would not need any servicing nor power sources replacement. The proposed thermoelectric generator attached to a heat source can provide single miliwatts of power when the temperature difference exceeds a few grades.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję i studium rozwiązania samo-zasilającego się licznika energii cieplnej dla systemu ogrzewania mieszkań i/lub powierzchni przemysłowych. Miernik energii cieplnej pracuje bez baterii i wyposażony jest w bezprzewodowy system nadawczoodbiorczy system, który może pracować dostatecznie długo jako system autonomiczny nie wymagający serwisowania czy wymiany źródeł zasilających. Dołączony do źródła ciepła generator termoelektryczny może dostarczać mocy rzędu kilku miliwatów gdy różnica temperatur na grzejniku przekracza kilka stopni Celsjusza.

10

Estymacja produkcji energii elektrycznej małej elektrowni wiatrowej na bazie mapy wietrzności

45%

Ostrowski J. , Kołodziej J. , Golański R. , Soliński I. , Stępień J.

|

tom R. 58, nr 12

1048-1052

PL

Artykuł poświęcony jest problematyce wykonywania pomiarów wietrzności, wykorzystywanych do estymacji wielkości energii produkowanej przez elektrownie wiatrowe różnych mocy. Dostępne, profesjonalne opracowania map wiatru w Europie nie obejmują obszaru Polski, można spotkać jedynie estymacje zasobów energetycznych wiatru opracowywane na postawie pomiarów pochodzących z lokalnych stacji metrologicznych. W artykule przestawiono uwarunkowania prawne wykonywania takich pomiarów, metodykę ich prowadzenia oraz przykłady wykonanych instalacji pomiarowych dla wybranych lokalizacji.

EN

The paper focuses on the issues of wind measurements to estimate the amount of energy produced by a wind power station. The European Commission assumes that the amount of electricity generated by renewable sources will increase during a few next years [16]. The development of modern technologies promotes growing availability of electricity production from the wind, even for households. Taking into account the fact that the wind is not a stable source of energy, when designing the power grid it is necessary to predict the wind resources [5]. Available, professionallyprepared, well organized wind resources located in Europe do not include the area of Poland (Fig.1). There can be met only wind energy resources developed on the basis of measurements from the local metrological station [7], that do not reference to the vertical wind profile. In the first section of the paper legal and economic considerations of wind plant station building are presented. The authors point the accuracy of wind measurements as the key point for energy estimation. In the next section the methodology of measuring the wind resources is discussed, while in Section 3 the measurement equipment designed and tested in the Department of Electronics is described (Fig.2). Based on the logger collected data, the wind energy analysis in WASP [9] program is presented (Fig.4). The result is used to estimate the wind energy in the area located 3 km far from the logger position. Implementation of the presented methodology and apparatus for measurements of the wind speed and direction will help to accelerate the development of distributed wind energy in Poland.