Darba uzdevumi Rezultāti
1 Notikumu reģistrācijas moduļu izstrāde uz specializētas mikroshēmas bāzes un tās eksperimentālie pētījumi jaunu digitālas apstrādes algoritmu pārbaudei.

1. Izstrādātas un izpētītas notikumu laika reģistrācijas metodes, kas ir izturīgas (nekritiskas) pret atvasināta analoga signāla parametru deviācijām, izmantojot: 

 

  • mērīšanas mezgla termostatēšanu,
  • temperatūras kompensāciju elektriskajās formētāja ķēdēs,
  • sekundāra signāla apstrādes metodes, kas nav kritiskas pret tā parametru deviācijām.

 

2. Veikti eksperimentālie pētījumi un inženierrisinājumi, vērsti uz augstas efektivitātes notikumu laika reģistratora radīšanu, ieskaitot:

 

  • efektīvas un robustas kalibrēšanas nodrošināšanu,
  • laika reģistrācijas moduļa kompaktu realizāciju.

 

Temperatūras kompensācijas pielietošana ļāva paplašināt divās un vairāk reizēs taimēšanas temperatūru diapazonu, saglabājot augstu precizitāti bez atkārtotas kalibrēšanas. Efektīva un robusta kalibrēšana vienmēr nodrošina labāko precizitāti plašā temperatūru diapazonā. Jaunajam modulim ir daudz mazāki izmēri, samazināts jaudas patēriņš, labāka precizitāte un augstāka ātrdarbība. Sasniegtie rezultāti kopā ar jaunu apstrādes metodi ļaus izveidot laika notikumu mērīšanas sistēmas prototipu, lai demonstrētu iespējas nodrošināt pikosekunžu precizitāti dažādos pielietojumos (satelītlāzerlokācijā, fluorescences raksturojošo laiku mērījumu spektrometrija, time-of-flight masas spektrometrija u.c.).
2

Ultraplatjoslas impulsu ģenerēšanas moduļa izveide (t.sk. tā salāgošana ar UWB antenām) un ar platjoslas stroboskopisko pārveidotāju iegūto signālu analīze (t.sk. izmantojot vairākas uztverošās iekārtas).

1. Izstrādāts jauns stroboskopiskās „up-and-down” metodes variants ar mainīgu soli, kas ļauj līdz pat 2.5 reizēm samazināt pārveidojuma troksni.

2. Veikti UWB lokatora raidošās/uztverošās iekārtas un uztvertā signāla primārās apstrādes algoritmu testi.

Projektējamais UWB lokators var tikt pielietots medicīnā, bezkontaksta diagnostikā,, signalizācijas sistēmās. Šajā posmā veiktie pētījumi ļaus nākotnē radīt augstas jutības (15 μV vairāku GHz plašā fekvenču joslā) lokatoru.

3

Transportlīdzekļu kā sensoru un aktuatoru mezglpunktu attīstīšana viedu transporta sistēmu izveidei, ietverot dažāda veida iegulto sistēmu pielietojamības izpēti, precīzas pozicionēšanas, adaptīvās kruīzkontroles, efektīvas bezvadu komunikācijas izstrāde.

1. Izstrādāts viedo transporta sistēmu komunikācijas mezglpunkta prototips ar IEEE 802.11p standarta atbalstu.

2. Izveidots datorvadāms bremžu pedāļa vadības bloks, izmantojot pneimatisko sistēmu.

3. Veikti praktiskie kooperatīvas kruīzkontroles testi Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC 2011) sacensībās.

4. Izpētītas Android viedtālruņa platformas izmantošanas iespējas. transportlīdzekļu sensoru tīklu pielietojumos, tai skaitā, ceļa seguma analīzē.

5. Veikta virziendarbības antenu testa stenda uzlabošana un testu automatizācija.

IEEE 802.11p ir 2010. gadā apstiprināts starptautisks standarts viedo transporta sistēmu komunikācijai ar plašām praktiskā pielietojuma iespējām. Šādu standartu atbalstošai bezvadu komunikācijas iekārtai ir milzīgs tautsaimniecības potenciāls, piesaistot industrijas partnerus. Papildus, viedtālruņu, un īpaši Android operētājsistēmas, strauji augošā popularitāte rosina izpētīt šo platformu kā sensoru mezgla risinājumu. Iespējamie tautsaimniecības pielietojumi saistās ar komerciālu Android sensoru tīklu programmatūras risinājumu izstrādi viedo transporta sistēmu pielietojumiem un ceļa infrastruktūras bojājumu identificēšanu, izmantojot iedzīvotāju iesaistīšanos (participatory sensing pieeju).

Turpmākā darbība saistās ar bezvadu mezglpunkta attīstīšanu un testēšanu, un transportlīdzekļu sensoru tīklu pielietojumu izpēti.
4

Bioloģiskas izcelsmes signālu ieguves un to ievades apstrādes sistēmās paņēmienu un apstrādes algoritmu attīstīšana, ieskaitot laika kodēšanas pieeju un kompleksās salāgotās filtrēšanas uzlabojumus.

1. Kompleksā salāgotā filtrēšana vispārināta augstākas kārtas regulāru līnijveida objektu detektēšanai, t.sk. pielietojumiem biomedicīnisku attēlu apstrādei, kā arī uzlabots algoritms, kas novērš „Halo” efekta klātbūtni.

2. Izveidota EEG 10-20 montāžas karte atkarībā no smadzeņu garozas aktivitātes zonām, kā arī novērtēta viena EEG kanāla signāla bezvadu pārraides iespēja, izmantojot laika kodēšanas un asinhrona sigma-delta modulatora metodes.

3. Uzsākta pētniecības tēma viedajiem risinājumiem skoliozes noteikšanai un ārstēšanai, izmantojot sensoru tīklu tehnoloģijas sniegto bioloģisko atgriezenisko saitikā arī izanalizētas jaunas iespējas skoliozes slimības noteikšanai.

4. Izstrādāts prototips skoliozes noteikšanas iekārtai izmantojot 12 sensorus un izveidota skoliozes noteikšanas sistēmas sensoru datu vizualizācijas programma.

EEG interpretējošas ierīces var atvieglot ikdienu cilvēkiem ar kustību traucējumiem, jo to lietošanai nav nepieciešama kustība. Mūsdienās ir aktuāla uz EEG signāla analīzi balstītu spēļu vadības ierīču ražošana, taču šo ierīču spējas pagaidām ir ļoti ierobežotas. Mērķis ir radīt EEG ķiveres prototipu un pievērsties smadzeņu signālu notikumu detektēšanai.

Skolioze ir tikai viena no problēmām, kuru risinājumā liela nozīme ir cilvēka ķermeņa pozīciju atpazīšanai. Konkrētajā gadījumā tas nepieciešams, lai sniegtu pacientam lietderīgu atgriezenisko saiti, tomēr plašākā mērogā pozīciju noteikšana ir svarīga ne tikai medicīnas un diagnostikas, bet arī datu ievades, izklaides un citās jomās. Šajā jomā tuvākie mērķi ir izveidot ikdienā valkājamu ērtu viedo apģērbu, kurš spētu reālā laikā reaģēt uz valkātāja pozām un uz tām atbilstoši reaģēt – ziņot par nekorektām pozām, glabāt ikdienas pozīciju datus ārstēšanas un uzraudzības vajadzībām, un iespējams arī no pozām atpazīt dažādas valkātāja darbības.
5

Uz rotācijas leņķiem balstītas vispārinātas signālu analīzes metožu attīstība, algoritmu realizācija, moduļu izstrāde un pielietojamības izpēte (t.sk. materiālzinātnē).

1. Izstrādāta oriģināla, uz vispārinātajām Hāra funkcijām balstīta, metode epileptisko pīķu detektēšanai.

2. Veikts vispārinātās frekvenčdales salīdzinājums ar klasisko frekvenčdali.

3. Pilnveidots uz vispārinātās frekvenčdales balstīts datu pārraides sistēmas prototips-simulators.

4. Izveidota oriģināla automatizētā sistēma vispārinātās elementārās. rotācijas VHDL koda sintēzei.

5. Izveidots uz parametriskajiem ortogonālajiem pārveidojumiem balstīts 2D spektra analizators/sintezators.

Izveidotā automatizētā sistēma tiks izmantota lai novērtētu uz rotācijām balstītas praktiski realizējamas  sakaru sistēmas parametrus.
6

Tuvas darbības sakaros izmantojamo radioviļņu izplatīšanās modeļu nepilnību un zemas ticamības novērtēšana.

1. Izpētītas metodes radioviļņu izplatīšanās modeļu parametru noteikšanai, ievērojot lēnā fedinga apstākļus.

2. Izpētīts Doplera nobīdes frekvences iespaids uz radioviļņu izplatīšanās modeļu parametriem.

3. Izpētīta programmējamā radio izmantojamā spektra noslodze daļā no Latvijas teritorijas.

Šī posma izpētes rezultāti ļauj novērtēt uztvertā signāla parametrus statikā, t.i. bez objekta kustības. Tālākā izpēte atļaus precizēt uztvertā signāla parametrus kustībā.
7

Trafika piekļuves sistēmas buferatmiņas apjoma un kanāla caurlaidspējas novērtēšanas algoritma un programmatūras izstrāde informācijas pārraides ātruma uzlabošanai, rīku izstrāde transporta līdzekļu pozicionēšanas precizitātes paaugstināšanai, kas kopā ļaus palielināt transporta plūsmu vadības efektivitāti.

1. Izpētīta TCP protokola uzvedība mobilā kanālā.

2. Izpētīts vārteju sastrēguma novēršanas algoritms – RED.

3. Izpētīts TCP protokols mobilajos AD HOC tīklos.

4. Izpētīts IEEE802.11p un WAVE.

5. Eksperimentāli izstrādāts automātiskais radiolokācijas reģistrators satiksmes plūsmas noteikšanai divos kustības virzienos vienlaikus.

6. Veikti pētījumi GPS sistēmas precizitātes uzlabošanai, izmantojot fāzu mērījumus un reāllaika korekciju.

7. Izstrādāts MEMS inerciālo sensoru gadījuma kļūdu mērījumu raksturojuma noteikšanas algoritms, izmantojot Allana variācijas metodi.

8. Veikti pētījumi slīdošā loga un adaptīvā Kalmana filtra  metodes salīdzinājumi dinamisko koordinātu datu filtrācijai, kas parādīja pēdējās metodes priekšrocības vairāku sensoru gadījumā.

Turpinot aizsāktos pētījumus, TET katedra paredz tuvākajos divos gados attīstīt minētos pētījumu virzienus, akcentējot uzmanību uz sekojošiem uzdevumiem:

1. Pētīt transporta plūsmas parametru ietekmi uz tā trafika raksturlielumiem, kas pienāk apkalpošanai bāzes stacijās.

2. Uz moderno matemātisko modeļu bāzes izstrādāt datu plūsmu klasifikācijas sistēmu un klasifikācijas algoritmus (filtru), lai optimizētu ienākošo datu plūsmu optimālu apkalpošanu.

3. Izstrādāt modeļus, kas ļautu optimāli vadīt datu plūsmas bāzes stacijās, minimizētu buferatmiņas apjomu un maksimizētu izejas kanāla caurlaidspēju.

4. Izstrādāt analītisko un imitācijas modeļus, kas ļautu novērtēt bāzes stacijas caurlaidspēju darbā Interneta režīmā.

5. Izstrādāt analītisko un imitācijas modeļus, kas ļautu pētīt pārejas procesus, pārraidot datus bāzes stacijai no kustīgā objekta.

Veikt pētījumus transporta līdzekļu vietas precizitātes noteikšanas uzlabošanai dinamiskā režīmā.
8

Datplūsmu efektīvas pārraides risinājumu izpēte mobilos bezvadu ad-hoc tīklos (MANET) ievērojot m-pakalpojumu kvalitātes (QoS) nodrošināšanas kritērijus sadarbības scenārijiem.

1. Izpētītas metodes m-pakalpojumu radītu datu plūsmu efektīvākai pārraidei, veicot to sadalīšanu vairākās apakšplūsmās pārraidīšanai MANET tīklos pa vairākiem ceļiem.

2. Izstrādāta metode daudzceļu pārraides efektivitātes uzlabošanai MANET tīklos (Multipath routing with adaptive carrier sense).

3. Veikta datormodelēšana fiziskā nesēja jušanas apgabala ietekmes novērtēšanai.

4. Izveidots bezvadu ad-hoc tīkls (testbed) eksperimentāliem pētījumiem.

5. Veikta fiziskā nesēja jušanas ietekme uz daudzceļu datu pārraides efektivitāti reālā eksperimentā (testbed).

Izveidotā eksperimenta vide un izstrādātā metodika datormodelēšanas un eksperimenta rezultātu salīdzināšanai dod iespēju modelēt un eksperimentāli pārbaudīt teorētiskās analīzes gaitā izvirzītās hipotēzes. Kā nākotnes pētījumu un tehnoloģiju attīstības virzieni tiek izvirzīti efektivitātes paaugstināšana daudzu ceļu datplūsmu sadarbības scenārijiem mobilos bezvadu ad-hoc tīklos (MANET) izmantojot OSI starp-līmeņu saites un viedo (cognitive) radio tīklu tehnoloģijas.

Izstrādātie eksperimentālie maketi

Pārskata periodā projektā izstrādāti 5 eksperimentālie maketi:

1. Eksperimentālais makets Nr.01/2011-IMIS/2. Nosaukums: Sinhronizēto testa signālu formētājs

2. Eksperimentālais makets Nr.02/2011-IMIS/2. Nosaukums: Testa impulsu ģenerators ETTG-01

3. Eksperimentālais makets Nr.03/2011-IMIS/2. Nosaukums: Eksperimentālā CRAIMOT funkciju ģeneratora realizācija FPGA

4. Eksperimentālais makets Nr.04/2011-IMIS/2. Nosaukums: Eksperimentālā signālu spektra analizatora realizācija FPGA

5. Eksperimentālais makets Nr.05/2011-IMIS/2. Nosaukums: Nesinusoidālas frekvenčdales datu pārraides sistēmas prototips-simulat