Contribution to Efficient Use of Narrowband Radio Channel

Předkládaná práce se soustředí na problematiku využívání úzkopásmového rádiového kanálu rádiovými modemy, které jsou určené pro průmyslové aplikace pozemní pohyblivé rádiové služby, specifikované v dominantní míře Evropským standardem ETSI EN 300 113. Tato rádiová zařízení se používají v kmitočtových pásmech od 30 MHz do 1 GHz s nejčastěji přidělovanou šířkou pásma 25 kHz a ve většině svých instalací jsou využívána ve fixních nebo mobilních bezdrátových sítích. Mezi typické oblasti použití patří zejména datová telemetrie, aplikace typu SCADA, nebo monitorování transportu strategických surovin. Za hlavní znaky popisovaného systému lze označit komunikační pokrytí značných vzdáleností, dané především vysokou výkonovou účinnosti datového přenosu a využívaní efektivních přístupových technik na rádiový kanál se semiduplexním komunikačním režimem. Striktní požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu umožňují těmto zařízením využívat spektrum i v oblastech kmitočtově blízkým jiným komunikačním systémům bez nutnosti vkládání dodatečných ochranných frekvenčních pásem. Úzkopásmové rádiové komunikační systémy, v současnosti používají převážně exponenciální digitální modulace s konstantní modulační obálkou zejména z důvodů velice striktních omezení pro velikost výkonu vyzářeného do sousedního kanálu. Dosahují tak pouze kompromisních hodnot komunikační účinnosti. Úpravy limitů příslušných rádiových parametrů a rychlý rozvoj prostředků číslicového zpracování signálu v nedávné době, dnes umožňují ekonomicky přijatelné využití spektrálně efektivnějších modulačních technik i v těch oblastech, kde je prioritní využívání úzkých rádiových kanálů. Cílem předkládané disertační práce je proto výzkum postupů směřující ke sjednocení výhodných vlastností lineárních a nelineárních modulací v moderní konstrukci úzkopásmového rádiového modemu. Účelem tohoto výzkumu je efektivní a „ekologické“ využívání přidělené části frekvenčního spektra. Mezi hlavní dílčí problémy, jimiž se předkládaná práce zabývá, lze zařadit zejména tyto: Nyquistova modulační filtrace, navrhovaná s ohledem na minimalizaci nežádoucích elektromagnetických interferencí, efektivní číslicové algoritmy frekvenční demodulace a rychlé rámcové a symbolové synchronizace. Součástí práce je dále analýza navrhovaného řešení z pohledu celkové konstrukce programově definovaného rádiového modemu v rovině simulací při vyšetřování robustnosti datového přenosu rádiovým kanálem s bílým Gaussovským šumem nebo kanálem s únikem v důsledku mnohacestného šíření signálu. Závěr práce je pak zaměřen na prezentování výsledků praktické části projektu, v níž byly testovány, měřeny a analyzovány dvě prototypové konstrukce rádiového zařízení. Tato finální část práce obsahuje i praktická doporučení, vedoucí k vyššímu stupni využitelnosti spektrálně efektivnějších komunikačních režimů v oblasti budoucí generace úzkopásmových zařízení pozemní pohyblivé rádiové služby.he industrial narrowband land mobile radio (LMR) devices, as considered in this dissertation project, has been subject to European standard ETSI EN 300 113. The system operates on frequencies between 30 MHz and 1 GHz, with channel separations of up to 25 kHz, and is intended for private, fixed, or mobile, radio packet switching networks. Data telemetry, SCADA, maritime and police radio services; traffic monitoring; gas, water, and electricity producing factories are the typical system applications. Long distance coverage, high power efficiency, and efficient channel access techniques in half duplex operation are the primary advantages the system relays on. Very low level of adjacent channel power emissions and robust radio receiver architectures, with high dynamic range, enable for a system’s coexistence with various communication standards, without the additional guard band frequency intervals. On the other hand, the strict limitations of the referenced standard as well as the state of the technology, has hindered the increase in communication efficiency, with which the system has used its occupied bandwidth. New modifications and improvements are needed to the standard itself and to the up-to-date architectures of narrowband LMR devices, to make the utilization of more efficient modes of system operation practically realizable. The main objective of this dissertation thesis is therefore to find a practical way how to combine the favorable properties of the advanced nonlinear and linear digital modulation techniques in a single digital modem solution, in order to increase the efficiency of the narrowband radio channel usage allocated to the new generation of the industrial LMR devices. The main attention is given to the particular areas of digital modem design such as proposal of the new family of the Nyquist filters minimizing the adjacent channel interference, design and analysis of the efficient algorithms for frequency discrimination, fast frame and symbol

Deep learning in the wild

Invited paperDeep learning with neural networks is applied by an increasing number of people outside of classic research environments, due to the vast success of the methodology on a wide range of machine perception tasks. While this interest is fueled by beautiful success stories, practical work in deep learning on novel tasks without existing baselines remains challenging. This paper explores the specific challenges arising in the realm of real world tasks, based on case studies from research & development in conjunction with industry, and extracts lessons learned from them. It thus fills a gap between the publication of latest algorithmic and methodical developments, and the usually omitted nitty-gritty of how to make them work. Specifically, we give insight into deep learning projects on face matching, print media monitoring, industrial quality control, music scanning, strategy game playing, and automated machine learning, thereby providing best practices for deep learning in practice

The Essential Role of Securities Regulation

This Article posits that the essential role of securities regulation is to create a competitive market for sophisticated professional investors and analysts (information traders). The Article advances two related theses-one descriptive and the other normative. Descriptively, the Article demonstrates that securities regulation is specifically designed to facilitate and protect the work of information traders. Securities regulation may be divided into three broad categories: (i) disclosure duties; (ii) restrictions on fraud and manipulation; and (iii) restrictions on insider trading-each of which contributes to the creation of a vibrant market for information traders. Disclosure duties reduce information traders\u27 costs of searching and gathering information. Restrictions on fraud and manipulation lower information traders\u27 cost of verifying the credibility of information, and thus enhance information traders\u27 ability to make accurate predictions. Finally, restrictions on insider trading protect information traders from competition from insiders that would undermine information traders\u27 ability to recoup their investment in information. Normatively, the Article shows that information traders can best underwrite efficient and liquid capital markets, and, hence, it is this group that securities regulation should strive to protect. Our account has important implications for several policy debates. First, our account supports the system of mandatory disclosure. We show that, although market forces may provide management with an adequate incentive to disclose at the initial public offering (IPO) stage, they cannot be relied on to effect optimal disclosure thereafter. Second, our analysis categorically rejects calls to limit disclosure duties to hard information and self-dealing by management. Third, our analysis supports the use of the fraud-on-the-market presumption in all fraud cases even when markets are inefficient. Fourth, our analysis suggests that in cases involving corporate misstatements, the appropriate standard of care should, in principle, be negligence, not fraud

The Essential Role of Securities Regulation

This Article posits that the essential role of securities regulation is to create a competitive market for sophisticated professional investors and analysts (information traders). The Article advances two related theses-one descriptive and the other normative. Descriptively, the Article demonstrates that securities regulation is specifically designed to facilitate and protect the work of information traders. Securities regulation may be divided into three broad categories: (i) disclosure duties; (ii) restrictions on fraud and manipulation; and (iii) restrictions on insider trading-each of which contributes to the creation of a vibrant market for information traders. Disclosure duties reduce information traders\u27 costs of searching and gathering information. Restrictions on fraud and manipulation lower information traders\u27 cost of verifying the credibility of information, and thus enhance information traders\u27 ability to make accurate predictions. Finally, restrictions on insider trading protect information traders from competition from insiders that would undermine information traders\u27 ability to recoup their investment in information. Normatively, the Article shows that information traders can best underwrite efficient and liquid capital markets, and, hence, it is this group that securities regulation should strive to protect. Our account has important implications for several policy debates. First, our account supports the system of mandatory disclosure. We show that, although market forces may provide management with an adequate incentive to disclose at the initial public offering (IPO) stage, they cannot be relied on to effect optimal disclosure thereafter. Second, our analysis categorically rejects calls to limit disclosure duties to hard information and self-dealing by management. Third, our analysis supports the use of the fraud-on-the-market presumption in all fraud cases even when markets are inefficient. Fourth, our analysis suggests that in cases involving corporate misstatements, the appropriate standard of care should, in principle, be negligence, not fraud