Equalization of Linear Time-Dispersive Intra- and Interbuilding Radio Data Channels

Za telekomunikacione sisteme unutar zgrada, koncept “bežičnog je uveo “novi” prenosni medijum, odnosno kanal za prostiranje radio talasa u zatvorenim prostorima, koji se koristi za povezivanje terminala i ostale opreme u lokalnu računarsku mrežu (LAN). Eksperimentalne studije, urađene u cilju opisivanja kanala za prostiranje talasa u zatvorenim prostorima, su pokazale da su karakteristike prostiranja talasa u zatvorenim prostorima: velika slabljenja pri prostiranju, prostiranje po više puteva između predaje i prijema, spore vremenske promene kanala I feding. Neke primene bežičnih kanala u zatvorenim prostorima zahtevaju veoma brz prenos podataka koji je ograničen prostiranjem po više puteva I fedingom. Kad se poveća brzina prenosa podataka, prostiranje po više puteva prouzrokuje interferenciju među simbolima u toku procesa detekcije simbola. Uobičajeni način borbe protib fedinga koji nastaje pri prostiranju po više puteva, a kao posledica toga i interferencije među simbolima, je upotreba adaptivne ekvalizacije na prijemu. Problem osetljivosti digitalnog radio telekomunikacionog sistema u zatvorenim prostorima na prostiranje po više puteva pri promenjivim parametrima kanala i sitema, je obrađen u ovoj tezi, na primeru 4-QAM telekomunikacionog sistema, sa LMS linearnim ekvalizatorom sa kašnjenjem od jednog simbola između susednih koeficijenata kao i sa LMS nelienarnim (DF) ekvalizatorom sa kašnjenjem manjim od jednog simbola između susednih koeficijenata na prijemu. Rešavanju problema je pristupljeno iz 3 pravca. Prvo je data teorijska analiza problema. Metodom simulacija na računaru je izvršena detaljna procena performansi sistema za veoma brzi prenos podataka po disperzivnim kanalima sa sporim fedingom, koriteći statistički eksponencijalni model kanala sa Relejevim fedingom koji je predložen u jednoj studiji, kao i Rajsov model kanala sa fedingom koji se bazira na merenjima izvršenim u radnim prostorijama i fabričkom okruženju. Konačno. Impulsni odzivi kanala izmereni u naučno-istraživačkoj laboratoriji pri različitim uslovima prostiranja, topografijama (konfiguracijama) i frekvencijama, su takođe korišćeni za procenu performansi sistema. Prosečna verovatnoća greške po bitu je korišćena kao performansni kriterijum. Krive prosečne verovatnoće greške po bitu ukazuju da, bilo kod kanala generisanih uz pomoć računara ili kod izmerenih kanala, linearni ekvalizator smanjuje grešku približno 10 puta (odnos signal-šum od 8dB) u poređenju sa neekvalizovanim kanalom, a da DF ekvalizator nadmašuje linearni ekvalizator dalje smanjujući grešku 2 puta (SNR=8dB). Zapravo, počevši od slučaja frekvencijski-ravnog fedinga, ustanovljeno je da ekvalizator može da smanji grešku za kanale generisane uz pomoć računara skoro do normalizovane vrednosti brzine prenosa podataka od 4 (Relejev slučaj), I, 2.2, 1 I 0.5 (Rajsov slučaj) I vrednost Rajsovog faktora od 2, 6.8 I 11dB, respektivno, dok su u slučaju izmerenih kanala vrednosti minimuma krivih verovatnoće greške između 2 i 3, a pozicije minimuma zavise od veličine prostorije i topografije. Posle minimuma, performanse sistema degradiraju kad se bilo brzina prenosa ili disperzija kanala povećaju, zbog negativnog efekta interferencije među sibolima koji potire poboljšanje usled implicitne (vremenske) raznovrsnosti. Kad je odnos signal-šum nizak (do 12dB zakjlučno), primećeno je da se javlja efekat prostiranja greške. Kod DF prijemnika. Ipak, pokazano je da umetanjem nove, “modifikovane” automatske funkcije čišćenja u filtar povratne sprege kod DF ekvalizatora, se značajno može smanjiti neželjen uticaj efekta prostiranja greške, a samim tim i prosečna verovatnoća greške po bitu i do 2 reda veličine. Na kraju, performanse ekvalizatora su upoređene i sa teorijskom performansom prilagođenog filtra za kanale sa Relejevim fedingom, koji predstavljaju performansnu granicu za sve tehnike eliminacije interferencije među simbolima. Ustanovljeno je da DF ekvalizator sa tačnim povratnim simbolima, koji ima bolje performanse od bilo linearnog ili DF ekvalizatora sa detektovanim povratnim simbolima, daje prosečnu verovatnoću greške po bitu samo oko dva puta veću od “optimalnog” prijemnika čije performanse predstavljaju teorijsku granicu najvećeg mogućeg poboljšanja koje se može dobiti korišćenjem mnogo komplikovanijih prijemnika sa detektorima koji odlučuju po principu funkcije najvećeg izgleda.The concept of wireless in-building systems has introduced a “new” medium the indoor radio propagation channel, which can be used for interconnecting terminals and computers in LAN-s. Experimental studies have shown have shown that indoor radiowave propagation can be characterized by large propagation losses, multipath, slow time variations and fading. Some computer applications require very high signaling rates. When the data rate is increased, themultipath propagation in the indoor channel causes intersymbol interference in the detection process, thus adversely affecting the system performance. A common approach to combat multipath fading and hence intersymbol intereference, is to use an adaptive equalizer. This thesis considers a 4-QAM communication system with LMS symbol-spaced linear and LMS fractionally-spaced decifion feedback adaptive equalizer at the receiver. The problem is approached in three ways. The system performance evaluation for high-speed signaling over slowly fading dispersive diversity channels is considered first, using the statistical exponential Rayleigh fading channel model, and the Rician fading channel model. These models are based on propagation measurements performed in office and factory environments. Next, the channel impulse responses measured in the research laboratory building for different propagation environments, topographies and frequencies are used for system performance predictions based on computer simulation. Finally, a theoretical performance analysis of the problem is given. The average bit error rate (BER) is used as the system performance quality measure. The average BER curves indicate, for both computer generated and measured channels, that a linear equalizer reduces the BER by approximately a factor of ten at SNR=8dB compared with unequalized channel case. The decision-feedback equalizer surpasses the linear equalizer by further reducing the BER by approximately a factor of two at SNR=8dB. Using the frequency-flat fading case as a reference the decision-feedback equalizer is shown to be able to reduce the BER almost up to the normalized data rate of 4 for the case of Rayleigh fading, and up to 2.2, 1 and 0.5 for Rician fading with Rice factor values of 2, 6.8 and 11dB, respectively. The error performance curves for the measured channels have their best values between the normalized data rates of 2 and 3, with the actual minimum positions depending on the room size and lay-out. Beyond the BER minima, system performance degrades when either the data rate or the multipath spread is increased. This is ue to the negative effect of intersymbol interference, which offsets the time divesity gains. Low signal-to-noise ratio (SNR ≤ 12dB) are observed to cause error propagation effects in the decision-feedback receiver. Insertion of a novel modified automatic “clear” function in the backward filter of the decision-feedback equalizer significantly reduces the error propagation effect, decreasing the BER by up to two orders of magnitude. Finally, equalizer performance is compared with the theoretical matched filter performance for Rayleign fading diversity channels; this represents a lower bound for all intersymbol interference elimination techniques. The decision-feedback equalizer with correct symbols fed back, being better in performance than either a linear equalizer or the decision-feedback equalizer with detected symbols fed back, is shown to perform worse than the ideal diversity combining receiver by a factor of approximately two, which represents the theoretical limit for possible performance improvement, using much more complex receivers with maximum likelihood detectors

Arhuska konvencija kao putokaz za zaštitu od jonizujućeg zračenja pomoću slobodnog pristupa informacijama

Доступност инфомрација свим грађанима и омогућавање њиховог учешћа у процесима заштите, укључујући заштиту од јонизујућих зрачења представља неминовност савременог доба и прихватљив модел поступања. То је законом прописана обавеза органа јавне власти и организација које врше јавна овлашћења. Обавеза информисања јавности је утемељена уставом који ово право прокламује као људско право новије генерације. Право на слободан приступ информацијама од јавног значаја у које недвосмислено потпадају еколошке информације разрађују закони, укључујући Закон о заштити од јонизујућих зрачења и о нуклеарној сигурности. Ради се о праву појединаца које истовремено представља обавезу органа јавне власти у области заштите животне средине. Ово право је пуну афирмацију добило кроз одредбе Архуске конвенције усвојене у јуну 1998.године, коју је Република Србија ратификовала 2009.године. Након њеног доношења и ратификације, национална законодавства по правилу садрже одредбе о слободном приступу еколошким информацијама. Архуска конвенција је значајна не само са аспекта слободног приступа еколошким информацијама већ и у домену еколошке едукације и развијању свести о чувању и заштити природе и њеног окружења. Њена улога је немерљива и у области заштите од јонизујућих зрачења имајући у виду да ће појединци најбоље заштитити своје здравље али и животну средину ако поседују потпуна сазнања и благовремене иноформације о изворима јонизујућих зрачења и опасностима која они са собом носе. Из тога произлази потреба за слободан приступ информацијама о изворима јонизујућих зрачења, дозама зрачења и механизмима заштите у случају прекомерних доза.The availability of information related to the protection of citizens from the sources of ionizing radiation has everyday application. This is a statutory obligation of state organs and other entities that carry out these tasks. Informing the public is prescribed by the Constitution, and this is a human rights law foreseen in the Constitution. This law contains a number of laws including the Law on the Protection of Ionizing Radiation and on Nuclear Safety. It is the right of individuals and at the same time the obligation of state authorities. It is of great importance in the field of environmental protection. In this area, it is most comprehensive in the provisions of the Aarhus Convention adopted in June 1998. This Convention was ratified in 2009 in the Republic of Serbia. After that, all environmental laws contain provisions on free access to environmental information. The Aarhus Convention is important for the environmental education of individuals and for developing awareness of environmental protection. In the case of ionizing radiation protection, it is important that individuals have information about the dangers and possibilities of protection. It is therefore important to have information about sources of ionizing radiation, radiation doses and protection mechanisms in case of overdoses.Зборник радова : XXIX симпозијум ДЗЗСЦГ : Сребрно језеро, 27-29. септембар 2017. годин

Arhuska konvencija kao putokaz za zaštitu od jonizujućeg zračenja pomoću slobodnog pristupa informacijama

Доступност инфомрација свим грађанима и омогућавање њиховог учешћа у процесима заштите, укључујући заштиту од јонизујућих зрачења представља неминовност савременог доба и прихватљив модел поступања. То је законом прописана обавеза органа јавне власти и организација које врше јавна овлашћења. Обавеза информисања јавности је утемељена уставом који ово право прокламује као људско право новије генерације. Право на слободан приступ информацијама од јавног значаја у које недвосмислено потпадају еколошке информације разрађују закони, укључујући Закон о заштити од јонизујућих зрачења и о нуклеарној сигурности. Ради се о праву појединаца које истовремено представља обавезу органа јавне власти у области заштите животне средине. Ово право је пуну афирмацију добило кроз одредбе Архуске конвенције усвојене у јуну 1998.године, коју је Република Србија ратификовала 2009.године. Након њеног доношења и ратификације, национална законодавства по правилу садрже одредбе о слободном приступу еколошким информацијама. Архуска конвенција је значајна не само са аспекта слободног приступа еколошким информацијама већ и у домену еколошке едукације и развијању свести о чувању и заштити природе и њеног окружења. Њена улога је немерљива и у области заштите од јонизујућих зрачења имајући у виду да ће појединци најбоље заштитити своје здравље али и животну средину ако поседују потпуна сазнања и благовремене иноформације о изворима јонизујућих зрачења и опасностима која они са собом носе. Из тога произлази потреба за слободан приступ информацијама о изворима јонизујућих зрачења, дозама зрачења и механизмима заштите у случају прекомерних доза.The availability of information related to the protection of citizens from the sources of ionizing radiation has everyday application. This is a statutory obligation of state organs and other entities that carry out these tasks. Informing the public is prescribed by the Constitution, and this is a human rights law foreseen in the Constitution. This law contains a number of laws including the Law on the Protection of Ionizing Radiation and on Nuclear Safety. It is the right of individuals and at the same time the obligation of state authorities. It is of great importance in the field of environmental protection. In this area, it is most comprehensive in the provisions of the Aarhus Convention adopted in June 1998. This Convention was ratified in 2009 in the Republic of Serbia. After that, all environmental laws contain provisions on free access to environmental information. The Aarhus Convention is important for the environmental education of individuals and for developing awareness of environmental protection. In the case of ionizing radiation protection, it is important that individuals have information about the dangers and possibilities of protection. It is therefore important to have information about sources of ionizing radiation, radiation doses and protection mechanisms in case of overdoses.Зборник радова : XXIX симпозијум ДЗЗСЦГ : Сребрно језеро, 27-29. септембар 2017. годин

Influence of the synergy of neutron and gamma radiation and functional aging on the efficiency of a hybrid protection circuit

Due to the shortcomings of commercial filters and non-linear components for overvoltage protection in the conditions of synergy of neutron and gamma radiation and functional aging, the behavior of the hybrid protection circuit under the same conditions was examined. In order for the experimental procedure to correspond as closely as possible to the real situation, the load of the hybrid circuit was not adjusted by impedance. The standard model of the hybrid protection circuit recommended in accordance with IEC 1.3 is simulated using the software package PSPICE. To that end, it is necessary to create a varistor with appropriate elements. The equivalent inductance parameters were found to be stable in relation to the experimental conditions. It was also established that due to the synergy of neutron and gamma radiation and functional aging, there is a change in the steepness of the varistor characteristic and the tangent of the loss angle in the capacitors. The overall effect of neutron and gamma radiation and functional aging was tested on the hybrid circuit and on individual components. The experiments were performed under well-controlled laboratory conditions, and the combined measurement uncertainty of the experimental procedure did not exceed 5%

Radijacioni rizik

Једно од основних питања у области заштите од зрачења је процена прихватљивости ризика од зрачења, што је формулисано и кроз три принципа заштите од зрачења: оправданост, оптимизација и ограничење дозе. Спровођење ових принципа је сложен процес који захтева примену низа активности и вештина из различитих области од правно регулаторних до уско стручних тј. природно техничких или хуманитарно медицинских наука. Почетне тачке у разматрању примене извора зрачења су процена користи тј. добробити од примене извора зрачења и процена радијационог ризика коју та примена носи. У овом раду су такође разматране и вредности доза тј. шта сматрамо високим а шта ниским дозама, приступ процени радијационог ризика као и преглед вредности за неке границе излагања.Having in mind that all human activities carry some sort of risks, one of the main issue of radiation protection is assessment of the acceptability of risks of using radiation sources. This is also, the first step of applying ALARA principle. Risk is a synonym for probability of harmful effect and takes into account probability of happening some events and severity of consequences. This is complicated task in which have to be involved many specialist and skills from different parts of science. The paper discussed some effective dose values, the way of calculation risks from low doses and connection of dose and risks with terms from regular usage such as: high doses, low doses and very low doses.Зборник радова : XXIX симпозијум ДЗЗСЦГ : Сребрно језеро, 27-29. септембар 2017. годин

Equalization of Linear Time-Dispersive Intra- and Interbuilding Radio Data Channels

Za telekomunikacione sisteme unutar zgrada, koncept “bežičnog je uveo “novi” prenosni medijum, odnosno kanal za prostiranje radio talasa u zatvorenim prostorima, koji se koristi za povezivanje terminala i ostale opreme u lokalnu računarsku mrežu (LAN). Eksperimentalne studije, urađene u cilju opisivanja kanala za prostiranje talasa u zatvorenim prostorima, su pokazale da su karakteristike prostiranja talasa u zatvorenim prostorima: velika slabljenja pri prostiranju, prostiranje po više puteva između predaje i prijema, spore vremenske promene kanala I feding. Neke primene bežičnih kanala u zatvorenim prostorima zahtevaju veoma brz prenos podataka koji je ograničen prostiranjem po više puteva I fedingom. Kad se poveća brzina prenosa podataka, prostiranje po više puteva prouzrokuje interferenciju među simbolima u toku procesa detekcije simbola. Uobičajeni način borbe protib fedinga koji nastaje pri prostiranju po više puteva, a kao posledica toga i interferencije među simbolima, je upotreba adaptivne ekvalizacije na prijemu. Problem osetljivosti digitalnog radio telekomunikacionog sistema u zatvorenim prostorima na prostiranje po više puteva pri promenjivim parametrima kanala i sitema, je obrađen u ovoj tezi, na primeru 4-QAM telekomunikacionog sistema, sa LMS linearnim ekvalizatorom sa kašnjenjem od jednog simbola između susednih koeficijenata kao i sa LMS nelienarnim (DF) ekvalizatorom sa kašnjenjem manjim od jednog simbola između susednih koeficijenata na prijemu. Rešavanju problema je pristupljeno iz 3 pravca. Prvo je data teorijska analiza problema. Metodom simulacija na računaru je izvršena detaljna procena performansi sistema za veoma brzi prenos podataka po disperzivnim kanalima sa sporim fedingom, koriteći statistički eksponencijalni model kanala sa Relejevim fedingom koji je predložen u jednoj studiji, kao i Rajsov model kanala sa fedingom koji se bazira na merenjima izvršenim u radnim prostorijama i fabričkom okruženju. Konačno. Impulsni odzivi kanala izmereni u naučno-istraživačkoj laboratoriji pri različitim uslovima prostiranja, topografijama (konfiguracijama) i frekvencijama, su takođe korišćeni za procenu performansi sistema. Prosečna verovatnoća greške po bitu je korišćena kao performansni kriterijum. Krive prosečne verovatnoće greške po bitu ukazuju da, bilo kod kanala generisanih uz pomoć računara ili kod izmerenih kanala, linearni ekvalizator smanjuje grešku približno 10 puta (odnos signal-šum od 8dB) u poređenju sa neekvalizovanim kanalom, a da DF ekvalizator nadmašuje linearni ekvalizator dalje smanjujući grešku 2 puta (SNR=8dB). Zapravo, počevši od slučaja frekvencijski-ravnog fedinga, ustanovljeno je da ekvalizator može da smanji grešku za kanale generisane uz pomoć računara skoro do normalizovane vrednosti brzine prenosa podataka od 4 (Relejev slučaj), I, 2.2, 1 I 0.5 (Rajsov slučaj) I vrednost Rajsovog faktora od 2, 6.8 I 11dB, respektivno, dok su u slučaju izmerenih kanala vrednosti minimuma krivih verovatnoće greške između 2 i 3, a pozicije minimuma zavise od veličine prostorije i topografije. Posle minimuma, performanse sistema degradiraju kad se bilo brzina prenosa ili disperzija kanala povećaju, zbog negativnog efekta interferencije među sibolima koji potire poboljšanje usled implicitne (vremenske) raznovrsnosti. Kad je odnos signal-šum nizak (do 12dB zakjlučno), primećeno je da se javlja efekat prostiranja greške. Kod DF prijemnika. Ipak, pokazano je da umetanjem nove, “modifikovane” automatske funkcije čišćenja u filtar povratne sprege kod DF ekvalizatora, se značajno može smanjiti neželjen uticaj efekta prostiranja greške, a samim tim i prosečna verovatnoća greške po bitu i do 2 reda veličine. Na kraju, performanse ekvalizatora su upoređene i sa teorijskom performansom prilagođenog filtra za kanale sa Relejevim fedingom, koji predstavljaju performansnu granicu za sve tehnike eliminacije interferencije među simbolima. Ustanovljeno je da DF ekvalizator sa tačnim povratnim simbolima, koji ima bolje performanse od bilo linearnog ili DF ekvalizatora sa detektovanim povratnim simbolima, daje prosečnu verovatnoću greške po bitu samo oko dva puta veću od “optimalnog” prijemnika čije performanse predstavljaju teorijsku granicu najvećeg mogućeg poboljšanja koje se može dobiti korišćenjem mnogo komplikovanijih prijemnika sa detektorima koji odlučuju po principu funkcije najvećeg izgleda.The concept of wireless in-building systems has introduced a “new” medium the indoor radio propagation channel, which can be used for interconnecting terminals and computers in LAN-s. Experimental studies have shown have shown that indoor radiowave propagation can be characterized by large propagation losses, multipath, slow time variations and fading. Some computer applications require very high signaling rates. When the data rate is increased, themultipath propagation in the indoor channel causes intersymbol interference in the detection process, thus adversely affecting the system performance. A common approach to combat multipath fading and hence intersymbol intereference, is to use an adaptive equalizer. This thesis considers a 4-QAM communication system with LMS symbol-spaced linear and LMS fractionally-spaced decifion feedback adaptive equalizer at the receiver. The problem is approached in three ways. The system performance evaluation for high-speed signaling over slowly fading dispersive diversity channels is considered first, using the statistical exponential Rayleigh fading channel model, and the Rician fading channel model. These models are based on propagation measurements performed in office and factory environments. Next, the channel impulse responses measured in the research laboratory building for different propagation environments, topographies and frequencies are used for system performance predictions based on computer simulation. Finally, a theoretical performance analysis of the problem is given. The average bit error rate (BER) is used as the system performance quality measure. The average BER curves indicate, for both computer generated and measured channels, that a linear equalizer reduces the BER by approximately a factor of ten at SNR=8dB compared with unequalized channel case. The decision-feedback equalizer surpasses the linear equalizer by further reducing the BER by approximately a factor of two at SNR=8dB. Using the frequency-flat fading case as a reference the decision-feedback equalizer is shown to be able to reduce the BER almost up to the normalized data rate of 4 for the case of Rayleigh fading, and up to 2.2, 1 and 0.5 for Rician fading with Rice factor values of 2, 6.8 and 11dB, respectively. The error performance curves for the measured channels have their best values between the normalized data rates of 2 and 3, with the actual minimum positions depending on the room size and lay-out. Beyond the BER minima, system performance degrades when either the data rate or the multipath spread is increased. This is ue to the negative effect of intersymbol interference, which offsets the time divesity gains. Low signal-to-noise ratio (SNR ≤ 12dB) are observed to cause error propagation effects in the decision-feedback receiver. Insertion of a novel modified automatic “clear” function in the backward filter of the decision-feedback equalizer significantly reduces the error propagation effect, decreasing the BER by up to two orders of magnitude. Finally, equalizer performance is compared with the theoretical matched filter performance for Rayleign fading diversity channels; this represents a lower bound for all intersymbol interference elimination techniques. The decision-feedback equalizer with correct symbols fed back, being better in performance than either a linear equalizer or the decision-feedback equalizer with detected symbols fed back, is shown to perform worse than the ideal diversity combining receiver by a factor of approximately two, which represents the theoretical limit for possible performance improvement, using much more complex receivers with maximum likelihood detectors

Equalization of Linear Time-Dispersive Intra- and Interbuilding Radio Data Channels

Za telekomunikacione sisteme unutar zgrada, koncept “bežičnog je uveo “novi” prenosni medijum, odnosno kanal za prostiranje radio talasa u zatvorenim prostorima, koji se koristi za povezivanje terminala i ostale opreme u lokalnu računarsku mrežu (LAN). Eksperimentalne studije, urađene u cilju opisivanja kanala za prostiranje talasa u zatvorenim prostorima, su pokazale da su karakteristike prostiranja talasa u zatvorenim prostorima: velika slabljenja pri prostiranju, prostiranje po više puteva između predaje i prijema, spore vremenske promene kanala I feding. Neke primene bežičnih kanala u zatvorenim prostorima zahtevaju veoma brz prenos podataka koji je ograničen prostiranjem po više puteva I fedingom. Kad se poveća brzina prenosa podataka, prostiranje po više puteva prouzrokuje interferenciju među simbolima u toku procesa detekcije simbola. Uobičajeni način borbe protib fedinga koji nastaje pri prostiranju po više puteva, a kao posledica toga i interferencije među simbolima, je upotreba adaptivne ekvalizacije na prijemu. Problem osetljivosti digitalnog radio telekomunikacionog sistema u zatvorenim prostorima na prostiranje po više puteva pri promenjivim parametrima kanala i sitema, je obrađen u ovoj tezi, na primeru 4-QAM telekomunikacionog sistema, sa LMS linearnim ekvalizatorom sa kašnjenjem od jednog simbola između susednih koeficijenata kao i sa LMS nelienarnim (DF) ekvalizatorom sa kašnjenjem manjim od jednog simbola između susednih koeficijenata na prijemu. Rešavanju problema je pristupljeno iz 3 pravca. Prvo je data teorijska analiza problema. Metodom simulacija na računaru je izvršena detaljna procena performansi sistema za veoma brzi prenos podataka po disperzivnim kanalima sa sporim fedingom, koriteći statistički eksponencijalni model kanala sa Relejevim fedingom koji je predložen u jednoj studiji, kao i Rajsov model kanala sa fedingom koji se bazira na merenjima izvršenim u radnim prostorijama i fabričkom okruženju. Konačno. Impulsni odzivi kanala izmereni u naučno-istraživačkoj laboratoriji pri različitim uslovima prostiranja, topografijama (konfiguracijama) i frekvencijama, su takođe korišćeni za procenu performansi sistema. Prosečna verovatnoća greške po bitu je korišćena kao performansni kriterijum. Krive prosečne verovatnoće greške po bitu ukazuju da, bilo kod kanala generisanih uz pomoć računara ili kod izmerenih kanala, linearni ekvalizator smanjuje grešku približno 10 puta (odnos signal-šum od 8dB) u poređenju sa neekvalizovanim kanalom, a da DF ekvalizator nadmašuje linearni ekvalizator dalje smanjujući grešku 2 puta (SNR=8dB). Zapravo, počevši od slučaja frekvencijski-ravnog fedinga, ustanovljeno je da ekvalizator može da smanji grešku za kanale generisane uz pomoć računara skoro do normalizovane vrednosti brzine prenosa podataka od 4 (Relejev slučaj), I, 2.2, 1 I 0.5 (Rajsov slučaj) I vrednost Rajsovog faktora od 2, 6.8 I 11dB, respektivno, dok su u slučaju izmerenih kanala vrednosti minimuma krivih verovatnoće greške između 2 i 3, a pozicije minimuma zavise od veličine prostorije i topografije. Posle minimuma, performanse sistema degradiraju kad se bilo brzina prenosa ili disperzija kanala povećaju, zbog negativnog efekta interferencije među sibolima koji potire poboljšanje usled implicitne (vremenske) raznovrsnosti. Kad je odnos signal-šum nizak (do 12dB zakjlučno), primećeno je da se javlja efekat prostiranja greške. Kod DF prijemnika. Ipak, pokazano je da umetanjem nove, “modifikovane” automatske funkcije čišćenja u filtar povratne sprege kod DF ekvalizatora, se značajno može smanjiti neželjen uticaj efekta prostiranja greške, a samim tim i prosečna verovatnoća greške po bitu i do 2 reda veličine. Na kraju, performanse ekvalizatora su upoređene i sa teorijskom performansom prilagođenog filtra za kanale sa Relejevim fedingom, koji predstavljaju performansnu granicu za sve tehnike eliminacije interferencije među simbolima. Ustanovljeno je da DF ekvalizator sa tačnim povratnim simbolima, koji ima bolje performanse od bilo linearnog ili DF ekvalizatora sa detektovanim povratnim simbolima, daje prosečnu verovatnoću greške po bitu samo oko dva puta veću od “optimalnog” prijemnika čije performanse predstavljaju teorijsku granicu najvećeg mogućeg poboljšanja koje se može dobiti korišćenjem mnogo komplikovanijih prijemnika sa detektorima koji odlučuju po principu funkcije najvećeg izgleda.The concept of wireless in-building systems has introduced a “new” medium the indoor radio propagation channel, which can be used for interconnecting terminals and computers in LAN-s. Experimental studies have shown have shown that indoor radiowave propagation can be characterized by large propagation losses, multipath, slow time variations and fading. Some computer applications require very high signaling rates. When the data rate is increased, themultipath propagation in the indoor channel causes intersymbol interference in the detection process, thus adversely affecting the system performance. A common approach to combat multipath fading and hence intersymbol intereference, is to use an adaptive equalizer. This thesis considers a 4-QAM communication system with LMS symbol-spaced linear and LMS fractionally-spaced decifion feedback adaptive equalizer at the receiver. The problem is approached in three ways. The system performance evaluation for high-speed signaling over slowly fading dispersive diversity channels is considered first, using the statistical exponential Rayleigh fading channel model, and the Rician fading channel model. These models are based on propagation measurements performed in office and factory environments. Next, the channel impulse responses measured in the research laboratory building for different propagation environments, topographies and frequencies are used for system performance predictions based on computer simulation. Finally, a theoretical performance analysis of the problem is given. The average bit error rate (BER) is used as the system performance quality measure. The average BER curves indicate, for both computer generated and measured channels, that a linear equalizer reduces the BER by approximately a factor of ten at SNR=8dB compared with unequalized channel case. The decision-feedback equalizer surpasses the linear equalizer by further reducing the BER by approximately a factor of two at SNR=8dB. Using the frequency-flat fading case as a reference the decision-feedback equalizer is shown to be able to reduce the BER almost up to the normalized data rate of 4 for the case of Rayleigh fading, and up to 2.2, 1 and 0.5 for Rician fading with Rice factor values of 2, 6.8 and 11dB, respectively. The error performance curves for the measured channels have their best values between the normalized data rates of 2 and 3, with the actual minimum positions depending on the room size and lay-out. Beyond the BER minima, system performance degrades when either the data rate or the multipath spread is increased. This is ue to the negative effect of intersymbol interference, which offsets the time divesity gains. Low signal-to-noise ratio (SNR ≤ 12dB) are observed to cause error propagation effects in the decision-feedback receiver. Insertion of a novel modified automatic “clear” function in the backward filter of the decision-feedback equalizer significantly reduces the error propagation effect, decreasing the BER by up to two orders of magnitude. Finally, equalizer performance is compared with the theoretical matched filter performance for Rayleign fading diversity channels; this represents a lower bound for all intersymbol interference elimination techniques. The decision-feedback equalizer with correct symbols fed back, being better in performance than either a linear equalizer or the decision-feedback equalizer with detected symbols fed back, is shown to perform worse than the ideal diversity combining receiver by a factor of approximately two, which represents the theoretical limit for possible performance improvement, using much more complex receivers with maximum likelihood detectors

Classification of physical exercises using a triaxial accelerometer in a smartphone and an artificial neural network

The prevalence of smartphones and their adequate computer skills can be used for detecting everyday physical exercises. Acquired information on performed exercises can be used in the field of Health Informatics. For identification of particular physical activity a number of sensors and their repositioning during exercises are needed. This paper presents a way to classify the type of exercise using only triaxial built-in accelerometric sensor in the smartphone. The smartphone itself is free to move inside the subject pocket. The problem of using a number of sensors and their repositioning during exercise is solved by raw signal filtering and by defining a set of signal descriptors. Nine characteristic exercises have been analyzed for different programs and levels of exercise. To filter the raw accelerometer signal a low-pass 10-th order Butterworth filter is used. The filtered signals are described in terms of five descriptors which are used to train an artificial neural network (ANN). Classification of the type of exercise is performed using ANN with an error of 0.7%. Some exercises can be performed with only left or right leg. The classification accuracy of proposed approach is tested in a way that the smartphone was always in the subject's right pocket even when the exercise is performed using left leg only