Designing a Microwave Filter by Studying and Simulating the Discontinuity in the Waveguide

This research aims to design a microwave filter by studying and simulating the discontinuity in the waveguide. We suggest a filter consists of three waveguides connected to each other and different dimensions. Changing the dimensions of the waveguide will change the conditions of propagation of microwaves and in our suggested filter we have two discontinuity regions affecting on the modes of frequencies propagated through the waveguide. We apply Galerkin method for studying the discontinuity region in the waveguide. We have modelled all the calculations and results by Matlab program so we could simulate the filter and study and the effect of changing the dimensions on the propagated modes, calculate [Z] matrix and scattering matrix [S] for the designed filter and find the relation between transmission coefficient (T), reflection coefficient (R) and the frequency (f) to determine the properties of the designed filter.Tento výzkum si klade za cíl navrhnout mikrovlnný filtr studiem a simulaci nespojitosti vlnovodu. Diskutovaný filtr se skládá ze tří vzájemně propojených vlnovodů o rozdílných mechanických rozměrech. Změnou rozměrů vlnovodu se mění podmínky pro šíření mikrovln, přičemž v našem návrhu filtru jsou dvě nespojitosti ovlivňující frekvence šířené vlnovodem. Aplikujeme Galerkinovu metodu pro studium oblasti diskontinuity vlnovodu. Pro modelování těchto jevů byly použity nástroje programu Matlab, takže jsme mohli simulovat a studovat vliv změn rozměrů filtru na parametry matice šíření [Z] a rozptylové matice [S] pro navržený filtr a najít vztah mezi součinitel prostupu (T), činitel odrazu (R) a frekvence (f) k určení vlastností navrženého filtru.This research aims to design a microwave filter by studying and simulating the discontinuity in the waveguide. We suggest a filter consists of three waveguides connected to each other and different dimensions. Changing the dimensions of the waveguide will change the conditions of propagation of microwaves and in our suggested filter we have two discontinuity regions affecting on the modes of frequencies propagated through the waveguide. We apply Galerkin method for studying the discontinuity region in the waveguide. We have modelled all the calculations and results by Matlab program so we could simulate the filter and study and the effect of changing the dimensions on the propagated modes, calculate [Z] matrix and scattering matrix [S] for the designed filter and find the relation between transmission coefficient (T), reflection coefficient (R) and the frequency (f) to determine the properties of the designed filter

Distributed Approach to Neuroinformatic Data Interchange

This chapter presents the concepts and analysis of system and functional requirements for the database management system for neuro-informatics data. The basic idea is to enable the creation and sharing of biomedical and related data, resulting in several projects in the field of neuro-informatics and HMI. The main objective is to bring tools and methods for data collection, description and organization and the ability to choose any subset for further processing, where the results can be included back to the collection. An important feature is the ability to function in a distributed environment.Tato kapitola prezentuje koncepty a analýzu systémových a funkčních požadavků na systém řízení báze dat pro neuroinformatická data. Základní myšlenkou je umožnění vytváření a výměnu biomedicínských a příbuzných dat, vzniklých v rámci několika projektů na poli neuroinformatiky a HMI. Hlavním cílem je přinést nástroje a metody pro sběr dat, jejich popis a organizaci a možnost vybrat libovolnou podmnožinu pro další zpracování, kde výsledky tohoto zpracovnání lze zahrnout zpět do kolekce. Důležitým rysem je možnost funkce v distribuovaném prostředí.This chapter presents the concepts and analysis of system and functional requirements for the database management system for neuro-informatics data. The basic idea is to enable the creation and sharing of biomedical and related data, resulting in several projects in the field of neuro-informatics and HMI. The main objective is to bring tools and methods for data collection, description and organization and the ability to choose any subset for further processing, where the results can be included back to the collection. An important feature is the ability to function in a distributed environment

Safe Path Planning Using Cell Decomposition Approximation

Motion planning is an essential part in robotics domain; it is responsible for guiding the robot motion toward the goal. It generates a path from one location to another one, while avoiding the obstacles in the way. The planning modules could be configured to check the optimality, completeness, power saving, shortness of path, minimal number of turn, or the turn sharpness, etc., in addition to path safety. In this paper the cell decomposition approximation planar is used to find a safe path; the quad-tree approximation algorithm divides the workspace into manageable free areas, and builds a graph of adjacency between them. New methods are proposed to keep the robot far away from the obstacles boundaries by a minimum safe distance. These methods manipulate the weights of adjacency graph's edges. They utilize and reflect the size of free cells when planning a path. These approaches give a lower weight to the connection between big free cells, and a higher weight to the connections between the smaller cells. The planner after that searches for the lowest cost path based on these weights. The safe path in this work is the path which keeps the robot far away from obstacles by specified minimum safety distance and it bias the robot's motion to follow the bigger areas in the workspace. The shortest path is not considered. However a tradeoff between the real path cost and the safe path cost is considered when choosing the weight values.Plánování trasy pohybu robota je jednou ze základních úloh robotiky. Představuje úlohu bezpečného dovedení robota k cíli. Spočívá v návrhu trasy jednoho místa do druhého místa, přeičemž obchází překážky. Plánovací modul by může být nakonfigurován tak, že respektuje různá kritéria optimalizace - úplnost, minimalizace spotřeby energie, minimalizace délky trasy, minimální počet zatáček nebo maximálně povelý úhel zatáček aj. Jedním z kritérií je také bezpečnosti cesty. V tomto článku je popsána metoda rokladu terénu na elementy používáné pro nalezení bezpečné cesty. Algoritmus čtyřcestného stromu rozděluje pracovní plochu na elementární akceptovatelné plochy a generuje graf jejich vzájemné "přilehlosti". Jsou zde diskutovány metody umožňující pohyb robota v minimální bezpečné vzdálenosti od překážek. Diskutovaná metoda je založena na manipulaci s vahami hran "přilehlosti" hran oblastí. Algoritmus respektuje váhy jednotlivých oblastí pro plánování trasy. Tento přístup využívá nižší váhy propojení mezi velkými volnými buňkami na jedné straně a vyšší váhy na propojení mezi menšími buňkami. Plánovač trasy hledá trasu na základě minimalizace vah všech použitých oblastí. Bezpečná trasa je ta, která udržuje robota v bezpečné minimální vzdálenosti od překážek a umožňuje sledovat větší prostor prostoru v němž se robot pohybuje. Nehledá se nejkratší cesta. Kompromis mezi náklady na použití trasy a bezpečností trasy představují hodnotu vahy.Motion planning is an essential part in robotics domain; it is responsible for guiding the robot motion toward the goal. It generates a path from one location to another one, while avoiding the obstacles in the way. The planning modules could be configured to check the optimality, completeness, power saving, shortness of path, minimal number of turn, or the turn sharpness, etc., in addition to path safety. In this paper the cell decomposition approximation planar is used to find a safe path; the quad-tree approximation algorithm divides the workspace into manageable free areas, and builds a graph of adjacency between them. New methods are proposed to keep the robot far away from the obstacles boundaries by a minimum safe distance. These methods manipulate the weights of adjacency graph's edges. They utilize and reflect the size of free cells when planning a path. These approaches give a lower weight to the connection between big free cells, and a higher weight to the connections between the smaller cells. The planner after that searches for the lowest cost path based on these weights. The safe path in this work is the path which keeps the robot far away from obstacles by specified minimum safety distance and it bias the robot's motion to follow the bigger areas in the workspace. The shortest path is not considered. However a tradeoff between the real path cost and the safe path cost is considered when choosing the weight values

General solutions for MTTF and steady-state availability of NMR systems

Voting redundancy is a well-known technique to improve the fault tolerance of digital systems. Calculation of reliability and availability is a necessary part of every fault tolerant system design. Conventional techniques, including block diagram method, are unsuccessful when there is dependent failure, repair, or standby operation in the system. Use of Markov models also almost fails when system is composed of many elements or is repairable. However, the alternatives to reliability and availability, i.e. mean time to failure and steady state availability, respectively, are easily measurable using Markov graphs. In this paper, novel general form solutions for calculation of mean time to failure and steady-state availability of N-modular redundancy systems are presented.Hlasovací redundance je dobře známá technika pro zlepšení odolnost proti chybám digitálních systémů. Výpočet spolehlivosti a dostupnosti je nezbytnou součástí každého systému odolného proti chybám návrhu. Běžné techniky, včetně metody blokového schéma, jsou neúspěšné, pokud jsou závislé na kvantifikaci selhání, oprav nebo pohotovostních režimů provozu systému. Použití Markovových modelů také téměř selže, pokud je systém složený z mnoha prvků nebo jej lze opravit. Nicméně, alternativy k spolehlivosti a dostupnosti, tj střední doba do poruchy, respektivě ustálenou dostupnost, jsou snadno měřitelné pomocí Markovových grafů. V tomto článku je prezentováno nové řešení pro výpočet průměrné doby do poruchy a ustáleného stavu dostupnosti N-modulárních redundantních systémů.Voting redundancy is a well-known technique to improve the fault tolerance of digital systems. Calculation of reliability and availability is a necessary part of every fault tolerant system design. Conventional techniques, including block diagram method, are unsuccessful when there is dependent failure, repair, or standby operation in the system. Use of Markov models also almost fails when system is composed of many elements or is repairable. However, the alternatives to reliability and availability, i.e. mean time to failure and steady state availability, respectively, are easily measurable using Markov graphs. In this paper, novel general form solutions for calculation of mean time to failure and steady-state availability of N-modular redundancy systems are presented

Proposed Approach for Targeted Attacks Detection

For years governments, organizations and companies have made great efforts to keep hackers, malware, cyber attacks at bay with different degrees of success. On the other hand, cyber criminals and miscreants produced more advanced techniques to compromise Internet infrastructure. Targeted attack or advanced persistent threat (APT) attack is a new challenge and aims to accomplish a specific goal, most often espionage. APTs are presently the biggest threat to governments and organizations. This paper states research questions and propose a novel approach to intrusion detection system processes network traffic and able to detect potential APT attack. This detection of APT attack is based on the correlation between the events which we get as outputs of our detection methods. Each detection method aims to detect one technique used in one of APT attack steps.Provozovatelé a uživatelé počítačových sítí se dlouhou dobu snaží eliminovat vliv hackerů a jejich škodlivého SW na své informační systémy s různým stupněm úspěšnosti. Na druhou stranu, počítačoví zločinci vytvářejí stále důmyslnější techniky pro kompromitaci internetové infrastruktury. Cílený útok typu pokročilá trvalá hrozba (APT) je novou metodou jak ovládnout atakovanou síť. APT jsou v současnosti největší hrozbou pro státní instituce a jejich organizace. Tento článek diskutuje související teoretický otázky a navrhnuje nový přístup ke struktuře systému detekcí průniků, který zpracovává síťový provoz a schopen odhalit potenciální APT útoky. Tato detekce APT útoků je založena na korelaci mezi událostmi, které získáme jako výstupy našich detekčních metod. Každá metoda detekce si klade za cíl odhalit jednu techniku používanou v jednom z kroků APT kroku.For years governments, organizations and companies have made great efforts to keep hackers, malware, cyber attacks at bay with different degrees of success. On the other hand, cyber criminals and miscreants produced more advanced techniques to compromise Internet infrastructure. Targeted attack or advanced persistent threat (APT) attack is a new challenge and aims to accomplish a specific goal, most often espionage. APTs are presently the biggest threat to governments and organizations. This paper states research questions and propose a novel approach to intrusion detection system processes network traffic and able to detect potential APT attack. This detection of APT attack is based on the correlation between the events which we get as outputs of our detection methods. Each detection method aims to detect one technique used in one of APT attack steps

Significant reliability improvement of NMR systems

Majority voted redundancy is increasingly implemented in fault-tolerant design today. In this technique, a voter receives parallel bits from an odd number of digital components and votes for the majority. Reliability improvement is the main focus of every fault tolerant system design. In this paper, we first present a viable alternative to the voting redundancy concept in order to significantly increase the reliability of conventional voting systems for five parallel components or higher. Then, an implementation of this novel concept is described.Pro konstrukci systémů odolných poruchám se velmi často používá redundance s hlasovacím členem. Součástí systému je hlasovací člen, který vyhodnocuje lichý počet výstupů replikovaných realizací zálohovaného prvku systému, přičemž hlasovací člen jako výstup zvolí tu hodnotu, která má vyšší počet výskytů. Zlepšení spolehlivosti je hlavním zaměřením každého návrhu systému odolného poruchám. V tomto příspěvku nejdříve představíme aplikovatelnou strukturu hlasovací funkce, aby se výrazně zvýšila spolehlivost konvenčních hlasovacích systémů pro pětinásobné a vyšší zálohování. Poté je popsána implementace tohoto nového pojetí.Majority voted redundancy is increasingly implemented in fault-tolerant design today. In this technique, a voter receives parallel bits from an odd number of digital components and votes for the majority. Reliability improvement is the main focus of every fault tolerant system design. In this paper, we first present a viable alternative to the voting redundancy concept in order to significantly increase the reliability of conventional voting systems for five parallel components or higher. Then, an implementation of this novel concept is described

NVG Client

Program NVG Client je určen k přenosu taktických průsvitek z webové služby dle standardu NATO NVG do použitého vizualizačního programu. Při přenosu taktických průsvitek dochází k rozdělení jednotlivých grafických elementů do určených kategorií a rovněž dochází k převodu symbolů (taktických značek) v přenášených průsvitkách dle kódu APP6b do jeho grafické podoby. Zároveň jsou taktické značky jednotek doplněny informacemi z příslušné databáze o jejich stavu (množství pohonných hmot, obsazenosti, munice a vybavení).Program NVG Client je určen k přenosu taktických průsvitek z webové služby dle standardu NATO NVG do použitého vizualizačního programu. Při přenosu taktických průsvitek dochází k rozdělení jednotlivých grafických elementů do určených kategorií a rovněž dochází k převodu symbolů (taktických značek) v přenášených průsvitkách dle kódu APP6b do jeho grafické podoby. Zároveň jsou taktické značky jednotek doplněny informacemi z příslušné databáze o jejich stavu (množství pohonných hmot, obsazenosti, munice a vybavení).NVG Client Program is designed to transport tactical overlays of web services according to standard NATO NVG into used visualization program. When transferring tactical overlays occurs to divide the individual graphic elements into specified categories and also implies the transfer of symbols (tactical marks) on the transmitted transparencies by code APP6b into its graphical form. At the same time tactical brand units are supplemented by information from relevant databases about their status (the amount of fuel availability, ammunition and equipment)

Registration and Evaluation System of the Physiological Data

The unsatisfactory reliability of nearly all-artificial systems in use by man through out history represents one of the main problems of mankind. This is caused not so much by the low reliability and short lifetime of artificial systems themselves, but very often is due to various errors by human operators who deal with such systems. The main reason for this unfavorable situation can be seen in increasing requirements on an operators ability, his/her level of continuous and long-time attention, the speed of his/her reactions and monotonous scenes or view which operator must watch. The goal of this article is to suggest the system of detection and evaluation of decrease of a drivers attention. It describes a modular system, which can record and evaluate physiological data in real time.Nedostatečná spolehlivost fungování umělých systémů si vyžaduje hledání metod jak eliminovat neuspokojivou spolehlivost práce operátora těchto systémů. Cílem snažení je najít použitelný systém monitorování mentálních schopností lidského elementu složitých systémů, jejichž havárie či selhání mají za následek rozsáhlé ekologické, ekonomické, sociální a politické následky. V článku je popsána návrh metodologie vyhodnocení poklesu pozornosti řidiče vozidla. Dále je v článku popsán modulární systém umožňující sběr a v reálném čase vyhodnocování fiziologických dat, jako podkladu pro sledování poklesu pozornosti operátora umělého systému.The unsatisfactory reliability of nearly all-artificial systems in use by man through out history represents one of the main problems of mankind. This is caused not so much by the low reliability and short lifetime of artificial systems themselves, but very often is due to various errors by human operators who deal with such systems. The main reason for this unfavorable situation can be seen in increasing requirements on an operators ability, his/her level of continuous and long-time attention, the speed of his/her reactions and monotonous scenes or view which operator must watch. The goal of this article is to suggest the system of detection and evaluation of decrease of a drivers attention. It describes a modular system, which can record and evaluate physiological data in real time

Metodika pro vizualizaci taktických dat ve 3D pro OTS VŘ PozS

Metodika je jedním z výstupů projektu obranného výzkumu VIZUALIZACE. Je zpracována za účelem objasnění praktického využití vizualizačního systému pro 3D zobrazení taktických dat a vysvětlení principu vytvoření 3D zobrazení v OTS VŘ PozS. Tento nový modul systému velení a řízení je převážně určen pro velitele a štáby taktického stupně velení. Uživatelem může být každý, kdo s tímto systémem pracuje v celé šíři jeho možností. Prioritně, je jeho využití v procesu plánování a řízení operací. Všeobecně, účelem použití taktických značek (symbolů) je sdělovat informace o objektech v prostoru vedení bojové činnosti a definovat jejich vlastnosti nebo charakter činnosti. Vizualizace taktických dat ve 3D má velmi podobný účel, a to sdělovat dané informace o objektech ve 3D prostředí a tím zabezpečit prostorovou vizualizaci předpokládané (nebo probíhající) činnosti v závislosti na časových aspektech prováděné operace. Proto metodika vymezuje i obecné taktické a technické požadavky pro tvorbu a použití vizualizačního systému 3D.Metodika je jedním z výstupů projektu obranného výzkumu VIZUALIZACE. Je zpracována za účelem objasnění praktického využití vizualizačního systému pro 3D zobrazení taktických dat a vysvětlení principu vytvoření 3D zobrazení v OTS VŘ PozS. Tento nový modul systému velení a řízení je převážně určen pro velitele a štáby taktického stupně velení. Uživatelem může být každý, kdo s tímto systémem pracuje v celé šíři jeho možností. Prioritně, je jeho využití v procesu plánování a řízení operací. Všeobecně, účelem použití taktických značek (symbolů) je sdělovat informace o objektech v prostoru vedení bojové činnosti a definovat jejich vlastnosti nebo charakter činnosti. Vizualizace taktických dat ve 3D má velmi podobný účel, a to sdělovat dané informace o objektech ve 3D prostředí a tím zabezpečit prostorovou vizualizaci předpokládané (nebo probíhající) činnosti v závislosti na časových aspektech prováděné operace. Proto metodika vymezuje i obecné taktické a technické požadavky pro tvorbu a použití vizualizačního systému 3D.The methodology is one of the outputs of defense research project VISUALIZATION. It is processed in order to clarify the practical use visualization system for 3D display tactical data and explain the principle of the creation of 3D visualization in GF TCCS. This new module command and control system is mainly designed for commanders and staffs the tactical level of command. A user can be anyone who works with this system in the whole range of possibilities. Priority is uses in the process of planning and operations management. Generally, the purpose of using tactical marks (symbols) is to communicate information about objects in space conducting combat operations and define their characteristics or nature of the activity. Tactical data visualization in 3D is very similar purpose, namely to communicate the information about the objects in a 3D environment, thereby providing a spatial visualization of the expected (or ongoing) activities depending on the time aspects of the operation. Therefore, the methodology defines the general tactical and technical requirements for the design and application of 3D visualization system