INS/GNSS/Fiducial Marker Sensor Fusion for UAM Aircraft Navigation

Fabio Takeshi Asakura Okina, Marcos R. O. A. Máximo, Marcelo G. S. Bruno, Daniel Viotti

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923617

Keywords: Sensor Fusion INS GNSS Fiducial Marker

Abstract

This paper addresses the sensor fusion of INS, GNSS, and Fiducial Markers for navigation in the Urban Air Mobility environment. The Error-State Kalman filter (ESKF) was adopted for the estimation of position, velocity, attitude, and biases, considering ideal and non-linear GNSS sensors in their tightly and loosely coupled forms. The main contribution of this work is the ESKF formulation for INS/GNSS/Fiducial Marker sensor fusion and validation with synthetic image simulation in the Unreal Engine integrated with Simulink. The Fiducial Marker fusion shows improvements in filter accuracy and corrects the filter when GNSS is not available.

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Programa Computacional para Cálculo de Radioenlaces de Foguetes de Sondagem

Darcy Carvalho Gonçalves Neto, Juner M. Vieira, Daniel Basso Ferreira, Daniel Chagas Nascimento

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923618

Keywords: Radioenlace Polarização de Ondas Foguetes

Abstract

This paper presents the formulation of a computer program for the analysis of radio links of sounding rockets. To increase the accuracy of the received power estimates the program uses the tridimensional radiated field distributions of both rocket and ground antennas, allowing to account for the polarization mismatch along the entire trajectory. Some examples are given to show the program's capabilities, and they consider cylindrical arrays with four and sixteen microstrip antennas. The array with sixteen elements leads to a lower variation of the received power along the proposed trajectory.

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Posicionador de Antenas Automatizado de Baixo Custo para Medições de Diagramas de Radiação

Felipe Batista Faro Pinto, Pedro Bessa Leão, Arismar Cerqueira Sodre Jr.

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923671

Keywords: Caracterização Diagrama de radiação Posicionador de Antena Python

Abstract

Este trabalho apresenta um protótipo de um posicionador de antenas automatizado e de baixo custo para medições de diagrama de radiação. Para o processo de automatização foi desenvolvido um algoritmo em Python para captura e processamento dos dados de potência recebida, medidos pelo analisador vetorial de redes, modelo FieldFox da Keysight. O microcontrolador utilizado foi um Arduino Uno, o qual estava sincronizado com o código em python, de modo a realizar o controle da rotação do posicionador. Como forma de validação do sistema proposto, é apresentada uma comparação entre a medição do diagrama de radiação de uma antena utilizando o posicionador com resultados numéricos do software de simulação eletromagnética ANSYS HFSS.

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Diagnóstico Estrutural Usando Aprendizagem de Máquina e Filtragem Adaptativa

Henrique C. V. D. H. Baptista, Eduardo L. O. Batista

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923675

Keywords: monitoramento de saúde de estruturas aprendizagem de máquina filtragem adaptativa processamento de sinais

Abstract

Este trabalho é dedicado ao monitoramento de saúde de estruturas usando técnicas de aprendizagem de máquina. A principal contribuição está no uso de modelagem de sistemas por filtragem adaptativa para obtenção de atributos (features) a partir de sinais de vibração. Os atributos obtidos são a resposta ao impulso da estrutura sob análise e a resposta em frequência correspondente. Usando esses atributos no contexto de um processo de classificação por aprendizagem de máquina, é possível obter uma ferramente bastante interessante para o diagnóstico de saúde de estruturas. Resultados experimentais obtidos usando um dispositivo experimental próprio são apresentados visando demonstrar a efetividade da abordagem proposta.

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Sobre a Pertubação do Parâmetro κ de Rice

Alexander Melo, Michel Daoud Yacoub, Carlos R. N. da Silva

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923678

Keywords: Rice distribution Amount of fading Envelope and phase distribution

Abstract

The fading channel parameters vary according to the propagation environment, a fact known and reported in the literature. It is evident that this variation directly impacts the performance of the system. Previously, we investigated the effect of the stochastic variation of the imbalance parameter η of the complex model η-μ Format 2 for μ = 1/2, i.e., Hoyt. In this article, we will investigate the effect of varying the parameter κ of the Rice distribution, using the exponential distribution for that purpose. With this assumption, the resulting first-order statistics are accurately deduced, namely: (i) the probability density function (PDF) and the cumulative distribution function (CDF) for the envelope and phase; (ii) the generalized envelope moments. It is shown that the variability of this parameter, on average, tends to soften its effects on the resulting statistics.

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Application of a Channelized Energy Detector for Digital Wideband ESM Receivers

Aline de Oliveira Pinto Silva, Jorge Costa, Rodrigo Moreira

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923683

Keywords: Electronic Support Measures (ESM) Electronic Warfare (EW) Energy-based detection FFT-based channelized receiver

Abstract

It is not an easy job to select and adjust a general-purpose detector for digital wideband Electronic Support Measures (ESM) receivers. Optimal detectors and parameters' adjustment depend on many variables, e.g., the receiver characteristics, application and system's constraints. In this paper, we study the performance of a FFT-based channelized energy-based detector (CED) for ESM receivers, in which time integration is based on logic-OR and binary integration. We show that, for the studied Electronic Warfare scenario, the CED outperforms other detectors: total energy, GLRT and ambiguity function-based detectors. This investigation points the CED as an interesting option for ESM receivers.

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Experimental comparison of 5G SDR platforms: srsRAN x OpenAirInterface

Ruan P Alves, João Guilherme Assis da Silva Alves, Mikael R Camelo, Wilker de O Feitosa, Victor Farias Monteiro, Francisco R. P. Cavalcanti

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923689

Keywords: Software defined radio srsRAN OpenAirInterface 5G

Abstract

A Software-Defined Radio (SDR) platform is a communication system that implements as software functions that are typically implemented in dedicated hardware. One of its main advantages is the flexibility to test and deploy radio communication networks in a fast and cheap way. In the context of the Fifth Generation (5G) of wireless cellular networks, there are open source SDR platforms available online. Two of the most popular SDR platforms are srsRAN and OpenAirInterface. This paper presents these two platforms, the characteristics of the networks created by them, the possibilities of changes in their interfaces and configurations, and also their limits. Moreover, in this paper, we also evaluate and compare both platforms in an experimental setup deployed in a laboratory.

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Quantum Support Vector Regressor for Robust Channel Estimation in OFDM Systems

Daniel C Neves, João T Dias, Demerson Gonçalves, Felipe de Almeida Silva

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923706

Keywords: Channel Estimation OFDM SVR QSVR

Abstract

Channel estimation in OFDM systems is generally performed based on pilot symbols using least squares (LS). However, in a practical environment where impulse noise may be present, this method may not be effective. In this work we propose the use of quantum kernel in support vector machine (SVM) algorithm for robust channel estimation in OFDM systems and compare its performance with the LS and the classic SVR. The viability of our approach is substantiated by computational simulation results obtained in frequency selective channel models with the presence of non-Gaussian impulsive noise interfering in the pilot symbols.

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Avaliação de Agentes de Aprendizagem Profunda em Problemas de Roteamento e Alocação Espectral em Redes Ópticas Elásticas Multibandas

Paulo César Oliveira Brito, Thiago César Ferreira Bezerra Carvalho, Noêmia Cíntia Sales Santos Silva, Ana Júlia Fernandes de Brito Ameno, Helder A. Pereira

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923712

Keywords: Agente Aprendizagem Profunda por Reforço Otimização Rede Óptica Multibanda

Abstract

Este trabalho apresenta uma avaliação de agentes de aprendizagem profunda, utilizados em problemas de roteamento e alocação espectral em redes ópticas elásticas multibandas. A metodologia implementada avalia o estado da arte, por meio da variação de hiperparâmetros, dos agentes utilizados e da realização de novos treinamentos. Os resultados obtidos mostram que podem ser obtidos ganhos de performance nos agentes utilizados, obtendo-se melhores resultados em termos de probabilidade de bloqueio de chamadas, aproximadamente 9%, e média final de recompensa, aproximadamente 44,58, ambos valores superiores aos encontrados em treinamentos realizados na literatura.

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Proposta de Antena de Microfita com Utilização de Superstrato do tipo Stubs Mesh para aplicação em Comunicações Sem Fio

Nickson S Oliveira Lopes, Humberto Dionísio de Andrade, Idalmir de Souza Queiroz Junior, Isaac B. T. da Silva, Pablo L C Azevedo, Leonardo Oliveira de Sousa, Matheus Emanuel Tavares Sousa, Glauco Fontgalland

DOI: 10.14209/sbrt.2023.1570923718

Keywords: Superstrato análise paramétrica permissividade

Abstract

Este artigo tem com proposta um projeto e análise da aplicação de superstrato do tipo Stubs Mesh em uma antena de microfita aplicada na faixa de 2,45 GHz. Foi realizada uma análise paramétrica da inserção dessa topologia de superstrato, utilizando fibra de vidro como substrato. Os resultados experimentais comparados aos simulados mostraram influência nos parâmetros de ganho, diagrama de radiação e frequência de ressonância devido a inserção desses elementos aliados a mudança na permissividade efetiva. A frequência de ressonância não se manteve na faixa de interesse para as configurações de grade e linha horizontal, mas nas configurações de linha vertical, que também apresentaram aumento na largura de banda.

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