O nas

Jesteśmy młodym dynamicznie się rozwijającym Kołem Naukowym. Łączy nas pasja zgłębiania dziedziny, jaką się zajmujemy i dobrej przy tym zabawy. Koncentrujemy się na trudnej tematyce związanej z zagadnieniami cyfrowego przetwarzania sygnałów na potrzeby radiolokacji. Nie jest to łatwa praca gdyż wymaga umiejętnego łączenia praktycznej wiedzy z dziedzin takich jak informatyka (programowanie procesorów sygnałowych), teoria sygnałów czy wyższej matematyki. Mimo iż formalnie istniejemy od 16 maja 2003r., to już począwszy od 2002 roku obecni członkowie Koła prowadzili ożywioną działalność naukową robiąc badania i publikując ich wyniki na konferencjach krajowych i zagranicznych. Dzięki temu mogli nawiązać wiele ciekawych znajomości oraz nauczyć się czegoś nowego dobrze się przy tym bawiąc. Mamy już pierwsze znaczące osiągnięcie naukowe. 16 Czerwca 2003r. został nam przyznany Grant Rektora Politechniki Warszawskiej na realizację projektu: "Opracowanie metod kompresji sygnałów w radarach SAR". W ciągu ostatnich dwóch lat łączna liczba naszych publikacji naukowych sięgnęła dwunastu pozycji, a mamy w planach już kolejne projekty i konferencje...Nasza historia

Koło Naukowe Radiolokacji i Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów począwszy od 2001 roku przez blisko dwa lata działało jako nieformalna grupa studencka zajmująca się tematyką radarów z syntetyczną aperturą (Synthetic Aperture Radar - SAR). Spotkania grupy zostały zainicjowane przez dr inż. Krzysztofa Kulpę i jego dwóch dyplomantów: Macieja Smolarczyka i Adama Gorzelańczyka. Miałyone na celu zainteresowanie tematyką radiolokacyjną studentów niższych lat, którzy chcieliby się zająć techniką SAR w ramach swoich prac dyplomowych. Poza cotygodniowymi spotkaniami zostały zorganizowane trzy wyjazdy na konferencje naukowe do Gdańska (MIKON 2002), gdzie Maciej i Adam byli współautorami jednego artykułu, Kolonii (EUSAR 2002), Bonn (GRS 2002). Na początku 2003r. pojawił się pomysł zarejestrowania Koła. Ostatecznie decyzją Rektora PW Koło powstało 16 maja 2003 roku. Duży wkład w utworzenie Koła wniósł profesor Jerzy Szabatin, kierownik Zakładu Teorii Obwodów i Sygnałów w Instytucie Systemów Elektronicznych. Już w ciągu pierwszych tygodni oficjalnej działalności do Koła dołączyło kilku nowych studentów. Zostały też zorganizowane dwa wyjazdy członków Koła o charakterze naukowym. Na sympozjum naukowym w Wildze (IEEE-SPIE Symposium on Photonics and Web Engineering 2003) pięciu studentów było współautorami czterech publikacji. Podczas międzynarodowej konferencji radiolokacyjnej International Radar Symposium 2003 (IRS 2003) w Dreźnie sześciu członków Koła było współautorami czterech publikacji naukowych. We wrześniu 2003r. powstała strona internetowa Koła. Nasza działalność

Działalność Koła koncentruje się na prowadzeniu badań i publikacji ich wyników na konferencjach krajowych i zagranicznych. Rozważamy możliwość organizacji własnej konferencji naukowej. Mimo iż formalnie istniejemy od 16 maja 2003r., to już począwszy od 2002 roku obecni członkowie Koła prowadzili ożywioną działalność naukową robiąc badania i publikując ich wyniki na konferencjach krajowych i zagranicznych. Dzięki temu mogli nawiązać wiele ciekawych znajomości oraz nauczyć się czegoś nowego dobrze się przy tym bawiąc. Przykładamy dużą wagę do możliwości praktycznej realizacji wyników naszych projektów i ich zastosowania w rzeczywistych systemach radiolokacyjnych.

W chwili obecnej członkowie Koła prowadzą badania w trzech głównych tematach: "Opracowanie metod kompresji sygnałów w radarach SAR" oraz "Wykrywanie i klasyfikacja radarowa obiektów za pomocą analizy fraktalnej", "Wykorzystanie elementów syntezy obrazu w symulacji radiolokacyjnej".

Techniki Synthetic Aperture Radar (SAR) są nowoczesnymi metodami cyfrowego przetwarzania sygnałów radarowych dającymi nowe możliwości w porównaniu z konwencjonalnymi metodami wykorzystywanymi w radiolokacji. W klasycznej radiolokacji jednym z głównych problemów jest uzyskanie obrazów o dużej rozdzielczości umożliwiających identyfikację obserwowanych obiektów. Jest to bardzo istotne zarówno w cywilnych jak i w wojskowych zastosowaniach radiolokacji. Jedną z metod uzyskiwania dużej rozdzielczości jest kompresja odległościowa z zastosowaniem kodowania fazowego lub liniowej modulacji częstotliwości (LMF Linear Modulation of Frequency) oraz kompresja azymutalna wykorzystująca techniki SAR z kompensacją ruchu.

Idea uzyskiwania dużej rozdzielczości odległościowej opiera się na wykorzystaniu sygnału o dużym paśmie częstotliwościowym oraz specjalnych metod ich obróbki. Klasycznie było to realizowane w technice analogowej, obecnie wraz z rozwojem komputerów i wzrostu ich mocy obliczeniowej w technice cyfrowej.

Technika SAR opiera się na wykorzystaniu informacji o prędkości ruchu względnego obserwowanego obiektu i platformy z radarem (wykorzystanie efektu Dopplera). W praktyce realizuje się to za pomocą filtracji dolnoprzepustowej i dopasowanej.

Przy realizacji algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów radiolokacyjnych dla potrzeb techniki SAR napotyka się liczne problemy. Jednym z typowych problemów jest duży strumień danych docierający do cyfrowych układów przetwarzania oraz związane z tym problemy dużego zapotrzebowania na moc obliczeniową i pamięć. Innym problemem jest konieczność określeniapołożenia względnego pomiędzy radarem a obiektem z dokładnością rzędu pojedynczych centymetrów. Stawia to wysokie wymagania przed algorytmami estymacji położenia platformy z radarem.

Na całym świecie prowadzone są intensywne prace nad rozwojem technik SAR. W Polsce nie były one dotychczas stosowane i rozwijane. Docelowym dążeniem Koła Naukowego jest opracowanie algorytmów w stopniu umożliwiającym ich zastosowanie w rzeczywistych systemach radarowych. Aktualnie prowadzonym etapem badań jest opracowanie algorytmów kompresji odległościowej. Sformułowane wyżej zadania badawcze wymagają nie tylko przeprowadzenia intensywnych prac teoretycznych z zastosowaniem metod statystycznego przetwarzania sygnałów, lecz także dokonania implementacji programowej odpowiednich algorytmów i procedur oraz ich wszechstronnej weryfikacji symulacyjnej. Na sfinansowanie tych prac Koło Naukowe otrzymało 16 czerwca 2003r. Grant Rektora Politechniki Warszawskiej


Podczas prac nad algorytmami obróbki sygnałów radiolokacyjnych wykorzystuje się zarówno sygnały rzeczywiste jak i będące wynikiem symulacji komputerowej. Wirtualne sceny radiolokacyjne daje się łatwiej modyfikować niż rzeczywiste, a wygenerowany z symulatora sygnał pozbawiony jest wielu niepożądanych zjawisk, które obecne są w sygnale z prawdziwego radaru.

Trwają prace nad ulepszaniem modeli obiektów stosowanych w symulatorze oraz optymalizację zastosowanych algorytmów pod kątem szybkości działania całej aplikacji. Wykorzystywana jest wiedza i doświadczenie zebrane podczas pracy nad projektem Kray www.kray.prv.pl. Kray to program, który wykorzystuje techniki trójwymiarowej grafiki komputerowej do syntezy realistycznych obrazów. Algorytmy tam wykorzystywane są z pełnym powodzeniem adaptowane na potrzeby symulacji radiolokacyjnej.

Koło Naukowe Radiolokacji i Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów
Politechnika Warszawska
Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Ul Nowowiejska 15/19 pok .453
00-650 Warszawa

Opiekun: dr Krzysztof Kulpa

tel. 660 55 88
e-mail: rdsp@ise.pw.edu.pl
www: http://www.ise.pw.edu.pl/rdsp