1. |
2. Cross-Hole GPR for Soil Moisture Estimation Using Deep LearningBlaž Pongrac, Dušan Gleich, Marko Malajner, Andrej Sarjaš, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: This paper presents the design of a high-voltage pulse-based radar and a supervised data processing method for soil moisture estimation. The goal of this research was to design a pulse-based radar to detect changes in soil moisture using a cross-hole approach. The pulse-based radar with three transmitting antennas was placed into a 12 m deep hole, and a receiver with three receive antennas was placed into a different hole separated by 100 m from the transmitter. The pulse generator was based on a Marx generator with an LC filter, and for the receiver, the high-frequency data acquisition card was used, which can acquire signals using 3 Gigabytes per second. Used borehole antennas were designed to operate in the wide frequency band to ensure signal propagation through the soil. A deep regression convolutional network is proposed in this paper to estimate volumetric soil moisture using time-sampled signals. A regression convolutional network is extended to three dimensions to model changes in wave propagation between the transmitted and received signals. The training dataset was acquired during the period of 73 days of acquisition between two boreholes separated by 100 m. The soil moisture measurements were acquired at three points 25 m apart to provide ground truth data. Additionally, water was poured into several specially prepared boreholes between transmitter and receiver antennas to acquire additional dataset for training, validation, and testing of convolutional neural networks. Experimental results showed that the proposed system is able to detect changes in the volumetric soil moisture using Tx and Rx antennas.
Ključne besede: ground penetrating radar, cross-hole, L-band, deep learning, convolutional neural network, soil moisture estimation
Objavljeno v DKUM: 03.04.2024; Ogledov: 448; Prenosov: 21
 Celotno besedilo (3,22 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
3. Despeckling of SAR Images Using Residual Twin CNN and Multi-Resolution Attention MechanismBlaž Pongrac, Dušan Gleich, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: The despeckling of synthetic aperture radar images using two different convolutional neural network architectures is presented in this paper. The first method presents a novel Siamese convolutional neural network with a dilated convolutional network in each branch. Recently, attention mechanisms have been introduced to convolutional networks to better model and recognize features. Therefore, we propose a novel design for a convolutional neural network using an attention mechanism for an encoder–decoder-type network. The framework consists of a multiscale spatial attention network to improve the modeling of semantic information at different spatial levels and an additional attention mechanism to optimize feature propagation. Both proposed methods are different in design but they provide comparable despeckling results in subjective and objective measurements in terms of correlated speckle noise. The experimental results are evaluated on both synthetically generated speckled images and real SAR images. The methods proposed in this paper are able to despeckle SAR images and preserve SAR features.
Ključne besede: synthetic aperture radar, speckle, speckle suppression, despeckling, deep learning, convolutional neural network
Objavljeno v DKUM: 21.02.2024; Ogledov: 280; Prenosov: 17
Celotno besedilo (13,70 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
4. Odstranjevanje pegastega šuma iz slik SAR z uporabo globokega učenja : magistrsko deloTadej Habjanič, 2023, magistrsko delo Opis: Postopek odstranjevanja pegastega šuma je neizogiben pri obdelavi slik z radarjem s sintetično odprtino (SAR). Obstaja več različnih metod za odstranjevanje pegastega šuma, vendar se je postopek s konvolucijsko nevronsko mrežo (CNN) izkazal kot zelo učinkovita metoda.
Pri preprosti strukturi CNN se še vedno izgubi precejšnje število podrobnosti na sliki. Za rešitev tega problema je bila uporabljena arhitektura kodirnika – dekoderja. Model se uči s pristopom, ki temelji na veliki količini podatkov, z uporabo algoritma gradientnega spuščanja s kombinacijo spreminjanja ojačanja pri odstranjevanju šuma in funkcije izgube celotne variacije. Poskusi, izvedeni na realnih slikah, kažejo, da ta metoda dosega pomembne izboljšave v primerjavi z ostalimi metodami.
Ključne besede: pegasti šum, radar s sintetično odprtino, konvolucijska nevronska mreža, arhitektura kodirnik – dekodirnik
Objavljeno v DKUM: 06.02.2024; Ogledov: 274; Prenosov: 23
Celotno besedilo (12,83 MB) |
5. Načrtovanje sistema vodenja termoelektričnega hladilnika : diplomsko deloAlen Merčnik, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskemu delu smo načrtali sistem vodenja termoelektričnega hladilnika. Termoelektrični hladilniki so naprave, ki uporabljajo Peltierjev pojav za hlajenje manjših naprav in zagotavljajo njihovo učinkovito delovanje. V načrtanem sistemu smo uporabili termoelektrični hladilnik manjših dimenzij in omejitvijo napajelne napetosti 3V oz. omejitvijo maksimalnega napajalnega toka 3A. Za učinkovito hlajenje se zahteva konstanten napjalni tok. Iz tega razloga smo uporabili namensko integrirano vezje ADN8831 in digitalno vodenje s pomočjo MAX5715 kot DAC pretvornik. Opravljen je bil preizkus vodenja izbranega termoelektričnega hladilnika, ki je pokazal dobro regulacijo temperature.
Ključne besede: termoelektrični hladilnik, Matlab, regulacija temperature, Peltierjev pojav, regulacija
Objavljeno v DKUM: 06.02.2024; Ogledov: 592; Prenosov: 54
Celotno besedilo (2,27 MB) |
6. Frequency range optimization for continuous wave Terahertz imagingBlaž Pongrac, Andrej Sarjaš, Dušan Gleich, izvirni znanstveni članek Opis: S krajšimi valovnimi dolžinami kot mikrovalovi in večjo globino prodora v material kot infrardeča svetloba, valovi v TeraHertz-nem (THz) spektru ponujajo edinstvene možnosti testiranja materialov. THz tehnologija ponuja neinvazivna in nedestruktivna testiranja v obliki spektroskopije in slikanja. Najbolj uporabljeni sistemi za THz slikanje so sistemi spektroskopije v časovni domeni. Vendar sistemi spektroskopije frekvenčne domene ponujajo odlično frekvenčno ločljivost in so primerni za biomedicinske aplikacije. THz-no slikanje na podlagi spektroskopije v frekvenčnem prostoru je časovno kompleksno in ima pomanjkljivosti zaradi napak pri generiranju THz valov. V tem članku je predstavljen nov princip enodimenzionalnega zajemanja s THz valovi. Predlagana optimizacija frekvenčnega območja temelji na konvolucijski nevronski omreži. Predstavljena je frekvenčna optimizacija za določitev optimalnega frekvenčnega območja za zajem podatkov. Optimalno frekvenčno območje ali pasovna širina morata biti dovolj široka za učinkovito zaznavanje faze in morata biti na presečišču več spektralnih odtisov v opazovanem mediju. Presek spektralnih odtisov je ocenjen z uporabo predlaganega algoritma za optimizacijo frekvenčnega območja, ki temelji na konvolucijski nevronski mreži in algoritmu za občutljivost okluzije. Predlagani algoritem izbira samodejno najobčutljivejši frekvenčni pas THz spektra in omogoča zelo hitre zajeme za pregled in klasifikacijo objektov.
Ključne besede: terahertz, spectroscopy, imaging, convolutional neural network, occlusion sensitivity, optimization
Objavljeno v DKUM: 07.12.2023; Ogledov: 421; Prenosov: 20
Celotno besedilo (8,82 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
7. Event-triggered second-order sliding mode controller design and implementationAndrej Sarjaš, Dušan Gleich, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: The paper presents an event-triggered higher-order sliding mode controller design. The event-triggering technique is the alternative approach to real-time controller execution, unlike the classic time-triggering technique, which is not time-dependable and is governed by the triggering policy. The technique is suitable for system resource relaxation in case of computation burden or network usage mitigation. The paper describes the stability analysis of the super-twisted sliding mode controller based on input-to-state stability notation. The stability analysis introduces a triggering policy related directly to the ultimate boundness of the system states and preselected sliding variables. The controller time execution with the selected triggering condition prevents the exhibition of the Zeno phenomena, where the minimal inter-event time of the controller has a positive non-zero lower bound. The minimal value of the inter-event time is related directly to the controller parameters and triggering bound, the selection of which is given with the derived stability conditions regarding the designer’s objective. Preventing the fast nonlinear controller execution, especially close to the sliding manifold, also alleviates the chattering phenomena effectively, which is a primal drawback, and limits the usage of the controller on various systems. The method’s efficiency is verified with the hardware-in-the-loop system, where the dynamic and robustness of the triggering approach are compared to the standard time-triggered execution technique.
Ključne besede: event triggering, sliding mode control, super-twisted controller, chattering alleviation
Objavljeno v DKUM: 07.12.2023; Ogledov: 370; Prenosov: 15
Celotno besedilo (2,52 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
8. |
9. Razvoj vodenja brezpilotnih zrakoplovov za bistatični radar : magistrsko deloPrimož Smogavec, 2022, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi je opisana zasnova sistema dveh zrakoplovov, razvoj algoritmov vodenja in generiranja trajektorije. Podane so osnovne enačbe zemljepisnih izračunov, ki predstavljajo osnovne gradnike algoritmov. Razviti so trije algoritmi vodenja, in sicer algoritem preleta med dvema definiranima koordinatama, algoritem krožnega manevra obračanja in algoritem generiranja trajektorije suženjskega zrakoplova, definirane na osnovi trajektorije zrakoplova gospodar. Predlagana rešitev omogoča sinhron let zrakoplovov, namenjenih bistatičnemu radarju. Opisani so sestava sistema, funkcionalnost komponent in medsebojna povezanost. Implementiran je razvijajoč se protokol IEEE 802.11ah brezžičnega omrežja za komunikacijo med zrakoplovoma. Razviti algoritmi vodenja so testirani v simulacijskem okolju in na realnem sistemu.
Ključne besede: zrakoplov, algoritmi, vodenje, trajektorija
Objavljeno v DKUM: 24.10.2022; Ogledov: 678; Prenosov: 71
Celotno besedilo (2,90 MB) |
10. |
