Diskrētās signālu apstrādes laboratorija
Laboratorija ir izveidota 1972. gadā. Tā nodarbojas ar teorētiskiem pētījumiem un praktisku izstrāžu attīstību signālu ciparu apstrādes jomā, ieskaitot specifisku paņēmienu izveidi un pielietojumu signālu analogs-ciparu pārveidošanā. Laboratorijas darbs šo gadu laikā ir atspoguļots vairāk nekā 200 publikācijās, konferenču prezentācijās un monogrāfijās.
Šobrīd laboratorijas sastāvā ir 25 darbinieki, to skaitā 4 vadošie pētnieki, 6 pētnieki un 4 zinātniskie asistenti.
Laboratorijas zinātniskās tematikas virzieni:
- Uz modernām DSP tehnoloģijām balstīti virtuālie instrumenti;
- Programmvadāmas radio iekārtas, tajā skaitā balstītas uz nevienmērīgu diskretizāciju;
- Nestacionāru signālu signālatkarīga analīze, notikumu vadīti analogs-ciparu pārveidojumi;
- Biometrijas un smadzeņu signālu apstrāde;
- Sejas un plaukstas biometrisko datu apstrāde;
- Datu ieguves un apstrādes sistēmu mikrominiaturizēšana;
- Viedo sensoru un tīklotu iegulto sistēmu signālu apstrāde;
- Bezvadu sensoru tīklu sistēmas, tajā skaitā sensoru moduļu aparatūras arhitektūras, komunikāciju protokoli, operētājsistēmas un pielietojumu orientēta programmatūra;
- Virziendarbības antenu masīvu pielietojumi bezvadu sensoru tīklos;
- Tranzistoru UWB uztvērēji un impulsu ģeneratori;
- Bioloģiskās atgriezeniskās saites pielietojums medicīniskā rehabilitācijā;
- Valkājamās ierīces un signālu apstrāde tajās.
Šobrīd laboratorijā ir izveidojušās 2 grupas, kas fokusējas uz valkājamo sensoru sistēmu attīstību un ultraplatjoslas radaru tehnoloģiju attīstību.
Valkājamo sensoru grupa strādā pie valkājamo sensoru sistēmu izstrādes pielietojumiem medicīnā, sportā un ikdienā. Pamatā tiek apskatīti inerciālie sensori, bet ir arī pieredze ar bioelektriskajiem signāliem (ECG, EMG, EEG). Grupas ietvaros ir izstrādāts vadu datu komunikācijas risinājums, kas var nodrošināt datu ieguvi no vairākiem simtiem sensoru mezglu. Izstrādātais risinājums tālāk tiek attīstīts ārpus valkājamo sensoru sistēmu jomas – būvkonstrukciju deformāciju monitoringa sistēmas izstrādē.
Grupas izstrādāto tehnoloģiju piemēri:
- virsmas 3D formas atjaunošana: https://www.youtube.com/watch?v=YDG0ERF2_d8
- cilvēka modeļa 3D kustību atjaunošana: https://www.youtube.com/watch?v=vAFCrMgJrmI
- cilvēks-dators interfeisa izveide cilvēkiem ar kustību traucējumiem: https://www.youtube.com/watch?v=tfiS01VfavU
Grupas kompetences-ekspertīze: sensoru sistēmu izstrāde, inerciālie sensori, zema patēriņa sensoru sistēmu izstrāde, spiesto plašu projektēšana, ciparu interfeisi, Bluetooth un Bluetooth Low Energy komunikācijas aplikācijas līmenī, inerciālo sensoru signālu apstrāde, bioelektrisko signālu apstrāde, mašīnmācīšanās algoritmi, 3D vizualizācija, simulācijas, programmatūras izstrāde viediekārtām (Android OS viedtālruņi, planšetdatori) valkājamo sensoru kontekstā.
Ultraplatjoslas (UWB) radaru grupa strādā pie ekvivalentā laika pārveidojuma radaru sistēmu pētniecības un izstrādes, kas rezultējusies ar dažādiem unikāliem risinājumiem radaru darbības un efektivitātes uzlabošanai, ir uzrakstīti vairāki patenti un publikācijas saistībā ar UWB signālu ģenerēšanu, uztveršanu, apstrādi, u.c., kā arī ir izstrādāta UWB radara iekārta, ar kuras palīdzību tiek pētīti dažādi UWB radara pielietojumi, piemēram:
- caursienas mērījumi;
- ledus biezuma mērījumi;
- bezkontakta dzīvības pazīmju novērošana (elpošana, sirdsdarbība);
- laika domēna reflektometrija;
- antenu laika domēna mērījumi;
- materiālu parametru mērījumi.
Nesenie projekti
-
Sensorais apģērbs pareizām fiziskām aktivitātēm ar atgriezenisko saiti (SCAPE-IF) #ESIF
- Dzelzceļa pārbrauktuves automatizēta uzraudzības sistēma (PAKS) 2. kārta #ESIF
-
Dzelzceļa pārbrauktuves automatizēta uzraudzības sistēma (PAKS) #ESIF
-
Bezkontakta ledus biezuma mērītājs (EDI-ICE) 2. kārta #ESIF
-
Bezkontakta ledus biezuma mērītājs (EDI-ICE) #ESIF
-
Mākslīgā intelekta lietojums multi-statiska ultraplatjoslas impulsa radara signālu analīzē materiālu un struktūras nesagraujošai noteikšanai (MIRSA) #ESIF
-
3D formu jūtīgs audums („3D AUDUMS”) #ESIF
-
Arrowhead rīki digitalizācijas risinājumu inženierijai (Arrowhead-Tools) #H2020
- Tehnoloģijas drošai un uzticamai gudrajai pilsētai (GUDPILS) #SRP (VPP)
- DASP pielietojumu pētījumi konkurētspējīgu virtuālo instrumentu izstrādei #ESIF
-
Integrated Components for Complexity Control in Affordable Electrified Cars (3Ccar) #H2020
-
Intelligent Motion Control Platform for Smart Mechatronic Systems (I-MECH) #H2020
- Projekts Nr.3 „Oriģinālu signālu apstrādes paņēmienu izveide un izpēte konkurētspējīgu IT tehnoloģiju radīšanai” #SRP (VPP)
- Pētījums par jaunu elektroniskās skaņas apstrādes ierīces uzbūvi profesionālai aktīvai akustiskai sistēmai ar ruporu tipa skaņas izstarotāju, pielietojot daudzjoslu augstas precizitātes ciparu FIR filtrus un D-klases pastiprinātājus (SKANDA) #Contract research (Līgumpētījumi)
- Tehnoloģija nanoimpulsu kiberfizikālas sistēmas izveidei zemes virsējo slāņu neinvazīvai apsekošanai (NanoKS) #ESIF
- Projekts Nr. 2 „Inovatīvas signālapstrādes tehnoloģijas viedu un efektīvu elektronisko sistēmu radīšanai” (IMIS) #SRP (VPP)
- Augstas jutības superplatjoslas radiolokācijas tehnoloģija (LoTe) #ESIF
- Viedās pilsētas tehnoloģijas dzīves kvalitātes uzlabošanai (ViPTeh) #ESIF
- „Pētījums Nr.1.10. „Volumetrisku trīs dimensiju attēlu veidošanas tehnoloģiju pētījumi” un uzsāktu ar saimniecisko darbību saistīto deleģētās rūpnieciskā pētījuma daļas „DICOM standarta attēlu datu transformācijas 3D telpisko attēlu displejam” (3DatA) #Contract research (Līgumpētījumi)
-
Pētījums par datorredzes paņēmienu attīstību industrijas procesu norises automatizācijai (DIPA) #ESIF
-
Frictionless Energy Efficient Convergent Wearables For Healthcare and Lifestyle Applications (CONVERGENCE) #Chist-era / Flag-era
-
Mākslīgais intelekts industrijas digitalizēšanai (AI4DI) #H2020
-
Z-uztveres tehnoloģija redzei un identifikācijai, galvenie lietojumi (VIZTA) #H2020
- Ultra platjoslas impulsu radara sensor (UPIRS) #ESIF
-
Kiberfizikālo sistēmu tehnoloģiju attīstība un to pielietojumi medicīnā un viedā transporta jomā (KiFiS) #SRP (VPP)
-
Satelītdatos balstīta jauna mežaudzes krājas novērtēšanas tehnoloģija (WoodStock) #ESIF
-
Kiberfizikālās sistēmas, ontoloģijas un biofotonika drošai&viedai pilsētai un sabiedrībai (VPP SOPHIS) #SRP (VPP)
- Inovatīvas biomedicīnisko attēlu iegūšanas un apstrādes tehnoloģijas (InBiT) #ESIF
- Viedo sensoru un tīklotu iegulto sistēmu pētījumu un attīstības centrs (VieSenTIS) #ESIF
- ACKCIO līgumpētījums #Contract research (Līgumpētījumi)
-
Komunikācijas sistēma caur cilvēka ķermeni ar pielietojumiem ķermeņa mēroga bezvadu tīklos (BCC) #LCS (LZP)
- Tehnoloģija notikumu plūsmas augstas precizitātes laika-amplitūdas analīzei (TIME AMP) #ERAF
Publikācijas
- Aristov, V. (2020). Research of Indirect Method of Measuring the Pulse Generator Output Resistance by the Step Recovery Diode. 2020 24th International Conference Electronics. doi: 10.1109/IEEECONF49502.2020.9141617
- Aristov, V. (2020) Mathematical Analysis of the Nanosecond Pulse Generator on Two SRD Diodes Used in UWB Radars. Automatic Control and Computer Sciences, 54(3), 271-278. doi: 10.3103/S0146411620030013
- Shavelis, R., Ozols, K. (2020) Bluetooth Low Energy Wireless Sensor Network Library in MATLAB Simulink. Journal of Sensor and Actuator Network, 9 (3), 38. doi: 10.3390/jsan9030038
- V. Aristov. Influence of Nonlinearity of Fast Sawtooth Voltage on Stroboscopic Transformation of Signals in Receivers of Sensors Locators. Automatic Control and Computer Sciences, 2019, Vol.53, No. 4, pp. 291-297.
- Bluetooth Low Energy Throughput in Densely Deployed Radio Environment
Nesenie patenti
- LR patents Nr. 15529 A " ANTENAS SISTĒMA ZEMVIRSMAS RADARAM AR ANTENĀM, KAS NOVIETOTAS VIENA OTRAI PRETĪ
- Patent No. EP2695297 B1 “Ultra-wideband sharpener for excitation a symmeric antenna”
- European Patent No. EP3093992 A1 "An input clocked comparator circuit of an equivalent time sampling converter"
- Latvian Patent No. 14641 “Equivalent time sampling convertor of comparator type"
- LR patents Nr. 14622 “Zigzag antena, kas konstruktīvi ir sajūgta ar koaksiālo kabeli”
- Latvian Patent No.14730. "Stroboscopic comparator"
- LR patents Nr. 14767 “Simetriskas ultra-platjoslas (UWB) antenas triecienierosmes impulsa formētājs”
- LR patents Nr. 14803. “Strobējams komparators ar aizkaves līniju”
- LR patents Nr.15068. “Stroboskopiskais pārveidotājs ultraplatjoslas radiolokācijas signālu atklāšanai”
- LR patents Nr.15273. "Ierīce attālināta kustībā esoša objekta lokalizēšanai"
Laboratorijas darbinieki
