Izvedba algoritma za više-harmonijsko određivanje vremena kašnjenja

undergraduate thesis

• Title (english): Implementation of an Multi-harmonic Time Delay Estimation Algorithm
• Author: Luka Murn
• Mentor: Davor Petrinović (mentor)
• Committee member: Davor Petrinović (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Mladen Vučić (član povjerenstva)
• Committee member: Marko Subašić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2016-07-11, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Computing

Abstract

U okviru završnog rada potrebno je realizirati i verificirati algoritam za određivanje vremenskog kašnjenja primjenom testnog signala koji se sastoji od nekoliko sinusnih komponenti sa zajedničkim periodom i cjelobrojnim odnosnom osnovnih frekvencija. Ulaz u algoritam su trenutačne faze svih harmonijskih komponenti od kojih je sačinjen prijemni signal, a rezultat treba biti estimirano trenutačno vremensko kašnjenje prijemnog signala u odnosu na vremensko ishodište odaslanog signala. Kašnjenja su definirana s estimiranim cijelim brojem perioda harmoničkih komponenti koje je potrebno odrediti iz međusobnih odnosa trenutačnih faza, kao i njihovim frakcionalnim dijelovima koji su definirani trenutačnim fazama (0 do 2*pi) komponenti. Radi povećanja točnosti estimacije potrebno je koristiti težinsko usrednjavanje između komponenti. Potrebno je realizirati i programsku kalibraciju mjernog sustava radi poništenja faznih pogrešaka mjernog lanca, kao i konačnu estimaciju prosječnog kašnjenja za cijeli testni signal uz robusne postupke usrednjavanja neosjetljive na iznimke. Prilagoditi, optimirati i verificirati algoritam za izvedbu korištenjem frakcionalnog zapisa uzoraka i koeficijenta, te vrednovati razliku i točnost u odnosu na zapis pomičnog zareza. Referentne modele algoritma realizirati u Matlabu. Stvarni algoritam je potrebno realizirati u programskom jeziku C i/ili assembleru za vremenski kritične odsječke korištenjem evaluacijskog sustava TMS320VC5505 eZdsp. Evaluirati ostvarenu točnost i vrijeme izvođenja algoritma za različite parametre sustava. Istražiti i diskutirati primjenu ovog algoritma u kontekstu ultrazvučnog mjerenja brzine i smjera vjetra.

Abstract (english)

In the context of the final thesis, it is necessary to realize and verify the algorithm for determining the time delay by applying the test signal that consists of a number of sinusoidal components with a common period, and the respective fundamental frequencies of integer. The entry point to the algorithm are the current phase of harmonic components that make up the received signal, and the result should be its estimation the current time delay received signals with respect to time the origin of the transmitted signal. Delays are defined by its estimation integer period of harmonic components to be determined from the current phase of relations, as well as their fractional parts that are defined by the current stages (0-2 * pi) components. In order to increase the accuracy of estimation it is necessary to use the weighted averaging between components. It is necessary to implement the program and calibration of the measuring system for cancellation of phase errors of the measuring chain, as well as the final estimation of the average delay for the entire test signal with robust averaging procedures insensitive to exceptions. Adapt, optimize and verify algorithm performance using fractional record samples and coefficients, and determine the difference and accuracy relative to the floating point format. Reference models algorithm implemented in Matlab. The actual algorithm needs to be implemented in the C programming language and / or assembler for time-critical sections using the evaluation system TMS320VC5505 eZdsp. Evaluate achieved accuracy and execution time of the algorithm for different system parameters. Explore and discuss the implementation of this algorithm in the context of ultrasonic measuring wind speed and direction.

• Keywords: vrijeme kašnjenja; anemometar
• Keywords (english): time delay; anemometer
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:687819
• Study programme: Title: Computing; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2018-02-06 10:51:14