<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Gradivo ID="40312" NadgradivoID="0" NRID="1027487" OceID="0" DomainUrl="https://dk.um.si/" IzpisPolniUrl="https://dk.um.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&amp;id=40312" StOgledov="2557" StPrenosov="339" StOcen="0" VsotaOcen="0" DatumIzvoza="2026-09-30 13:16:20" OcenaSkupna="0" StPodgradiv="0" StudijskiProgramEvsID="" JeIndeksirano="0" JeVecAvtorjev="0" DovoliZahtevkeZaDostop="0">
  <PID Url="http://hdl.handle.net/20.500.12556/DKUM-40312">20.500.12556/DKUM-40312</PID>
  <Naslov>OCENJEVANJE KOTA PRIHODA SIGNALA Z UPORABO NEUSMERJENIH ANTEN IN MERJENJA MOČI SIGNALA</Naslov>
  <Podnaslov></Podnaslov>
  <TujJezik_Naslov>ANGLE OF ARRIVAL ESTIMATION USING RSSI AND OMNIDIRECTIONAL ROTATABLE ANTENNAS</TujJezik_Naslov>
  <TujJezik_Podnaslov></TujJezik_Podnaslov>
  <Opis>V disertaciji se ukvarjamo s problemom ugotavljanja pozicije senzorjev, ki so povezani v
brezžična senzorska omrežja (BSO). Pri izbiri koncepta ugotavljanja pozicije smo upoštevali
glavni cenilki teh omrežij in v njih povezanih senzorjev, to je (i) minimizacija potrošnje energije
in (ii) minimizacija cene senzorja. Tema cenilkama najbolje zadostimo, če uporabljamo
vire, ki so na voljo v topologiji brezžičnega senzorskega omrežja in v delovanju radijskega
dela senzorjev. Na tej osnovi deluje mnogo metod določanja pozicije senzorjev. Izmed njih
smo se v tezi omejili na metodo, ki temelji na merjenju kota prihoda RF signala (AoA). Kot
merimo s posebnimi, vrtečimi se vozlišči v omrežju, v katerih kot ocenimo s pomočjo merjenja
moči sprejetega RF signala iz ostalih senzorjev omrežja v njegovi okolici. Sprejeto moč
signala (RSSI) merijo vsi radijski moduli senzorjev, ki komunicirajo skladno s standardom
IEEE 802.15.4.
Možnost merjenja AoA smo omejili na referenčne enote (svetilnike), ki poznajo svojo
pozicijo in so tudi iz vidika strojne opreme kompleksnejše. V BSO imajo lahko referenčne
enote tudi nalogo usmerjati promet in zbiranje podatkov iz ostalih senzorskih enot. Ostale
“iskane” enote so navadne enote brez posebnosti.
Za eksperimentalno potrditev raziskav, na katerih temelji ta disertacija smo razvili novo
strojno in programsko opremo za ocenjevanje AoA. Programska oprema temelji na algoritmih,
ki jih v disertaciji predlagamo kot originalni prispevek disertacije. Algoritmi izkoriščajo
posebnosti dipolnih anten: (i) sevalna karakteristika magnetnega polja (H) je izotropna,
(ii) sevalna karakteristika električnega polja (E) pa je anizotropna v zelo ozkem področju.
Ta usih sprejetega RF signala iz senzorja, katerega pozicijo iščemo, smo izkoristili za
ugotavljanje smeri, v kateri se ta nahaja.
Ta, rečemo lahko v primerjavi z ostalimi AoA tehnikami, ki temeljijo na iskanju maksimuma
usmerjenega polja, nekonvencionalna metoda, omogoča natančnejšo izmero kota, uporablja
standardne (mikrostrip) dipolne antene tako v svetilnikih kot ostalih senzorjih ter uporablja
preprostejšo dodatno strojno opremo in preprostejše algoritme. Ker se uporablja dipolna
antena, je lahko svetilnik tudi usmerjevalnik podatkov v omrežju.
V eksperimentih smo se omejili na optično vidno linijo (LOS) med svetilnikom in senzorji.
Vsaka ovira, ki zastira vidno linijo povzroči neželene odmeve radijskega signala in s tem
oteženo oceno AoA. Omejili smo se tudi na stacionarna senzorska omrežja. Vozlišča ne
spreminjajo lege med ocenjevanjem AoA.
Za eksperimentalno potrditev teze smo razvili in izdelali tri merilne sisteme: (i) sistem
s svetilnikom s štirimi dipolnimi (mikrostrip) antenami nameščenimi na rotirajoči plošči
(ii) sistem s svetilnikom z eno rotirajočo dipolno (mikrostrip) anteno in (iii) sistem s svetilnikom
z dvanajstimi (mikrostrip) dipolnimi antenami razporejenimi na obodu mirujoče okrogle
plošče. Za vsak sistem smo s programsko opremo prilagodili algoritem ugotavljanja smeri
posebnostim strojne opreme. Vsi sistemi so potrdili našo tezo. Dobljeni eksperimentalni
rezultati se seveda medsebojno razlikujejo v točnosti ocene AoA.            </Opis>
  <TujJezik_Opis>In this thesis we deal with the problem of determining the position of sensors connected into Wireless Sensor Networks (WSN). When choosing the concept of determining the position we consider the following cost functions of these networks and their associated sensors,
i.e., (i) the minimization of energy consumption and (ii) minimization of sensor cost. The cost functions are served best by using sources available in topology of WSN, and through operating of the radio sensors. Many methods of determining the position of sensors work
in such way. In the thesis we limit ourselves to the method based on the angle measurement
of the RF signals (AoA) arrival. The angles are measured by specific, rotating nodes in
the network, where by estimation we measure the received power of the RF signals from
other sensors in the network. The received signal strength (RSSI) is measured by all radio
modules sensors that communicate in accordance with IEEE 802.15.4.
AoA measurement capability is limited to the reference nodes (beacons), which know
their position. These beacons have more complex hardware than other sensor nodes. The
reference nodes in WSN may also serve as traffic routers and as data sink for data from
other sensors. Other, so called &quot;unknown nodes«, are ordinary units, with no particulars.
For the experimental validation underlying research and studies for this thesis we have
developed a new hardware and software for the assessment of AoA. The software is based
on algorithms, for which we claim to be an original contribution of the dissertation. The
algorithms exploit specifics of dipole antennas: (i) radiation characteristic of the magnetic
field (H) is isotropic, (ii) radiation characteristics of the electric field (E) is anisotropic in
a very narrow area of the spherical surface. The fading of the received RF signal from
the sensor, which position we are searching, is used to determine the direction where it is
located.
This method, in comparison to other AoA techniques based on finding maximum oriented
radiated power farfetched method, allows also requires simpler additional hardware and
software. Since beacons use dipole antenna, they can also be used as router of the data
networks.
The experiments were constrained to optically visible distance, i.e. the case of LOS (line
of Sight), between the beacon sensor and other sensors. Any barriers that obscure visible
line cause unwanted echoes of radio signals and thus aggravates the measurement of AoA.
For the experimental confirmation of the thesis we have developed and made three
measurement testbays: (i) testbay with beacon having four dipole (microstrip) antennas
mounted on a rotating plate, (ii) the testbay with beacon having a rotating dipole (microstrip)
antenna and (iii) the testbay with beacon having twelve (microstrip) dipole antennas
arranged on the circumference of a stationary circular plate. For each testbay we have
adapted the algorithm to estimate AoA to the specifics of the used hardware. All options of
the developed hardware and software have validated our thesis. The obtained experimental
results, of course, differ from one another in the accuracy of AoA assessment.            </TujJezik_Opis>
  <KljucneBesede>
    <Beseda>brezžična senzorska omrežja</Beseda>
    <Beseda>RSSI</Beseda>
    <Beseda>kot prihoda RF signala</Beseda>
    <Beseda>neusmerjena antena</Beseda>
  </KljucneBesede>
  <TujJezik_KljucneBesede>
    <Beseda>angle of arrival</Beseda>
    <Beseda>omnidirectional antenna</Beseda>
    <Beseda>received signal strength indicator</Beseda>
    <Beseda>wireless sensor network</Beseda>
  </TujJezik_KljucneBesede>
  <Potrjeno>true</Potrjeno>
  <JeZaklenjeno>true</JeZaklenjeno>
  <JeRecenzirano>false</JeRecenzirano>
  <Zaloznik>[M. Malajner]</Zaloznik>
  <Izvor></Izvor>
  <Jezik ID="1060" ISO639-3="slv">Slovenski jezik</Jezik>
  <TujJezik ID="1033" ISO639-3="eng">Angleški jezik</TujJezik>
  <Povezave></Povezave>
  <Pokrivanje></Pokrivanje>
  <CasovnoPokritje></CasovnoPokritje>
  <AvtorskePravice></AvtorskePravice>
  <VrstaGradiva ID="m" DRIVER="info:eu-repo/semantics/doctoralThesis">Doktorska disertacija</VrstaGradiva>
  <DatumVstavljanja>2013-05-07 16:49:16</DatumVstavljanja>
  <DatumObjave>2013-05-10 11:40:21</DatumObjave>
  <DatumSpremembe>2022-05-12 23:35:24</DatumSpremembe>
  <DatumTrajnegaHranjenja>2021-04-22 03:19:19</DatumTrajnegaHranjenja>
  <LetoIzida>2013</LetoIzida>
  <LetoIzidaDo>0</LetoIzidaDo>
  <KrajIzida>Maribor</KrajIzida>
  <LetoIzvedbe>0</LetoIzvedbe>
  <KrajIzvedbe></KrajIzvedbe>
  <Opomba></Opomba>
  <StStrani></StStrani>
  <StevilcenjeNivo1></StevilcenjeNivo1>
  <StevilcenjeNivo2></StevilcenjeNivo2>
  <Kronologija></Kronologija>
  <Patent_Stevilka></Patent_Stevilka>
  <Patent_DatumVeljavnosti>0000-00-00</Patent_DatumVeljavnosti>
  <VerzijaDokumenta>NiDoloceno</VerzijaDokumenta>
  <StatusObjaveDrugje>NiDoloceno</StatusObjaveDrugje>
  <VrstaStroskaObjave>NiDoloceno</VrstaStroskaObjave>
  <DatumPoslanoVRecenzijo>0000-00-00</DatumPoslanoVRecenzijo>
  <DatumSprejetjaClanka>0000-00-00</DatumSprejetjaClanka>
  <DatumObjaveClanka>0000-00-00</DatumObjaveClanka>
  <EmbargoDo></EmbargoDo>
  <VrstaEmbarga ID="1" Naziv="Takojšnja javna objava" OpenAIREDostop="openAccess"></VrstaEmbarga>
  <Osebe>
    <Oseba ID="845" Ime="Marko" Priimek="Malajner" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="100353635" Afiliacija="" ArrsID="29302" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="5114" Ime="Dušan" Priimek="Gleich" AltIme="" VlogaID="991" VlogaNaziv="Mentor" ConorID="5010275" Afiliacija="" ArrsID="20862" ORCID=""></Oseba>
  </Osebe>
  <Identifikatorji>
    <Identifikator ID="4" Sifra="UDK" Naziv="UDK" URL="">004.5:004.8/.9(043.3)</Identifikator>
    <Identifikator ID="3" Sifra="CobissID" Naziv="COBISS_ID" URL="https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/16877334">16877334</Identifikator>
    <Identifikator ID="18" Sifra="URN-NUK" Naziv="NUK URN" URL="">URN:SI:UM:DK:TZEVF5LF</Identifikator>
  </Identifikatorji>
  <Relacije>
  </Relacije>
  <VerzijeGradiva>
  </VerzijeGradiva>
  <Datoteke>
    <Datoteka ID="55091" DatotekaNRID="852524" NamenDatotekeID="2" NamenDatoteke="Predstavitvena datoteka" FormatDatotekeID="2" FormatDatoteke=".pdf" MIME="application/pdf" IkonaFormata="pdf.gif" IkonaFormataPolniUrl="https://dk.um.si/teme/dkumDev2/img/fileTypes/pdf.gif" VelikostDatoteke="27405772" VelikostDatotekeKratko="26,14 MB" DatumVstavljanja="2013-05-07 16:55:13" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="true" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.1970" Zaporedje="0">
      <Naziv>DR_Malajner_Marko_2013.pdf</Naziv>
      <OrgNaziv>DR_Malajner_Marko_2013.pdf</OrgNaziv>
      <URL></URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5>4425D38D48EA638D1156EE577941033D</MD5>
      <SHA256>58d0fa4c01c6d1a784d98eef4b720cebe1d72e5bf48d1f029f4f8cc6066e68d2</SHA256>
      <UUID>ecbc6023-7c09-11eb-bb7a-00155d0001ca</UUID>
      <PID>20.500.12556/dkum/e51ccfd1-9a4f-45a4-843e-c289508d105f</PID>
      <PrenosPolniUrl>https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=55091</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
        <Vsebina TipVsebine="GoloBesedilo" JezikID="1060" Oznaka="" Dolzina="221963"></Vsebina>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
  </Datoteke>
  <Organizacije>
    <Organizacija OrganizacijaID="3" Kratica="FERI" ZavodEvsID="0000080" Logo="FERI_logo.gif" LogoPolniUrl="https://dk.um.si/teme/dkumDev2/img/logo/FERI_logo.gif">Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko</Organizacija>
  </Organizacije>
  <OrganizacijeVira>
  </OrganizacijeVira>
  <MetodeZbiranjaPodatkov>
  </MetodeZbiranjaPodatkov>
  <TipologijaDela ID="2.08" Koda="2.08" Naziv="Doktorska disertacija" SchemaOrg="Thesis"></TipologijaDela>
  <Ostalo>
    <StIrodsDatotek>0</StIrodsDatotek>
    <StDatotekPodTrajnimEmbargom>0</StDatotekPodTrajnimEmbargom>
    <StDatotekZOmejenimDostopom>0</StDatotekZOmejenimDostopom>
  </Ostalo>
</Gradivo>
