Mgr inż. Janusz Kulpa laureatem II miejsca w konkursie Best Student Paper Award!

Na konferencji IEEE RadarConf 2016, która odbyła się w dniach 2.05-6.05.2016 w Filadelfii (USA) mgr inż. Janusz S. Kulpa, doktorant w Instytucie Systemów Elektronicznych pod kierunkiem dr. hab. inż Mateusza Malanowskiego, został laureatem II miejsca w konkursie na najlepszy artykuł studencki. Prezentujemy wywiad z Laureatem:

Czy spodziewał się Pan tak wysokiego miejsca?

Janusz Kulpa: W ramach sesji plakatowej było bardzo mało czasu, żeby obejrzeć plakaty innych uczestników i ocenić konkurencję. Wydaje się, że tematyka radarów szumowych jest coraz bardziej popularna w USA, na pewno dużo bardziej niż w Europie. Sam plakat wzbudził bardzo duże zainteresowanie. To być może powód tak wysokiego miejsca.

Czemu ten temat jest tak popularny w USA?

J.K.: Możliwe, że uczeni w Stanach widzą już potencjalne aplikacje, gdzie radary szumowe działają lepiej niż inne. W USA popularne jest tzw. waveform design. W Europie są ośrodki, gdzie można to znaleźć, jednak tylko dwa spośród nich zajmują się stricte sygnałami polifazowymi, czyli takimi, które można wykorzystać w radarach szumowych. Widać, że w Europie zainteresowanie tą tematyką dopiero kiełkuje. 

Czego dotyczył Pański artykuł?

J.K.: Temat artykułu Exploitation of Noise Radar Waveform Dynamic Range Improvementjest ściśle związany z moją pracą doktorską. Tworzeniem i  poprawianiem sygnałów pseudolosowych na potrzeby radiolokacji zacząłem zajmować się już w pracy inżynierskiej. Obecnie pracuję nad rozprawą doktorską: „Metody Syntezy Optymalnych sygnałów w radarach szumowych”

Radar szumowy to radar, który wysyła sygnał losowy lub pseudolosowy. Postronnej osobie bardzo  trudno stwierdzić, że taki radar pracuje w otoczeniu. Jego sygnał jest podobny do zwykłych sygnałów komunikacyjnych, więc można się ukryć przed potencjalnym obserwatorem. Problemem jest tu efekt maskowania. Echa od obiektów bliskich docierają do nas w tym samym momencie, co echa obiektów dalekich. Może się zdarzyć, że całkowicie zamaskują echa słabsze. I tu jest to, czym ja się zajmuję.

Czyli?

J.K.: Pracuję nad poprawieniem sygnału szumowego w taki sposób, aby zmniejszyć listki boczne funkcji korelacji. Dzięki temu możliwe jest wykrycie ech dalszych bez dodatkowego przetwarzania. Moje metody pozwalają wyeliminować krok usuwania obiektów stałych, dzięki czemu zyskujemy prędkość przetwarzania. Nie wycinamy przy tym obiektów stałych czyli mamy pełną informację o nich w naszym otoczeniu. Jednocześnie również wykrywamy obiekty dalekie.

Nagrodzony artykuł był z pewnością efektem końcowym długiego procesu…

J.K.: Eksperymenty zostały wykonane rok temu na parkingu przed naszym Wydziałem. W naszym Zakładzie (Zakład Teorii Obwodów i Sygnałów w ISE) mamy przyczepę z 12-metrowym masztem, a także przyczepę kempingową – do eksperymentu wykorzystaliśmy obie. W przyczepie kempingowej rozstawiliśmy sprzęt pomiarowy i komputery, które były podłączone do zestawu anten odbiorczych i nadawczych znajdujących się na maszcie drugiej przyczepy. Obserwowaliśmy, co dzieje się na parkingu. Oświetlaliśmy scenę zarówno zwykłym sygnałem szumowym (niemodyfikowanym) i sygnałem modyfikowanym moimi technikami i mogliśmy porównać obie metody. Jak widać nie jest to badanie samodzielne, wiele osób było zaangażowane w jego realizację.

I jaki jest główny cel tych badań?

J.K.: Docelowym efektem byłby radar szumowy działający w czasie rzeczywistym. Obecnie rozkładamy sprzęt, nagrywamy sygnały, a potem wracamy do laboratorium i sprawdzamy, co z tego wyszło. Dzięki moim metodom możemy być o krok dalej: włączamy komputer, podłączamy do niego jeden zestaw odbiorczo-nadawczy i w czasie rzeczywistym uzyskujemy pełny obraz. Celem jest działanie w czasie rzeczywistym i stworzenie demonstratora. Byłby to drugi demonstrator radaru szumowego działającego w czasie rzeczywistym. Pierwszy taki demonstrator powstał na Ukrainie.

Jakie tematy znajdowały się w czołówce nagrodzonych artykułów?

J.K.: Pojawił się ciekawy artykuł, którego tematem było wykrywanie upadków starszych osób przy użyciu  radaru z przetwarzaniem mikro-Dopplerowskim. Na podstawie cech sygnały odebranego – powodowanego przez ruch rąk, nóg, tułowia – udało się stworzyć klasyfikator, który jest w stanie stwierdzić, czy dana osoba siada, idzie czy właśnie upadła.

Jak wyglądał sam finał?

J.K.: Podczas sesji plakatowej mieliśmy godzinę na prezentację naszych plakatów i odpowiedzi na pytania komisji. To stanowiło główną podstawę do wyłonienia zwycięzców. W Stanach przywiązuje się zdecydowanie większą wagę do sesji plakatowych niż w Europie. Tam są one równoważne i pojawia się na nich bardzo wiele wartościowych artykułów. Już podczas finału zaobserwowałem duże zainteresowanie tematem wśród Amerykanów.

Jak naukowcy z USA oceniają badaczy z Polski?

J.K.: Na pewno doceniają. Świadczy o tym chociażby tegoroczne II miejsce za najlepszy artykuł studencki, ale nie tylko. Kilka lat wcześniej kolega Paweł Roszkowski zajął na tej samej konferencji III miejsce za najlepszy artykuł studencki (2014). Wśród finalistów znaleźli się również: Dr Piotr Samczyński, Damian Gromek i Marcin Kamil Bączyk. Nasz Zakład jest na bardzo wysokim, światowym poziomie.

Cieszymy się, że tych sukcesów jest więcej!

J.K.: I warto także podkreślić, że za indywidualną nagrodą stoi cały sztab ludzi: mój Promotor dr hab. inż. Mateusz Malanowski, wielokrotny laureat Złotej Kredy, Koledzy z Zakładu, którzy pomagali przy pomiarach od strony technicznej, Kolega Łukasz Maślikowski, który także bardzo interesuje się tematyką radarów szumowych, a także Koleżanka z architektury Joanna Korpetta, która pomogła mi dopracować plakat od strony graficznej. Jestem Im wszystkim bardzo wdzięczny.

Gratulujemy raz jeszcze i życzymy dalszych sukcesów!

Mgr inż. Janusz Kulpa jest również laureatem pierwszej edycji Diamentowego Grantu przyznawanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz laureatem nagrody Best Students Paper za artykuł pt. Wind Farm Interferences in Passive Coherent Locations na konferencji Radar International Conference 2013 w Adelaide (Australia).