<p>Radiolinjene som benyttes til militære formål består blant annet av et dupleksfilter. Filteret slipper gjennom ønsket signal. Det benyttes i dag et stort og tungt mekanisk justerbart hulromresonatorfilter. Et ønske om å få ned vekt, kompleksitet og pris på dette filteret, førte til denne oppgaven. Ved hjelp av programmet Agilent Advanced Design System er det foretatt simuleringer og beregninger på en alternativ teknologi. Et hårnålsfilter basert på mikrostripteknologi har blitt utviklet. Teoretiske beregninger ga grunnlag for et fjerdeordens filter. Filteret hadde smal båndbredde og lite passbåndsdempning, men for dårlig stoppbåndsdempning. Etter vurdering av hvilke krav som var mest viktige, ble sluttresultatet et filter av sjette orden. Filteret holder kravene som er gitt til stoppbånd, og har i tillegg noe lavere dempning enn det som ble teoretisk beregnet. Det viste seg at denne konstruksjonen hadde den mest stabile filterkarakteristikken ved elektrisk justering av senterfrekvensen. Senterfrekvensen på filteret vi utviklet er 1410 MHz. Filteret benytter variable kapasitanser, varactordioder, for å justere senterfrekvensen, som gir et justeringsområde på 1410 MHz ± 4,3 %. Varactordiodene kontrolleres ved å variere en negativ forspenning mellom 10 og 29 volt. Det er planlagt at dette filteret skal inngå i en filterbank av liknende filtre, med overlappende senterfrekvens mellom 1410 MHz og 2600 MHz. Det kreves i alt ni filtre for å dekke dette frekvensområdet. Båndbredden og dempningen i passbåndet til den ferdige konstruksjonen ble større enn ønsket. Filteret vil fortsatt være aktuelt for radiolinjesystemer på grunn av størrelsen, robustheten og produksjonskostnaden.</p>

<p>I denne masteroppgaven har en sett på hvordan en kan forbedre naturligheten i en norsk stemme basert på skjulte Markovmodeller. HMMmodeller har en bra egenskap til å modellere godt de variasjoner som finnes i et talesignal. Det er blitt tatt utgangspunkt i en basisversjon av norsk HMM-basert talesyntese hvor en kan syntetisere norsk tale fra trente HMMer. Det er gitt en teoretisk beskrivelse av et system for HMM-basert talesyntese (HTS-system). I treningsdelen blir spektrum og eksitasjonsparametere trukket ut fra taledatabasen og modellert av kontekstavhengige HMMer. I syntesedelen skjøtes kontekstavhengige HMMer sammen i henhold til den teksten som skal syntetiseres. Taleparametrene inneholdt i HMMmodellene brukes til å styre en signalkilde og et MLSA-filter som syntetiserer tale i henhold til parametersekvensen. Kvaliteten på den norske stemmen generert med basisversjonen av HTS-systemet, har en ”vokodet” klang. En årsak til denne klangen kan være at det brukes en svært enkel signalkilde, som enten genererer stemt lyd eller ustemt lyd når talesignalet genereres. Stemmen i basisversjonen hadde og en unaturlig setningsmelodi som det var ønskelig å forbedre. Norsk er et tonespråk. Det vil si at tonen varieres slik at samme ord får ulik betydning alt ettersom hvilken ordtone (tonem) ordet uttales med. Et eksempel på ordpar med tonemkontraster er: bade - badet. Denne karakteristiske egenskapen er implementert i systemet i den hensikt å forbedre naturligheten i talen. To blandede eksitasjonsmodeller er blitt studert, Harmonic plus Noise Model (HNM) og STRAIGHT, i den hensikt å redusere den ”vokodete” klangen på talen. STRAIGHT er modellen som er implementert i denne masteroppgaven. STRAIGHT ekstraherer kontinuerlige og jevne fundamentalfrekvenskurver fra taledatabasen. Systemet bruker en pitsj-adaptiv metode i spektralanalysen og oppnår et glattet spektrogram uten spor av signalperiodisitet. Disse metodene gjør at STRAIGHT kan resyntetisere svært naturlig og forstålig tale. To norske HTS-stemmer med forbedret naturlighet er blitt konfigurert i det generelle tekst-til-tale systemet Festival. Festival gjør det mulig å syntetisere en hvilken som helst norsk setning. Disse setningene er syntetisert med den gamle signalkilden, men det er blitt lagt til tonelag i begge stemmene, og den ene er trent med f0-kurver ekstrahert fra STRAIGHT. Arbeidet med å lage en HTS-stemme basert på taleparametere fra STRAIGHT-modellen, førte ikke frem da tiden ikke strakk til. Stemmen er blitt trent av HTS-systemet og det er blitt generert parametersekvenser STRAIGHT kan lese inn for syntese. Det som gjenstår er selve syntetiseringen. Evaluering av stemmene med hensyn på naturlighet, viser at HTS-stemmen trent med f0-kurver fra STRAIGHT og tonelag, er den stemmen som oppnådde størst naturlighet. HTS-systemet er et svært fleksibelt system som har lite ”fotavtrykk” og er attraktiv i anvendelser av små enheter som har begrenset med lagringsplass og beregningskraft, som f.eks mobiltelefoner og PDAer.</p>

<p>Denne rapporten omhandler en metode for å måle total utstrålt effekt i nærfeltet til en elektrodynamisk høyttaler, samt for å kunne påvise omgivelsenes påvirkning på effekten. Teorien omkring hvordan en høyttaler blir påvirket av moder og grenseflater i omgivelsene har blitt gjennomgått. Det samme gjelder en del modeller og tilnærminger for en høyttaler i lukket kabinett, som stivt stempel i uendelig baffel og stempel i enden av langt rør. Dette har vært nødvendig som et grunnlag for å kunne tyde målingene som har blitt gjort, og for å sette forventinger til hvordan målingene skal variere mellom forskjellige omgivelser. Tre aspekter tilknyttet strålingsimpedansen og den utstålte effekten har blitt studert i detalj. Målingenes samsvar med forenklede modeller av systemet. Resultatet av den beregnede utstålte effekt i forhold til forventningene. Endringen mellom måleresultatene av effekt i forskjellige omgivelser. Teksten vil altså dekke et forholdsvis stort område innen høyttalerteknologi og romakustikk. Målingene har blitt utført både i ekkofritt rom og utendørs med 1 reflekterende plan inntil høyttaleren. Metoden går ut på å benytte 2 mikrofoner, hvor lydtrykket finnes som middelverdien mellom målingene, og partikkelhastigheten ut fra differansen mellom mikrofonene, som har gitt et estimat av strålingsimpedansen og den utstrålte effekten. For å undersøke i hvilken grad dette estimatet samsvarer med mer eksakt verdier, har det blitt benyttet et laservibrometer for å måle den virkelige svingehastigheten til høyttalermembranet. Dette måleoppsettet har krevd en del forberedelser for å kunne tilpasses optimalt til systemet det måles på. Blant annet feil som følge av nærfeltseffekter og instrumenteringsfeil har blitt forsøkt å holdes på et minimum, noe rapporten også vil gi et innblikk i. I kapittelet om målinger vil det fremgå at visse resultater ikke innfrir forventningene i like stor grad som ønskelig. Dette har medført et større fokus på måleteknikk og det vil vises vesentlig mer detaljer knyttet til enkelte av målingene enn det som først var planlagt. Resultatene av målingene viser at det lar seg gjøre å måle strålingsimpedansen til en viss grad med måleoppsettet som benyttes. Teorien rundt baffel og rør modellene har blitt brukt som en nærmeste fasit til hvordan resultatene bør være. Her har imaginærdelen av strålingsimpedansen har vist seg å samsvare godt med modellene, mens realdelen avviker i noe større grad. Målingene av endringen mellom de forskjellige omgivelsene har dessverre ikke svart helt til forventningene, spesielt ikke ved de laveste frekvensene hvor nettopp omgivelsene har størst innvirkning. Den utstålte effekten kan bare bli beregnet med denne metoden om man tar høyde for begrensningene tilknyttet baffel og rør modellene. Trykkfordelingen på overflaten til membranet og avviket fra stivt stempel tilnærmingen i modellene må kompenseres for, da spesielt ved høyere frekvenser. På grunn av problemene som oppstod i tilknytning til målingen av strålingsimpedansen i seg selv og uoverensstemmelsen med den forventete påvirkning fra omgivelsene, ble det ikke i oppgaven rukket å foreta en sammenligning av den beregnete ustrålte effekten fra målingene og en mer eksakt måling med alternativ metodikk. Rapporten kan sees på som en introduksjon til denne måleteknikken der bakgrunnsteorien for de fleste valgene er inkludert. Resultatene viser at det kanskje ikke er mulig å foreta slike målinger på en såpass primitiv måte, men det gjenstår nok en del arbeid før slike konklusjoner helt kan trekkes. Forhåpentligvis vil dette skrivet være interessant lesning og noe det kan jobbes videre med.</p>

<p>Denne diplomoppgaven beskriver videreutviklingen av konseptet filmweb.no til å bli en 3G-tjeneste basert på ISO-/IEC-standarden MPEG-21. Filmweb.no er en internettjeneste som informerer om kinotilbudet og gjør det enklere å kjøpe kinobilletter. Diplomoppgaven har resultert i et menysystem 3G-Filmweb vist i GUI. Ut fra dette menysystemet kan det sies at MPEG-21 er et rammeverk som kan gi innholdsleverandører en strukturert og kontrollert måte for multimedieleveranse. Del 2 av MPEG-21, Digital Item Declaration, har blitt benyttet til å implementere multimedieressurser og tilhørende metadata, mens del 10, Digital Item Processing, har blitt benyttet til prosesseringen. Sammen utgjør de et Digital Item som har blitt testet i et Javamiljø. Programkoden har blitt skrevet i XML, ECMAScript og Java. Digital Item er skrevet i XML siden dette er formateringsspråket til MPEG-21. Prosesseringsverktøyene fra Digital Item Processing er implementert i XML ved hjelp av ECMAScript. Java har blitt benyttet til kjøremiljø.</p>

<p>Masteroppgaven har hatt som formål å videreutvikle en tidligere utviklet 3D delbåndskoder for video. Videreutviklingen har medført at den foreslåtte koderen kan benytte seg av høyere ordens statistikk, samt betingete sannsynligheter mellom ulike symboler. Dette er gjort ved at en mer egnet kodingsmetode i lavpassdelbåndet er valgt, samt at en kontekstbasert, adaptiv, binæraritmetisk koder (CABAC) er implementert. Den foreslåtte koderen benytter diskret cosinus transformasjon (DCT) for temporal dekomposisjon, samt en romlig dekomposisjon bestående av en 64-delbånds ikke-unitær filterbank med oktavbånd dekomposisjon i inntil tre nivåer i lavpassdelbåndet. Det dekomponerte signalet blir kvantisert med en skalar kvantiserer med dødsone, hvor dødsonen angir størrelsen på nullområdet. Grunnet effektkorrelasjonen mellom bildepunkter i de ulike nivåene i lavpassdelbåndet, kodes denne informasjonen med en modifisert utgave av "zerotree" koding. De resterende delbåndene kodes vha. zig-zag skanning og CABAC. Fordelen med denne delingen er at den foreslåtte koderen får utnyttet effektkorrelasjonen mellom nabobildepunkter innad i delbåndene (intrabånd effektkorrelasjon), effektkorrelasjonen mellom bildepunkter i de ulike delbåndene (interbånd effektkorrelasjon), samt det faktum at de fleste kilder har et fallende effektspekter. Ved å velge bort bevegelseskompensasjon, senkes kompleksiteten i den foreslåtte koderen, samtidig som den romlige dekomposisjonen kan utføres mer effektivt i form av en filterbank. "Zerotree" kodingen og implementasjonen av CABAC gjør det mulig for koderen å tilpasse seg ulike kilder, samt hver kildes temporalt og romlig varierende lokale statistikk. Optimaliseringen av koderen viser at dens ytelse er sterkt avhengig av innholdet til orginalsekvensen. Den manglende bevegelseskompensasjonen medfører at koderen oppnår høyere ytelse for rolige sekvenser enn for sekvenser med mye objekt- og kamerabevegelser. Simuleringene viser også at koderens ytelse for rolige sekvenser er sterkt avhengig av antallet rammer den temporale dekomposisjonen utføres over. Sekvenser med mye bevegelser vil derimot oppnå lavere ytelse dersom antallet rammer i den temporale dekomposisjonen øker over et visst antall. Simuleringene viser at innføringen av CABAC medfører en bitratebesparelse på 10-20% sammenlignet med en referansekoder hvor blokkbasert aritmetisk koding er benyttet. Innføringen av CABAC medfører derimot en liten økning i kjøretiden, noe som tyder på at kompleksiteten i CABAC er noe høyere enn kompleksiteten i en vanlig aritmetisk koder. Dette skyldes i hovedsak at flere kontekstmodeller benyttes, samt at modellene er adaptive. Sammenligninger med den siste standardiserte koderen fra ITU-T/ISO/IEC H.264/AVC, viser at PSNR verdiene til den foreslåtte koderen ligger 1,5-2 dB lavere enn H.264/AVC main profile for sekvensen news. Den foreslåtte koderens ytelse for sekvensen foreman er 4-5 dB lavere enn H.264/AVC. Dette skyldes i hovedsak den foreslåtte koderens temporale dekomposisjon uten bevegelsesestimering.</p>

<p>Formålet med denne oppgaven er å videreføre arbeidet fra forutgående prosjektoppgave der muligheten for å implementere kameramodul i en studentsatellitt ble utredet. Valg av billedsensorteknologi er gjort i prosjektoppgaven. Arbeidsbetingelser relatert til rommiljø og belastninger under oppskyting av satellitten med henblikk på romkvalifisering av kameramodulen er også utredet i prosjektoppgaven. Sammendrag av prosjektoppgaven er tatt med i Appendiks A. Innledningsvis er det gjort rede for arbeidsbetingelser knyttet til kameraprosjektet, og oppgavens omfang er avgrenset. Den ferdige kameramodulen skal brukes i en studentsatellitt, bilder fra jordbane er tenkt brukt i arbeide med å rekruttere skoleungdom til realfag. Funksjonsannsynlighet og naturtro bildegjengivelse er derfor viktigere enn instrumentell nøyaktighet. Det overordnede mål er å utvikle en kameramodul med størst mulig funksjon-sannsynlighet, og derfor så få ,og robuste komponenter som mulig. En kortfattet systembeskrivelse konkluderer med at kameramodulen skal kunne eksponere og lagre ett enkelt bilde, for senere overføring til bakkestasjon via satellittplattformens telemetrisamband. Overføring av datastrøm fra bildebrikke til minnekrets skal håndteres av en kommersielt tilgjengelig mikrokontroller med 8 bits arkitektur. Mikrokontrolleren AVR Mega1281 fra Atmel er valgt. Prototyp av flightmodel består av to kort. SC-1A er et test- og tilkoblingskort for bildebrikken MT9V111, og ble utviklet under arbeidet med den forutgående prosjektoppgave. SC-1B er et kontrollkort med mikrokontroller, minnebrikke og noen enkle støttekretser. Den fysiske implementeringen av kameraprototypen er beskrevet. Spesielt krevende er sanntid overføring av datastrøm fra bildebrikke til eksternt dataminne, gitt begrensninger i mikrokontrollerens klokkefrekvens. Overføring av data fra bildebrikken er avbruddstyrt med avbruddsignaler fra bildebrikken. Kjernen i programvaren er et 2 instruksjoners assembly-segment, som med støtte i mikrokontrollerens maskinvare, overfører et 8 bits dataord fra bildebrikken til en ekstern RAM-brikke. Hele operasjonen utføres i løpet av 4 klokketikk, inklusive fortløpende inkrementering av eksternminnets adressebuss. Det er vist hvordan oppdeling av minneadressebussen, i én statisk og én dynamisk del, kan brukes til å omgå begrensninger i mikrokontrollerens bussbredde. Prototypemodulens kretskomponenter er delt inn i inn i primær- og sekundærkomponenter, der de primære er del av den endelige kameramodulen som skal opp i rommet, mens de sekundære er støttekomponenter skal forenkle implementering av prototyp, og muliggjøre testing direkte på modulen mens den er i drift. I gruppen primærkomponenter finner vi bildesensor, mikrokontroller, minnebrikke, adressebuss-lås og avkoblingskondensatorer. Disse kretskomponentene er gjennomgått i detalj, med spesiell vekt på egenskaper av betydning for kameramodulen. Av sekundærkomponentene er det bare klokkekilden som er behandlet. For å begrense kompleksitet og antall frihetsgrader i eventuell feilsøking er det i prototypemodulen brukt en ekstern krystalloscillator med utgangsdrivere og programmerbar frekvensdeler, slik at klokkesignal med frekvensen F0/2 kan tappes ut i tillegg til masterklokke med frekvensen F0. F0/2 trengs i denne implementering som masterklokke til bildebrikke. I flightmodel SC-2 vil et krystall bli brukt som kilde for masterklokke. Mikrokontrolleren har krystall-inngang med inverterende forsterker. Klokkesignal til bildebrikken vil bli generert av mikrokontrolleren. 3.0V er valgt som et kompromiss mellom de ulike kretskomponentens krav til forsyningspenning. Med samme driftspenning for alle kretskomponenter kan databusser kobles direkte sammen, uten konvertering av logikknivåer. Kretsskjema er utarbeidet i et CAD-basert kretskortverktøy. Kretskort for prototypemodulens kontrollkort skal produseres i 4-lags teknikk med forsyningspenning og jord distribuert på separate plan for å unngå serieinduktans i strømforsyning som kan resultere i at logiske desisjonsnivåer har distribuerte, instantane nivåforskjeller for de ulike kretskomponentene. Fullstendig programkode i C er tatt med i Appendiks, sammen med MATLAB-skript for generering av bildefil. Arbeidet med kameraprototypen viser at det er fullt mulig å realisere en robust kameramodul med dataoverføring styrt av en mikrokontroller.</p>

<p>Med en multimodal applikasjon utviklet ved Telenor FoU dokumenteres forskjellige brukergruppers nytte av multimodale systemer.</p>

<p>Fraktale strukturer er en måte å lage antenner med interessante egenskaper, det kan være minityrisering av antenner eller multi/bred-båndsantenner. I masteroppgaven er Hilbertfraktalen brukt til å lage en miniatyrisert ubalansert antenne. Antennen er laget som en integret invertert F antenne. Hilbertfraktalantennen er sammenlignet med en antenne laget med en modifisert Minkowskifraktal. Minkowskifraktalantennen er en integret invertert L antenne. Begge antennene er ubalanserte og referert til 50 Omega kildeimpedans. ADS Momentum er brukt som simuleringsverktøy, og endelig struktur er funnet igjennom simuleringer. Antennene er blitt produsert, og det er målt impedansegenskaper på en automatisk nettverksanalysator og strålingsdiagram i antennehallen ved NTNU. Begge antennene er rundstrålende med gain tilnærmet -2,5 dBi for Minkowskifraktalantennen og -5,6 dBi for Hilbertfraktalantennen. Her er det brukt en monopol som referanseantenne. Hilbertfraktalantennen har båndbredde på 34 MHz, mens Minkowskifraktalantennen har båndbredde på 79 MHz. Antennene har areal på 0,962 cm^{2} for Hilbertfraktalantennen og 1,15 cm^{2} for Minkowskifraktalantennen. Resultatene er interessante med hensyn på arealbruk og antenneprestasjoner, og det anbefales videre arbeid med fraktaler som basis for miniatyrantenner. Videre arbeid bør gjøres med et annet simuleringsverktøy, da ADS Momentum ikke er egnet for strålingsproblem med endelig jord og endelig substrat.</p>

<p>Det er ønskelig med nøyaktig informasjon om fysiske egenskaper som beskriver havbunnen for å kunne modellere akustisk utbredelse i vannet. Det har i denne oppgaven blitt sett på global inversjon av geoakustiske parametere. Inversjonen blir sett på som et optimaliseringsproblem, som blir løst ved hjelp av genetiske algoritmer. Med genetiske algoritmer blir responsen fra en rekke forskjellige parametersett som beskriver miljøet beregnet parallelt for å estimere løsningen. En inversjonskode er skrevet i Matlab som bruker genetiske algoritmer som optimaliseringsmetode og en forovermodell for å kalkulere data tilhørende et sett geoakustiske parametere som beskriver havbunnen. Inversjonen ble utført ved å bruke syntetiske data og to eksempler ble gjennomført. Resultatet indikerer at det er mulig å utføre inversjon av geoakustiske parametere ved å bruke genetiske algoritmer.</p>

<p>Effektforsterkere er viktige komponenter i dagens telekommunikasjonsutstyr. I de fleste trådløse kommunikasjonssystemer står effektforsterkeren for en stor andel av det totale effektforbruket. Derfor er virkningsgraden, eller effektiviteten, til denne av stor betydning. Ved å redusere overlapp mellom strøm og spenning i transistor er det mulig å bedre effektiviteten til effektforsterkere betydelig. Dette er mulig ved å reflektere harmoniske frekvenser tilbake til transistoren med riktig fase. Dette gjøres i klasse F effektforsterkere, og gir vesentlig bedre effektivitet enn tilsvarende klasse AB og B effektforsterkere. Ved design av en klasse F effektforsterker ble det sett på hvilke egenskaper denne har i forhold til en tilsvarende klasse AB design. Begge effektforsterkerne ble designet for bruk i et Inmarsat-bånd ved 1,64GHz. Det ble benyttet en GaAs MESFET-effekttransistor, beregnet for bruk i L-bånd, i design og konstruksjon av begge effektforsterkerne. I designen av klasse F effektforsterkeren var det hensiktsmessig å bruke parasittiske effekter i transistoren som en del av designen, for å oppnå ønsket refleksjon av andre- og tredjeharmonisk. Det ble benyttet diskrete passive komponenter, med små tap og gode modeller, til design og konstruksjon. ADS-simuleringer viser at det er mulig å oppnå en effektivitetsgevinst på 10 prosentpoeng ved riktig refleksjon av andre- og tredjeharmonisk. Ved hjelp av simuleringer i ADS er den harmonisk tunede klasse F designen sammenlignet med en tilsvarende klasse AB effektforsterkerdesign. Her ser en at bedret effektivitet går på bekostning av båndbredde. Effektiviteten faller også raskere med økende avstand fra senterfrekvensen, enn hva som er tilfellet for klasse AB designen. Til tross for dette har klasse F designen tilsvarende lineære egenskaper som klasse AB designen. Etter hvert som størrelsen til de harmoniske vokser vil de bidra til en gradvis økning av effektiviteten, inntil klasse F kriteriet inntreffer når transistoren drives nær metning. Begge designene gir rundt 14dB forsterkning og leverer effekter i overkant av 1W. Simulert PAE er 55,1% for klasse F effektforsterkerdesignen, og 45,1% for tilsvarende klasse AB design. Begge designene ble konstruert, og målte resultater ble sammenlignet med de simulerte. Dette viser at transistormodellen, som ble brukt ved simulering i ADS, gir et veldig konservativt estimat av forsterkning og effektivitet. Ved reduksjon av forsterkning var det mulig å oppnå tilstrekkelig stabilitet for klasse AB effektforsterkeren, der PAE ble målt til 55,3%. Det viser seg også at det er forskjeller mellom simulerte og virkelige S-parametere til transistoren. Ved konstruksjon av klasse F effektforsterkeren er det essensielt andre og tredjeharmonisk ser riktig impedans fra transistorens strømkilde for å få riktig refleksjon. I tillegg må tilpasningsnettverket gi grunnharmonisk riktig impedans for høyest effektivitet. Uten god modell for transistor, og begrensede muligheter til å måle refleksjon av harmoniske, ble det med tilgjengelig tid ikke mulig å realisere den designede klasse F effektforsterkeren. I forbindelse med skriving av en artikkel, som vil bli forsøkt publisert ved ”Radio Wireless Week 2007” i Long Beach, ble det gjennomført utfyllende målinger på en klasse AB og en klasse F effektforsterker som ble konstruert i fordypningsprosjektet. Her ble det hovedsaklig sett på tredjeordens intermodulasjonsdistorsjon. Disse målingene styrker tidligere indikasjoner som tilsier at den konstruerte klasse F effektforsterkeren gir mer lineær forsterkning enn tilsvarende klasse AB effektforsterker.</p>