Sporadic-E layers (Es) are layers of metallic ions that appear in the lower E-region of the ionosphere and can last from under one hour to several hours. Es are found at all latitudes, but polar cap Es, and specifically over Svalbard at a latitude of around 78◦ , are the focus of this study. Data is provided from several instruments: the EISCAT Svalbard Dynasonde, the EISCAT Svalbard Incoherent Scatter Radar (ESR), SuperDARN, and modelled data from the latest Horizontal Wind Model (HWM14). Data on the Interplanetary Magnetic Field (IMF) is acquired from the NASA OMNIWeb data base. It is found that polar cap Es are a summer phenomenon, confined to the later afternoon to a couple of hours after midnight in universal time (UT), with a peak occurrence between 18-21 UT. The layer heights are mostly confined to ∼92-120 km, although there is a discrepancy between Es found in ESR data and Dynasonde data, with ESR events being confined to 92-110 km, and Dynasonde events to 95-120 km. It is also found that Es occurrence is dependent on Interplanetary Magnetic Field (IMF) direction, with a higher occurrence during a southward and eastward IMF. The Dynasonde automatic signal processing of echoes is found to be unreliable at times with intense E-region density enhancements, such as Es. From a Superposed Epoch Analysis (SEA) on Es found in ESR data, it is found that there is a density buildup from the start of the events, peaking by 30 % of the Es lifetime, that is followed by fading at a slower rate until the end of the layer lifetime. Layer thickness is found to be largely confined to <9 km. From SuperDARN E-field data it is found that layers can form and migrate downwards to low altitudes for a strictly northward E-field. ’Flat’, low altitude layers are found during E-field directions in both the southwest and northwest quadrants. Some cases of Es formation and migration fit current theories and whilst some does not. Indications of particle precipitation that induce layer formation is found. / Sporadiska E-skikt (Es) är lager av metalliska joner som uppträder i den nedre delen av jonosfärens E-region, och kan pågå från under en timme till flera timmar. Es återfinns på alla breddgrader, men Es i polarområdet, och specifikt över Svalbard på en latitud av cirka 78◦ , är fokuset för denna studie. Data tillhandahålls från flera instrument: EISCAT Svalbard Dynasonde, EISCAT Svalbard Incoherent Scatter Radar (ESR), SuperDARN och modellerade data från en updaterad modell för horisontella neutrala vindar (HWM14). Data om det interplanetära magnetfältet (IMF) hämtas från NASAs OMNIWeb databas. Det visas att Es i polarområdet är ett sommarfenomen, begränsat till mellan eftermiddagen och ett par timmar efter midnatt i universell tid (UT), med en toppförekomst mellan 18-21 UT. Höjd för skikten är mestadels begränsade till ∼92-120 km, men det finns en diskrepans mellan Es funna ur ESR-data och Dynasonde-data, med fallen från ESR data begränsade till 92-110 km och fall från Dynasonde-datan till 95-120 km. Det visas också att Es-förekomsten är beroende av det interplanetära magnetfältets (IMF) riktning, med en högre förekomst under IMF riktat söderut och österut. Dynasondens automatiska signalbehandling av ekon visas vara opålitlig under intensiva förhöjningar i E-regionens densitet, såsom är fallet vid sporadiska E-skikt. Genom en ’Superposed Epoch Analysis’ (SEA) som genoförs för de Es som lokaliseras i ESR-datan, visar det sig att det finns en densitetsuppbyggnad från början av Es fallen, med en densitetstopp vid 30 % av Es-livslängden, som sedan följs av en långsammare avtrappning tills skiktet helt dött ut. Skikttjockleken visar sig vara i stort sett begränsad till <9 km. Ur E-fältdata från SuperDARN visar det sig att lager kan bildas och migrera nedåt, till låga höjder för ett nordligt riktat E-fält. ’Platta’ skikt på låg höjd återfinns under E-fältsriktningar i både sydvästra och nordvästra kvadranten. Vissa fall med Es formation och migration följer teorin på området medan andra fall inte gör det. Det finns vissa indikationer på att partikelprecipitation kan inducera skiktbildning.

Radar technology is widely used in today´s society, whether it is the localisation and identification of aircraft in air traffic control systems, ships in harbour management systems, or the weather forecast presented on the news. In military applications, such as in fighter jets or missile lock-on systems, the speed at which the radar processes incoming data is essential to ensure a successful outcome. These applications need more powerful execution platforms, such as Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) or Field-Programmable Gate Array (FPGAs) to run at the required speed. Radar technology manufacturers face both high development costs and long development cycles when designing, redesigning and developing these powerful execution platforms. A solution to these problems could be to design and develop the system in software before implementing it on the specialised ASIC and FPGA ships. As a step toward creating a software-based processing chain for radar systems, this thesis amide to investigate whether General-Purpose Graphical Processing Units (GPUs) could be used to develop and run beamforming applications in real-time at a sample rate of 100 MHz. To achieve this goal, the Bartlett and MVDR Beamforming algorithms were analysed and implemented in the Computer Unified Device Architecture (CUDA) programming framework on an NVIDIA GeForce RTX 2080 super GPU. The algorithms´ parallelisable elements were considered before implementation, and then implemented to fit with the CUDA programming model. In the end, both beamformers´ primary acceleration methods is using the cuBLAS library for linear algebra operations. The results of this study show that beamforming in real-time is not possible on a GPU when processing a signal sampled at 100 MHz. However, the GPU used just passed its third anniversary since release, and NVIDIA has released subsequent generations of GPUs with significant (>100%) performance increases. Future work on this area could include trying the implementations on more recent GPUs or implementing other beamforming algorithms on GPUs. / Radarteknik används inom flera områden idag. Bland annat för lokalisering och identifiering av flygplan och fartyg i flyglednings- och hamnledningssystem, eller för att skapa väderprognosen som presenteras på nyheterna. För militära tillämpningar, till exempel i stridsflygplan eller missillåsningssystem, är behandlingshastigheten av inkommande data avgörande för att korrekt information ska visas. Dessa användningsområden kräver kraftfulla chip, såsom ASICs eller FPGAer, för att uppnå den exekveringshastighet, kompakthet och energieffektivitet som krävs. Såväl höga utvecklingskostnader som långa utvecklingscykler uppstår för radartillverkare när de designar och utvecklar dessa kraftfulla chip. En lösning på de långa cyklerna och höga kostnaderna kan vara att designa och utveckla systemet i mjukvara på en högre abstraktionsnivå innan det implementeras på de specialiserade ASIC- och FPGA-chipen. I ett steg mot att skapa en mjukvarubaserad signalbehandligsskedja gör radarsystem, syftar detta examensarbete till att undersöka om GPUer skulle kunna användas för att utveckla och exekvera beamformingapplikationer i realtid med en samplingsfrekvens på 100 MHz. För att uppnå detta mål analyserades och  implementerades beamformingalgoritmerna Bartlett och MVDR i CUDA på en NVIDIA GeForce RTX 2080 Super GPU. De element av algoritmerna som går att parallellisera undersöktes, följt av implementation i CUDAs programmeringsmodell. Den primära accelerationsmetoden för båda beamformingalgoritmerna är att använda cuBLAS-biblioteket för linjär algebraoperationer. Resultaten av denna studie visa att beamforming i realtid inte är möjligt på en GPU vid behandling av en signal samplad i 100 MHz. Den GPU som användes har nyligen passerat sin tredje årsdag sedan lansering, och NVIDA har släppt efterföljande GPU-generationer med avsevärda (>100%) prestandaökningar- I framtida arbeten på området föreslås att testa implementationerna på nyare GPUer, implementera beamformers i t.ex. OpenGL, implementera andra beamformingalgoritmer i CUDA.

The aging population is growing and as more elderly need nursing the demand on elderly care is increasing. There is a risk of not having enough staff in an industry that already lacks educated staff. Many of the employees also complain that they are stressed out. This has led to an increasing number of gadgets and tools used within elderly care but not without problems. The technologies have been criticized for being designed to fit the need of the people in control rather than the elderly and the caregivers. This thesis has mapped the situation within todays elderly care and provided a solution to those needs and problems found. The focus has been to make a design that is fit for the elderly and the caregivers. The project has been made with a human centered design approach by letting elderly and caregivers participate in the process. A keystone has been to make the solution emit a sense of coherence for the elderly. The result is a radar unit which scans for blood pressure, respiration, pulse, and falls. The radar can be complimented with a camera to provide even more security. The achieved result can bring a sense of coherence for the elderly but needs to be further tested in order to prove it. This work can be used for future studies.

During the last century, various countries' armed forces have used unmanned aerial vehicles, commonly known as drones. In recent years, strives have been made to develop small commercial drones that have allowed the general public to afford and use them for recreational purposes. The availability of drones has led to immoral applications of the technology. Such applications need to be faced with anti-measures and effective detection methods. Therefore, this thesis aims to develop a mobile reconnaissance robot that can detect commercial drones with radar. It describes integrating radar sensors with single-board computers to detect and localise air-bound objects. The finished product aims to be used for educational and exhibition purposes at the Swedish Armed Forces technical school to increase awareness of the technology. / <p>Försvarsmaktens tekniska skola i Halmstad var intressenter för uppsatsen.</p>