<p>SAAB Aerotech division FGR in Arboga builds and develops equipment and components used in both military and civilian applications. To build a test system for a specific project that SAAB is responsible for requires a simple signal generator that can provide a pulse modulated signal. The need to buy a new advanced signal generator for example from Agilent is not as profitable as the instrument is expensive and contains features that SAAB does not require in their applications and test systems. That was the reason why SAAB offers two students a thesis where the goal is to construct a signal generator in accordance with what SAAB requests.</p><p>This thesis contains several different phases. The first step was a meeting with our supervisor Mats Bergman and by reading the data sheets for components to be used in the project, with these information and specifications that we have received from SAAB we started to construct the signal generator.</p><p>What we did during the construction work was to simulate and draw a schematic to be able to design the circuit board. Simulation was done both in software and on laboration board. The card is then ordered from a circuit board manufacturer in Bulgaria. On the finished card the components will be fitted. Then the card will plugged in into a rack and then presented finished as a signal generator that can be used in a test system.</p><p>The final results of all phases are satisfactory in the part of design and laboratory work. The finished mother board was tested and test results corresponded well with the theory. The final results will be presented with a spoken presentation at the University of Gävle and at SAAB Aerotech in Arboga division FGR</p> / <p>SAAB Aerotech avdelning FGR i Arboga bygger och utvecklar en hel del utrustningar och komponenter som används både i militära och civila applikationer.</p><p>För att bygga ett testsystem till ett specifikt projekt som SAAB ansvarar för krävs en enkel signalgenerator som kan ge en pulsmodulerad signal. Behovet av att köpa en ny och avancerad signalgenerator från till exempel Agilent är inte så lönsamt eftersom instrumentet kostar mycket och innehåller funktioner som SAAB inte alls behöver i sina applikationer och testsystem. Detta var orsaken till varför SAAB erbjuder två studenter ett examensarbete där målet är att konstruera en signalgenerator enligt SAABs önskemål .</p><p>Examensarbetet innehåller flera olika faser. Det som först gjordes är en faktainsamling genom ett möte med vår handledare Mats Bergman samt genom att läsa datablad för komponenterna som ska användas i projektet. Därefter har vi med den informationen samt kravspecifikationen som vi har fått från SAAB påbörjat arbetet med att konstruera signalgeneratorn.</p><p>Det som gjordes under konstruktionsarbetet var dels att simulera och rita schema för att kunna designa kretskortet. Simulering gjordes både i mjukvara och på laborationsplatta. Kortet beställdes från en kretskortstillverkare i Bulgarien. På det färdiga kortet ska komponenter monteras. Därefter monteras kortet in i en rack för att sedan presenteras som en färdig signalgenerator som kan användas i ett testsystem.</p><p>Det slutgiltiga resultatet av momenten för kortkonstruktionen och laborationer var tillfredställande. Det färdiga kortet testades och resultaten från dessa tester stämde bra överens med teorin. Den färdiga signalgeneratorn kommer att presenteras med en muntlig presentation dels på Högskolan i Gävle och SAAB Aerotech i Arboga avd FGR.</p>

SAAB Aerotech division FGR in Arboga builds and develops equipment and components used in both military and civilian applications. To build a test system for a specific project that SAAB is responsible for requires a simple signal generator that can provide a pulse modulated signal. The need to buy a new advanced signal generator for example from Agilent is not as profitable as the instrument is expensive and contains features that SAAB does not require in their applications and test systems. That was the reason why SAAB offers two students a thesis where the goal is to construct a signal generator in accordance with what SAAB requests. This thesis contains several different phases. The first step was a meeting with our supervisor Mats Bergman and by reading the data sheets for components to be used in the project, with these information and specifications that we have received from SAAB we started to construct the signal generator. What we did during the construction work was to simulate and draw a schematic to be able to design the circuit board. Simulation was done both in software and on laboration board. The card is then ordered from a circuit board manufacturer in Bulgaria. On the finished card the components will be fitted. Then the card will plugged in into a rack and then presented finished as a signal generator that can be used in a test system. The final results of all phases are satisfactory in the part of design and laboratory work. The finished mother board was tested and test results corresponded well with the theory. The final results will be presented with a spoken presentation at the University of Gävle and at SAAB Aerotech in Arboga division FGR / SAAB Aerotech avdelning FGR i Arboga bygger och utvecklar en hel del utrustningar och komponenter som används både i militära och civila applikationer. För att bygga ett testsystem till ett specifikt projekt som SAAB ansvarar för krävs en enkel signalgenerator som kan ge en pulsmodulerad signal. Behovet av att köpa en ny och avancerad signalgenerator från till exempel Agilent är inte så lönsamt eftersom instrumentet kostar mycket och innehåller funktioner som SAAB inte alls behöver i sina applikationer och testsystem. Detta var orsaken till varför SAAB erbjuder två studenter ett examensarbete där målet är att konstruera en signalgenerator enligt SAABs önskemål . Examensarbetet innehåller flera olika faser. Det som först gjordes är en faktainsamling genom ett möte med vår handledare Mats Bergman samt genom att läsa datablad för komponenterna som ska användas i projektet. Därefter har vi med den informationen samt kravspecifikationen som vi har fått från SAAB påbörjat arbetet med att konstruera signalgeneratorn. Det som gjordes under konstruktionsarbetet var dels att simulera och rita schema för att kunna designa kretskortet. Simulering gjordes både i mjukvara och på laborationsplatta. Kortet beställdes från en kretskortstillverkare i Bulgarien. På det färdiga kortet ska komponenter monteras. Därefter monteras kortet in i en rack för att sedan presenteras som en färdig signalgenerator som kan användas i ett testsystem. Det slutgiltiga resultatet av momenten för kortkonstruktionen och laborationer var tillfredställande. Det färdiga kortet testades och resultaten från dessa tester stämde bra överens med teorin. Den färdiga signalgeneratorn kommer att presenteras med en muntlig presentation dels på Högskolan i Gävle och SAAB Aerotech i Arboga avd FGR.

Projektet tar sin start i den intressanta fasen testning och verifiering. En prototyp har påbörjats för ett portabelt EKG tillsammans med Linköpings universitet och ett tidigare examensarbete. Prototypens elektriska egenskaper behöver nu genomgå test och verifiering. Samt undersöka om kretskortet kan ha blivit fel designat. Målsättningen för produkten är att den ska kunna krympa avståndet mellan mätpunkterna i förhållande till ett 12 avlednings-EKG. En problematik för arbetet är att undersöka vilka alternativa placeringar eller konfigurationer av Wilson Central Terminal som kan göras på enbart överkroppen. En testplattform grundad på enkortsdatorn Raspberry Pi utformades för att säkerställning av systemets funktionalitet kunde utföras med en känd signal. Efter säkerställningen gjordes tester med elektroder på person. Testplattformen fungerade väl och kunde ge en bra bild över produktens kapacitet och begränsningar. Kretskortet är felkopplat i någon mening samt att systemet begränsar frekvensomfånget så att inte alla nödvändiga frekvenser upptas för en korrekt återspegling av hjärtats aktivitet. Produkten fungerar bra men har en del funktioner kvar att implementera innan den kan tas i allmänt bruk. Att dubbla bandbredden för frekvenser skulle innebära att hjärtfel inom de området skulle upptäckas av systemet. En av elektroderna har anslutits till fel kanalingång på A/D-omvandlaren för att helt kunna kopiera och komprimera en normal mätning av EKG. / The project takes it start at the interesting phase testing and verification. A prototype has been started for developing of a portable ECG in cooperation between Linköpings university and an earlier bachelor thesis. The prototypes electrical properties need to be tested and verified. The PCB also needs an examination to see if it has been incorrectly designed. The objective for this product is to minimize the distance between the measuring points relative to a 12-lead ECG. A challenging task is to examine what alternative placements or configurations there is of Wilson Central Terminal which can only be done on the upper body. A test platform based on the single card computer Raspberry PI has been developed to ensure the systems functionality by sending a known signal into the system. Next phase after the verification was to undergo and investigate the system behavior when the electrodes is placed on a test person. The test platform worked well and was able to put light on both the abilities and constraints. It turned out that in some meaning the PCB is not optimally designed. The total bandwidth for the system is limited and cannot fully represent all frequencies that is needed to cover extreme cases and give an exact health check on the heart. The instrument is now able to pick up the electric activities with aid from the loose electrodes, that also has been used under the verification. There still is a small amount of noise left on the signal. Before the instrument can be launched to commercial use there remain a few functions to implement. One thing is to double the bandwidth, it should solve the difficulty to detect the higher frequency. It is not necessary, but to completely shrink and copy the original pattern from a larger EKG-measurement the PCB design must be remade. The results from the new pattern appear to be good enough but must be verified from medical view.

Die thermische Magnetresonanz (ThermalMR) integriert Radiofrequenz (RF)-induzierte Erwärmung, in vivo Temperaturkartierung mittels MR-Thermometrie, anatomische und funktionelle MR-Bildgebung (MRT) und die Option für die x-Kern-MRT in einem einzigen, vielseitig einsetzbaren RF-Applikator. Der Aufbau erlaubt eine gezielte und überwachte Temperaturmodulation und kann somit als Basis für Studien dienen, welche die Klärung grundlegender Fragen bezüglich der molekularen, biochemischen, sowie physiologischen und therapeutischen Auswirkungen der Temperatur in Organismen ermöglichen. In dieser Arbeit wurde ein kostengünstiges, automatisiertes Open-Source-3D-Mehrzweck-Messsystem mit Submillimeter-Genauigkeit implementiert und validiert, um technische Entwicklungen in der thermischen MR wie Antennendesign, Signalgeneratoren, und simulationsbasierte Methoden zu prüfen. Um den Anforderungen eines modernen ThermalMR-Systems gerecht zu werden, wird ein neuer auf einem Phasenregelkreis basierender RF-Signalgenerator für Hyperthermie entwickelt und über dessen Entwurf, Implementierung, Validierung und Anwendung berichtet. Der Signalgenerator ist in der Lage, 32 unabhängige RF-Signale mit präziser Einstellung der Parameter dieser Signale zu erzeugen. Das in dieser Arbeit entwickelte Mehrkanal-RF-Überwachungsmodul ermöglicht das Detektieren von Abweichungen bezogen auf die gewählten Einstellungen und ermöglicht eine Korrektur der RF-Signale in einem Regelkreis. Darüber hinaus ermöglicht das Überwachungsmodul das Erkennen von Bewegungen und ermöglicht zusätzliche Sicherheit in einem realen Behandlungssetup. In dieser Arbeit wurden Forschung und Entwicklung in Informatik, Physik und Biowissenschaften synergetisch miteinander verbunden. Die in dieser Arbeit entwickelte Infrastruktur bildet eine technologische Basis für zukünftige ThermalMR-Anwendungen. / Thermal magnetic resonance (ThermalMR) integrates radio frequency (RF)-induced heating, in vivo temperature mapping using MR thermometry, anatomic and functional MR imaging (MRI), and the option for x-nuclei MRI in a single, multi-purpose RF applicator. This permits supervised targeted temperature modulation, thus enables pioneering studies to clarify fundamental questions pertaining to the molecular, biochemical, broader physiological and therapeutic effects of temperature in organisms. In this work, a cost-effective, automated open source 3D multipurpose measurement system with submillimeter fidelity was implemented and validated to facilitate technical developments in ThermalMR such as RF antenna design and algorithm verification. The design, implementation, validation, and application of the first phase-locked loop based RF signal generator in hyperthermia that is capable of generating 32 channels of independent RF signals with fine-tuning resolutions of the signals’ parameters meet the demanding requirements of a state-of-the-art RF heating system. The multi-channel RF supervision module developed in this work outperforms state-of-the-art counterparts. The detection of head motion in a hyperthermia setting was demonstrated for the first time with the RF supervision module. This work synergistically connects research and development in computer science, physics, and life science. The infrastructure developed in this work forms a technological basis for future ThermalMR applications.

<p>För att kalibrera väderradarna i Sverige finns en miniräknare med program som styr kalibreringen. Deluppgiften ”Program för kalibrering” innebär att överföra dessa program till en PC. Då ingen dokumentation finns om hur kommunikationen sker mellan radar och miniräknare, är första steget att analysera och jämföra programkoden från miniräknaren med informationen från en linjelyssnare. Därefter skrivs programmen i det grafiska programmeringsspråket Agilent Vee. Programmen läser av radarns svar på signaler med olika dämpning från en signalgenerator, beräknar en radarkonstant, skapar en kalibreringstabell, samt programmerar kalibreringstabellen i radarns signalprocessor. Datorns mätvärden och beräkningar jämförs med miniräknarens, och det kan konstateras att programmen överensstämmer med varandra.</p><p>Deluppgiften ”Automatiserad kontroll av dämpsteg” innebär att med en spektrumanalysator läsa av effekten på en signal med varierande dämpning från en signalgenerator. Detta görs för att kontrollera dämpstegen, då man på Saab Aerotech upptäckt problem med signalgeneratorn. Ett program skrivs för att automatiskt styra både signalgenerator och spektrumanalysator. Den avlästa effekten vid varje dämpsteg sparas och en graf med dessa värden genereras automatiskt av programmet. I grafen återfås en linjär kurva, vilket är det förväntade utseendet vid fungerande dämpsteg. För en ytterligare kontroll läses effekten av vid varje enskild dämpare. Även dessa värden ligger inom accepterade gränser, vilket innebär att problemet ligger på annat håll i signalgeneratorn, än i dämpstegen.</p> / <p>A calculator is used to calibrate all the weather radars in Sweden. One part of this thesis is to transfer the programs on this calculator to a PC. There is no documentation on how the calculator communicates with the radar, so the first step is to analyze and compare the code from the program with the information shown on a protocol analyzer. When the communication is known, a program is written in the language Agilent Vee. One program reads the response from the radar of a signal with different attenuation. Others calculates the radar constant, generates a calibration table and programs the table to the signal processor in the radar. By comparing the result from the programs on the PC and the corresponding results from the calculator it is verified that the programs run correctly.</p><p>Saab Aerotech have found that the signal generator in not working correctly. The other part of this thesis is to automatically control the signal generator and a spectrum analyzer. The spectrum analyzer reads the power of a signal with different attenuation from the signal generator and presents the values in a graph. The curve of the graph is linear which means that there is no problem with the attenuation.</p>

För att kalibrera väderradarna i Sverige finns en miniräknare med program som styr kalibreringen. Deluppgiften ”Program för kalibrering” innebär att överföra dessa program till en PC. Då ingen dokumentation finns om hur kommunikationen sker mellan radar och miniräknare, är första steget att analysera och jämföra programkoden från miniräknaren med informationen från en linjelyssnare. Därefter skrivs programmen i det grafiska programmeringsspråket Agilent Vee. Programmen läser av radarns svar på signaler med olika dämpning från en signalgenerator, beräknar en radarkonstant, skapar en kalibreringstabell, samt programmerar kalibreringstabellen i radarns signalprocessor. Datorns mätvärden och beräkningar jämförs med miniräknarens, och det kan konstateras att programmen överensstämmer med varandra. Deluppgiften ”Automatiserad kontroll av dämpsteg” innebär att med en spektrumanalysator läsa av effekten på en signal med varierande dämpning från en signalgenerator. Detta görs för att kontrollera dämpstegen, då man på Saab Aerotech upptäckt problem med signalgeneratorn. Ett program skrivs för att automatiskt styra både signalgenerator och spektrumanalysator. Den avlästa effekten vid varje dämpsteg sparas och en graf med dessa värden genereras automatiskt av programmet. I grafen återfås en linjär kurva, vilket är det förväntade utseendet vid fungerande dämpsteg. För en ytterligare kontroll läses effekten av vid varje enskild dämpare. Även dessa värden ligger inom accepterade gränser, vilket innebär att problemet ligger på annat håll i signalgeneratorn, än i dämpstegen. / A calculator is used to calibrate all the weather radars in Sweden. One part of this thesis is to transfer the programs on this calculator to a PC. There is no documentation on how the calculator communicates with the radar, so the first step is to analyze and compare the code from the program with the information shown on a protocol analyzer. When the communication is known, a program is written in the language Agilent Vee. One program reads the response from the radar of a signal with different attenuation. Others calculates the radar constant, generates a calibration table and programs the table to the signal processor in the radar. By comparing the result from the programs on the PC and the corresponding results from the calculator it is verified that the programs run correctly. Saab Aerotech have found that the signal generator in not working correctly. The other part of this thesis is to automatically control the signal generator and a spectrum analyzer. The spectrum analyzer reads the power of a signal with different attenuation from the signal generator and presents the values in a graph. The curve of the graph is linear which means that there is no problem with the attenuation.