Browsing by Author "Eskelinen, Pekka"

Now showing 1 - 20 of 51

Analysis and testing of MEMS sensors for pitch and roll angle estimation on board a vehicular platform
(2007) Mattila, Simo
Helsinki University of Technology | Licentiate thesis
ARCH 14 - International Conference on Research on Health Care Architecture - November 19-21, 2014, Espoo, Finland - Conference Proceedings
(2015) Verma, Ira (ed.); Nenonen, Laura (ed.); Sanaksenaho, Pirjo; Fröst, Peter; Björgvinsson, Erling; Sandin, Gunnar; Ståhlberg-Aalto, Freja; Nord, Catharina; Yan, Shuang; Taegen, Jonna; Antinaho, Tuula; Kivinen, Tuula; Yli-Karhu, Tiina; Andersson, Morgan; Aalto, Leena; Nenonen, Suvi; Lindahl, Göran; Yläoutinen, Jyrki; Peltoniemi, Sanna; Andersson, Jonas E.; Rönn, Magnus; Gromark, Sten; Malmqvist, Inga; Nylander, Ola; Wijk, Helle; Elf, Marie; Thörn, Catharina; Verma, Ira; Lassfolk, Christina; Linnavuo, Matti; Talvitie, Sanna; Hietanen, Marja; Sepponen, Raimo; Paju, Vesa S.; Ketola, Eeva; Kariniemi-Örmälä, Kristiina; Halonen, Juha; Werning, Rashmi; Kuutti, Jussi; Paukkunen, Mikko; Eskelinen, Pekka; Nordin, Susanna; MacKee, Kevin; Kekäläinen, Reijo; Sepponen, Raimo E.
School of Arts, Design and Architecture | C2 Toimitettu kirja, kokoomateos, konferenssijulkaisu tai lehden erikoisnumero
Healthcare Architecture has grown rapidly in recent years. However, there are still many questions remaining. The commission, therefore, is to share the existing research knowledge and latest results and to carry out research projects focusing more specifically on the health care situation in a variety of contexts. The ARCH14 conference was the third conference in the series of ARCH conferences on Research on Health Care Architecture initiated by Chalmers University. It was realized in collaboration with the Nordic Research Network for Healthcare Architecture .It was a joint event between Aalto University, Finnish Institute of Occupational Health (FIOH) and National Institute of Health and Welfare (THL International).The conference gathered together more than 70 researchers and practitioners from across disciplines and countries to discuss the current themes.
Asfalttipäällysteen tyhjätilan mittausmenetelmien arviointia - Vuosien 2016 ja 2017 koetiemittausten ja tutkimusten tulokset
(2018) Pellinen, Terhi; Eskelinen, Pekka; Hartikainen, Ari
School of Engineering | D4 Julkaistu kehittämis- tai tutkimusraportti tai -selvitys
Askelmoottorin mikrokontrolleriohjaus
(2009) Peltonen, Lauri Artturi
Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta | Bachelor's thesis
Assessment of air void content of asphalt using dielectric constant measurements by GPR and with microwave radar
(2016) Pellinen, Terhi; Eskelinen, Pekka; Hartikainen, Ari; Huuskonen-Snicker, Eeva; Eskelinen, Jussi
School of Engineering | D4 Julkaistu kehittämis- tai tutkimusraportti tai -selvitys
In this report, we have presented microwave radar and GPR measurements as well as laboratory tests conducted in 2014-2016. The microwave radar was tested in three different construction sites. In addition, GPR measurements were obtained for comparison. Laboratory tests included traditional density measurements and 7-17 GHz VNA scanning of drill cores obtained from the test sites. A new laboratory measurement method using cavity resonator principle was introduced with promising results. Testing of this new method will be continued. The results indicate no clear correlation between air void content and GRP permittivity measurements. Permittivity is sensitive to the changes in the relative permittivity of aggregates and volume portions of aggregates and bitumen. The relative permittivity of the aggregates determines the base level for permittivity measured with radar or VNA. In the course of this research, it has become apparent that a new calibration procedure for the GPR measurements is needed. The aim in further research is to extract core samples from pavement areas with different densities to obtain a local calibration model.
Assessment of air void content of asphalt using dielectric constant measurements by GPR and with VNA
(2015) Pellinen, Terhi; Eskelinen, Pekka; Huuskonen-Snicker, Eeva; Hartikainen, Ari
School of Engineering | D4 Julkaistu kehittämis- tai tutkimusraportti tai -selvitys
For several years, Ground Penetrating Radar (GPR) has been used in Finland to evaluate the air void content of asphalt pavements. Air void content is an important quality measure of pavement condition for both old and new asphalt pavements. The objective is to investigate if the existing GPR technique and application employed in Finland is sufficiently accurate to be used as a quality control tool in assessing the compaction of newly laid asphalt pavements. The work comprised field and laboratory experiments and a review of the existing PANK calibration method for the GPR measurements. Field experiments were conducted in the summer of 2013 on highways Vt3 and Vt12, near the City of Tampere. The test roads were paved with SMA16 using an approx. 40 mm thick layer of new asphalt. Roads were measured with GPR several times during the fall of 2013. A total of 36 cores and 2 slabs were obtained from the roads and tested in the laboratory with a Vector Network Analyzer. Measurements were done with a 7 to 17 GHz transmission configuration to measure the reference dielectric constant of the asphalt mixture. A major finding is that the PANK calibration method for the GPR inadvertently reduces observed density variations and may introduce a systematic bias. This makes pavements appear to be more homogenous and dense than they actually are according to conventional measurements.
Bit error analysis of microwave radio link in real environment
(2001) Rantala, Arttu
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Matkapuhelinverkkojen nopea leviäminen on luonut tarpeen asentaa tukiasemia nopeasti ja halvalla. 2.4 GHz:n taajuuskaistan käyttäminen ei vaadi lisenssiä. Se antaa mahdollisuuden nopeaan ja kustannustehokkaaseen asentamiseen ympäri maailmaa. Diplomityössä on tutkittu pisteestä pisteeseen 2.4 GHz:n taajuusalueella toimivaa mikroaaltolinkkiä, jonka kantama on lyhyt. Radioaaltojen etenemisilmiöiden vaikutusta on tutkittu lyhyen kantaman ja pisteestä pisteeseen toimivien radiolinkkien näkökannalta. Radiolinkkibudjettilaskennalla on arvioitu teoreettinen maksimi toimintaetäisyys. 2 megabitin tiedonsiirron maksimi toimintaetäisyys on noin 1 km, kun bittivirhesuhde on 1E-6 99.99% todennäköisyydellä. Bittivirhemittaukset todellisessa asennusympäristössä osoittivat esimerkiksi mikroaaltouunin heikentävän suorituskykyä oleellisesti: bittivirheiden määrä nousi jopa 1E5:een per sekunti ja myös hälytysmerkkejä vastaanotettiin melkein joka sekunti. Ne myös paljastivat muutamia ongelmia, jotka viivästyttävät linkin käyttöönottoa. Operaattorit vaativat lyhyttä kokonaiskatkoaikaa sekä luotettavia laitteita puhelinverkossa. Muutamia langattoman digitaalisen tiedonsiirron laadunparantamiskeinoja on tutkittu.
Computer-aided design of electronically controlled reflector antenna system components
(2008) Paunonen, Jari
Helsinki University of Technology | Licentiate thesis
Vastaanottimen ohjauselektroniikka
(2010) Malkamäki, Tuomo
School of Electrical Engineering | Master's thesis
Diplomityö, vastaanottimen ohjauselektroniikka, käsittelee taajuuspyyhkäisevän ja kiertokeilaavan tiedusteluvastaanottimen ohjaukseen ja sen havaitsemien signaalien mittaukseen ja käsittelyyn soveltuvan laitteen suunnittelua sekä signaalien vastaanottoon liittyviä asioita. Työn teoreettisessa osassa käsitellään pulssimuotoisten ja jatkuva-aaltoisten signaalien, kuten tutkasignaalien, ominaisuuksia ja vastaanottoon liittyviä käytännön ongelmia sekä vastaanottoon olennaisesti liittyvää havaitsemistodennäköisyyttä. Työn tuloksena esitellään FGPA:n ja mikrokontrollerin yhdistelmänä toteutettu ohjauselektroniikka, joka kykenee mittaamaan vastaanotetuista signaaleista pulssinleveyden, pulssintoistotaajuuden, tulosuunnan ja amplitudin. Elektroniikka huolehtii myös vastaanottimen taajuuspyyhkäisystä sekä mittaustulosten käsittelystä ja tulostamisesta sarjaväylän kautta ylemmän tason järjestelmälle. Elektroniikan suorituskykyä ja toimivuutta pyritään arvioimaan mittauksilla ja näiden pohjalta esitetään parannusehdotuksia laitteen toimintaan sekä käytettyihin menetelmiin.
Kenttäorganisaation kuvaviestinnän tiedonsiirto yksityisessä radioverkossa
(2010) Matilainen, Anssi
School of Electrical Engineering | Master's thesis
Design and implementation of Andon system for Lean manufacturing
(2018-12-17) Hirvonen, Jarmo
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Lean manufacturing provides tools and concepts to manufacture more with less by reducing waste. The waste in Lean may be found from almost anything that does not increase the value of product being manufactured. Visual systems are one of the tools used in Lean manufacturing. These visual tools include, Andon, system that is developed in this thesis. Andon functions as colored signal on production line to quickly give status information. New system was developed capable of controlling multi-colored Z-wave LED light bulbs. Also, simple latch buttons with Z-wave enabled were created to allow alert generation. The system is able to communicate with other application by using websocket and HTTP request methods. The complete Andon system is able to control multi-colored LED lights in production floor with colors depending on the status of the alerts, which are generated by press of a button or by using the other application. The application has been taken into use successfully in the company. To this date 30 lights have been installed. These are being controlled by three different Raspberry Pis with RaZberry daughter card installed and approximately 6500 alarms have been generated to this date. More lights are being taken into use in production and at some point the Andon system will cover all the production stations on multiple floors.
EMC-mittapaikkojen välisten korrelaatiokertoimien määrittely
(2012) Dahlgren, Jonas
School of Electrical Engineering | Master's thesis
Development of continuous water content measuring system for process gas
(2016-04-04) Honkonen, Henri
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
A prototype to continuously measure water content from flue gas was developed and built in this thesis. Two different techniques were theoretically compared for this purpose. Both of which use zirconium-based oxygen sensors. Comparison included measurements based on a wet-dry-oxygen method and a modified UEGO sensor system. The modified UEGO sensor system was preferred and built to the state of prototype. Prototype was designed using a development platform as a starting point and adding necessary electronics to it using daughter boards designed in this thesis. A heated and insulated measurement block was designed to hold two sensors in series. One of the sensors was used to continuously measure direct oxygen concentration and the other was used to decompose water molecules and measure the increase in oxygen level caused by the released oxygen ions in this phenomenon. The phenomenon was created by increasing the reference voltage on the sensor’s electrode form 450 mV to 1080 mV. Tentative performance characteristics of the prototype were tested. It was compared against FTIR- and paramagnetic analyzers that are used as a part of a TÜV-certified CEMS systems. Linear response for O2 was achieved up to 21 % and for H2O up to 40 %. In addition, relative total expanded uncertainty was tested in simplified procedure conforming TÜV-certification tests for both components. This test sequence consisted response time, repeatability standard deviation, lack of fit, short time drift and cross-sensitivity tests. The system passed all the individual tests except span drift test for water content. This was estimated to be mostly because of an unstable reference material. From these tests we calculated the relative total expanded uncertainty UR = 1,3 % for the oxygen over the range 0 – 25 % and UR = 6,1 % for the water content measurement over the range 0 – 40 %.
Differentiaalinen 2.4 GHz oskillaattori
(2004) Salminen, Hannu
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Tässä diplomityössä suunniteltiin ja toteutettiin 2.4 GHz taajuudelle kiinteä ja varaktoreilla säädettävä differentiaalinen oskillaattori 0.35 /µm SiGe-BiCMOS teknologialla. Oskillaattorit toimivat 2 V käyttöjännitteellä ja 3.1 mA virralla. Oskillaattoreiden pinta-ala on 0.9 mm2 . Säädettävän oskillaattorin taajuusalue on 2.1 -3.6 GHz. Työ tehtiin VTT Tietotekniikan radioryhmässä. Työ liittyy NASK-projektiin, jossa tutkitaan nopeita analogiapiirejä. Diplomityössä esitetään oskillaattoreiden toiminta ja tyypillisiä peruskytkent6ja. Seuraavaksi käydään teoreettisesti läpi takaisinkytketyn ja negatiivisen resistanssin periaatteet. Työssä vertaillaan eri teknologioita ja kerrotaan SiGe-BiCMOS prosessin ominaisuuksista. Tämän jälkeen esitetään oskillaattorin suunnittelu negatiivisen resistanssin menetelmällä, simulointitulokset ja piirikuvio oskillaattorista. Lopuksi verrataan toteutetun oskillaattorin mittaustuloksia simulointeihin. Työ osoittaa, että negatiivisen resistanssin menetelmä ja SiGe-BiCMOS teknologia sopivat hyvin oskillaattoreiden suunnitteluun ja toteuttamiseen 2.4 GHz taajuusalueella. Jatkokehityksessä pyritään pienentämään oskillaattorin vaihekohinaa ja tutkitaan menetelmiä, joilla keskitaajuus saadaan tarkemmin kohdalleen. Kytkentään lisätään toinen 90° vaihesiirrossa oleva lähtöportti, jolloin saadaan kvadratuurioskillaattori. Myös taajuus nostetaan kaksinkertaiseksi.
Differentiaali-GPS-paikannus ja sen vaihtoehdot merellisissä olosuhteissa
(2003) Pikander, Mikko
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Elegant Breadboard 70 GHz Receiver for the Planck Satellite
(2003) Ovaska, Sami
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Tässä työssä käsitellään Planck-satelliitin 70 GHz radiometrivastaanottimen EBB-vaiheen (Elegant Breadboard) testausta. Vastaanottimen epäideaalisuuksien vaikutuksen ymmärtämiseksi perehdytään aluksi jatkuvasti vertailevan radiometrin teoreettiseen herkkyyteen. Pääpaino työssä on kuitenkin testijärjestelmän ja testausmenetelmien kehittämisessä sekä mittaustulosten analysoinnissa. Radiometri koostuu 20 K lämpötilaan jäähdytetystä etupäästä sekä huoneenlämpötilassa toimivasta takapäästä. Vastaanottimen tärkeimmät aktiiviset komponentit ovat vähäkohinaiset vahvistimet, jotka perustuvat InP-HEMT:eihin. Mittaukset suoritettiin kryogeenisessä ympäristössä. Mitatut ominaisuudet ovat S-parametrit, kohinalämpötila Y-kerroinmenetelmällä ja l/f kohina. 20 K lämpötilassa etupään vahvistukseksi mitattiin yli 35 dB ja keskimääräiseksi kohinalämpötilaksi 30 K. Koko radiometrin kohinalämpötilaksi mitattiin 23 K ja l/f kohinan rajataajuudeksi 10-30 mHz. Etupään kohinalämpötilan mittauksen epävarmuuden arvioitiin kryogeenisessa lämpötilassa olevan ±4 K.
Evaluating grounding practices of fieldbus cables
(2013-10-21) Kujala, Mikko
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Fieldbus is an industrial communication network for controlling and monitoring distributed devices. Fieldbus systems are typically installed in electromagnetically noisy environments and the systems must work continuously without interruptions. The most susceptible part of the system is cabling. Numerous guidelines for installing the cabling are provided by different parties. However, these instructions are frequently overstated for the purpose and ignored by installation engineers. This thesis evaluates grounding practices of fieldbus cables through measurements. As a result, this work identifies the most effective grounding practices and provides practical guidelines for the installation. The used measurement arrangement simulates an actual installation where the coupling occurs between two cables. This arrangement enables inspection at multiple frequencies and with different coupling mechanisms, thereby, also making it possible to study the formation of the interference. The results indicate that the cable shield should be grounded from both ends especially when shielding against high frequency interference. High pass filtering on shield grounding that is commonly used for preventing ground loops should be avoided. The system must be properly grounded to achieve effective shielding.
Evaluation of a Doppler radar sensor system for vital signs detection and activity monitoring in a radio-frequency shielded room
(2015) Kuutti, Jussi; Paukkunen, Mikko; Aalto, Miro; Eskelinen, Pekka; Sepponen, Raimo E.
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
This study presents an evaluation of an advanced Doppler radar-based method for detection of vital signs, presence, and activity of a human subject in a test room with radar-signal reflecting aluminum-coated surfaces. Ten test subjects lay in four positions, and they sat in two locations in the room, both breathing normally and holding their breath. The mean ratios of the pulse rates determined from the radar signal and electrocardiography and respiration reference signals were 110% (respiration) and 99% (heartbeat), and the mean occupied and empty room radar signal variance ratios were 608 (breathing) and 20 (breath-hold). In a one-subject activity monitoring test, walking, standing and lying activities could be well separated from the radar signal. The results are promising and the proposed system seems to have potential to be used in position-independent health and activity monitoring of, for example, elderly people in care homes or intoxicated people in police custody.
Experimental frequency converter for a DVB-T transmitter
(2003) Kilpiä, Ville-Hermanni
Helsinki University of Technology | Master's thesis
Kiinnostus digitaalisen televisiolähetteen vastaanottamiseen matkaviestimillä on lisääntynyt viime vuosina. Euroopalaista DVB-T -digitaalitelevisiostandardia viimeistellessä perustettiin ad-hoc ryhmä DVB-X tutkimaan, miten standardia voitaisiin muuttaa, jotta liikkuva vastaanotto olisi mahdollista. Samaan aikaan langattomien lähiverkkojen käyttö on lisääntynyt huomattavasti, joten viestintäviranomaiset ovat varanneet uusia taajuuskaistoja mikroaaltotaajuuksilta näiden käyttöön. Koska uuden sukupolven langattomien lähiverkkojen standardi HiperLAN/2 ja digitaalitelevisiostandardi DVB-T käyttävät samankaltaista OFDM-lähetystekniikkaa, yhdistämällä lähiverkkojen kaupalliset RF osat ja DVB-T lähete on mahdollista toteuttaa mikroaaltotaajuuksilla toimiva digitaalitelevisiolähetin. Diplomityössä esitetään ratkaisu, jossa UHF-taajuuksinen digitaalitelevisiolähete nostetaan taajuusmuuntimella 5,8 GHz ISM-kaistalle. Jotta muuntimen kriittisten osien sekä taajuusmuunnoksen ongelmat voitaisiin ratkoa, työssä esitetään lyhyt kertaus DVB-T -tekniikan tärkeimpiin alueisiin. Läpikäymällä viimeaikaisia radioaaltojen etenemismallien mittauskampanjoita alan kirjallisuudesta sekä vastaanottoalueen kartoistus, todetaan linkkibudjettilaskelmalla, että tarvittava lähetysteho on noin 10 W EIRP. Koska vastaanottoalue on kapea, lähetinantenni vahvistaa signaalia 20 dB. Tällöin DVB-T -lähettimen vaatimuksiin kuuluva lineaarinen vahvistin toteutetaan käyttämällä ylimitoitettua 1 W tehovahvistinta 10 dB alle sen maksimitehon. Työssä käsitellään myös muita tapoja linearisoida tehovahvistin, jotta backoff:n käyttö voidaan perustella. Jotta rakennetun taajuusmuuntimen suorituskykyä voitaisiin arvioida, diplomityön loppupuolella esitellään eri mittausmenetelmiä sekä VTT:n Otadigi-lähettimen signaalin voimakkuuden mittauksen tulokset. Mittaustuloksien avulla voidaan myös arvioida, millainen taajuusmuunnin on järkevä toteuttaa.
Experimental Propagation Studies for Millimeter Wave Applications
(2002) Laaninen, Mikko
Helsinki University of Technology | Master's thesis