Geri Dön

Volettra Süzgeci gösterilimi, tanımlaması ve gerçeklemesi için yeni yöntemler

Novel methods for vollettra filter representation, identification and realization

  1. Tez No: 166650
  2. Yazar: ENDER METE EKŞİOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF.DR. AHMET HAMDİ KAYRAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

VOLTERRA SÜZGECİ GÖSTERİLİMİ, TANILAMASI VE GERÇEKLEMESİ İÇİN YENİ YÖNTEMLER ÖZET Bu tezde ayrık-zaman, sınırlı dereceli, zamanla-değişmez Volterra süzgeçleri konu edilmektedir. İlk olarak sınırlı doğrusalsızlık derecesine sahip Volterra süzgeçleri için yeni bir gösterilim geliştirilmektedir. Bu gösterilimde Volterra çekirdekleri şimdiye kadar literatürde olmayan bir şekilde ayrıştırılmaktadır. Bilindiği üzere birim darbe cevabı, doğrusal, zamanla-değişmez sistemlerdeki durumun tersine, doğrusal olmayan sistemleri tam olarak niteleyememektedir. Tezde Volterra süzgeçleri için yeni ve kesin bir tanılama yöntemi sunulmaktadır. Bu yeni yöntem, giriş işareti olarak farklı seviyelere sahip birim darbelerden oluşan gerekirci diziler kullanmaktadır ve geliştirilen yeni gösterilime dayanmaktadır. Yeni tanılama yöntemi doğrusal, zamanla-değişmez sistemlerdeki birim darbe cevabının doğrusal olmayan sistemlere başarılı bir uyarlaması olarak düşünülebilir. Gerçekten de bu yeni yöntem, tamlanacak olan sistem doğrusal bir sistem olduğunda, birim darbe cevabı kullanılarak tamlamayı bir alt durum olarak içermektedir. Bu yeni tanılama yöntemi, birim darbe gösteriliminin Volterra süzgeçlerine ilk başarılı genelleştirilmesidir. Tezde sunulan tanılama yöntemi kesindir; böylece gözlem gürültüsü olmadığında Volterra çekirdeklerini hatasız kestirmektedir. Yöntemde tüm Volterra çekirdekleri ayrı ayrı kestirilmektedir. Çekirdek kestirimleri diğer çekirdeklerin bulunmasında kullanılmamaktadır. Böylece kestirimler arasında hata yayılımı engellenmektedir. Yöntem Wiener çekirdeği ve benzeri ara gösterilimleri değil, doğrudan Volterra çekirdeklerini kestirmektedir. Yeni Volterra gösteriliminde, düzgün Volterra süzgeci için gerekli olan Volterra çekirdekleri dışında kalan hiçbir katsayı gerekmemektedir. Tanılama yöntemi hem tanılanan çekirdeklerin sayısı hem de tanılama için kullanılan giriş dizilerinin uzunluğu açısından gereksizlikten arınmıştır. Tezde, tanılama için kullanılan giriş dizilerinin, Volterra süzgeçleri için direngen uyarıcı olduğu gösterilmektedir. Geliştirilen tanılama algoritmasının kötü-koşullanma sorunuyla karşılaşmaması için gerekli önlemler ve algoritmanın sayısal özellikleri de tartışılmaktadır. Geliştirilen tanılama yöntemi doğrusal olmayan haberleşme kanallarının kestirimine uygulanmıştır. Algoritma karmaşık değerli giriş dizileri ve çekirdek değerleri için de sorunsuz çalışmaktadır. Böylece temelband Volterra kanallarının tanılanmasında kullanılabilmektedir. Bilgisayar benzetimleriyle tanılama yönteminin literatürde yakın zamanda sunulmuş olan bazı yöntemlerden daha iyi kestirim sonuçları verdiği gösterilmiştir. Benzetimler doğrusal olmayan sistem tanılama, doğrusal olmayan haberleşme kanalı tanılama ve doğrusal olmayan temelband haberleşme kanalı tanılanması uygulamaları için geliştirilmiştir. X111Tezin ikincil katkısı, Volterra süzgeçleri için dik gerçeklemeler alanındadır. Volterra süzgeçlerinin gerçeklenmesi için tam olarak dikliğe sahip yeni bir yapı geliştirilmektedir. Bu yapı yakın zamanda literatüre giren 2-boyutlu kafes süzgeç modelini temel almaktadır. Geliştirilen yeni yapı RLS algoritmasıyla uyarlanan uyarlamak, doğrusal olmayan süzgeçlerin gerçeklenmesinde kullanılmaktadır. Yeni gerçeklemenin uyarlamak, doğrusal olmayan sistem tanılama uygulamasında başarmamın, literatürde yer alan yapılardan daha yüksek olduğu bilgisayar benzetimleriy le gösterilmektedir. xıv

Özet (Çeviri)

NOVEL METHODS FOR VOLTERRA FILTER REPRESENTATION, IDENTIFICATION AND REALIZATION SUMMARY In this dissertation we deal with discrete-time, finite-order, time-invariant Volterra filters. Firstly, we develop a new representation for the finite-order Volterra filters. This representation introduces a novel partitioning of the Volterra kernels. We know that the unit impulse response is insufficient to fully characterize a nonlinear system unlike linear time-invariant systems. We formulate a novel exact identification method for Volterra filters, which uses deterministic sequences consisting of impulses with distinct levels. This identification method is based on the novel representation we develop. The identification method might be considered as a successful extension of the impulse response of the linear, time-invariant systems to the realm of nonlinear systems. The developed method indeed includes identification using the unit impulse response as a subcase when the system under consideration is a linear system. To our best knowledge, this method is the first full-scale generalization of the impulse response representation to the finite order Volterra type nonlinear systems. Our identification method is exact; hence, it calculates the exact Volterra kernels in the absence of noise for very short length input sequences. Our method calculates each Volterra kernel individually. The kernel estimates are not utilized in the calculation of further kernel estimates. This property hinders error propagation among estimates. Our method calculates directly the Volterra kernels, instead of calculating first some intermediary representation such as the Wiener kernels, which do not have any directly interpretable results. Our method does not introduce and identify any kernels which are redundant for the regular Volterra filter. Our method is parsimonious in the number of kernels identified and in the length of the input sequence utilized to identify them. We also show that the input sequence we develop for identification is persistently exciting for the Volterra filters under consideration. We discuss also the problem of ill-conditioning and the numerical properties of the algorithm. We apply the novel identification method to the identification of the Volterra kernels of nonlinear communication channels modelled as third-order Volterra filters. The algorithm works for complex inputs, allowing the use of complex baseband communication signals. Hence, the algorithm can be utilized in the identification of baseband Volterra channel models. We demonstrate with several simulations that the identification algorithm can produce better parameter estimates than some most recent algorithms in the literature. We develop simulations both for the nonlinear system identification setting, and the nonlinear and baseband communication channel identification setting. XIA secondary contribution of this dissertation is in the area of orthogonal realizations for Volterra filters. We present a novel fully orthogonal structure for the realization of Volterra filters. This structure is based on a recently proposed 2D orthogonal lattice model. An RLS adaptive nonlinear filter based on this fully orthogonal structure is presented. The performance of our structure in the adaptive system identification setting is superior to previous models from the literature. xn

Benzer Tezler

  1. Tez No

    913049

    وجود جواب عمومی با شرایط مرزی معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزیی غیرخطی در فضای مختلط

    Existence of general solution of boundary value of nonlinear partial differential equation in complex space

    SAJEDEH NOROZPOUR SIGAROODI

    Yüksek Lisans

    Farsça

    Farsça

    2013

    MatematikIran University of Science and Technology

    Matematik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NASIR TAGHIZADEH

Geri Dön