Planar array structures for two-dimensional direction-of-arrival estimation
İki boyutlu varış açısı kestirimi için düzlemsel dizi yapıları
- Tez No: 268448
- Danışmanlar: PROF. DR. T. ENGİN TUNCER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Bu tezde, varış-açısı (DOA) kestirme problemi üzerinde durulmuştur. Genellikle, DOA kestirimi yükseklik açısı sabit kabul edilerek bir boyutlu olarak ele alınmıştır. Bu problemi basitleştirse de, pratik uygulamalarda hem yanca hem de yükseklik, iki-boyutlu (2-B), açılarının bulunması gerekmektedir. Bu bağlamda, V-şekilli düzlemsel dizilere özel bir önem verilmiş ve detaylı bir tartışma yapılmıştır. Bu tezde, hem yön bağımsız hem de yönlü ışın örüntüsü verecek V-şekilli dizi tasarımı ele alınmıştır. Bu tasarım düzenli ve düzensiz yerleştirilmiş sensör dizilerine uygulanabilmektedir. Yönbağımsız açı performansı elde edebilmek için V-açısı veren kapalı form ifadeler sunulmuştur. V-şekilli ve çembersel dizilerin sensör pozisyon hatalarına karşı benzer karakteristiğe sahip olduğu gösterilmiştir. Ayrıca düzenli yönbağımsız V-dizisi antenler arası etkileşim ve kaynaklar ilintili olduğu durumlarda daha iyi performans göstermiştir. Genellikle, 2-B tarama maliyetli olduğundan 2-B DOA kestirimi için hızlı algoritmalar tercih edilmektedir. Bu algoritmaların en temel problemi, çok kaynak durumunda yanca-yükseklik çiftlerini eşleştirmektir. Bu tezde, bunun için yeni ve etkin bir teknik önerilmiştir. Bu teknik, 2-B açı bilgisini hem genlik hem de fazda taşıyan dönme transformasyon matrisini bulmamızı sağlamaktadır. Bu tekniği rastgele dizi yapılarına dizilim aradeğerleme kullanarak uygulamak mümkündür. Antenler arası etkileşim hesaba katıldığında dizilim aradeğerleme kullanabilmek için çembersel dizilim gibi özel dizi yapıları kullanılmalıdır. Önerilen yöntemin etkin ve birçok avantajı olmasına rağmen antenler arası etkileşim ve çokyollu yansıma sinyallerinin aynı anda olduğu durumda iyi sonuç vermemektedir. Bu durumda, yardımcı sensörlerin olduğu gerçek diziler kullanılır. Bu durumda, 2-B DOA açılarını hızlı ve eşlenmiş birşekilde bulabilmek için önerilen yöntem paralel ve düzenli doğrusal dizilere uyarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, direction-of-arrival (DOA) angle estimation problem is considered. Usually, DOA estimation is treated in one dimension assuming a fixed elevation angle. While this simplifies the problem, both the azimuth and elevation angles, namely two-dimensional (2-D), angles are required to be estimated in practical scenarios. In this context, special emphasis is given and detailed discussion is done for V-shaped planar arrays. In this thesis, V-shaped array design is considered for both isotropic and directional beam patterns and this design can be applied for uniform and nonuniformly placed sensors. Closed form expressions are presented for the V-angle to obtain isotropic angle performance. It is shown that V-shaped and circular arrays have similar characteristics for the position errors while the uniform isotropic V-array performs better when there is mutual coupling and the sources are correlated. Usually, fast algorithms are desired for 2-D DOA estimation since a search in two dimensions is a costly process. These algorithms have a major problem, namely the pairing of the azimuth-elevation couples for multiple sources. In this thesis, a new and effective technique for this purpose is proposed. This technique generates a rotational transformation matrix which has the 2-D angle information in both magnitude and phase. It is possible to apply this technique for an arbitrary array structure with 2-D array interpolation. When the antenna mutual coupling is taken into account, a special type of array structure, such as a circular array, should be used in order to apply the array interpolation. While the proposed technique is effective and has several advantages, it cannot be used satisfactorily when both mutual coupling and multipath signals exist jointly. In this case, the proposed technique is adopted for parallel uniform linear arrays in order to find 2-D DOA angles in a fast and paired manner.
Benzer Tezler
- Gemilerin ısar ile görüntülenmesinde radar saçılma yüzeylerinin fizik optik yardımıyla modellenmesi
Başlık çevirisi yok
E.ELİF TEPELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERCAN TOPUZ
- Bazı düzensizlikler içeren üç boyutlu büyük yapı sistemlerinin doğrusal olmayan çözümlenmesi
Başlık çevirisi yok
ERCAN YÜKSEL
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. FARUK KARADOĞAN
- Three dimensional nanoplasmonic surfaces: Modeling, fabrication and characterization
Üç boyutlu plazmonik yüzezler: Modelleme, nanofabrikasyon ve karakterizasyon
KIVANÇ GÜNGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Sınır çizgilerini uyuşturma yöntemi ile yerleştirme
Part nesting using contour matching
İBRAHİM SOĞUKPINAR
Doktora
Türkçe
1995
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. EŞREF ADALI
- Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques
Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi
GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER