Geri Dön

Comparison and evaluation of three dimensional passive source localization techniques

Üç boyutlu pasif konum belirleme tekniklerinin karşılaştırılması ve değerlendirilmesi

  1. Tez No: 269101
  2. Yazar: EMRAH BATUMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TEMEL ENGİN TUNCER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 173

Özet

Konum belirleme, algılayıcı verileri kullanılarak yayıcıların veya vericilerinin konumlarının kestirilmesidir. Bu tez çalışmasında pasif konum kestirim teknikleri araştırılmış ve durağan algılayıcı-yayıcı geometrisi dâhilinde bu teknikler karşılaştırılmıştır. Söz konusu teknikler tek ve çoklu hedef durumları için iki ve üç boyutlu geometrilerde değerlendirilmiştir.Pasif konum belirleme teknikleri, iki-adımlı ve tek-adımlı teknikler olarak iki gruba ayrılabilir. İki adımlı konum belirleme teknikleri olarak Varış Açısı (VA) tabanlı En Büyük Olabilirlik (EBO) ve En Küçük Kareler (EKK) teknikleri, Geliş Zaman Farkı (GZF) tabanlı EBO ve EKK teknikleri, VA-GZF tabanlı melez EBO tekniği sunulmuştur.Doğrudan Konum Belirleme (DKB) metodu tek-adımlı iyi bilinen bir konum kestirim tekniğidir. Bu tez çalışmasında, DKB türevi olup DKB'den daha iyi hesaplama karmaşıklığına sahip (önerilen tekniklerde ızgara aramasında öz-ayrışıma gerek duyulmamaktadır) bazı tek-adımlı teknikler sunulmuştur. Bu teknikler, Çoklu Sinyal Sınıflandırma (ÇSS) ile Doğrudan Konum Kestirimi (DKK), Rastgele Olmayan EBO (ROEBO) ile DKK ve Rastgele EBO (REBO) ile DKK teknikleridir. Teknikler Cramer Rao Alt Sınırı (CRAS) ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Literatürde iki boyutlu verilen bazı CRAS ifadeleri üç boyutlu senaryolar için türetilerek sunulmuştur.Kapsamlı benzetimler gerçekleştirilmiş, farklı değişkenlerin yöntemlerin başarımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan benzetimlerde tek-adımlı tekniklerin başarımının düşük SNR seviyesinde dahi iyi olduğu gösterilmiştir. Hesaplama karmaşıklığını önemli derecede düşüren ÇSS-DKK tekniğinin başarımının DKB kadar iyi olduğu gözlemlenmiştir. VA, GZF ve melez teknikler değişik durumlarda karşılaştırılmıştır. Tek-adımlı teknikler ile elde edilen başarım artışı, sistem maliyeti ve karmaşıklığı göz ardı edildiğinde kabul edilebilir seviyededir. Ayrıca, konum belirleme teknikleri çoklu kaynak durumları için de karşılaştırılmıştır. Algılayıcı konuşlanmasının, konum kestirim başarımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Passive source localization is the estimation of the positions of the sources or emitters given the sensor data. In this thesis, some of the well known methods for passive source localization are investigated and compared in a stationary emitter-sensor framework. These algorithms are discussed in detail in two and three dimensions for both single and multiple target cases.Passive source localization methods can be divided into two groups as two-step algorithms and single-step algorithms. Angle-of-Arrival (AOA) based Maximum Likelihood (ML) and Least Squares (LS) source localization algorithms, Time-Difference-of-Arrival (TDOA) based ML and LS methods, AOA-TDOA based hybrid ML methods are presented as conventional two step techniques. Direct Position Determination (DPD) method is a well known technique within the single-step approaches. In thesis, a number of variants of DPD technique with better computational complexity (the proposed methods do not need eigen-decomposition in the grid search) are presented. These are the Direct Localization (DL) with Multiple Signal Classification (MUSIC), DL with Deterministic ML (DML) and DL with Stochastic ML (SML) methods. The evaluation of these algorithms is done by considering the Cramer Rao Lower Bound (CRLB). Some of the CRLB expressions given in two dimensions in the literature are presented for three-dimensions.Extensive simulations are done and the effects of different parameters on the performances of the methods are investigated. It is shown that the performance of the single step algorithms is good even at low SNR. DL with MUSIC algorithm performs as good as the DPD while it has significant savings in computational complexity. AOA, TDOA and hybrid algorithms are compared in different scenarios. It is shown that the improvement achieved by single-step techniques may be acceptable when the system cost and complexity are ignored. The localization algorithms are compared for the multiple target case as well. The effect of sensor deployments on the location performance is investigated.

Benzer Tezler

  1. Marmara Denizi ve çevresinin üç boyutlu hız yapısının tomografik görüntülemesi

    Tomographic imaging of the three-dimensional velocity structure of the Marmara Sea and its surrounding

    ADİL TARANCIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ARGUN KOCAOĞLU

  2. Spor salonlarının çok amaçlı kullanımında akustik performansın malzeme ve tasarım değişkenleri aracılığıyla incelenmesi

    Examination of acoustic performance via material and design variables in multiuse sport halls

    ONUR TEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVTAP YILMAZ

  3. Die Suche nach einer terminologischen Äquivalenz zum Begriff Der Metapher im Türkischen durch Vergleich von Rhetorik und belâgat

    Metafor Kavramına Retorik- Belâgat Mukayesesi İçinde ve Belâgat Terminolojisinde Kavramsal Karşılık Arayışları

    MEHMET AKİF DUMAN

    Doktora

    Almanca

    Almanca

    2018

    DilbilimJohannes Gutenberg-Universität Mainz

    Türkoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HENDRİK BOESCHOTEN

  4. Hacimlerin pasif ısıtma sistemleri olarak değerlendirilmesinde kullanılabilecek bir yaklaşım

    A New approach for the evaluation of the thermal performance of rooms as passive heating systems

    GÜL KOCAASLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. EŞHER BERKÖZ

  5. 14-18 yaş lise öğrencilerinin sosyal medya bağımlılığı ile iletişim becerileri arasındaki ilişkinin çeşitli değişkenler açısından incelenmesi (Bilecik ili örneği)

    A research on the relationship between social media addiction and communication skills of 14-18 high school students in terms of various variables (Bilecik province example)

    ZAİM AKBULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Eğitim ve ÖğretimBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZÜM EĞİLMEZ