FPGA tabanlı bir akustik kaynak konumlandırma sisteminin tasarımı
Implementation of an acoustic source positioning using FPGA
- Tez No: 287454
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Science and Technology, Electrical and Electronics Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Akustik kaynak konumlandırma, Mikrofon dizileri, TDOA, Konuşmacının konumunbulunması, Aqustic source positioning, Microphone arrays, TDOA, PSO Learning, Time processing, crosscorrelation
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Akustik kaynak konumlandırma ile ilgili, servis robotu uygulamaları, video ? konferans uygulamaları ve ayrıca askeri uygulamalara yönelik, keskin nişancının yerinin tespiti ve akustik gözetleme sistemleri gibi çalışmalar da son yıllarda oldukça artmıştır.Bu tezde, akustik kaynak konumlandırmada yaygın olarak kullanılan ve hassasiyeti yüksek olan TDOA (Time Difference of Arrival, varış zamanı farkı) tabanlı akustik kaynak konumlandırmaya yönelik benzetim ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. İlk olarak literatürde mevcut olan analitik (zorlanmış) yöntem gerçeklenerek sistemin çalıştığı test edilmiştir. Daha sonra zorlamış çözüme bir alternatif olarak işlem yükü oldukça az olan PSO (Parçacık Sürü Optimizasyonu) algoritması uygulanmıştır.Çalışmada, akustik kaynaktan çıkan ses bilgisinin algılanabilmesi için dört özdeş elektret mikrofon, analog ses bilgisini bilgisayara aktarmak için 20 MHz hızında örnekleme yapabilen ADC (AD9201) ve USB cihazı (CY7C68001), Xilinx firmasının Spartan 2E ailesinden FPGA `yi ile VHDL dilinde donanım tasarımı yapılarak kontrol edilmiştir. Böylece mikrofonlarda algılanan akustik ses bilgisi bilgisayara aktarılmıştır ve Genelleştirilmiş Çapraz ? İlinti Yaklaşımı (GCC) kullanılarak her iki mikrofon arasında oluşan TDOA bilgileri hesaplanmıştır. Her iki mikrofon arasındaki TDOA bilgileri kullanılarak hiperbol eğrileri çizilmiştir ve sonuçta, akustik kaynağın konum bilgisini veren bu hiperbollerin kesişim noktasının hesabı analitik (zorlanmış) yöntem ve PSO algoritması ile yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Researches about aqustic source positioning have been increased past few years such as service robot applications, video ? conference applications and military based applications like sniper positioning and aqustic watching.In this thesis TDOA which is commonly used in aqustic source positioning and has high sensitivity method based simulations and experiments have been performed. For an aqustic source positioning process firstly the system tested and passed with the analytic (forced) method which is already present in the literature. Than the solution performed with PSO algorithm has lot less process complexity as compared with present analytic (forced) methods. By this thesis we had a new iterative approach to TDOA based aqustic source positioning.In this study, four identical microphone for sensing the sound waves, ADC (AD9201) which has 20 MHz sampling rate for converting the analog sound information to digital, are used. For data acquisition and signal processing, a VHDL coded Xilinx brand Spartan 2E family FPGA with (CY7C68001) USB chip for transferring the digital sound data to computer is used. Aqustic sound signals taken by the microphones have been transferred to the computer and TDOA values have been calculated between the two microphones by using Generalized Cross-Correlation Approach (GCC). Hyperbola curve has been drawn amid to these two microphones by using the TDOA information between the microphones. The conjunction point calculation of hyperbola curves for all microphone peers, which gives the aqustic source position, has been made by using both analytic (forced) method and PSO algorithm.
Benzer Tezler
- Fourıer bölgesinde çapraz ilinti yöntemi ile ses kaynağının konumunun fpga kullanarak tespiti
Sound source localization in the fourier region with cross correlation method using fpga
MERVE ÖZTÜRK LAFCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ŞAKİR BİLGE
- Silah seslerinin konvolüsyonel yapay sinir ağları ile sınıflandırılması ve atıcı konum tespitinin yapılması
Classification of weapon sounds with convolutional neural networks and detection of shooter location
İLYAS ÖZER
Doktora
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ FINDIK
- Design and implementation of an FPGA based brushless DC motor controller
FPGA tabanli bir fırçasız DA motor denetleyicisinin tasarımı ve gerçeklemesi
YUSUF KÖSESOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR
- FPGA tabanlı, yüksek hızlı sinyal işleme ve fonksiyon üreteci birimi tasarımı
FPGA based, high speed signal processing and function generator unit design
ENES ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDIN TARIK ZENGİN
- FPGA tabanlı nesne algılama
FPGA based object detecting
ALPER NABİ AKPOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. CAFER BAL