Geri Dön

Sıkıştırılmış algılama yöntemiyle genişband sualtı akustik kanal kestirimi

Wideband underwater acoustic channel estimation by using compressive sensing

PDF İndir

  1. Tez No: 363919
  2. Yazar: YUSUF KARACA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYDIN AKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Son zamanlarda birçok iletişim sisteminde olduğu gibi sualtı iletişim sistemlerinde de büyük gelişmeler olmaktadır. Bu tezde sıkıştırılmış algılama yaklaşımı kullanılarak sualtı iletişim kanallarının incelenmesi ve kestirimi üzerinde çalışılmıştır. Kablosuz elektromanyetik iletişim kanalına göre sualtı kanalının bozucu etkisi çok fazladır. Ayrıca radyo sinyalini sualtı kanalında kullanmak çok güç olduğundan, akustik sinyal kullanılır. Akustik sinyalin dezavantajı ise iletim hızının çok düşük olmasıdır. Buna bağlı olarak ortamın gecikme yayınımı büyük olur, kanalı alıcıda kestirmek zorlaşır. İletim hızının düşmesine ve yayınım gecikmesinden dolayı bu tezde Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Dikgen Frekans Bölmeli Çoğullama (DFBÇ)) tekniği kullanılmıştır. Çok yollu kablosuz kanal yapısının simülasyon modeli MATLAB ortamında başarı ile uygulanmıştır. Sualtı kablosuz kanalın MATLAB modeli henüz geliştirilmemiş ancak mevcut kanal modelinin parametrelerine ek birkaç parametre eklemekle sualtı kanalına yakın MATLAB modeli oluşturulabilir. Bu çalışmada kanal modeli olarak Rayleigh kanal seçilmiştir. Sualtı kanalına etki eden bozucu etmenler kablosuz kanaldaki gibi az değildir. Sualtı gürültüsü toplamsal beyaz Gauss gürültüsü değildir. Frekansa bağlı değişen bir gürültüdür. Sualtı kanalının yapısından ve akustik sinyalin hızından kaynaklanan etmenlerden dolayı sualtı sinyali seyrek sinyal olarak düşünülebilir. Sıkıştırmalı algılama seyrek sinyallerde sıkıştırma yaparak daha az sayıda gözlem yapmaya dayalı algoritmalar bütünüdür. Burada amaç, seyrek sinyalin klasik örnekleme oranından daha az sayıda örnek kullanılarak tekrar geri çatılabilmesidir. Çeşitli algoritmalar kullanarak (MP OMP) sinyali geri elde etmeye çalışır. Bu algoritmalar kullanılırken vektörler arası uzaklık bilinen Öklid uzaklığı kullanılarak hesaplanmaz. Bu tezde alıcıya ulaşan sinyali elde etmek için Eşleyen Takip (Matching Pursuit) Dik Eşleyen Takip Pursuit (Orthogonal Matching ). Sıkıştırılmış Algılama (SA) yöntemiyle kanal kestirirken Genişletme Matrisinin seçimine bağlı hata başarımı çok fazla değişmiştir. Genişleme Katsayısı 2 nin altındaki durumlar için SA yöntemi hata başarımında ve kanal kestiriminde çok iyi sonuçlar vermezken ikiden büyük katsayılar için teorik sınırlara yakın mükemmel sonuçlar vermektedir.

Özet (Çeviri)

Recently, like other communication systems there are great developmets in underwater communication system. In that thesis searching and estimation of underwater communication channel is studied by using compressed sensing approach. According to the wireless electromagnetic communication channel damaging effects of underwater channels is much more. In addition, because of the difficulty of using radio signal in underwater channel, acoustic signal is used. Disadvantage of the acoustic signal is low speed of transmission. Accordingly, delay of environmetal trasmission becomes large and predicting channel in receiver is more difficult. Because of falling of transmission speed and delay of broadcasting, in that study Orthogonal Frequency Division Multiplexing Technic is used. Simulation model of multi-way wireless channel structure has been used successfully in MATLAB environment. MATLAB model of wireless underwater channel hasn't been developed but close MATLAB model can be created by add in some parameters into present channel parameters. In the study, Rayleigh channel is choosed as a channel model. Distorting affects of underwater channel isn't less like wireless channel. Underwater noise is not total white Gauss. It is a changeable noise according to frequency. Underwater signal can be considered sparse signal because of affects of acoustic signal speed and structure of underwater channel. Compressive detection is an algorithmal whole by based on less number of observation by compressing in sparse signal. The purpose is lashing back sparse signal by using less number of samples than the classical sampling rate. It uses various algorithms (MP OMP) to get the signal back. While these algorithms are used, distance between vectors is not count by Euclidian distance. In the study Matching Pursuit is used in order to obtain signal reached to the receiver. As forecasting channel with Compressed Sensing method, error permormance changed so much related to chosing of Espansion Matrix. Although Compressed Sensing Method does not give perfect result in error performance and channel broadcasting under the Expansion Coefficient 2, it gives perfect result near the theoric border for bigger than coefficient 2.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    496464

    Energy efficient approaches for spectrum sensing and channel estimation

    Spektrum algılama ve kanal kestirimi için enerji verimli yaklaşımlar

    MEHMET BAŞARAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN

    DOÇ. DR. SERHAT ERKÜÇÜK

  2. Tez No

    438684

    Compressed sensing data acquisition and reconstruction for fast phosphorus magnetic resonance spectroscopic imaging

    Hızlı fosfor manyetik rezonans spektroskopik görüntüleme için sıkıştırılmış algılama ile veri alımı ve geri çatma

    GÖKÇE HALE HATAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Mühendislik BilimleriYeditepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ESİN ÖZTÜRK IŞIK

  3. Tez No

    506099

    Novel methods in modulation and detection of terahertz waves for imaging applications

    Görüntüleme uygulamaları için özgün terahertz modülasyon ve algılama yöntemleri

    TAYLAN TAKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ALTAN

  4. Tez No

    855144

    Assessment of the human brain metabolism in vivo using magnetic resonance spectroscopic editing techniques at 3T

    Manyetik rezonans spektroskopik düzenleme teknikleri ile beyin metabolizmasının in-vivo incelenmesi

    GÖKÇE HALE HATAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESİN ÖZTÜRK IŞIK

  5. Tez No

    658446

    Compressed sensing and learning-based methods for super-resolution structured illumination microscopy

    Süper çözünürlüklü yapılandırılmış aydınlatma mikroskopisi için sıkıştırılmış algılama ve öğrenmeye dayalı yöntemler

    BATURAY ÖZGÜRÜN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MÜJDAT ÇETİN

    PROF. DR. SELİM SAFFET BALCISOY

Geri Dön