Geri Dön

Frequency estimation of sinusoidal signals

Sinuzoidal sıklık kestirimi

  1. Tez No: 50479
  2. Yazar: MUSTAFA AZİZ ALTINKAYA
  3. Danışmanlar: PROF.DR. BÜLENT SANKUR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1996
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 101

Özet

Toplanır gürültü ortamında kısa bir veri kaydından ton tipindeki sinyallerin parametrelerinin kestirimi problemi, sayısal sinyal işlemenin kuramında ve uygulamasında hala güncelliğini sürdürmektedir. Bu doktora tezinde başlıca üç problem ele alınmıştır. Önce, toplanır beyaz Gauss gürültü ortamında ton sinyalleri önsüzgeçlendiğinde modele dayalı sıklık kestiricilerinin başarmamın arttığı, diğer bir deyişle ton 3iklığınm (sıklıklarının) değişintisinin azaldığı gösterilmiştir. Bu bağlamda gürültünün etkisini azaltmak üzere ton sinyallerinin sıklık yerleri ile ilgili bilgi Ayrık Fourier Dönüşümü yardımıyla kazanılmaktadır. Benzetim sonuçları önsüzgeçlemenin çeşitli düşük kerteli gürültü ya da sinyal alt uzayı sıklık kestirimi tekniklerinin başarımını önemli ölçüde artırdığını göstermektedir. Sıklık kestiricilerinin sinyal gürültü oranı eşikleri önsüzgeçleme ile alçalmaktadır. Ayrıca önsüzgeçlemenin sağladığı kazançla, alt uzay süzgeçlemesinin sağladığı kazançların benzerlik gösterdikleri gözlemlenmiştir. Sinüzoidal sıklık kestiriminde toplanır gürültü Gauss-olmayan bir dağılıma, özellikle de dürtün (impulsive) bir karaktere sahipse verinin bölütlere ayrılması ve her bir bölütteki parametre kestirimlerinin doğrusal-olmayan ortalamalarının kullanılmasıyla parametre kestirimlerinin iyileşebileceği gösterilmiştir. Bu amaçla ortalama işleminin farklı parametreler üzerinde alınmasının, kullanılan ortalama yönteminin, bölüt sayı sının, gürültü tipinin dürtünlüğünün kestirim başaranına etkisi araştırılmıştır. Kullanılan ortalama, tekniklerinden sıra (rank) süzgeçlemesi genel olarak diğer tekniklere üstünlük sağlamaktadır. Toplanır gürültü a-kararlı bir süreç olarak modellenebildiğinde başarılı sıklıkvıı kestirimleri elde etmenin diğer bir yolu, sinyal parametrelerini kestirmek için verinin kesirli düşük kerteli momentlerinin kullanılmasıdır. Böylece verinin kesirli düşük kerteli momentlerini kullanan alt uzay tekniklerinin başarmaları araştırılmıştır. İncelenen her iki sıklık kestiricisi de, bir gürültü alt uzayı tekniği olan gürbüz özdeğişkeye (co variation) dayalı Çoklu Sinyal Sınıflandırması (ROC-MUSIC) yöntemi ve bir sinyal alt uzayı tekniği olan gürbüz özdeğişkeye dayalı Yule Walker (ROC-YW) yöntemi kendi ikinci kerte istatistiğe dayalı eşleniklerine kıyasla çok daha üstün bir başarım sergilemişlerdir. Dürtün (impulsive) gürültü etkinliğini yitirdiğinde de önerilen kestiricilerin ikinci kerte istatistiğe dayalı yöntemlere kıyasla başarım azalmasına yol açmamaları bu yöntemlerin gürbüzlüğünü doğrulamaktadır.

Özet (Çeviri)

Estimation of the frequency parameter of sinusoidal signals in the presense of additive noise is still a current problem encountered in the theory and application of signal processing. Three main problems are considered in the dissertation. First, the performance improvement due to prefiltering of model-based fre quency estimators is investigated based on simulation experiments. Initial estimates about the tone frequency locations obtained via DFT peak picking type preanalysis are used to design a prefilter to remove noise and interference. The simulations indi cate that prefiltering can improve the accuracy of various utilized signal subspace and noise subspace based frequency estimators with low subspace order significantly. The SNR thresholds of these frequency estimators are lowered by prefiltering. Addition ally, interesting trade-offs between prefiltering gain and the gain due to subspace noise filtering have been investigated. In many cases the additive noise has a non-Gaussian distribution. In such noise environments the model-based parameter estimators which are based on Gaussian noise assumption may become ineffective. In order to render the parameter estimators robust against non-Gaussian noise distributions, data is segmented and the effect of outliers are decreased via non-linear averaging techniques applied to the parameters obtained from the segments. In this respect, the effective averaging tecniques against outliers, the parameters upon which these averaging techniques should be applied, the tradeoffs between the number of segments and time-bandwidth product, effects of degree of non-Gaussianity and the nature of impulsiveness on the performance of the proposed segment averaged parameter estimation technique are investigated. Among the variousaveraging techniques, rank order filtering shows the best performance. If the additive noise can be modeled as an alpha-stable process, another possible way to find better estimates is to use the fractional lower order statistics of data to estimate the signal parameters. So, the performances of subspace techniques which use fractional lower order statistics of data are investigated. Both of the investigated frequency estimators, the noise subspace technique Robust Covariation-Based Multi ple Signal Classification (ROC-MUSIC) method and the new proposed noise subspace technique ROC- Yule- Walker (ROC-YW) method show superior performance with re spect to their second order statistics based counterparts MUSIC and YW methods, respectively. When the impulsive noise becomes ineffective, fractional lower order mo ments based subspace techniques do not introduce any significant degradation hence validating their robustness.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    79051

    Tek frekanslı işaretlerin tayini

    Estimating single frequency signals

    TANER OCAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERDOĞAN DİLAVEROĞLU

  2. Tez No

    341475

    Sürekli dalga frekans modülasyonu ile elde edilen radyo kanalı yayınım verilerinde bant içi girişimin bastırımı

    In band interference reduction in frequency modulated continuous wave channel data

    GAYE YEŞİM TAFLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜVEN ÖNBİLGİN

  3. Tez No

    607162

    Self-commissioning and position sensorless field oriented control of IPMSM

    Gömülü mıknatıslı senkron motorun kendi kendine devreye alınması ve konum sensörsüz alan yönlendirmeli kontrolü

    YASİN ÇETİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR

  4. Tez No

    202444

    Employing the fractional autocorrelation and cross-correlation operations in target detection and range estimation using polyphase pulse compression waveforms

    Çok fazlı darbe sıkıştırma dalga şekillerini kullanarak kesirli otokorelasyon ve çapraz korelasyon işlemlerinin hedef tesbiti ve mesafe kestiriminde uygulanması

    ERTEN ERÖZDEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. OLCAY AKAY

  5. Tez No

    722302

    Yer tabanlı destek sistemleri için uyarlamalı bölgesel iyonküre izleme yöntemi geliştirilmesi

    Development of regional ionosphere monitoring algorithm for ground based augmentation systems

    MELTEM KÖROĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FEZA ARIKAN

Geri Dön