Geri Dön

GPR signal processing for water detection

Yer altı görntüleme radarlarında su tespiti için sinyal işleme metotları

  1. Tez No: 563560
  2. Yazar: SARAH AYAD TABANNA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SAEID KARAMZADEH
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Günümüzde yeraltı görüntüleme radarları (YAG), ICA, PCA, PICA, GPR, Signal Processing, Clutter Removal, PCA, ICA, Filtering, Water Detection
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 94

Özet

Günümüzde yeraltı görüntüleme radarları (YAG) bir çok askeri ve sivil uygulamalarda kullanılmaktadır. Askeri alanda, mayın tespiti, sivil alanda ise arkeoloji çalışmaları, kazı yapmadan su sızıntısının bulunması, petrol veya yer altı su kaynaklarının bulma çalışmaları, YAG uygulamalarına örneklerindedir. YAG sistemlerinde akademik ve mühendislik çalışmalar iki ana alana ayrılır. Birincisi, sistemin fiziksel tasarımı. Burada en önemli çalışmalar anten tasarımı için yapılmaktadır. Tasarlana uygun bir anten, daha derinlerde aranan hedefin daha iyi çözünürlükle görüntülenmesini sağlayacaktır. Doğru frekans seçimi, bant genişliği ve kazanç tasarımı bu alandaki meydan okumalardandır. Bunun yansıra, anten yapısı radar sistemine monte edilmesi için, oldukça kompakt yapıya sahi olması gerekmektedir. YAG sistemlerinde ikinci akademik çalışma ise, işaret ve görüntü işlemedir. Radar sisteminden alanın bilgiden, hedef le ilgili tüm detayları görüntülemek, gürültü ve istenmeyen nesneler ve hedefler le ilgili bilgilerin minimize edilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında ise, arka plan (toprak veya hedefin gömülü olduğu herhangi bir zemin) etkisini azaltmak ve olası gürültüleri minimize ederek su tespitinin yapılması planlanmaktadır. Farklı toprak çeşitleri ve farklı alanlar; sadece toprak, engebeli toprak ve çimle kaplı toprak engebeli incelemeler yapılacaktır. Farklı sinyal işleme metotları uygulanıp sonuçları karşılaştırılacaktır.

Özet (Çeviri)

Recently various developments have been introduced in GPR Signal Processing Technology. Multispectral sensors have been used for years and provide images with multi bands up to 10-20 bands. The information extracted from the multispectral images are useful and helped in many different applications in the real world. While signal processing is very important technique on the other hand its challenging. In underground water detection a lot of laboratory experiments were used to investigate the potential of ground penetration radar (GPR) efficient and accurate detection. GPR uses a high frequency electromagnetic wave reflection technique to obtain subsurface information. In this study we will review basic processing techniques to remove cluttering and comparing their performance like PCA, ICA, SVD, PICA and other filters including Median, Gaussian, Histogram, etc. In order to find the best method to process the raw data that is collected from different environments, we designed A box that was filled with sand with a sphere with radius 10 mm buried inside then water was injected inside the sphere after that our antenna scanned the surface approximately 56 times (5mm at a time ) B-scan is formed from these collected multiple A-scans. After collecting that data, we add to the box more roughness to the sand and grass on top sequentially and scanning the box each time the same way and getting different raw data to work with. Detailed simulation is presented analyzing SNR (Signal-to-Noise Ratio) and PSNR (Peak-Signal-to-Noise Ratio) Values for our obtained results is compared, interpreted and discussed in this Research.

Benzer Tezler

  1. Yere nüfuz eden radarlarda öğrenme tabanlı yeni kargaşa giderme yöntemleri

    New learning-based clutter removal methods in ground penetrating radar

    EYYUP TEMLİOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. IŞIN ERER

  2. Horseshoe adası Antarktika'da İHA-GPR gözlemlerine dayalı buzul izleme ve 3D modelleme

    Glacier monitoring and 3D modeling based on UAV-GPR observations on horseshoe island, antarctica

    MEHMET ARKALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MAHMUT OĞUZ SELBESOĞLU

  3. UHF (aşırı yüksek frekans) bandında yere nüfuz eden radar uygulamaları için geniş bantlı anten tasarımı

    Design of broadband antennas in UHF (ultra-high frequency) band for gpr (ground penetrating radar) applications

    HAKAN ŞENGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRSEN SAKA TANATAR

  4. Yer radarı verilerinin ters çözümü ile gömülü boru özelliklerinin belirlenmesi

    Investigation of buried pipes properties by inversion of ground penetrating radar data

    İSMAİL KAPLANVURAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Jeofizik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTAN PEKŞEN

  5. Polarimetrik yere nüfuz eden radar için işaret işleme yöntemlerinin geliştirilmesi

    Development of signal processing methods for polarimetric ground penetrating radar

    MERVE NUR DUTĞUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SERDAR TÜRK