UWB ile varış zamanı farkına dayalı konum kestirimi
Position estimation using the time difference of arrival via UWB
- Tez No: 604137
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASARİ ÇELEBİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Konum kestirim sistemleri, hareketli bir cihazın kablosuz ağ içindeki sabit cihazlara iletmiş olduğu sinyal bilgileri kullanılarak bulunduğu konumun tespit edilmesi amacıyla geliştirilen teknolojileri içermektedir. Konum kestirim sistemlerinde kullanılan sinyal teknolojileri, ölçüm yöntemleri ve kestirim algoritmaları farklılık gösterebilmektedir. Bu çalışmada sinyal teknolojisi olarak UWB (Ultra Wide Band- Ultra Geniş Band) kullanılmıştır. UWB sinyal teknolojisi için ölçüm yöntemlerinin neredeyse tamamı kullanılabilir olsa da en yaygın olanı ToA (Time of Arrival- Varış Zamanı) ve TDoA (Time Difference of Arrival- Varış Zamanları Farkı ) yöntemleridir. Çalışma kapsamında TDoA ölçüm yöntemi tercih edilmiştir. TDoA yönteminde, birbirleri ile saat senkronize çalışan ve konumları bilinen alıcılar kullanılmaktadır. Kaynaktan yayılan sinyalin her hangi iki alıcıya geliş zamanları farkı doğrusal olmayan hiperbolik bir denklem oluşturmaktadır. İki veya daha fazla hiperbol denkleminin kesişim noktası kaynağın konumunu vermektedir. Multilaterasyon olarak adlandırılan bu yöntemin en önemli problemi doğrusal olmayan iki hiperbol denkleminin kesişim noktalarında çözümüdür. Bu problemin çözümünde kullanılan en yaygın yöntem, Taylor Serileri Açılımını kullanarak denklemlerin doğrusal forma kavuşturulmasıdır. Doğrusal forma kavuşturulan denklemler iterasyon ile kaynağın konumuna yakınsayacaktır. İterasyon için başlangıç değeri gerekmektedir ki mevcut çalışmalarda rastgele seçilmektedir. Bu çalışmada doğrusal olmayan hiperbol denklemleri yerine doğrusal olan asimptot denklemleri kullanılmıştır. İterasyon adımında başlangıç değeri olarak kullanılan asimptot kesişimleri, rastgele seçilen başlangıç değerine göre iterasyon adım sayısını yarı yarıya azaltmış, sistem performansını arttırmıştır. Doğrusal olmayan hiperbol denklemleri yerine doğrusal asimptot denklemlerinin kullanılabileceği gösterilmiş ve ileriki çalışmalar için yol açılmıştır.
Özet (Çeviri)
Position estimation systems include technologies developed with an aim to determine the position of a portable device by using the signal information that it transmits to stationary devices within the wireless network. Signal technologies, measurement methods and estimation algorithms used in position estimation systems may differ. In this study, UWB (Ultra-Wide Band) was used as the signal technology. Although almost all of the measurement methods can be used for UWB signal technology, ToA (Time of Arrival) and TDoA (Time Difference of Arrival) are the most common methods. Within the scope of the study, TDoA measurement method was preferred. In the TDoA method, receivers, which operate as time synchronized with each other and whose positions are known, are used. Time difference of arrival of a signal transmitted from the source to any two receivers create a non-linear hyperbolic equation. The intersection point of two or more hyperbolic equations gives the position of the source. The most important problem of this method called multilateration is the solution of two non-linear hyperbolic equations at the intersection points. The most common method that is used to solve this problem is to enable the linear form of the equations by using the Taylor Series Expansion. The equations whose linear form is enabled will converge to the position of the source through iteration. The initial value is required for iteration and it is randomly selected in the present studies. In this study, linear asymptote equations were used rather than the non-linear hyperbolic equations. Asymptote intersections, which are used as the initial value in the iteration step, reduced the number of the iteration steps by half according to the randomly selected initial value and increased the system performance. It was shown that the linear asymptote equations can be used rather than the non-linear hyperbolic equations and the way was paved for further studies.
Benzer Tezler
- Beam alignment for İEEE 802.11be powered by task oriented indoor UWB localization
IEEE 802.11be için iç mekan UWB yerelleştirmesi ile destekli görev odaklı ışın hizalaması
SEMİH SERHAT KARAKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ
- Ultra geniş bant teknolojisi ile kapalı alanlarda konum belirleme
Indoor positioning system based on ultra wide band technology
ARİF ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ALIŞKAN
- Next generation wireless networks for social good
Sosyal fayda için yeni nesil telsiz ağlar
SULTAN ÇOĞAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ
- Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
Mikrodalga meme kanseri görüntüleme kullanımı için geniş bantlı yönlü mikroşerit anten
JAVAD JANGİ GOLEZANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHaberleşme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Performance of IEEE 802.15.4a based uwb systems in the presence of licensed systems
Lisanslı sistemlerin varlığında IEEE 802.15.4a tabanlı ultra geniş bantlı sistemlerin başarımı
ÇAĞLAR FINDIKLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL ÇELEBİ