Geri Dön

Sualtı akustiği için veri temelli kanal kestirimi ve modellenmesi

Data based channel estimation and modeling for underwater acoustic

  1. Tez No: 667413
  2. Yazar: MEHMET ALİ ÇAVUŞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SUHAP ŞAHİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 111

Özet

Sualtı ortamına yönelik haberleşme ve algılayıcı teknolojilerinde meydana gelen gelişmelerle ile birlikte noktadan noktaya haberleşmenin sağlanabilmesine yönelik yeni teknikler ortaya çıkmıştır. Kaotik yapısından dolayı sualtı ortamında oluşan kanallar içerisinde haberleşme link kalitesini ve performansını etkileyen birçok olumsuz faktör barındırmaktadır. Bu olumsuz faktörler kaynakla alıcı arasında veri aktarımını doğrudan etkilemektedir. Örneğin su altı akustik haberleşme kanalında, akustik enerjinin ısıya aktarılması nedeniyle oluşan emilim kaybı, iletilen işaretin frekansına bağlıdır. Emilim kaybı frekansa ek olarak derinlik, sıcaklık, tuzluluk, pH ve ses hızına bağlı olarak değişmektedir ve, sistem tarafından kullanılacak bant genişliğini ve iletişim için gerekli mesafeyi doğrudan etkilemektedir. Bu tez çalışmasında, Türkiye'nin Balıkesir ili Erdek ilçesinin sualtı ortamında oluşan kanalların sıcaklık, tuzluluk, derinlik ve ses hızı değişimlerinin kanal bant genişliği, kanal kapasitesi ve iletim gücü üzerindeki etkisi irdelenmiştir. Tez kapsamında, Erdek bölgesinde saha testlerinde kayıt altına alınan derinliğe bağlı sıcaklık, tuzluluk ve ses hızı verileri kullanılarak bant genişliği, kapasite ve iletim gücü model parametrelerinin kestirimleri gerçekleştirilmiştir. Yayılım kaybı hesaplamalarında silindirik, küresel ve pratik yayılım modelleri kullanılmıştır. Emilim kaybı hesaplarında literatürde gerçekleştirilen çalışmaların aksine sadece frekansa bağlı yaklaşım kullanmak yerine, ölçüm verileri kullanılarak sualtı ortamında meydana gelen değişimlerin etkisi de kanal kestirim hesaplarına dâhil edilerek gerçekçi modeller oluşturulmuştur. Emilim kaybı hesapları için basitleştirilmiş emilim kaybı parametreleri tez kapsamında önerilmiştir. Ölçüm verileri kullanılarak kestirilen kanal model parametreleri, farklı SNR değerleri referans alınarak oluşturulmuştur. Tez kapsamında kestirimi yapılan kanal modellerin, analizler sonucunda elde edilen çıktılar ile uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Due to the developments in communications and sensor technologies for underwater environment, new techniques have emerged to ensure point-to-point communication. Due to their chaotic nature, underwater communication channels contain many adverse factors affecting the communication link quality and its performance. These adverse factors directly affect the data transfer between the source and the receiver. For example, for the underwater acoustic communication channel, the absorption loss which occurs due to conversion of acoustic energy into heat is dependent on the frequency of the transmitted signal. Absorption loss variation depends on depth, temperature, salinity, pH and speed of sound, as well as frequency, and it directly affects the bandwidth used by the system and the distance required for reliable communication. In this thesis, the effects of variation of temperature, salinity, depth and sound velocity on the channel bandwidth, channel capacity and transmission power of the channels formed in the underwater environment in the Erdek region of the Balıkesir province of Turkey, were examined. Within the scope of the thesis, the estimations of bandwidth, capacity and transmission power model parameters were made by using temperature, salinity and sound velocity data relative to depth recorded. Cylindrical, spherical and practical propagation models are used to compute the propagation loss. In contrast to the studies performed in the literature regarding absorption loss calculations, instead of using only the frequency-dependent approach, realistic models have been created by including the effect of changes in the underwater environment in the channel estimation calculations using measurement data. Simplified absorption loss parameters for absorption loss calculations are proposed in the thesis. The channel model parameters estimated using the measurement data were created at different SNR values as reference. It has been observed that the channel models estimated within the scope of the thesis are compatible with the outputs obtained from the analysis.

Benzer Tezler

  1. Sualtı akustiği uygulamalarında ışın izleme ve yayılım kaybı hesabının kullanılması

    Transmission loss calculation with ray tracing method for underwater acoustics problems

    BAKİ BATI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. A. GÖKHAN YAVUZ

  2. Investigations on the fish stocks in Atatürk Dam lake by using classical and acoustical techniques

    Atatürk Baraj gölündeki balık stoklarının klasik ve akustik teknikler kullanılarak araştırılması

    EKİN AKOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Deniz Biyolojisi ve Balıkçılık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ CEMAL GÜCÜ

    PROF. DR. FERİT BİNGEL

  3. Gemilerde pervane kaynaklı sualtı gürültüsünün analizi

    An investigation of underwater noise of ships due to propellers

    İSLAM YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Gemi MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MESUT GÜNER

  4. Savaş gemilerinin pervane kaynaklı gürültü karakteristiklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle incelenmesi

    Prediction of propeller noise of surface ships and submarines by using computational fluid dynamics methods

    MÜNİR CANSIN ÖZDEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİN KORKUT

  5. Sound propagation in two-layer media

    İki tabakalı ortamlarda sesin yayılımı

    SEVİL DENİZ YAKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. SERDAR BEJİ