Adaptive techniques in compressed sensing based direction of arrival estimation
Sıkıştırılmış algılama tabanlı geliş açısı kestiriminde uyarlanabilir teknikler
- Tez No: 675005
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Geliş açısı kestirimi (GAK); radar, sonar, kablosuz haberleşme ve elektronik harp gibi alanlarda geniş kapsamlı uygulamalara sahip önemli bir araştırma alanıdır. Sıkıştırılmış algılama (SA) teorisinin gelişimi ve popülerleşmesi, klasik tekniklere kıyasla pek çok senaryo altında daha yüksek başarım sağladıkları gösterilen geniş bir SA tabanlı GAK literatürünün oluşmasına yol açmıştır. SA tabanlı tekniklerde, alınan veri ölçüm matrisleri tarafından belirlenirken kestirilmek istenen geliş açıları seyreklik teşvik edici geriçatım algoritmaları ile elde edilmektedir. Bu sebeple, ölçüm matrisi tasarımı ve seyrek geriçatım algoritmaları SA teorisinin en önemli etmenlerindendir. Her iki konu da bu tezde incelenerek, yüksek başarım gösteren yeni teknikler önerilmektedir. Klasik ve SA tabanlı GAK tekniklerinin kısaca açıklanmasının ardından, Capon huzmeleyici tekniğine en küçük ortalama kareler hatası tabanlı yeni bir optimizasyon bakış açısı getirilmektedir. Daha sonra, ortamdaki kaynak dağılımının önsel bilgisinden faydalanabilen bir ölçüm matrisi tasarımı sunulmaktadır. Sunulan metodolojinin yazılımsal ve donanımsal uygulama kısıtları araştırılarak, hem yazılımsal hem de donanımsal açıdan daha verimli alternatifler önerilmektedir. Aynı zamanda, önsel bilginin daha etkin kullanımı için uyarlanabilir bir sözlük tasarımı da ortaya konmaktadır. Son olarak, sıkıştırılmış GAK işaret modelleri için bir Cramer-Rao Alt Limiti ifadesi türetilmekte, türetilen ifadenin ölçüm matrisi tasarımı üzerindeki sonuçları araştırılmakta, ve bu sonuçlar kullanılarak sektör tabanlı bir ölçüm matrisi tasarım tekniği ile birlikte yenilikçi bir geriçatım algoritması sunulmaktadır
Özet (Çeviri)
Direction of arrival (DOA) estimation is an important research area having extensive applications including radar, sonar, wireless communications, and electronic warfare systems. Development and popularization of the compressed sensing (CS) theory has led to a vast literature on the use of the CS techniques in DOA estimation which has been shown to be superior over the classical techniques under various scenarios. In the CS based techniques, measurement matrices determine the received information while sparsity promoting reconstruction algorithms are used to estimate the unknown DOAs. Hence, design of measurement matrices and sparse reconstruction algorithms are among the most important aspects of the CS theory. In this thesis, both aspects are investigated and novel techniques are proposed for improved performance. Following a brief explanation of the classical and the CS based DOA estimation techniques, a new optimization perspective is introduced on the Capon's beamformer by using the minimum mean square error criterion. After that, a measurement matrix design methodology exploiting prior information on the source environment is introduced. Hardware and sofware implementation constraints of the introduced method are investigated and more efficient alternatives are proposed. Additionally, an adaptive dictionary design algorithm is introduced for more effective use of the prior information. Lastly, the Cramer-Rao Lower Bound expression for the compressed DOA signal models is derived and its implications on the measurement matrix design are investigated leading to a sector based measurement matrix design technique along with a novel reconstruction algorithm.
Benzer Tezler
- A compressive measurement matrix design for detection and tracking of direction of arrival using sensor arrays
Algılayıcı dizilimi kullanarak varış açısı sezimi ve takibi için sıkıştırma matrisi dizaynı
BERK ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ARIKAN
- Seyrek kod çoklu erişim sistemlerinde sıkıştırılmış algılama tabanlı çoklu kullanıcı sezimi
Compressed sensing based multiuser detection for sparse code multiple access
MEHMET HAKAN DURAK
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ERTUĞ
- Mikrodalga görüntülemede seyreklik yaklaşımı yöntemlerinin uygulanması
Sparse approximation and applications in microwave imaging
EMRE YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- V.42 bis sıkıştırma yönteminin gerçekleşme ve başarım incelenmesi
Implementation of V.42 bis compression procedure and performance results
OSMAN ALİEFENDİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. A. EMRE HARMANCI
- Entropi kodlama ile Ekg veri sıkıştırması
ECG Data compression by entropy coding
ABDURRAHMAN AKTENER
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MEHMET KORÜREK