Sparse linear sensor arrays: Analysis of recent coarray based arrays and array design for nonlinear processing
Seyrek doğrusal sensör dizinleri: Güncel coarray tabanlı dizinlerin analizi ve doğrusal olmayan işleme için dizin tasarımı
- Tez No: 693164
- Danışmanlar: PROF. DR. TOLGA ÇİLOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Bu tezde seyrek doğrusal sensör dizinleri çalışılmıştır. Tezde seyrek dizinlerle ilgili yapılan çalışmalar iki ana başlık altında ele alınabilir: Yakın zamanda önerilmiş olan“coarray”tabanlı dizinlerin analizi ve karşılaştırması, ve doğrusal olmayan pencereleme yönteminin doğrusal dizinler için uyarlanması ve seyrek doğrusal dizin tasarımında kullanılması.“Coarray”tabanlı seyrek dizinler herhangi bir optimizasyon gerektirmeden, kapalı form yapıları ile tasarlanmakta ve aynı sayıda sensöre sahip düzgün bir doğrusal dizine göre çok daha yüksek serbestlik derecesine (SD) sahip olmaktadır. SD, ayırt edilebilen hedef sayısını vermektedir. Bu tezde, bu dizinlerin en çok bilinenlerinin analizi ve karşılaştırması, yön kestirim doğruluğu, SD, yön kestirim hassasiyeti ve karşılıklı etkileşim hususları göz önünde bulundurularak yapılmıştır. Amaç, bu dizinlerin üstün ve zayıf yönlerini incelemek ve belirtilen özelliklerinin beraberinde gelen niteliklerini belirlemektir. Benzetimler sonucunda, SD ve yön çözünürlüğündeki artışın esas olarak genişletilmiş dizin açıklığı tarafından sağlandığı sonucuna varılabilir. Öte yandan, genişletilmiş dizin açıklığının etkin kullanımı ve herhangi bir optimizasyona gerek olmaması bu yöntemlerin üstünlüğüdür. Doğrusal olmayan pencereleme yöntemi, yan lob seviyesi ve ana lob genişliği dengesini sağlamak amacıyla kullanılmıştır. Bu yöntemde ana lob genişliği artırılmadan yan lob seviyelerinin bastırılması amaçlanmaktadır. Bu tezde doğrusal olmayan pencerelemenin bir türü uzaysal alana uyarlanmış ve hüzmelemede kullanılmıştır. Seyrek dizinlerin tasarımında en sık karşılaşılan problemlerdem biri ana lob genişliği daraltılırken yan lob seviyesinin yükselmesi veya istenmeyen lobların ortaya çıkmasıdır. Doğrusal olmayan pencereleme yönteminin bu konudaki başarısı göz önünde bulundurularak doğrusal olmayan pencereleme ve genetik algoritma yöntemini kullanan bir seyrek doğrusal dizin tasarım yöntemi sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, sparse linear sensor arrays have been studied. The study of sparse arrays in this work can be considered under two main headings: Analysis and comparison of recently proposed coarray based arrays, and the adaptation of the nonlinear apodization method for linear arrays and its use in sparse linear array design. Recently proposed coarray-based sparse arrays are designed with closed form structures without the need for any optimization and have much higher degrees of freedom (DOF) than a uniform linear array with the same number of sensors. DOF gives the number of targets that can be resolved. In this thesis, the analysis and comparison of the most known of these arrays have been made by considering the accuracy in direction of arrival, DOF, resolution in direction of arrival and mutual coupling. The aim is to reveal the advantages, disadvantages, and aspects accompanying the increased DOF. As a result of the simulations, it can be concluded that the increase in the DOF and in the resolution of direction of arrival is mainly provided by the enlarged array aperture. On the other hand, the effective use of the enlarged array aperture and no need of any optimization are superiority of these methods. Nonlinear apodization has been used to solve the trade off between sidelobe level and mainlobe width. In this method, it is aimed to suppress sidelobe levels without increasing the mainlobe width. In this thesis, a variant of nonlinear apodization has been adapted to the spatial domain and it is used in beamforming. One of the most common problems in the design of sparse arrays is the increase in the sidelobe level and/or the emergence of grating lobes while narrowing the mainlobe width. Considering the success of the nonlinear apodization method in this topic, a sparse linear array design method using nonlinear apodization and the genetic algorithm is proposed.
Benzer Tezler
- Joint direction of arrival estimation and source enumeration using transformer for sparse linear arrays with robustness to sensor malfunctions
Seyrek doğrusal diziler için sensör bozulmalarına dayanıklı dönüştürücü tabanlı ortak geliş açısı ve kaynak sayısı kestirimi
BURAK HAYATİ MUSLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA ÇİLOĞLU
- Sparse sensor array design via constrained optimization
Kısıtlanmış en iyileme ile seyrek dizi tasarımı
GÖKHAN GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEMEL ENGİN TUNCER
- Compressive sensing of cyclostationary propeller noise
Çevrimsel durağan pervane gürültüsü için sıkıştırmalı algılama
UMUT FIRAT
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKGÜL
- Sparse linear microwave imaging with alternating direction method of multipliers
Alternatif yön çarpanlar yöntemi ile seyrek lineer mikrodalga görüntüleme
CİHAN BEREKETOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Sıkıştırılmış algılamanın kablosuz algılayıcı ağların enerji tüketimi ve yaşam süresi üzerindeki etkinliğinin incelenmesi
Investigation of the impact of compressive sensing on the energy dissipation and lifetime of wireless sensor networks
CELALETTİN KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ CAFER GÜRBÜZ
DOÇ. DR. BÜLENT TAVLI