A study on transmit beamforming and noisy autoregressive modeling problems
Gönderme hüzmesi oluşturma ve gürültülü özbağlanımlı modelleme problemleri üzerine bir çalışma
- Tez No: 781352
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇAĞATAY CANDAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- 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: 144
Özet
Bu tez, istatistiksel sinyal işlemede iki problem için algoritmalar sunmaktadır. İlk problem, tepe gücü/ortalama güç oranı (PAPR) kısıtı altında gönderme hüzmesi oluşturucu tasarımıdır. PAPR kısıtının tasarım problemini nasıl etkilediği, güç verimliliği (ana kulakta gönderilen ortalama gücü enbüyütme) ve, ana kulaktaki güç dalgalanması ve tepe-yan kulak düzeyi gibi, diğer ölçevler arasında bir ödünleşim oluşturmak amacıyla incelenmektedir. Genelde, sabit bir büyüklüğe sahip olan ve bu nedenle mümkün olan en düşük PAPR değerini sağlayan özdeş büyüklükteki ağırlıklar diğer başarım ölçevleri pahasına gönderilen ortalama gücü enbüyütmek için kullanılmaktadır. Tasarım probleminin en düşük PAPR koşulundan küçük bir gevşemesinin bile güç verimliliğinde göz ardı edilebilir bir kayıpla başarım ölçevlerinde önemli bir iyileşmeye yol açtığı deneysel olarak gösterilmektedir. Almaşık yön çarpanları yöntemine (ADMM) dayanan çözüm, ölçevler arasındaki ödünleşimi elde etmek için sağlanmaktadır. Ayrıca, mutabakat ADMM tabanlı çözüm mutabakat formundaki eşdeğer problem için sunulmaktadır. Önerilen çözümler hem dar bant hem de geniş bant hüzme oluşturucular için kullanılabilmektedir. İkinci problem, toplanır beyaz Gauss gürültüsü altında gözlemlenen bağımsız anlık gözlemlerden en büyük olabilirlik özbağlanımlı (AR) model parametre kestirimidir. AR model parametrelerine ek olarak, ölçüm gürültüsü varyansı, bilinen gürültü varyansı durumu, gürültüsüz anlık gözlemler ve tek anlık gözlem çalışması gibi, birkaç özel durumu kapsayan genel bir çözüm geliştirmek için problemin bilinmeyenleri arasına dahil edilmektedir. Sunulan çözüm, gürültüsüz anlık gözlemlerin eksik veri olarak atanmasıyla formüle edilen beklenti-enbüyütme yöntemine dayanmaktadır. Önerilen yöntemin neredeyse hiç başarım kaybı olmadan önemli ölçüde azaltılmış bir hesaplama yükündeki bir yaklaşık sürümü de sağlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents algorithms for two problems in statistical signal processing. The first problem is the transmit beamformer design under the peak-to-average power ratio (PAPR) constraint. With the aim of establishing a trade-off between the power efficiency (maximizing the average transmitted power in the main lobe) and other metrics, such as the fluctuation of power in the main lobe and the peak-sidelobe level, how the PAPR constraint affects the design problem is examined. In general, unimodular weights, which have a constant magnitude and therefore ensure the lowest possible PAPR value, are used to maximize the average transmitted power at the expense of other performance metrics. It is empirically shown that even a minor relaxation of the design problem from the lowest PAPR condition leads to a significant improvement in performance metrics at a negligible loss in power efficiency. A solution based on the alternating direction method of multipliers (ADMM) is provided to achieve the trade-off between the performance metrics. Moreover, a consensus ADMM-based solution is presented for the equivalent problem in consensus form. The proposed solutions can be used for both narrowband and wideband beamformers. The second problem is the maximum likelihood autoregressive (AR) model parameter estimation from the independent snapshots observed under additive white Gaussian noise. In addition to the AR model parameters, the measurement noise variance is included among the unknowns of the problem to develop a general solution covering several special cases, such as the case of known noise variance, noise-free snapshots, and the single snapshot operation. The presented solution is based on the expectation-maximization method, which is formulated by assigning the noise-free snapshots as the missing data. An approximate version of the suggested method, at a significantly reduced computational load with virtually no loss of performance, is also provided.
Benzer Tezler
- Scheduling of energy harvesting for multi-antenna wireless powered communication networks (WPCNs)
Çok antenli kablosuz beslemeli iletişim ağları için enerji hasadı çizelgeleme
İBRAHİM PEHLİVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNEM ÇÖLERİ ERGEN
- From media-based modulation to reconfigurable intelligent surfaces: Novel index modulation solutions
Ortam-tabanlı modülasyon'dan uyarlanabilir akıllı yüzeylere: Özgün indis modülasyon çözümleri
ZEHRA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- MIMO kanalları için huzme şekillendirme yardımlı yeni sembol algılama algoritmaları
Beamforming assisted new symbol detection algorithms for MIMO channels
İLHAMİ GÖZCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MESUT KARTAL
- A study on the array thinning techniques for sidelobe reduction and interference suppression in planar antenna arrays
Başlık çevirisi yok
MARYAM HUSHAM SHUKUR MAHMOOD AGHA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BAYAT
- Design, fabrication and operation of a very high intensity CMUT transmit array for beam steering applications
Yüksek yoğunluklu CMUT iletim dizilerinin ışın yönlendirme uygulamarı için tasarımı, üretimi ve kullanımı
TALHA MASOOD KHAN
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. HAYRETTİN KÖYMEN