Çok konuşlu sonar sistemlerinde sentetik veri üretimi ve doğrulanması
Synthetic data generation and validation for multistatic sonar systems
- Tez No: 851388
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FİKRET ARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Çok konuşlu sonar sistemlerinde tespit yöntemlerinin ve sensör konumlarının optimizasyonunun gerçekçi bir şekilde geliştirilebilmesi için çok fazla veri ile doğrulanması önem arz etmektedir. Platformların genellikle askeri alanlarda kullanılması sebebiyle zor ulaşılabilirliği ve sistemlerin geniş alanlarda çalışmalarından kaynaklı deniz trafiğini aksatabilmesi veri elde edilişini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, çok konuşlu sonar sistemlerini simüle ederek veri sağlayabilen yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntem bir ve daha fazla aktif ve pasif sonarın birlikte çalışmasını temel almaktadır. Simülatör, simülasyon süresine göre kaç adet darbe atımı gerektiğini hesapladıktan sonra ortam parametrelerine göre ortam gürültüsü modeli oluşturmaktadır. Hacim, yüzey ve deniz tabanı yansımalarının dahil edilmesi istenirse bu yansımaları modellemekte ve simülasyon verisine eklemektedir. Simülasyonda kullanılan aktif sonarların seçilen dalga modeli ve parametreleri doğrultusunda yayınları, hedefe göre yansıma kayıpları ve gecikmelere göre uygun şekilde modellenerek sentetik veriye eklenmektedir. Aktif sonarın bazı sütunları körlenmiş ise bu sütunun verileri elektronik gürültü ile değiştirilmektedir. Oluşturulan sentetik veri akustik basınç cinsindendir ve sonar sistemlerinde olduğu gibi önce analog sinyallere dönüştürülmekte ardından ise sayısallaştırılarak kaydedilmektedir. Kaydedilen bu veri pasif sonar tespit verisini oluşturmaktadır. Veriler doğrulanmak amacıyla sonar sinyal işleme algoritmasına tabi tutulmaktadır. Bu işlemede uygun filtreleme işlemi sonrasında hüzme şekillendirme yapılmaktadır. Kullanılan darbe modeline göre kompleks eşlenik filtre ya da FFT tabanlı enerji detektörü kullanılmakta ve ardından yine darbe türüne göre sıralama ya da medyan tabanlı normalizasyon yapılmaktadır. Normalizasyon adımından sonra gürültüye oranlanmış sinyal belli bir eşik değeri ile karşılaştırılmakta ve eşik değerini geçen yerlerde tespit kararı verilmektedir. Tespit için seçilen eşik değeri sabit yanlış alarm olasılığına (CFAR) göre belirlenmektedir. Doğrulama adımının son evresinde ise ekran verisi hazırlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
In order to realistically develop detection methods and optimization of sensor positions in multistatic sonar systems, it is important to verify them with a lot of data. Since the platforms are generally used in military areas, their accessibility and the fact that the systems can disrupt maritime traffic due to their operation in large areas make it difficult to obtain data. In this study, a method that can provide data by simulating multistatic sonar systems has been developed. The developed method is based on the collaboration of one or more active and passive sonar. After calculating how many pulse pulses are required according to the simulation time, the simulator creates an ambient noise model according to the environmental parameters. If volume, surface and seabed reflections are desired to be included, these reflections are modeled and added to the simulation data. The transmissions of the active sonars used in the simulation, in line with the selected wave model and parameters, are modeled appropriately according to the reflection losses and delays relative to the target and added to the synthetic data. If some columns of the active sonar are blinded, the data of this column is replaced by electronic noise. The synthetic data created is in terms of acoustic pressure and, as in sonar systems, it is first converted into analog signals and then digitized and recorded. This recorded data constitutes passive sonar detection data. The data is subjected to sonar signal processing algorithm for verification. In this process, beam shaping is performed after appropriate filtering. Depending on the pulse model used, a matched filter or FFT-based energy detector is used, and then sorting or median-based normalization is performed according to the pulse type. After the normalization step, the signal ratio to noise is compared with a certain threshold value and a detection decision is made in places exceeding the threshold value. The threshold value selected for detection is determined according to the fixed probability of false alarm (CFAR). In the last phase of the verification step, screen data is prepared.
Benzer Tezler
- Pansharpening using generative adversarial networks with dual discriminators
Çift ayrıştırıcılı çekişmeli üretken ağlar kullanarak pankeskinleştirme
NAHİDE NESLİ CESUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIN ERER
- Delta-sigma örneklemeli altdizilim işlemeye dayalı bir demetleme yöntemi
A Beamforming method based on subarray processing with delta-sigma oversampling
HASAN ŞAKİR BİLGE
Doktora
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN ÇİFTÇİBAŞI
- An open-source, machine learning based intrusion detection system
Makı̇na öğrenmesı̇ tabanlı açık kaynak kodlu saldırı tespı̇t sı̇stemı̇
ZEMRE ARSLAN TÜVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENVER ÖZDEMİR
- Computer-aided exergy and energy analysis of the vacuum distillation unit
Vakum distilasyon ünitesinin bilgisayar destekli ekserji ve enerji analizi
SENA KURBAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN
- Space time adaptive processing (STAP) in multi input multi output (MIMO) radar
Çok girişli çok çıkışlı (ÇGÇÇ) radar larda uzay zaman adaptif işleme
MEYSAM BEHNAM KHAJEHPASHA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Sivil Havacılıkİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL