Anlık frekans kestirimi için yeni bir yöntem
A New method for the instantaneous frequency estimation
- Tez No: 129527
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYDIN AKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Frekans tahmini, Gabor açılımı, Zaman-frekans analizi, Frequency estimation, Gabor expansion, Time-frequency analysis
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
1. GİRİŞ Son yıllarda işaret analizi alanında yapılan çalışmalar hızla artmaktadır. Bu alanda yapılan çalışmalar haberleşme, tıp, biyoloji ve yerbilimleri gibi bir çok farklı alanda uygulanma imkanı bulmaktadır. İşaretleri durağan ve durağan olmayan işaretler olarak ikiye ayırarak inceleyebiliriz. Sinüzoidal işaretlerde olduğu gibi frekansı zamanla değişmeyen işaretler durağan olarak adlandırılır. Ancak gerçek yaşamda karşımıza çıkan biyomedikal, ses, sismik vb. işaretlerin frekans içeriği zamanla değişen özellikler gösterir. Böyle işaretler durağan olmayan işaretler olarak adlandırılır. Durağan olmayan işaretlerin analizi son yıllarda üzerinde yoğun olarak çalışılan bir işaret işleme sorunudur. Bu tür işaretler için ne zaman-genlik dalga biçimi, ne zamanda enerji yoğunluğu, ne de frekansta enerji yoğunluğu yeterince açıklayıcıdır. Klasik Fourier Dönüşümü ile işarette hangi frekans bileşenlerinin, hangi yoğunluklarda bulunduğunu anlayabiliriz. Ancak bu çoğu durumda yetersiz kalır. Zaman-frekans analizi yapıldığında ise, işaretin hangi zaman anlarında hangi frekans bileşenlerini içerdiğini, işaretin güç yoğunluğunun zamana ve frekansa göre nasıl değiştiğini gösteren bir zaman-frekans güç yoğunluk işlevi elde ederiz. Bu işlevden işaretin davranışı hakkında daha açıklayıcı bilgiler edinebiliriz. İşaretlerin zamanla değişen güç izgesinin elde edilmesi için çok çeşitli zaman- frekans analizi yöntemleri geliştirilmiştir. Kısa Zamanlı Fourier Dönüşümü ve Wigner Dağılımı bunlardan yaygınca bilinen iki tanesidir. Zaman-frekans analizinde amaç, negatif olmayan, işaretin gücünü tam olarak veren, ve zaman-frekans düzleminde delta işlevi çözünürlüğüne sahip bir güç izgesi kestirimi elde etmektir. Bu tez çalışmasında öncelikle zaman-frekans analizi yöntemleri incelenmekte ve bunların iyi ve kötü yanlan, zayıf ve güçlü oldukları durumlar tartışılmaktadır. Ardından çok pencereli Gabor açılımı kullanılarak en küçük kareler evrimsel izge kestirimi yöntemi tanıtılmakta ve bu yöntemin diğer zaman-frekans analizi yöntemlerinden daha üstün olduğu örnekler ve diğer yöntemler ile karşılaştırılarak ortaya konmaktadır.
Özet (Çeviri)
Bu tez çalışmasının asıl amacı ise yüksek çözünürlüklü ve pozitif bir zaman- frekans izgesi elde etmek, ve bu izgeden işarete ilişkin bir Anlık Frekans (AF) kestirimi elde etmektir. Anlık frekansı doğru kestirebilmek için ise tabii ki en iyi sonucu veren zaman-frekans analizi yöntemini kullanmak gereklidir. Anlık frekans adından da anlaşılabileceği gibi, işaretin frekansının zamana göre değişimini verir. Artık burada işaretin gücünden bağımsız bir biçimde, frekansının zamana göre nasıl değiştiğini öğrenmiş oluruz. Bir işaretin anlık frekansının kestirimi radar, biyomühendislik, haberleşme gibi bir çok işaret işleme uygulamasında karşılaştığımız önemli bir problemdir. Örneğin yayılmış izgeli haberleşme dizgelerinde bozucu girişler, anlık frekansları kestirilerek ve zamanla değişen bir süzgeç kullanılarak temizlenebilirler. Anlık frekans, çeşitli yöntemler ile kestirilebilmektedir. Bu yöntemlerin çoğunu süzgeç tabanlı ve zaman-frekans analizi tabanlı yöntemler olarak sınıflandırabiliriz. Eğer zaman-frekans güç yoğunluğu biliniyor ise, anlık frekans her bir t anında frekansın ortalaması, yani zaman koşullu ortalama frekans {coji) olarak kestirilebilir. Tezde bu yöntemler incelenmektedir. Kısaca, bu tez çalışmasında öncelikle durağan olmayan işaretlerin zaman- frekans izgesini elde etmek için çok pencereli bir evrimsel izge yöntemi incelenmektedir. Bu yöntem zaman-frekans dağılımlarının ve evrimsel izge analizinin üstünlüklerini birleştirmekte ve bize hem pozitif, hem de yüksek çözünürlüklü bir zaman-frekans izgesi vermektedir. Ardından, elde edilen bu zaman-frekans izgesinden anlık frekans, zaman koşullu ortalama frekans olarak elde edilmektedir. iV'îftV- ^f*
Benzer Tezler
- Durağan olmayan sinyallerin anlık bantgenişliği kestirimi ve süzülmesi
Instantaneous bandwidth estimation and filtering of nonstationary signals
MURAT ŞANSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. SALİM KAYHAN
- Kalp seslerinin pasif akustik görüntülenmesi ve hastalık tespiti
Pasif acoustic imaging of heart sounds and disease determination
BURHAN ERGEN
Doktora
Türkçe
2004
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. YETKİN TATAR
- Design and development of MMIC instantaneous frequency measurement devices
Anında frekans ölçebilen MMIC cihazların tasarımı ve çalıştırılması
YALÇIN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT YILDIRIM
- Ankara kentiçi trafik gürültüsünün engellenmesinde kullanılacak bazı bitkiler üzerinde bir araştırma
A Research on some plant which will be used to be raised difficulties about traffic noise centrum of Ankara
AFİFE EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Çevre MühendisliğiAnkara ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRAN ÇELEM