FPGA tabanlı bir akustik kaynak konumlandırma sisteminin tasarımı
Implementation of an acoustic source positioning using FPGA
- Tez No: 287454
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Science and Technology, Defense and Defense Technologies, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akustik kaynak konumlandırma, Mikrofon dizileri, TDOA, Konuşmacının konumunbulunması, Akustik, FPGA, Ses işleme, Aqustic source positioning, Microphone arrays, TDOA, PSO Learning, Time processing, crosscorrelation, Acoustic, FPGA, Speech processing
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Akustik kaynak konumlandırma ile ilgili, servis robotu uygulamaları, video ? konferans uygulamaları ve ayrıca askeri uygulamalara yönelik, keskin nişancının yerinin tespiti ve akustik gözetleme sistemleri gibi çalışmalar da son yıllarda oldukça artmıştır.Bu tezde, akustik kaynak konumlandırmada yaygın olarak kullanılan ve hassasiyeti yüksek olan TDOA (Time Difference of Arrival, varış zamanı farkı) tabanlı akustik kaynak konumlandırmaya yönelik benzetim ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. İlk olarak literatürde mevcut olan analitik (zorlanmış) yöntem gerçeklenerek sistemin çalıştığı test edilmiştir. Daha sonra zorlamış çözüme bir alternatif olarak işlem yükü oldukça az olan PSO (Parçacık Sürü Optimizasyonu) algoritması uygulanmıştır.Çalışmada, akustik kaynaktan çıkan ses bilgisinin algılanabilmesi için dört özdeş elektret mikrofon, analog ses bilgisini bilgisayara aktarmak için 20 MHz hızında örnekleme yapabilen ADC (AD9201) ve USB cihazı (CY7C68001), Xilinx firmasının Spartan 2E ailesinden FPGA `yi ile VHDL dilinde donanım tasarımı yapılarak kontrol edilmiştir. Böylece mikrofonlarda algılanan akustik ses bilgisi bilgisayara aktarılmıştır ve Genelleştirilmiş Çapraz ? İlinti Yaklaşımı (GCC) kullanılarak her iki mikrofon arasında oluşan TDOA bilgileri hesaplanmıştır. Her iki mikrofon arasındaki TDOA bilgileri kullanılarak hiperbol eğrileri çizilmiştir ve sonuçta, akustik kaynağın konum bilgisini veren bu hiperbollerin kesişim noktasının hesabı analitik (zorlanmış) yöntem ve PSO algoritması ile yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Researches about aqustic source positioning have been increased past few years such as service robot applications, video ? conference applications and military based applications like sniper positioning and aqustic watching.In this thesis TDOA which is commonly used in aqustic source positioning and has high sensitivity method based simulations and experiments have been performed. For an aqustic source positioning process firstly the system tested and passed with the analytic (forced) method which is already present in the literature. Than the solution performed with PSO algorithm has lot less process complexity as compared with present analytic (forced) methods. By this thesis we had a new iterative approach to TDOA based aqustic source positioning.In this study, four identical microphone for sensing the sound waves, ADC (AD9201) which has 20 MHz sampling rate for converting the analog sound information to digital, are used. For data acquisition and signal processing, a VHDL coded Xilinx brand Spartan 2E family FPGA with (CY7C68001) USB chip for transferring the digital sound data to computer is used. Aqustic sound signals taken by the microphones have been transferred to the computer and TDOA values have been calculated between the two microphones by using Generalized Cross-Correlation Approach (GCC). Hyperbola curve has been drawn amid to these two microphones by using the TDOA information between the microphones. The conjunction point calculation of hyperbola curves for all microphone peers, which gives the aqustic source position, has been made by using both analytic (forced) method and PSO algorithm.
Benzer Tezler
- Fourıer bölgesinde çapraz ilinti yöntemi ile ses kaynağının konumunun fpga kullanarak tespiti
Sound source localization in the fourier region with cross correlation method using fpga
MERVE ÖZTÜRK LAFCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ŞAKİR BİLGE
- Silah seslerinin konvolüsyonel yapay sinir ağları ile sınıflandırılması ve atıcı konum tespitinin yapılması
Classification of weapon sounds with convolutional neural networks and detection of shooter location
İLYAS ÖZER
Doktora
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ FINDIK
- FPGA-tabanlı, steryo görmeye sahip bir robotta üç boyutta eş zamanlı konumlama ve haritalama
Simultaneous localization and mapping on an FPGA based robot with stereo vision
MUHAMMET FATİH AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Yeni bir FPGA-YSA tabanlı gerçek rasgele sayı üreteci tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and implemantation of novel FPGA-ANN based true random number generator
MURAT ALÇIN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İHSAN PEHLİVAN
- Video işleme için FPGA tabanlı bir donanım platformu
FPGA based a hardware platform for video processing
VECDİ EMRE LEVENT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHULLAH KARABİBER