A compressive measurement matrix design for detection and tracking of direction of arrival using sensor arrays
Algılayıcı dizilimi kullanarak varış açısı sezimi ve takibi için sıkıştırma matrisi dizaynı
- Tez No: 426854
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Defense and Defense Technologies, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Varış açısı (VA) kestirimi, radar, sonar, tıbbi teşhis veya radyo astronomisi gibi birçok dizi sinyal işleme uygulamasında sıklıkla çalışılmış bir konudur. Sıkıştırmalı algılama (SA) yöntemleri, seyrek sahneler için klasik VA teknikleri ile kıyaslandığında benzer bir performansı daha az sayıda algılayıcı çıktısı kullanarak gösterebildiğinden, literatürde VA sezim (gözetleme) ve kestirimini (takibini) SA kullanarak yapan birçok çalışma yer almaktadır. Bu çalışmaların büyük bir bölümü daha çok geri çatım kısmına odaklanmakta ve ölçüm matrisi olarak Gaussian ve Bernoulli gibi rastgele matrisleri kullanmaktadır. Rastgele matrisler geri çatım için gerekli olan kısıtlanmış izometri özelliğini sağlasa da, gözetleme ve takip performansı ölçüm matrislerinin uygun bir şekilde seçilmesiyle artırılabilir. Bu tezde, geliştirilen yeni bir teknik ile ölçüm matrisleri VA gözetleme ve takip performansını artıracak sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Ölçüm matrisleri VA kestiriminde yapılan hataya bir alt sınır veren Cramer-Rao -Rao Alt Sınırı'nı (CRAS) en azaltacak şekilde dizayn edilmiştir. Sağlaması zor olmayan çeşitli şartlar altında, önerilen tekniğin CRAS'a ulaştığı analitik olarak gösterilmiştir. Önerilen ölçüm matrisi dizayn tekniğini ile girişim giderimi kullanarak ardışık gözetleme yapan yeni bir teknik önerilmiştir. Minmax tipindeki bir eniyileme problemine Greedy tipinde bir çözüm sağlayan yeni geliştirilen bir teknik ile, parametre uzayı gürbüz bir gözetleme performansı sağlayacak şekilde parçalara ayrılmıştır. Ayrıca, ölçüm matrislerini hedeflerinin bir sonraki pozisyonlarını tahmin ederek güncelleyen, uyarlamalı bir hedef takip algoritması geliştirilmiştir. Yapılan birçok simülasyon ile, önerilen ölçüm matrisi dizayn tekniğinin literatürde sıklıkla kullanılan Gaussian matrislere göre çok daha iyi bir gözetleme ve takip performansı sunduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Direction of Arrival (DoA) estimation is extensively studied in the array signal processing with many applications areas including radar, sonar, medical diagnosis and radio astronomy. Since, in sparse target environments, Compressive Sensing (CS) provides comparable performance with the classical DoA estimation techniques by using fewer number of sensor outputs, there are a multitude of proposed techniques in the literature that focus on surveillance (detection) and tracking (estimation) of DoA in CS framework. Many of such works elaborate on recovery of compressed signal and employ random measurement matrices, such as Bernoulli or Gaussian matrices. Although random matrices satisfy Restricted Isometry Property (RIP) for reconstruction, the measurement matrices can be designed to provide improved performance in search sectors that they are designed for. In this thesis, a novel technique to design compressive measurement matrices is proposed in order to achieve enhanced DoA surveillance and tracking performance using sensor arrays. Measurement matrices are designed in order to minimize the Cramer-Rao Lower Bound (CRLB), which provides a lower bound for DoA estimation error. It is analytically shown that the proposed design technique attains the CRLB under mild conditions. Built upon the characteristics of proposed measurement design approach, a sequential surveillance technique using interference cancellation is introduced. A novel partitioning technique, which provides a greedy type solution to a minmax optimization problem, is also developed to ensure robust surveillance performance. In addition, an adaptive target tracking algorithm, which adaptively updates measurement matrices based on the available information of targets, is proposed. Via a comprehensive set of simulations, it is demonstrated that the proposed measurement design technique facilities significantly enhanced surveillance and tracking performance over the widely used random matrices in the compressive sensing literature.
Benzer Tezler
- 1985-1986 yıllarında Polatlı Devlet Hastanesine kaza nedeniyle başvuranların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FERHAN ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
İlk ve Acil YardımGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. HİKMET PEKCAN
- Devrelerin büyük işaret cevaplarının bilgisayar yardımıyla bulunması
Başlık çevirisi yok
NÜKHET GÜNEYİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Ulaş Sağlık Ocağı merkezinde nüfusun bazı niteliklerine ve konutların durumuna ilişkin bir çalışma
An Investigation carried out at the Ulaş Public Health Centre concerning some characteristics of the population and housing conditions in the district of Ulaş
EROL ŞANLI
Doktora
Türkçe
1985
Halk SağlığıCumhuriyet ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERVET ÖZGÜR
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ