Dağıtık algılayıcı dizileri ile hedef konum tespiti
Target localization using distributed sensor arrays
- Tez No: 986544
- Danışmanlar: PROF. DR. CENK TOKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Telekomünikasyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, düzgün dikdörtgen dizi (URA) yapıları üzerinde iki boyutlu yönelim kestirimi (DoA) ve bunun üç boyutlu konumlandırmadaki kullanımını incelemektedir. Çalışmada, bu sürecin iki aşamalı bir yapıda ele alınması önerilmiştir: ilk aşamada, hava platformları üzerindeki URA dizileri aracılığıyla yüksek çözünürlüklü yöntemler (MVDR, MUSIC ve ESPRIT) kullanılarak hedef yönleri kestirilmiş; ikinci aşamada ise bu yön bilgilerinden yararlanılarak, çoklu platform geometrisi üzerinden hedefin üç boyutlu konumu belirlenmiştir. Çalışmada, üç yaygın yüksek çözünürlüklü yöntem—MVDR (Capon), MUSIC ve ESPRIT—farklı çalışma koşullarında (SNR, kaynakların açısal yakınlığı ve menzil değişimleri) karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Değerlendirme kurgusu; doğruluk (yönelme/yükseliş ve 3B RMSE), çözünürlük, sayısal kararlılık ve hesaplama verimliliğini kapsamış; menzil-bağımlı analizler ve 3B RMSE ısı haritaları ile görsel incelemeler sunulmuştur. Bulgular, düşük-orta SNR ya da yakın açısal ayrımlarda altuzay tabanlı yöntemlerin (MUSIC/ESPRIT) MVDR'ye kıyasla daha düşük hata ve daha yüksek çözünürlük sağladığını; SNR yükseldikçe MVDR'nin rekabetçi hale geldiğini ve gerçek-zaman kısıtları ağır bastığında tercih edilebilir olduğunu göstermektedir. Bu doğrultuda, zorlu SNR ve küçük hedef ayrımlarında MUSIC/ESPRIT; yüksek SNR koşullarında ise hız/bellek gereksinimlerine göre yöntem seçimi önerilmektedir. Olumsuz geometride ise altuzay yöntemleri için doğru model mertebesi ve dizi kalibrasyonu kritik önemdedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates two-dimensional Direction-of-Arrival (DoA) estimation on Uniform Rectangular Array (URA) structures and its utilization in three-dimensional localization. The proposed framework adopts a two-stage approach: in the first stage, target directions are estimated using high-resolution algorithms (MVDR, MUSIC, and ESPRIT) applied to URA arrays mounted on aerial platforms; in the second stage, the estimated DoA information is combined with multi-platform geometry to determine the target's three-dimensional position. Three widely used high-resolution methods—MVDR (Capon), MUSIC, and ESPRIT—are comparatively evaluated under different operating conditions, including varying SNR levels, angular separations, and range variations. The evaluation framework covers accuracy (azimuth/elevation and 3D RMSE), resolution, numerical stability, and computational efficiency, supported by range-dependent analyses and 3D RMSE heatmap visualizations. The results show that subspace-based methods (MUSIC/ESPRIT) provide lower error and higher resolution than MVDR under low-to-moderate SNR or small angular separations, while MVDR becomes competitive as SNR increases and is advantageous in real-time constrained scenarios. Accordingly, MUSIC/ESPRIT are recommended for challenging SNR or closely spaced targets, whereas MVDR is preferable under high SNR when speed and memory efficiency are prioritized. In unfavorable geometries, accurate model order selection and array calibration are found to be critical for subspace-based techniques.
Benzer Tezler
- Kablosuz algılayıcı ağlarda dağıtık mimarili veri kayıt sistemi ve uygulaması
Distributed architecture data recording system and its application in wireless sensor networks
ELVAN DEMİRTOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBitlis Eren ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA ÇIBUK
- Çok atlamalı kablosuz algılayıcı ağlar için dağıtık bir eşzamanlama tekniğinin deneysel incelenmesi
Design and experimental evaluation of a distributed time synchronization technique for multi-hop wireless sensor networks
MUHAMMED FATİH İNANÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT TAVLI
- Distributed localization algorithms for target tracking in wireless sensor networks
Telsiz algılayıcı ağlarda hedef takibi için dağıtık yer belirleme algoritmaları
TOLGA TOLGAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. CEM ERSOY
- Anti-sensor network: Distortion-based distributed attack in wireless sensor networks
Algılama-önleyici ağ: Telsiz algılayıcı ağlarda bozulma tabanlı dağıtık saldırı
İBRAHİM KARAASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Kablosuz algılayıcı ağlarında saat eşzamanlaması
Clock synchronization in wireless sensor networks
KASIM SİNAN YILDIRIM
Doktora
Türkçe
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN KANTARCI