FBE- Telekomünikasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "1/f Süreçler" ile FBE- Telekomünikasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDoğal Süreçlerde Gürültü Analizi Ve Sinyal Modellemeleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-07-17) Baykut, Süleyman ; Akgül, Tayfun ; 437276 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu tezde doğal gürültü süreçlerini ifade etme için beş sinyal/gürültü modeli üzerinde durulmakta, bu modellerde karşılaşılan problemler tartışılmakta ve çözüm önerileri anlatılmaktadır. Gürültü, istenmeyen bileşen olmanın aksine, onu oluşturan sistemlerin doğal yapısı hakkında bilgi barındıran sinyal şeklinde ele alınmıştır. Özellikle doğallığın bir getirisi olan istatistiksel anlamda özbenzeşik 1/f gürültü, beyaz gürültü, gerekirci sinyal, periyodik ve sözde periyodik bileşenlerin çeşitli şekillerde birleştiği beş model üzerinde durulmuştur. Sinyalin fiziksel özelliklerini mümkün olan en fazla biçimde içeren, aynı zamanda karmaşıklığı da az olacak şekilde seçilen modeller ve her bir model için incelenen problemler aşağıda sıralanmaktadır: 1. Saf 1/f Gürültü İlk modelde analiz edilen sinyalin saf 1/f (renkli) gürültü süreci olduğu varsayılmıştır. Bu süreçler, geniş bir uygulama alanında karşılaşılan sinyalleri etkin şekilde modelleyebilmektedir. Model parametrelerinin kestirimi önemli bir konudur. Bu tezde, 1/f süreçlerin zaman veya frekans bölgesi özelliklerine dayalı çalışan parametre kestirim yöntemlerinin yapay veri kümeleri üzerinde başarım sınamaları gerçekleştirilmektedir. 2. 1/f Gürültü + Periyodik Bileşen İlk modeldeki 1/f gürültü sürecine tek veya çoklu-ton periyodik bileşen eklenmesi ile ikinci model oluşturulmuştur. Bazı uygulamalarda, içerisinde periyodik bileşen bulunmasına rağmen 1/f süreç gibi değerlendirilen sinyaller mevcuttur. Ancak periyodik bileşen karışımı, 1/f süreçlerinin yapısını bozmakta ve parametre kestirimini olumsuz etkilemektedir. Bu tezde, mevcut kestirimcilerin veriye periyodiklik karışması durumundaki davranışları analitik olarak araştırılmakta ve sonuçlar benzetimlerle desteklenmektedir. 3. 1/f Gürültü + Beyaz Gürültü Doğallığın bir getirisi olarak doğadaki pek çok sinyal 1/f gürültü özelliği göstermesine karşın bu sinyallerin kaydedilmesi sırasında ölçüm hataları veya dış etmenler sebebiyle kayıtlara bozucu sinyaller karışmaktadır. Bu karışım beyaz gürültü ile modellenebilir. 3-üncü model 1/f gürültü ve beyaz gürültü sinyallerinin belirli oranda karışımı şeklinde oluşturulmuştur. Bu modelde gürültü sinyallerinin karışım oranlarının belirlenmesine ve 1/f gürültünün türünün kestirimine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tezde, bahsedilen problemin çözümü için, toplamsal beyaz gürültü karışmış 1/f gürültülerin parametre kestirimine yönelik dalgacık tabanlı bir yöntem önerilmiş ve başarım sınamaları gerçekleştirilmiştir. Önerilen yöntem GPS (Global Positioning System-Küresel Konumlama Sistemi) zaman serileri kalıntı sinyalleri ve jeofonlar ile kaydedilmiş sismik arkaplan gürültülerine uygulanmıştır. 4. 1/f Gürültü + Beyaz Gürültü + Gerekirci Sinyal 4-üncü model, 1/f gürültü ve beyaz gürültü karışımı modeline matematiksel bir ifadesi olan gerekirci sinyal eklenmesi ile oluşturulmuştur. Gerekirci sinyalin belirlenmesi, gürültü türünün kestirimi ve gürültü/sinyal ayrıştırma bu modelde üzerinde durulan problemler olup çözüm için Görgül Kip Ayrışımı (GKA) tabanlı bir sinyal-gürültü ayrıştırma yönteminin kullanılması önerilmektedir. Bu modeldeki problem çözümüne ilişkin uygulama örneği yine GPS zaman serileri verisinde gürültü süzme ve yönseme giderme şeklinde verilmiştir. 5. 1/f Gürültü + Sözde Periyodik Bileşen Ele alınan son durum 1/f gürültü ile sözde periyodik sinyalin karışımı ile oluşan modeldir. Bu modeldeki temel problem olan arkaplan gürültü sinyalinin sözde-periyodik etkilerden güzbüz şekilde arındırılması yine GKA tabanlı bir algoritma ile çözülmektedir. Atmosferik etmenler sebebiyle içerisinde sözde periyodik bileşen barındıran toprak radon gazı çıkış verileri önerilen modele uyan gerçek sinyal örneği olarak verilmekte ve bu verilerden günlük sözde-periyodik bileşenler gürbüz şekilde temizlenmektedir. Bu tezde tanımlanan sinyal/gürültümodellerinde karşılaşılan problemlerin çözümünde Görgül Kip Ayrışımı’ndan sıklıkla yararlanılmıştır. Çoğu uygulamada basit ve gürbüz çözüm sağlamasına rağmen GKA’nın çalışma yapısı teorik olarak henüz açıklanamamıştır. Bu tezde son olarak, GKA’nın gürültü sinyalleri üzerindeki davranışları incelenmektedir. İlkin sadece beyaz gürültü daha sonra da genel olarak 1/f gürültü üzerinde GKA’nın çalışması incelenmiş, GKA ile elde edilen gürültü Öz Kip İşlevleri’nin (IMF) sıfır geçiş aralıkları ve sıfır geçiş genliklerinin istatistiksel karakteristikleri (olasılık yoğunluk işlevleri) çıkarılmıştır. Beyaz gürültü IMF’lerin sıfır geçiş karakteristikleri, sinyal+gürültü durumunda hangi IMF’nin gürültü hangisinin sinyal bileşenlerini daha çok içerdiği konusunun belirlenmesi, gürültü süzme, sinyal sezme, yönseme giderme gibi uygulamalarda kullanılabilmektedir. Gelecek çalışmalarda bu karakteristikler yardımıyla durağanlık testi, geçişli sinyal sezimi gibi uygulamaların geliştirilebileceği öngörülmektedir.