Sürekli dalga frekans müdülasyonu ile elde edilen radyo kanal verilerinde bant içi girişimin bastırılması
In band interference reduction in frequency modulated continous wave channel data
Yazar: SEDA ÜSTÜN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜLYA GÖKALP
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bant içi girişim, yayınım ölçüm sisteminin kullandığı bandın bir kısmının başka uygulamalar tarafından kullanılması durumunda oluşur ve gürültü tabanını yükseltir. Kanal verisi ölçümlerinin yüksek maliyeti ve tekrarlanamaz olduğu düşünüldüğünde, toplanılan her bir verinin oldukça değerli olduğu söylenilebilir. İyi bir girişim bastırma yöntemiyle bu veriler kullanılır hale getirilebilir.Bu çalışmada, Sürekli Dalga Frekans Modülasyonu (SDFM) ile elde edilen radyo kanal verilerinde bant içi girişimin bastırılması için çeşitli yöntemler denendi. Bant içi girişim, ilgilenilen işaretin frekans bandını da kapsadığı için bant geçiren süzgecin işareti girişimden arındıramadığı görüldü. Bu nedenle daha karmaşık gürültü bastırma yöntemleri denendi. Bu yöntemler Wiener süzgeç uygulaması ve en küçük norm algoritmasıdır.Wiener süzgeç ile gürültü yok etme yönteminde asıl gürültü işareti ile ilintili ikincil bir gürültü işareti kullanıldı. Bu ikincil gürültü Wiener süzgeçten geçirilerek, asıl gürültü tahmin edilmeye çalışıldı. Tahmin edilen bu gürültü, girişimli işaretten çıkartılarak temiz işaret elde edildi. En küçük norm yönteminde ise veri, işaret ve gürültü alt uzaylarına ayrıldı. İşaret alt uzayında işaret özvektörleri, gürültü alt uzayında ise gürültü özvektörleri bulundu. Gürültü özvektörlerine karşılık gelen özdeğerler öz ilinti matrisinin en küçük özdeğerleri olup güçleri gürültü gücüne eşittir.En küçük norm ve Wiener süzgeç yöntemlerinin başarımları iki kanal verisi için karşılaştırıldı. İncelemelerde en küçük norm yönteminin Wiener süzgece göre gürültü tabanını daha fazla düşürdüğü görüldü. Bant içi girişimin bastırılmasında en küçük norm yönteminin Wiener süzgece göre daha iyi sonuçlar verdiği gözlendi.

Abstract:
An in-band interference occurs when a part of transmission band is simultaneously used by another application. The effect of in-band interference in chirp modulated frequency modulated continuous wave (FMCW) data is to raise the noise floor in the power delay profiles. In channel sounding, although the signal processing can be performed off-the-line, measurement campaigns are expensive and difficult to repeat. Since every channel data is valuable for a sound channel model, a technique that alleviates the effect of in-band-interference in FMCW mobile radio channel data is desirable.In this thesis, several interference reduction techniques were used to reduce the effect of interference in the FMCW channel data. Since the interference affects a very wide band including the frequency band of interest, the classical band pass filtering did not reduce the noise level. The challenge was do develop an interference reduction algorithm that reduces the noise floor in the frequency band of interest. Wiener noise cancellation and min-norm methods were chosen for this purpose.The Wiener method requires an auxiliary interference signal that is correlated with the actual interference. An estimate of the actual interference was obtained by Wiener filtering the auxiliary interference. The interference estimate was then subtracted from the noisy signal, giving an estimate for the clean signal. The min-norm method decomposes the signal into two subspaces; signal subspace and noise subspace. The eigenvalues corresponding to the noise are the smallest and their power is equal to the noise power.Performances of the two interference reduction methods were compared using two channel data. The min-norm method reduced the noise floor more as compared to the Wiener method. Results of interference reduction were examined by comparing average power delay profiles, frequency correlation functions, rms delay spread values and coherence bandwidth values. The results show that the min-norm performs better than the Wiener method in terms of producing a clean spectrum.