Efficient three-dimensional near-field imaging with physics-informed deep learning for MIMO radar
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: OKYANUS ORAL
Danışman: Sevinç Figen Öktem
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yakın alan radar görüntüleme sistemleri tıbbi teşhis ve gizli silah tespiti gibi çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu tezde, seyrek çok-girişli çok-çıkışlı (MIMO) radar anten dizisi ölçümlerinden yakın alan sahnesinin üç boyutlu karmaşık değerli yansıtırlık dağılımının geri çatılması ters problemine odaklanılmaktadır. Yakın alan MIMO radar görüntülemesinde karşılaşılan imgenin geri çatılması ve anten dizilimi eniyilemesi problemleri için, son gelişmelerden harekete geçerek, fizik tabanlı ve derin öğrenmeye dayalı teknikler geliştiriyoruz. İlk olarak, imgenin geri çatılması problemi için derin öğrenmeye dayalı önsel bilgilerden ve büyüklük üzerindeki düzenlileştirmelerden yararlanan yeni bir tak-çalıştır yöntemi geliştiriyoruz. Bu yaklaşımımız, karmaşık değerli bilinmeyenin büyüklüğü üzerinde herhangi bir düzenlileştirme uygulayabilmek için genel bir çerçeve sağlamakta ve sentetik açıklıklı radar dahil radar görüntülemede karşılaşılan diğer ters problemlere benzer bir şekilde uygulanabilmektedir. İkinci olarak, mevcut imge oluşturma yöntemlerinden gerçek zamanlı görüntülemeyi mümkün kılan öğrenilmiş direkt evirme yöntemlerine odaklanıyoruz ve bu yöntemleri iyileştiriyoruz. Geliştirilen tüm yaklaşımların başarımını çeşitli ölçüm senaryoları altında hem simüle edilmiş hem de deneysel verileri kullanarak gösteriyoruz. Ayrıca seyrek MIMO dizileriyle sıkıştırmalı örnekleme için elde edilen çözünürlüğü de analiz ediyoruz. Geliştirilen yöntemler, yalnızca üç boyutlu gerçek hedefler için en iyi başarımı sağlamakla kalmayıp aynı zamanda hızlı hesaplanabilmektedir. Son olarak, MIMO dizilimlerinin ve imge oluşturma yöntemlerinin aynı anda eniyilenmesi için yeni bir yöntem geliştiriyoruz. Çeşitli imge oluşturma yöntemleri ve farklı ölçüm senaryoları kullanarak eniyilenmiş görüntüleme sistemlerinin başarımını gösteriyor ve bu başarımı yaygın kullanılan MIMO dizileriyle karşılaştırıyoruz.