Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Paiva, Jordan Silva de
Orientador(a): Almeida, André Lima Férrer de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8005
Resumo: In this dissertation, we propose methods based on tensor signal processing for the parameter estimation in electric vector (Tripole) antenna arrays, considering different structures of arrays (ULA, L-shape and UPA). Initially, using a L-shape array, we develop a third order (3-D) tensor model for the received data. Based on this model, a trilinear alternating least squares (T-ALS) algorithm is used for the blind estimation of the source’s parameters. Then, under supervised transmission an alternative method is proposed by resorting to the SVD decomposition, which is compared to the T-ALS algorithm. A second approach is proposed, which is based on a uniform planar array antenna (UPA). In this case a fourth-order (4-D) tensor model is obtained, and the Q-ALS (Quadrilinear Alternating Least Squares) algorithm is used for parameter estimation. An alternative method is also proposed, which exploits the factorization of the Khatri-Rao product. Considering the supervised case, a new algorithm called Nested-SVD is proposed and a comparative study with Q-ALS, T-ALS and SVD algorithms is carried out. The performance of the proposed methods is evaluated through Monte Carlo simulations in different scenarios and array settings. Finally, computational modeling of electric tripole using the high frequency simulation software (HFSS) was performed, enabling the extraction of the L-shape and UPA spatial array gain. Then, the performance of the proposed tensor methods is evaluated in a more realistic scenario, and compared to idealized omnidirectional and unitary gain antenna array models
id UFC-7_6e0cee8764f229d94029c60d158f7519
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/8005
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Paiva, Jordan Silva deAlmeida, André Lima Férrer de2014-05-07T19:14:12Z2014-05-07T19:14:12Z2014PAIVA, J. S. de. Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas. 2014. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8005In this dissertation, we propose methods based on tensor signal processing for the parameter estimation in electric vector (Tripole) antenna arrays, considering different structures of arrays (ULA, L-shape and UPA). Initially, using a L-shape array, we develop a third order (3-D) tensor model for the received data. Based on this model, a trilinear alternating least squares (T-ALS) algorithm is used for the blind estimation of the source’s parameters. Then, under supervised transmission an alternative method is proposed by resorting to the SVD decomposition, which is compared to the T-ALS algorithm. A second approach is proposed, which is based on a uniform planar array antenna (UPA). In this case a fourth-order (4-D) tensor model is obtained, and the Q-ALS (Quadrilinear Alternating Least Squares) algorithm is used for parameter estimation. An alternative method is also proposed, which exploits the factorization of the Khatri-Rao product. Considering the supervised case, a new algorithm called Nested-SVD is proposed and a comparative study with Q-ALS, T-ALS and SVD algorithms is carried out. The performance of the proposed methods is evaluated through Monte Carlo simulations in different scenarios and array settings. Finally, computational modeling of electric tripole using the high frequency simulation software (HFSS) was performed, enabling the extraction of the L-shape and UPA spatial array gain. Then, the performance of the proposed tensor methods is evaluated in a more realistic scenario, and compared to idealized omnidirectional and unitary gain antenna array modelsNesta dissertação são propostos métodos baseados em processamento tensorial de sinais para a estimação de parâmetros em arranjos de antenas vetoriais elétricas (Tripolo), considerando diferentes estruturas de arranjos (ULA, L-shape e UPA). Inicialmente, é utilizado um arranjo em L-shape,resultando em um modelo tensorial de terceira ordem (3-D) que, junto ao algoritmo de estimação T-ALS (do inglês, Trilinear Alternating Least Squares), possibilita a identificação cega de pelo menos o dobro de fontes estimadas pelos modelos tradicionais. Em seguida, sob transmissão supervisionada, é proposto um método alternativo, utilizando a decomposição SVD, o qual é comparado ao método tensorial com uso do algoritmo T-ALS. Uma segunda abordagem é proposta utilizando-se uma estrutura de arranjo planar de antenas (UPA), a qual faz uso de um modelo tensorial de quarta ordem (4-D) junto ao algoritmo de estimação Q-ALS (do inglês, Quadrilinear Alternating Least Squares). Neste caso, um método alternativo é proposto usando a fatoração do produto de Khatri-Rao e uma análise comparativa destes métodos é realizada. Considerando-se o caso supervisionado, é feito ainda um estudo comparativo dos algoritmos Q-ALS, T-ALS e SVD, e um novo algoritmo, chamado Nested-SVD é proposto. Por fim, foi realizada a modelagem computacional do tripolo elétrico com uso de software de simulação de alta frequência (HFSS), possibilitando a extração do parâmetro de ganho espacial dos arranjos L-shape e UPA. Em seguida, é feita a avaliação do desempenho dos métodos tensoriais propostos usando este parâmetro em uma situação mais realista, e comparado ao desempenho usando modelos idealizados de arranjos de antenas com ganho unitário e omnidirecional. O desempenho dos métodos propostos é avaliado através de simulações de Monte Carlo em diferentes cenários e configurações de arranjoTeleinformáticaDetectoresAntenas (Eletrônica)Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricasTensor modelling for parametric estimation in polarimetric antennas arraysinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2014_dis_jspaiva.pdf2014_dis_jspaiva.pdfapplication/pdf3758426http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/8005/1/2014_dis_jspaiva.pdfe9210c3b518c83ecae59a0d59cc92ccaMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81786http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/8005/2/license.txt8c4401d3d14722a7ca2d07c782a1aab3MD52riufc/80052021-08-27 10:37:50.505oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-08-27T13:37:50Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
dc.title.en.pt_BR.fl_str_mv Tensor modelling for parametric estimation in polarimetric antennas arrays
title Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
spellingShingle Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
Paiva, Jordan Silva de
Teleinformática
Detectores
Antenas (Eletrônica)
title_short Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
title_full Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
title_fullStr Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
title_full_unstemmed Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
title_sort Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas
author Paiva, Jordan Silva de
author_facet Paiva, Jordan Silva de
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Paiva, Jordan Silva de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Almeida, André Lima Férrer de
contributor_str_mv Almeida, André Lima Férrer de
dc.subject.por.fl_str_mv Teleinformática
Detectores
Antenas (Eletrônica)
topic Teleinformática
Detectores
Antenas (Eletrônica)
description In this dissertation, we propose methods based on tensor signal processing for the parameter estimation in electric vector (Tripole) antenna arrays, considering different structures of arrays (ULA, L-shape and UPA). Initially, using a L-shape array, we develop a third order (3-D) tensor model for the received data. Based on this model, a trilinear alternating least squares (T-ALS) algorithm is used for the blind estimation of the source’s parameters. Then, under supervised transmission an alternative method is proposed by resorting to the SVD decomposition, which is compared to the T-ALS algorithm. A second approach is proposed, which is based on a uniform planar array antenna (UPA). In this case a fourth-order (4-D) tensor model is obtained, and the Q-ALS (Quadrilinear Alternating Least Squares) algorithm is used for parameter estimation. An alternative method is also proposed, which exploits the factorization of the Khatri-Rao product. Considering the supervised case, a new algorithm called Nested-SVD is proposed and a comparative study with Q-ALS, T-ALS and SVD algorithms is carried out. The performance of the proposed methods is evaluated through Monte Carlo simulations in different scenarios and array settings. Finally, computational modeling of electric tripole using the high frequency simulation software (HFSS) was performed, enabling the extraction of the L-shape and UPA spatial array gain. Then, the performance of the proposed tensor methods is evaluated in a more realistic scenario, and compared to idealized omnidirectional and unitary gain antenna array models
publishDate 2014
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-05-07T19:14:12Z
dc.date.available.fl_str_mv 2014-05-07T19:14:12Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2014
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PAIVA, J. S. de. Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas. 2014. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8005
identifier_str_mv PAIVA, J. S. de. Modelagem tensorial para estimação de parâmetros em arranjos de antenas polarimétricas. 2014. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8005
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/8005/1/2014_dis_jspaiva.pdf
http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/8005/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv e9210c3b518c83ecae59a0d59cc92cca
8c4401d3d14722a7ca2d07c782a1aab3
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1847793143002431488