Tesis doctoral de Eva Lagunas Targarona
La adquisición de datos es un tema fundamental en el procesamiento de señales. Hasta ahora, el teorema de shannon-nyquist ha sido el núcleo de los métodos convencionales de conversión analógico-digital. El teorema dice que para recuperar la información, la señal debe ser muestreada a una frecuencia igual al doble de la máxima frecuencia presente en la señal. Sin embargo, este teorema asume el peor de los casos: cuando las señales ocupan todo el espectro. en este contexto aparece la teoría del muestreo compresivo (conocido en inglés como compressed sensing (cs)). Cs ha supuesto una auténtica revolución en lo que se refiere a la adquisición y muestreo de datos analógicos en un esfuerzo hacia resolver la problemática de recuperar un proceso continuo comprimible con un nivel suficiente de similitud si únicamente se realiza un número muy reducido de medidas o muestras del mismo. El requerimiento para el éxito de dicha técnica es que la señal debe poder expresarse de forma dispersa en algún dominio. Esto es, que la mayoría de sus componentes sea cero o puedan considerarse despreciables. La aplicación de este tipo de muestreo compresivo supone una línea de investigación de gran auge e interés investigador en áreas como transmisión de datos, imágenes médicas, biología computacional, entre otras. a diferencia de la mayoría de publicaciones relacionadas con cs, en esta tesis se estudiará cs aplicado a detección, estimación y clasificación de señales, que no requiere la recuperación perfecta ni completa de la señal. En concreto, se propone un nuevo detector basado en cierto conocimiento a priori sobre la señal a detectar. La idea básica es escanear el dominio de la señal con una señal llamada candidata, que se obtiene a partir de la información que se tiene a priori de la señal a detectar. el detector es aplicado a dos problemas particulares de detección. En primer lugar, la teoría de cs es aplicada al sensado de espectro. El principal problema radica en que las políticas actuales de asignación de bandas frecuenciales son demasiado estrictas y no permiten un uso óptimo del espectro disponible. El uso del espectro puede ser mejorado significativamente si se posibilita que un usuario secundario (sin licencia) pueda acceder a un canal desocupado por un usuario primario. Cr se ha identificado como una solución prometedora a este problema de escasez de espectro. Un requerimiento de los dispositivos cognitivos es la capacidad de detectar la presencia de usuarios primarios. Uno de los problemas que se afronta en este contexto es la necesidad de escanear grandes anchos de banda que requieren frecuencias de muestreo elevadas. El detector propuesto relaja los requerimientos de muestreo y también proporciona una estimación de la frecuencia, potencia y ángulo de llegada de los usuarios primarios. la segunda aplicación es en radares con visión a través de paredes (twri). Esto es posible mediante el envío de ondas de radio, capaces de atravesar objetos opacos, que rebotan en los objetivos y retornan a los receptores. Este es un tipo de radar con gran variedad de aplicaciones, tanto civiles como militares. La resolución de las imágenes proporcionades por dichos radares mejora cuando se usan grandes anchos de banda y mayor número de antenas, lo que directamente implica la necesidad de adquirir un mayor número de muestras y mayor volumen de datos que procesar. A veces, reducir el número de muestras es interesante desde un punto de vista logístico, ya que puede que algunas muestras sean difíciles de obtener. En esta tesis focalizaremos el trabajo en la detección de estructuras internas como paredes internas para reconstruir la estructura del edificio. Las paredes y/o diedros formados por la intersección de dos paredes internas formaran nuestras señales candidatas para el detector propuesto. La validación de la propuesta se llevará a cabo con experimentos realizados en el radar imaging lab (ril) del center for advanced communications (cac), usa.
Datos académicos de la tesis doctoral «Compressive sensing based candidate detector and its applications to spectrum sensing and through-the-wall radar imaging.«
- Título de la tesis: Compressive sensing based candidate detector and its applications to spectrum sensing and through-the-wall radar imaging.
- Autor: Eva Lagunas Targarona
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 07/03/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Montserrat Najar Marton
- Tribunal
- Presidente del tribunal: abdelhak Zoubir
- aawatif Hayar (vocal)
- (vocal)
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