Tapahtumat

Väitös signaalinkäsittelytekniikan alalta, DI Robin Rajamäki

Väitöskirjan nimi on: "Sparse sensor arrays for active sensing - Array configurations and signal processing"
A sparse planar sensor array and beampattern.

Monianturijärjestelmät ovat avainasemassa monessa sovelluksessa, kuten tutkassa, kaikuluotauksessa, lääketieteellisessä ultraäänessä, paikannuksessa, radioastronomiassa ja langattomassa viestinnässä. Usean anturin käyttäminen tarjoaa erinäisiä hyötyjä, kuten suunnatun lähetyksen tai vastaanoton, paremman signaalilaadun ja mahdollisuuden torjua häiriöitä.

Perinteisissä monianturijärjestelmissä anturit on sijoitettu tiheästi tasavälein. Tällainen anturiryhmä voi kuitenkin tulla kalliiksi, kun sen koko ja antureiden lukumäärä kasvaa suureksi. Sitä vastoin harvat anturiryhmät, joiden anturit on sijoitettu epäjaksollisesti, vaativat huomattavasti vähemmän antureita ja elektroniikkaa saavuttaakseen esimerkiksi vertailukelpoisen tilallisen resoluution. Harvat anturiryhmät ovat tärkeitä sovelluksissa, joissa kustannustehokkuus on kriittistä tai anturiryhmän paino on tarkoin rajattu, kuten lennokeissa.

Tässä väitöskirjassa ehdotetaan uusia harvoja anturigeometrioita ja signaalinkäsittelymenetelmiä aktiiviseen aistimiseen ja kuvantamiseen. Työssä kehitetään sekä lineaarisia että tasomaisia geometrioita, jotka skaalautuvat haluttuun anturiryhmän fyysiseen kokoon tai antureiden lukumäärään. Työssä esitellään myös ennestään tuntemattomia optimaalisia geometrioita. Nämä harvat anturigeometriat pystyvät sekä havaitsemaan huomattavasti antureiden lukumäärää enemmän sirottajia tai kohteita, että tuottamaan säteilykuvioita, jotka ovat perinteisesti vain tasavälisten geometrioiden saavutettavissa.

Väitöskirjassa kehitetään myös tunnettua kuvantamismenetemää, jossa kuvanlaatua parannetaan yhdistämällä useita komponenttikuvia. Komponenttikuvat voivat vastata erillisiä lähetyksiä ja vastaanottoja järjestelmäarkkitehtuurista riippuen. Työssä analysoidaan anturiryhmän geometrian ja arkkitehtuurin vaikutusta komponenttikuvien lukumäärään, joka vaaditaan halutun kuvanlaadun saavuttamiseksi. Lisäksi työssä ehdotetaan menetelmiä komponenttikuvien lukumäärän ja siten kuvantamisajan minimoimiseksi.

Väitöstyön kontribuutioilla on käytännön arvoa anturiryhmien suunnittelussa aktiivista ja passiivista aistimista varten. Työssä kehitetyt uudet harvat anturigeometriat ja keilanmuodostusalgoritmit mahdollistavat kustannustehokkaan ja nopean kuvantamisen käyttämällä mahdollisimman vähän antureita ja lähetyksiä/vastaanottoja.

Vastaväittäjä: professori Geert Leus, TU Delft, Alankomaat

Kustos: professori Visa Koivunen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos

Tohtoriopiskelijan yhteystiedot: [email protected]

Väitöstilaisuus järjestetään etäyhteyden (Zoom) kautta. Linkki väitökseen

Zoom pikaopas

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston julkaisuarkiston verkkoriiputussivulla

Elektroninen väitöskirja

  • Julkaistu:
  • Päivitetty: