Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa
Työn aiheena on soveltaa laajennettuja Kalman-suotimia spektritiheysfunktion estimoimiseen. Suotimia verrataan aiemmin estimoinnissa käytettyyn Levenberg-Marquardt-menetelmään. Sovelluskohteena on ionosfääristä epäkoherenttia sirontaa hyväksikäyttäen tutkalla tehdyt mittaukset. Aidon datan sijaan tä...
Main Author: | |
---|---|
Format: | Dissertation |
Language: | Finnish |
Published: |
University of Oulu
2017
|
Subjects: | |
Online Access: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201701041028 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:fi:oulu-201701041028 |
id |
ndltd-oulo.fi-oai-oulu.fi-nbnfioulu-201701041028 |
---|---|
record_format |
oai_dc |
spelling |
ndltd-oulo.fi-oai-oulu.fi-nbnfioulu-2017010410282018-06-21T04:47:12ZLaajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissaKarjalainen, J. (Joni)info:eu-repo/semantics/openAccess© Joni Karjalainen, 2016MathematicsTyön aiheena on soveltaa laajennettuja Kalman-suotimia spektritiheysfunktion estimoimiseen. Suotimia verrataan aiemmin estimoinnissa käytettyyn Levenberg-Marquardt-menetelmään. Sovelluskohteena on ionosfääristä epäkoherenttia sirontaa hyväksikäyttäen tutkalla tehdyt mittaukset. Aidon datan sijaan tässä työssä spektritiheysfunktioita simuloitiin Lorentz-käyrämuodon avulla. Näin muodostetut simulaatiokäyrät ovat yksinkertaisempia käsitellä kuin usein aidoissa sovelluksissa käytetyt monimutkaisemmat mallit. Simulaatioon käytetyt koodit on toteutettu R-ohjelmointikielellä. Työ on teoreettinen ja perustuu pääosin Simo Särkän teokseen Bayesian filtering and smoothing ja Richard C Asterin, Brian Borchersin ja Clifford H Thurberin teokseen Parameter estimation and inverse problems. Tutkimustulokseksi saatiin, että Levenberg-Marquardt-menetelmä on laajennettuja Kalman-suotimia tarkempi parametrien estimoinnissa. Levenberg-Marquardt-menetelmän käyttämiseksi tarvitsee laskea tarkasteltavan mittausmallin funktion Jacobin matriisi, mikä voi olla monimutkaisen mallin tapauksessa hankalaa. Mikäli tarkkuudesta voidaan tinkiä, voitaisiin tällöin käyttää hajustamatonta Kalman-suodinta tai hiukkassuodinta. Saatujen tulosten perusteella ei Levenberg-Marquardt-menetelmää kannata korvata estimoinnissa, jollei käytetä monimutkaisempia spektritiheysfunktion malleja, joita on hankalaa käsitellä.University of Oulu2017-01-04info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201701041028urn:nbn:fi:oulu-201701041028fin |
collection |
NDLTD |
language |
Finnish |
format |
Dissertation |
sources |
NDLTD |
topic |
Mathematics |
spellingShingle |
Mathematics Karjalainen, J. (Joni) Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
description |
Työn aiheena on soveltaa laajennettuja Kalman-suotimia spektritiheysfunktion estimoimiseen. Suotimia verrataan aiemmin estimoinnissa käytettyyn Levenberg-Marquardt-menetelmään. Sovelluskohteena on ionosfääristä epäkoherenttia sirontaa hyväksikäyttäen tutkalla tehdyt mittaukset. Aidon datan sijaan tässä työssä spektritiheysfunktioita simuloitiin Lorentz-käyrämuodon avulla. Näin muodostetut simulaatiokäyrät ovat yksinkertaisempia käsitellä kuin usein aidoissa sovelluksissa käytetyt monimutkaisemmat mallit. Simulaatioon käytetyt koodit on toteutettu R-ohjelmointikielellä.
Työ on teoreettinen ja perustuu pääosin Simo Särkän teokseen Bayesian filtering and smoothing ja Richard C Asterin, Brian Borchersin ja Clifford H Thurberin teokseen Parameter estimation and inverse problems.
Tutkimustulokseksi saatiin, että Levenberg-Marquardt-menetelmä on laajennettuja Kalman-suotimia tarkempi parametrien estimoinnissa. Levenberg-Marquardt-menetelmän käyttämiseksi tarvitsee laskea tarkasteltavan mittausmallin funktion Jacobin matriisi, mikä voi olla monimutkaisen mallin tapauksessa hankalaa. Mikäli tarkkuudesta voidaan tinkiä, voitaisiin tällöin käyttää hajustamatonta Kalman-suodinta tai hiukkassuodinta.
Saatujen tulosten perusteella ei Levenberg-Marquardt-menetelmää kannata korvata estimoinnissa, jollei käytetä monimutkaisempia spektritiheysfunktion malleja, joita on hankalaa käsitellä. |
author |
Karjalainen, J. (Joni) |
author_facet |
Karjalainen, J. (Joni) |
author_sort |
Karjalainen, J. (Joni) |
title |
Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
title_short |
Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
title_full |
Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
title_fullStr |
Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
title_full_unstemmed |
Laajennettujen Kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
title_sort |
laajennettujen kalman-suotimien soveltaminen epäkoherentin sironnan spektritiheysfunktion estimoinnissa |
publisher |
University of Oulu |
publishDate |
2017 |
url |
http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201701041028 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:fi:oulu-201701041028 |
work_keys_str_mv |
AT karjalainenjjoni laajennettujenkalmansuotimiensoveltaminenepakoherentinsironnanspektritiheysfunktionestimoinnissa |
_version_ |
1718698294093283328 |