research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
SDPLL-Based Frequency Estimation of a Sinusoid in Colored Noise
تقدير التردد للموجة الجيبية في الضوضاء الملونة اعتماداً على حلقة اقفال الطورالرقمية الجيبية

Authors: Nuha Abdul Sahib Alwan نهى عبد الصاحب العلوان --- Zainab Hassan Fakhri زينب حسن فخري
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 1 Pages: 52-62
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The problem of frequency estimation of a single sinusoid observed in colored noise is addressed. Our estimator is based on the operation of the sinusoidal digital phase-locked loop (SDPLL) which carries the frequency information in its phase error after the noisy sinusoid has been acquired by the SDPLL. We show by computer simulations that this frequency estimator beats the Cramer-Rao bound (CRB) on the frequency error variance for moderate and high SNRs when the colored noise has a general low-pass filtered (LPF) characteristic, thereby outperforming, in terms of frequency error variance, several existing techniques some of which are, in addition, computationally demanding. Moreover, the present approach generalizes on existing work that addresses different methods of sinusoid frequency estimation involving specific colored noise models such as the moving average (MA) noise model. An insightful theoretical analysis is presented to support the practical findings.

هذا البحث يتناول مشكلة تقدير التردد للموجة الجيبية المفردة في وجود الضوضاء الملونة. ان المقدر المتبع يرتكز على عمل حلقة اقفال الطور الرقمية الجيبية التي تحمل معلومات التردد داخل خطأ الطور بعد الحصول على الموجة الجيبية المشوبة بالضوضاء بواسطة حلقة اقفال الطور. وضحنا عن طريق برنامج محاكاة بالحاسبة ان مقدر التردد يتغلب على الحد الادنى لمحدد كريمر في خطأ التغير لنسب الاشارة-الى-الضوضاء المتوسطة والعالية عندما تكون خصائص الضوضاء الملونة تشبه الخصائص العامة لمرشح الترددات الوطئة ,وبذلك يتحسن الاداء, مقاسا بصيغة خطأ التغير بالتردد, عن عدة تقنيات موجودة والتي يتطلب قسم منها عبأ حسابيا عاليا. اضافة الى ذلك فان الطريقة الحالية يمكن اعتبارها تعميما للبحوث الحالية التي تتناول عدة طرق لتقدير التردد الجيبي تتضمن نماذج معينة للضوضاء الملونة مثل نموذج المعدل المتحرك للضوضاء. وتم تقديم تحليل نظري حدسي لدعم الننتائج العملية.


Article
On Gradient Descent Localization in 3-D Wireless Sensor Networks

Authors: Nuha Abdul Sahib Alwan نهى عبد الصاحب العلوان --- Alaa Shakir Mahmood آلاء شاكر محمود
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 5 Pages: 85-97
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Localization is an essential demand in wireless sensor networks (WSNs). It relies on several types of measurements. This paper focuses on positioning in 3-D space using time-of-arrival- (TOA-) based distance measurements between the target node and a number of anchor nodes. Central localization is assumed and either RF, acoustic or UWB signals are used for distance measurements. This problem is treated by using iterative gradient descent (GD), and an iterative GD-based algorithm for localization of moving sensors in a WSN has been proposed. To localize a node in 3-D space, at least four anchors are needed. In this work, however, five anchors are used to get better accuracy. In GD localization of a moving sensor, the algorithm can get trapped in a local minimum causing the track to deviate from the true path, thereby impairing real-time localization. The proposed algorithm is based on systematically replacing anchor nodes to avoid local minima positions. The idea is to form all possible combinations of five-anchor sets from a set of available anchor nodes (larger than five), and to segment the true path. Iterating through each segment, the sets of anchors that could draw the track to a local minimum are discarded and replaced with possible others to maintain the right track.

إن التوطين مطلب أساسي في شبكات الاستشعار اللاسلكية و هو يعتمد على عدة أنواع من القياسات. هذا البحث يركز على تحديد المواقع في الفضاء الثلاثي الابعاد باستخدام قياسات المسافة القائمة على وقت الوصول (TOA) بين النواة المراد تحديد موقعها و عدة نوى مرجعية. أن معلومات النواة من المفترض ان تعالج بطريقة مركزية و في قياس المسافات تستخدم أما اشارات الترددات الردايوية (RF) , الاشارات الصوتية (acoustic) أو الاشارات واسعة النطاق (UWB). عولجت هذه المشكلة باستخدام نسب التدرج التكرارية (GD) و تم اقتراح خوارزمية تكرارية قائمة على نسب التدرج لتحديد مواقع اجهزة الاستشعار المتحركة في شبكة استشعار اللاسلكية. ان عدد التكرارات هي مسألة مفاضلة بين درجة الدقة و استهلاك الطاقة في نوى الاستشعار. لتحديد موقع نواة في الفضاء الثلاثي الابعاد, هناك حاجة الى ما لا يقل عن اربعة نوى مرتكزة. غير أن في هذا البحث, لقد تم استخدام خمسة نوى مرتكزة للحصول على دقة افضل. عند توطين جهاز استشعار باستخدام نسب التدرج (GD) , من الممكن ان تعلق الخوارزمية في موقع محلي أدنى مما يتسبب بإنحراف المسار عن الطريق الصحيح وبالتالي إضعاف الوقت الحقيقي للتوطين. إن خوارزميتنا المقترحة تستند على الاستبدال المنهجي للنوى المرتكزة لتجنب الوقوع في المواقف الدنيا المحلية. الفكرة هي تشكيل كل مزيج ممكن مكون من خمس نوى مرتكزة من اصل مجموعة النوى المرتكزة المتاحة ( أكثر من خمسة ), و تجزيء المسار الصحيح. مع تكرار كل جزء, يتم تجاهل مجموعة النوى التي من المحتمل أن تجر المسار الى موقع محلي أدنى ويتم استبدالها مع المجموعات الأخرى الممكنة للحفاظ على المسار الصحيح.


Article
A Comparative Study of Single-Constraint Routing in Wireless Mesh Networks Using Different Dynamic Programming Algorithms
مقارنة دراسية لتحديد المسار بمحدد واحد في الشبكات اللاسلكية المعشقة باستخدام مختلف خوارزميات البرمجة الديناميكية

Authors: Sabreen Mahmood Shukr صابرين محمود شكر --- Nuha Abdul Sahib Alwan نهى عبد الصاحب العلوان --- Ibraheem Kassim Ibraheem ابراهيم قاسم ابراهيم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 49-60
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Finding the shortest route in wireless mesh networks is an important aspect. Many techniques are used to solve this problem like dynamic programming, evolutionary algorithms, weighted-sum techniques, and others. In this paper, we use dynamic programming techniques to find the shortest path in wireless mesh networks due to their generality, reduction of complexity and facilitation of numerical computation, simplicity in incorporating constraints, and their conformity to the stochastic nature of some problems. The routing problem is a multi-objective optimization problem with some constraints such as path capacity and end-to-end delay. Single-constraint routing problems and solutions using Dijkstra, Bellman-Ford, and Floyd-Warshall algorithms are proposed in this work with a discussion on the difference between them. These algorithms find the shortest route through finding the optimal rate between two nodes in the wireless networks but with bounded end-to-end delay. The Dijkstra-based algorithm is especially favorable in terms of processing time. We also present a comparison between our proposed single-constraint Dijkstra-based routing algorithm and the mesh routing algorithm (MRA) existing in the literature to clarify the merits of the former.

العثور على الطريق الاقصر في الشبكات اللاسلكية المعشقة هو امر هام. العديد من التقنيات قد استخدمت على حل هذه المشكلة مثل البرمجة الديناميكية، الخوارزميات التطورية، وتقنية المجموع الموزون للمحددات، وغيرها. في هذا البحث، استخدمنا تقنية البرمجة الديناميكية لإيجاد الطريق الاقصر الشبكات اللاسلكية المعشقة بسبب عموميته، والحد من التعقيد وتيسير الحساب العددي، بساطة في دمج المحددات، ومطابقته للطبيعة العشوائية لبعض المشاكل. مشكلة التوجيه هي مشكلة تحسين اهداف متعددة مع بعض المحددات مثل سعة المسار و الوقت من بداية المسار إلى نهايته. مشكلة التوجيه بمححد واحد في خوارزميات Dijkstra، Bellman-Ford, و Floyd-Warshall والفرق فيما بينهم قد عرض في هذا العمل. هذه الخوارزميات تجد الطريق الاقصر من خلال ايجاد السعة المثلى بين عقدتين في الشبكات اللاسلكية ولكن مع تحديد الوقت الذي تحتاجه من بداية المسار الى نهايته. يتميز خوارزمي Dijkstra بقصر وقت المعالجة. وقد تناولنا أيضا المقارنة بين خوارزمياتنا وخوارزمية MRA المستحدثة سابقا وبيان فضل الأولى.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (2)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2015 (1)

2014 (1)

2013 (1)