Sinyallerin geliş açılarının mekansal yöntemlerle tahmin edilmesi ve donanım uygulamalarının yapılması

Bu tezde varış tahmin yönü için mekânsal yöntemler ve donanım uygulamaları çalışılmıştır. Sinyallerin varış yönünün tahmini, radar, sonar, akustik, astronomi ve iletişim teknolojileri gibi farklı alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Mekânsal spektrum, sinyalin mekânsal özelliklerini ve sinyal kaynağının yönünü araştırmaya odaklanır. Alıcıya tüm yönlerden gelen sinyal yayılımını gösterir. Bu nedenle, sinyalin mekânsal aralığı tespit edilirse, varış tahmin yönü bulunabilir. Bu teknoloji sinyal işlemede çok önemlidir ve son yıllarda özellikle çok sayıda sinyal kaynağının varış tahmin yönünü bulmak için hızla genişlemiştir. Bu bağlamda, birçok algoritma kullanılmış ve son birkaç yılda büyük başarılar elde etmiştir. Bu çalışmada, ilk olarak, düzgün doğrusal dizilerin yerleşimi kullanılarak Capon hüzme şekillendirme ve geleneksel hüzme şekillendirme teknikleri MATLAB ortamında benzetilmiştir. Sensör sayısının, sensörler arasındaki mesafenin, örnekleme sayısının ve SNR değerinin etkisi incelenmiştir. Yüksek sensör sayısı, yüksek SNR değerleri ve yüksek örnekleme sayısı çözünürlüğü ve doğruluğu arttırırken, sensörler arasındaki mesafe dalga boyunun yarısından fazlası seçildiğinde, yanlış açıların tahminine yol açtı. Bu nedenle, sensörler arasındaki mesafeyi dalga boyunun yarısında tutmanın en iyi olduğu gözlemlenmiştir. MATLAB benzetimlerinden sonra bir donanım tanımlama dili olan VHDL'de geleneksel hüzme şekillendirme yöntemi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleşirim esnasında sayıların gösterimi için 'signed fixed-point' gösterim formatı kullanılmıştır. Gerçekleştirim için VIVADO platformu kullanılmıştır. VIVADO benzetim sonuçlarına göre, VHDL ile yazılan donanım gerçekleştirimi programları küçük bir hata payı ile açı geliş değerlerini hesaplamıştır.