Zayıf sinyal tespit uygulamalarına yönelik yeni kaotik sistem geliştirme yaklaşımı

Bu tez çalışmasında, zayıf sinyal tespit uygulamaları için özgün kaotik sistem geliştirmeye yönelik yeni bir yaklaşım sunulmuştur. Önerilen kaos tabanlı zayıf sinyal tespit yöntemi literatürdeki standart zayıf sinyal tespit yöntemlerinden farklıdır. Bu yolla, farklı frekans değerlerinde tespit yapmaya uygun iki yeni kaotik sistem bulunmuştur. Tezde, yeni geliştirilen yöntem kullanılarak elde edilen iki özgün kaotik osilatör tanıtılmıştır. Bu sistemler basit yapılı olup, parametrik çeşitliliğe ve yüksek uygulanabilme kapasitesine sahiptir. Yeni sistemlerin dinamik karakteristikleri detaylı olarak incelenmiştir. Bununla beraber, Duffing-Holmes, Van Der Pol ve iki hiperkaotik Lorenz sisteminin de dinamik karakteristikleri detaylı olarak incelenmiştir. İlk olarak, sistemlerin Lyapunov metodu ile analizleri yapılmıştır. Sistemlerin durumu ile sürülme teriminin genliği arasındaki ilişki Lyapunov üstellerinin incelenmesi ile ortaya çıkarılmıştır. Kaotik sistemlerin dinamik davranışları bu yolla gözlemlenmiştir. İkinci olarak, kaotik sistemlerin kritik eşik değeri çatallaşma analizi yapılarak tespit edilmiştir. Tanjant çatallaşma noktası adı verilen bu nokta, güçlü gürültü altındaki zayıf sinyal bilgisinin tespiti için en uygun noktadır. Bununla beraber, yeni kaotik sistemlerin elektronik devreleri tasarlanarak benzetimleri de yapılmıştır. Son olarak önerilen sistemlerin zayıf sinyal tespit uygulamaları yapılmıştır. Benzetim sonuçları, sistemlerin yüksek doğrulukta ve düşük değerli sinyal gürültü oranı (SGO) ile zayıf sinyal tespiti yapabildiğini göstermiştir. Bununla beraber bu sistemler, yüksek frekans değerlerinde de tespit yapabilmektedir. Duffing-Holmes, Van Der Pol ve iki hiperkotik Lorenz sisteminin de zayıf sinyal tespit uygulamaları yapılmıştır. Matlab-Simulink® ve OrCAD-PSpice® ortamlarında gerçekleştirilen benzetim çalışmalarının sonuçları, çalışılan sistemlerin teorik analizlerinin doğru olduğunu göstermiştir. Yeni yöntemle geliştirilen özgün kaotik sistemler, endüstriyel metal malzemeleri tahribatsız muayene eden cihazlar, metal dedektörler, elektromanyetik akustik transdüserler gibi cihazların zayıf yankı sinyallerinin tespitinde kullanılabilecek potansiyel sistemlerdir.