2,001
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Estimation of traffic density based on past density information for adaptive traffic management
Traffic congestion which causes economic, environmental and even individual psychological troubles not only in Turkey but all over the world, is a very serious problem. Developed intelligent traffic systems in recent years aim to produce solutions to this problem by monitoring the traffic and applying adaptive decision strategies based on estimations about the future situations. The core problem of these systems consists of the estimation of traffic density reliably. In the literature part of the thesis we will summarize the most commonly used density estimation methods. In the application part of the thesis we will examine four different algorithms proposed for traffic density estimation which are inspired by the methods used to estimate the spectral holes in cognitive radio applications. Data used in this study is received from Istanbul Traffic Control Center and has been converted into ternary and binary versions depending on the average speed of the traffic flow. In the proposed algorithms, density state at the 60th minute of the considered road is estimated by looking at the past 50 minutes of density data of the same road or adjacent two roads. Different simulations have been performed using these algorithms and results are evaluated based on several performance criteria. Keywords: Density estimation, traffic, congestion, cognitive radio
Endüstriyel amaçlı lineer makas kontrolü ve optimizasyonu
Günümüzde otomatik kontrole dayalı üretim, modern sanayinin temel yapıtaşıdır. Gelişen teknolojiyle beraber firmaların kaliteli, daha ekonomik ve seri bir şekilde imalat yapabilmeleri gerekmektedir. Bu bağlamda, endüstriyel otomasyon ve robotların kullanıldığı uzman sistemlere olan ihtiyaç artmaktadır. Seri malzeme üreticilerinin çoğunda halen son ürün ebatlama için dayama yöntemiyle hizalanan ürün durdurularak kesme işlemi yapılmakta ve kesim bittikten sonra arkadan ürün akmaya devam etmektedir. Bu şekilde üretimin zaman ve maliyet açısından ne kadar zarar getireceği aşikar olmakla birlikte hali hazırda kullanılan lineer makas uygulamalarının hala teknik altyapıdan uzak, yazılım ve elektronik kontrol donanımı bakımından eksik olduğu gözlemlenmiştir. Endüstride halen kullanılmakta olan lineer makas uygulamalarında öngörülen iki temel sorun bulunmaktadır. Bunlar; çıkan ürün boyunun hata oranının yüksek olması ve birim zamanda çıkan ürün sayısının az olmasıdır. Bu çalışmada; bu iki temel soruna yönelik araştırma yapılmış, hareket halindeki malzemelerin istenen boyutlarda en az hatayla otomatik olarak kontrollü bir biçimde kesilmesi için algoritma geliştirilmiştir. Programı yazılan makine uygulaması sanayide denenmiş ve +/- 0.2 mm boy hassasiyetle, emsallerine göre birim zamanda iki kat ürün çıkardığı görülmüştür.
Abdominal image segmentation and visualization using hierarchical neural networks
Medical imaging modalities can provide very detailed and informative mappings of the anatomy of a subject. Therefore, diagnostic imaging has become an important tool in medicine by increasing knowledge of normal and pathological anatomy, so helping diagnosis and planning treatment. These detailed and informative mappings can be processed to extract the information of interest instead of dealing with whole data. Development of tools and techniques to accomplish information extraction and rendering that information can be grouped under the fields of image segmentation and visualization. These two fields are strongly related with each other and they play a vital role in numerous radiological imaging applications such as the quantification of tissue volumes, diagnosis, localization of pathologies, study of anatomical structures, treatment planning, computer aided surgery and medical education.Segmentation depends highly on the specific application, imaging modality, and other factors such as artifacts, motion, partial volume effects and noise. Imaging of human abdomen is one of the challenging application areas of segmentation due to the highly overlapping intensity ranges of organs of interest. Therefore, selection and development of an appropriate segmentation method depends on the requirements of the problem and organ of interest.On the other hand, the goal of medical visualization is to produce clear and informative pictures of the important structures in a data set but simple approaches have limited performance on visualization of abdomen. Volume visualization can be used either directly with the whole volume data or after a segmentation algorithm. For both cases, volume rendering is an important technique since it displays 3-Dimensional images directly from the original data set and provides "on-the-fly" combinations of the selected image transformations such as opacity and color. The only interactive part during the generation of the volume rendered medical images is the Transfer Function specification, therefore it is important to design effective tools for handling this parameter.For segmentation and visualization tasks discussed above, developing new methods, algorithms, and applications that can be used in medical image segmentation is necessary to use 3-D volume visualization more effectively in diagnosis, treatment planning etc. During the development of these methods, robust and stable query and retrieve from different storage media, ability of manipulating 2-D/3-D images and proper visualization of the results are necessary. Flexible tools and libraries are needed to revisit already-solved problems, to re-develop existing programs, or to rapidly implement and test new algorithms which can save these researchers? time and effort.In this thesis, novel studies on segmentation, interactive visualization of medical images and studies on their implementation are presented. First of all, a robust and patient oriented segmentation algorithm is developed for pre-evaluation of liver transplantation donor candidates. For the, enhancement of the visualization of abdominal organs, a new domain and a technique for multi-stage approximation to this domain, which is then used for transfer function specification for volume rendering, are introduced. Finally, the developed liver segmentation algorithm is implemented as an application of a more general framework on object based medical image segmentation and representation.
GSM 900/GSM 1800/CDMA 2100 frekanslı radyo dalgalarının ormanlık alanda ışıma davranışının incelenmesi
Gelişen iletişim teknolojileri ile çeşitli frekans ve modülasyonlarda yayın yapan baz istasyonları kapsama ve kapasitenin önemli olduğu bir haberleşme sisteminin gerekliliğine işaret etmektedir. Bu yüzden doğru yapılan bir ışıma modellemesi en kaliteli hizmetin en uygun koşullarda verilmesi için temel şarttır. Işıma modelini oluşturan temel kıstaslardan biride sinyalin yayıldığı ortamdır. Bu yüzden en doğru şekilde baz istasyonlarını konumlandırmak isteyen servis sağlayıcı firmalar istasyonun servis verdiği çevresel koşullara en uygun ışıma modelini kullanmak istemektedirler. Bu çalışmada hücresel bir baz istasyonu ile aynı şekilde çalışan genliği ve polarizasyonu bilinen bir yönsüz dipol anten kullanarak belirlenen frekans (GSM 900, GSM 1800 ve CDMA 2100) ve modülasyonda (GSM-CDMA) elektromanyetik dalgalar üreten bir verici vasıtasıyla ormanlık alanda ışıma mekanizması incelenmiştir. Ölçüm için kullandığımız alıcı sistem verici sistem ile kilitlenebilme özelliğine sahip bir yazılım (NEMO) içermektedir. Ölçüm sonuçları ACTIX adı verilen bir program ile görsel tablolara ve koordinat bazlı haritalara dökülerek analiz edilmiştir. Yaptığımız ölçümleri yinelenerek hata payının azaltılması sağlanmıştır. Ölçümler deneysel yöntemle bir ışıma modeli elde edilmesinde kullanılmıştır.
GSM 900/GSM 1800/CDMA frekansı radyo dalgalarının bina içi ışıma davranışları
Günümüzde kablosuz iletetişim tekniklerinin hızlı gelişmesi sonucu gezgin haberleşmenin önemi her geçen gün artmaktadır. Ses ve veri kullanıcılarının artması sonucu cep telefonu operatörleri özellikle dahili kapsama diye nitelendirilen bina içlerindeki 2G ve 3G kapsamaları arttırma eğilimine girmişlerdir. Bu durumun sonucunda bina içi mikro hücre sayısı önemli oranda artmıştır. Diğer taraftan, şehir merkezlerinde dahili mikro hücre sayısının artması sonucu dahilden hariciye olan girişim, EMG (Elektromanyetik Girişim) problemlerine neden olmuştur. Bu nedenle gezgin operatörlerin şebeke kurulumunda dahilden hariciye olan girişimi de dikkate almaları ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Literatürde hariciden dahiliye ışıma ile ilgili bir çok çalışma olmasına karşın, dahilden hariciye doğru ışıma ile ilgili yapılan fazla çalışma yoktur. Bu tez çalışmasında, deneysel teknikler kullanılarak, GSM900, GSM1800, ve CDMA2100 frekansındaki radyo dalgalarının bina içinden bina dışına (dahiliden hariciye) şaçılma davranışları incelenerek ölçümsel saçılma modeli geliştirilmiştir.
Miyokard iskemi tanısı ve şüphesi olan hastalarda sempatovagal denge değişiminin analizi
Bu çalışmada miyokard iskemi tanısı ve şüphesi olan hastalarda, sempatik- parasempatik denge değişiminin etkileri ileri düzey spektral kestirim metotları kullanarak elde edilmiştir. Sonuçlar normal sinüs ritmine sahip kişilerle karşılaştırılarak hastalık için etken ve seçici bir parametre bulunması üzerine çalışılmıştır. Klasik spektral analiz yöntemleri, ayrık dalgacık dönüşümü ve dalgacık paket dönüşümü kullanılarak miyokard iskemi tanılı hastalar ve normal sinüs ritmli kişilerin KHD kayıtları analiz edilmiştir. Her iki grup için sempatovagal denge değerleri hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Hastalık için baskın alt bantları belirlemek amacıyla; alçak ve yüksek frekans bölgesinin tümünde yapılan analizler dışında AF ve YF bölgesindeki tüm düğümler pencereleme metodu ile detaylandırılmıştır. DPD metodu ile analiz edilen pencereler hasta grup için daha küçük ve etkin frekans aralığı belirlememizi sağlamıştır. SD değerlerinin kullanımı ile MI hastaları ile normal sinüs ritmli kişiler arasındaki ayırt edici noktalar tespit edilmiştir.
Enerji nakil hatları çevresinde oluşan elektrik ve manyetik alanların yapay sinir ağları ile belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, Enerji İletim Hatlarının çevresinde oluşan elektrik ve manyetik alanların belirlenebilmesi için yeni bir yaklaşım olarak Yapay Sinir Ağları kullanılmıştır. İlk olarak iletim hatları etrafında oluşan elektrik ve manyetik alan değerleri ölçülmüş, daha sonra Çok Katmanlı Yapay Sinir Ağı modeli kullanılarak enerji iletim hatları etrafında oluşan alan seviyeleri tahmin edilmiştir. Ayrıca elektrik ve manyetik alanların analitik hesabında sırası ile Yük Benzetim Yöntemi ve Biot Sawart Yasası kullanılmıştır. Çalışmada Türkiye de kullanılan tipik 31.5 kV, 154 kV ve 380 kV güç iletim hatları seçilmiştir. Bu hatların çevresinde oluşan elektrik ve manyetik alan seviyelerinin Yapay Sinir Ağı ile yüksek doğruluk da tahmin edilebileceği gösterilmiştir. Yıllık güç talebine bağlı olarak, bu güç hatları için alan seviyeleri hakkında yeni bilgilere ulaşılmıştır. Bu çalışma ile elde edilen sonuçlar, elektrik ve manyetik alanların biyolojik etkileri konusundaki araştırmacılara referans olacaktır.
Plazma tekniği ile kaplanmış katmanlı ekranların incelenmesi
Bu çalışmada elektronik aygıtlar üzerine olumsuz etkileri olan elektromanyetik girişimin engellenmesine yönelik, ekranlama ve ekranlama verimliliği konuları incelenmiştir. Katmanlı ekran yapılarını oluşturan kaplanmış ekran malzemeleri, kaplanmış malzemelerin oluşturdukları ekran yapıları ve bu yapıların bilgisayar ortamında modellenmeleri gerçekleştirilmiştir. Modellemelerin sağlıklı yapılabilmesi için düzlemsel dalga ve ekranlar üzerindeki açıklıkların ekranlama verimliliği üzerine etkileri de incelenmiştir.
Kornea nakli için esnek hesaplama teknikleri ile otomatik öncelik belirleme sistemi
Corneal blindness is one of the most important reasons of blindness worldwide. The corneal transplantation surgery is currently the only effective solution for this disease. The selection of the adequate transplantation candidates for an available cornea relies on the decision of the surgeon, who generally uses features including but not limited to the age, interval of vision loss, and visual acuity as the decision criteria. Due to the severe lack of donors, the large number of candidates causes long waiting lists, which makes the selection process tedious, time consuming and error-prone. Therefore, the development of an automatic priority system for determining a set of appropriate candidates for an available cornea is necessary. In this study, such a system is developed using a new neural network based approach. Several features are used as the input of the system during the training. For the application phase, a tournament based classification strategy, which allows fast and reliable selection of the best candidates, is developed. The application of the system to an expert generated waiting list shows promising results in terms of decision performance and speed.
Computer analysis of retinal images for vessel anomaly detection
Many important eye diseases, as well as systemic diseases such as diabetes, hypertension and arteriosclerosis manifest themselves in the retinal. An automatic analysis of the vascular system of the retina can assist to monitor the effects of corresponding diseases on the visual system. In this thesis, we have presented the robust method for retinal blood vessel segmentation and an automatic algorithms for analyzing the vessel network with regard to the vessel diameter and tortuosity. A supervised method is presented for segmentation of retinal blood vessels using an ensemble classifier of random forest decision trees. The 17 dimension feature vector is constructed for successfully handling the both normal and abnormal retinal images with different kind of lesions. Forty images of the retina from DRIVE database and twenty images from STARE database are used to evaluate the performance of the method. The results of performance metrics illustrate that the proposed method outperforms most of the other segmentation methods. Moreover, our method needs fewer samples for training than other methods and it is independent to the training set as it offers a better performance in the cross-training section. The automatic method for measuring the retinal vessel width and tortuosity is also presented based on the vessel edges and centerline in order to analysis the vessel network and monitor the presence of different abnormalities in the structure of vessels. This application may assist to quick diagnosis and treatment planning in the clinical procedures.
Theories and applications of synchronous digital hierarchy systems
The evolution of networks in telecommunications has brought on the importance of communication technologies to obtain high performance transportation networks. Nowadays, The Synchronous Digital Hierarchy multiplex technology is generally well suitable for the optical communications network solution in utility public communication systems. Highly standardized Scynchronous Digital Hierarchy defines for modern multiplexer technology, though it provides support for investments and protocols as well. Integrated management features make Scynchronous Digital Hierarchy networks very reliable, which ensure fast and high availability times, as well as quick reconfiguration in faults. In this thesis, we evaluated the Bit Error Rate (BER) performances of Synchronous Digital Hierarchy System with an interconnected multi ring architecture overlaid over an optical mesh network. Firstly, we tested the Bit Error Rate (BER) in the introduced path over the real Synchronous Digital Hierarchy System onto a digital transmission center in Türk Telekom İzmir. In the second part of the study the whole Scynchronous Digital Hierarchy Communication System is computer simulated and than the Bit Error Rate (BER) of the System is determinated. It is shown that the simulation results are very close to the evaluated test results.
Tek faz anahtarlamalı güç kaynakları için düşük maliyetli aktif güç çarpanı düzeltmesinin teorisi ve pratik uygulaması
Bu çalışmada, tek yada çok çıkışlı, tek fazlı anahtarlamalı güç kaynaklarının (SMPS: Switching Mode Power Supply) giriş bölümünde bulunan güç faktörü düzeltme (PFC: Power Factor Correction) katı için, mevcutta entegre (IC: Integrated Circuit) kullanılarak yapılan aktif PFC çözümü yerine IC?siz aktif PFC çözümü tasarlanmış ve bu sayede şebekeden çekilen akımın dalga şeklinin şebeke gerilimi ile aynı fazda ve sinüzoidal olması sağlanmıştır. Aktif PFC işlemi için mevcut tasarımlar, IC firmalarının uygulama notları incelenmiş, sabit işlem oranı (Duty) ile Pspice simülasyon programı kullanılarak sonuçlar analiz edilmiştir. Devamında, PFC IC?sinin yaptığı süreksiz iletim modu (DCM: Discontinuous Conduction Mode) tetiklemesi için IC yerine tasarlanan transistörlü RC faz kaymalı osilatör devresi simülasyonda kullanılmış ve sonuçları incelenmiştir. Simülasyonu yapılan sabit Duty ve transistörlü RC faz kaymalı osilatör?lü devreler pratikte de baskı devre kart (PCB: Printed Circuit Board) üzerinde kurulmuş ve simülasyon ile deneysel sonuçları karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlar, mevcutta bulunan IC?li aktif PFC devreleri ile kıyaslanarak tasarlanan devrenin ilgili regülasyonlara uygunluğu incelenmiştir. Bu çalışma, tasarım topolojisinden bağımsız olarak SMPS?lerin PFC katında maliyet azaltıcı bir çalışma olup, uluslararası regülasyon olan IEC 61000-3-2 limitleri dahilindedir. Deneysel olarak; güç faktörü (PF: Power Factor) 0.959, toplam harmonik bozulma (THD: Total Harmonic Distortion) %30.28, çıkış gücü 75W, çıkış gerilimi 400V DC, verimi %92.09 olan ve DCM çalışan bir yükseltici tip çevirici (Boost Converter) yapılmıştır. Sabit Duty ile tetiklemeli PFC?ler ile ilgili akademik çalışmalar yapılmış olmasına karşın, sabit Duty üreteci (PFC katı mosfet?i süren sinyal üreteci) olarak transistörlü RC faz kaymalı osilatör devresi daha önce kullanılmamıştır.
Çıkış gücü ayarlanabilen, akım beslemeli led sürücü devresi tasarımı
Son yıllarda yarı iletken teknolojilerindeki gelişmelerin yanında enerji verimliliğine verilen önem de giderek artmaktadır. Birçok teknolojik alanda LED kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır. LED'lerin düşük enerji tüketimi, uzun ömürlü ve çevre dostu olma gibi avantajlarından dolayı özellikle aydınlatmada kullanımı yaygındır. LED'lerin daha verimli ve kararlı bir şekilde kullanılması için kullanılan sürücü devre oldukça önemlidir, bu nedenle günümüzde birçok sürücü devre tasarımları yapılmıştır. Bu çalışmada da akım beslemeli, çıkış gücü ayarlı, paralel rezonans sürücü devre tasarımı gerçekleştirilmiştir. Devre girişi akım beslemeli olduğundan giriş akımı daha sabittir ve daha az harmonik bileşen içermektedir. Devrenin rezonans kısmında manyetik etkileşimli bobin kullanılmıştır, bu bobin ile yük ve anahtarlama kısmı arasında elektriksel izolasyon sağlanmıştır. Devrede anahtarlama kontrolü sürücü entegre ile yapılmıştır. LED sürücü devrenin çıkışına bağlanan bir manyetik denetimli bobin sayesinde çıkış gücü %50 oranında ayarlanabilir hale getirilmiştir. Böylece 22.5 kHz anahtarlama frekansında, 33 Watt çıkış gücüne sahip, düşük maliyetli, basit yapılı ve çıkış gücü %50 oranında ayarlanabilir LED sürücü devresi tasarlanmıştır.
Parkinson hastalarında hareket bozukluğunu değerlendirmeye yönelik donanım ve yazılım geliştirilmesi
Spastisite, kişinin beyin ve spinal korttaki lezyonlar nedeniyle oluşan rahatsızlık olarak tanımlanmaktadır. Rahatsızlığın derecesinin değişmesine göre kişinin günlük hayatına müdahale edebilen bir hal almaktadır. Bu sebeple spastisitenin ölçütlerinin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Ölçüt olarak en yaygın kullanılan yöntem Ashworth kriteri olarak adlandırılan yöntemdir. Ancak bu yöntemin yetersiz kaldığı açıktır. Bu sebeple spastisite ve rijiditenin değerlendirilmesine yönelik çalışmalar sürmektedir. Bu kapsamda spastisite ve rijiditenin açısal olarak değerlendirmesine yardımcı olabilecek bir cihaz tasarımı gerçekleştirilmiştir.
Devetabanı ve manolya yapraklarının x-bandı dielektrik sabitlerinin ölçümü ve modellenmesi
Mikrodalga teknolojilerinin (haberleşeme ve uzaktan algılama alanlarında) modellenmesi, simülasyonu ve uygulamasının yapılabilmesi için test altındaki malzemenin dielektrik özelliklerinin bilinmesi temel bir gerekliliktir. Bu nedenle, bitki örtüsünün temel bileşenlerinden olan yaprağa ilişkin dielektrik özelliklerinin belirlenmesi ihtiyacı vardır. Bitkilerde dielektrik sabiti barındırdığı su oranıyla doğrudan ilişkili olup ampirik yolla tespiti mümkündür. Tüm bitki yapraklarını kapsayan genel bir teorik matematiksel modelden bahsetmek olası değildir. Bu çalışmada devetabanı ve manolya yaprakarından kesitler alınmış ve yaprağın kurumasına paralel olarak, X-bandı bölgesinde S11 ve S21 değerleri ölçülmüştür. Ölçülen S-parametrelerinden yararlanarak yayılma sabiti hesaplanmıştır ve yayılma sabitinden yararlanarak da 7 GHz – 9,2 GHz frekans aralığında dielektrik sabitinin frekansa bağlı değişimi incelenmiştir. Benzer şekilde yaprakların su oranına bağlı dielektrik sabitlerinin değeri de bulunmuştur. En nihayetinde, her iki sonuç birleştirilerek aynı anda hem frekansa hem de yaprağın su oranına bağlı ampirik dielektrik sabiti formülü elde edilmiştir.
Comparing two different slip energy drives used in wecs based on fuzzy logic controller
This thesis analysis and compare two types of slip energy systems in aspect of speed control under fuzzy logic PI controller for power quality issues. Both systems have been used in wind energy conversion systems. Harmonic currents injected to the power system are investigated as well as the other measures taken into consideration.Simulations are carried out in MATLAB / Simulink and application software is written in TMS320F2812 eZdsp by using C language. Their advantage and disadvantage and working principles is examined.
Automation of the water distribution systems using SCADA
The water distribution system is the essential link between the water supply source and the consumer. This system often consists of a large number of components such as water reservoirs, booster pumping stations, and water treatment plants. The components should be controlled and monitored continuously for providing treated water to be delivered to consumer tap.Nowadays, technologies of SCADA are widely used in control systems in industrial automation. SCADA systems provide monitoring of water production and distribution systems that are geographically distributed to the extensive areas. These systems are used not only in most industrial processes as water distribution systems, but also in some experimental facilities such as nuclear fusion. High-integrity SCADA system applications also include the electric power transmission and distribution, the natural gas distribution, the railway, and the telecommunication area.In this study, firstly, water distribution system components are researched that used in urban water network system, and technical specs of these components are given. In the later chapters, standard and technical specs of SCADA systems and their major components, required control equipments for planning a SCADA system, sensors, RTUs are explained in detail. Lastly, planning and automation of the system is designed for a booster pump station model. This station has four motor-pumps and a large number of detectors. A microprocessor based Remote Terminal Unit (RTU) is used in order to control motor-pumps and get feedback from the booster pump station. The designed automation system includes both hardware and software configuration.
Video dizileri için hareket kestirimi
The aim of this study is to investigate, evaluate and compare the methods of motion estimation and develop a new approach to the motion estimation.In this thesis, two main approaches to the motion estimation, spatial domain research and frequency domain research, have been investigated and several methods in these categories have been implemented. The methods include all well-known block matching algorithms, differential-gradient based techniques and phase correlation based methods. I have also developed and implemented a new hierarchical phase correlation method with adaptive threshold.Twenty pairs of pictures have been used in order to evaluate all the implemented methods. Power Signal Noise Ratio (PSNR), computational load and entropy performances of each method are calculated and compared in detail.The motion estimation techniques is also used in 100/120 Hz TV applications which double the input frame rate using motion based frame interpolation. I have designed and implemented an application for such frame rate conversion task. My application produces new intermediate frames after finding the motion vectors of blocks between successive frames. So there are twice as much frame and consequently this provides a judder-free and fluid motion in the video sequences.
Electronic circuit design for audio noise elimination
As we all know, today?s converged portable multimedia devices have more and more features integrated into their smaller systems. Audio is a basic feature of any system marketed with multimedia capability. Engineers often put more focus on portable multimedia devices that have features such as wireless connectivity, video processing, image capture and display. Hence, audio circuits end up wedged in the system wherever space can be found among other components, resulting in mediocre or downrigth poor audio quality.There are many sources of poor audio quality in portable audio systems, but this thesis focuses on sources of audible noise on analog audio signals. Non-harmonically related noise, whether white(flat) or tonal, can be very annoying to the end user. White noise is perceived as a background hiss, which is very noticeable during quiet audio passages. Tonal noise can be perceived as a buzz, hum or whine, depending on the frequency content.Audio noise can be encountered in all audio visual equipment such as televisions, dvd players, home theatre systems etc. Although there are different techniques used to reduce the audible noise and to increase the audio quality in such systems, designing a system that is totally silent is almost impossible. In this thesis, a new technique is proposed to prevent the audio noise in portable audio equipments. This new technique is based on a circuit mounted on the motherboard of the equipment and it is intended to prevent extraneous noises emanating from speakers. The designed circuit is implemented on an LCD(Liquid Crystal Display) television and has reduced the audio noise significantly.
Electromagnetic immunity improvement of flat panel display driver board
Thesis will describe the hardware architecture of a FHD TFT TV (Full High Definition Thin Film Transistor Television) and the effect of different layout structures on the immunity of the television to RF (Radio Frequency) voltages at antenna terminal in details.Thesis also includes brief explanation of flat panel technology and processing blocks. Explanations of building blocks of a television and flat panel display structures are given before design stage. Electromagnetic compatibility (EMC) concept and the test procedures related with the thesis are explained before showing the effects of implementing different layout structures for better understanding of the design. Test reports with different layout structures and improvements are demonstrated. Design steps, considerations of a TV main board and layout solutions for improving the immunity to RF voltages at antenna terminal are defined in details through the thesis.
License plate segmentation in images
Vehicle License Plate Recognition Systems are used for automated recognition of vehicles. This system can be efficiently employed for traffic monitoring of roads, automated toll collection, entry surveillance of hospitals, military bases, official buildings, etc. The first and the important step in license plate recognition is the license plate segmentation. In this thesis, license plate segmentation systems for the vehicles which have license plate that conforms to Turkish License Plate Standards have been discussed.The first method introduced in this thesis is based on The Optical Character Recognition (OCR) system. In this method, recognizing the segmented characters in the images are aimed and histogram equalization and smearing algorithms are used for implementation of this system.The second method introduced in this thesis is based on determining high frequency coefficients within the image to find out license plate by wavelet transform. Performances of Haar and Daubechies filters are compared on that basis.The last method introduced in this thesis is based on edge detection method. Edge detection is done by Sobel operator and a moving frame is used to determine the candidate areas with a dimension similar with license plate. Finally, to find out the license plate, the area having the highest edge pixels is taken.
On applications of circuits systems and signal theory in systems biology
Nowadays, the biological researches include studies that being in cell and molecular level. All the same, the researches also consist of the system level studies instead of the studies which are related with the biological property of the organisms. The assumption of biological organism as a system and the representation of the components? functions satisfy the good understanding of organism. The changing in the study subject needs to a multidisciplinary working. The disciplinary that is present by this way is called as Systems Biology.The analysis of the structures and the dynamical equations of the common network motifs in biological networks satisfy to understand the functions of the biological organism in system level. Because controlling of the molecular structure by genetic information is a key role in studies such as diagnosis and therapy of disease, protein synthesis, drug treatment, the understanding of the functional and structural properties of the components in protein transcription networks is very important to control the network.In this study, the components of protein transcription networks in organisms are analyzed according to their structural and functional properties.
Classification of marble textures using neural networks and image processing methods
Marbles are used commonly in daily life for different purposes (building block, decorative material etc.). Classification of marble slabs according to usage purpose and quality is an important procedure. Generally human experts perform the classification procedure which is time consuming, costly and error prone. Therefore, automatic and computerized methods of classification are needed for stable and low cost procedure. In this thesis, an automatic classification method for marble slabs using image processing and artificial neural network methods, is studied under the scope of TÜBİTAK MAG 104M358 research project. Different image processing and neural networks strategies are investigated to achieve high classification performance and their performances are compared based on simulation results.
Comprehensive desing for controlling and modelling of an off-grid pv system at maximum power output
Using conventional energy sources causes air pollution and global warming at the present time. Many countries have conflict in sharing fossil-fuel-based sources. However, the sun has been a major energy source since the world exists. The energy that comes from the sun is to such a degree that it makes it meaningless to fight for the energy. The only thing to be considered is to find how to use it properly.Today, the solar energy is used widely in water boiling-heating and electricity generation. We are not interested in boiling and heating water, but the sun tracker that was designed and constructed in this study can be used for such operations.It is well known that the efficiency of photovoltaics that produces electric energy from solar energy is significantly low. The cost of photovoltaic systems is quite high. Considering all these disadvantages, doing work on photovoltaic systems that gets the most efficient results will decrease the cost of the systems while it increases the interest in these sources.This dissertation focuses on three significant subjects:First, the maximum power point of PV (Photovoltaic) panels was tracked using the linear region characteristic of semiconductor switches on a dc-dc chopper (Boost converter). Being so different from classical methods, this work presents a simple method that determines maximum power point without adding any additional circuit to power systems. In this method, the real MPP (Maximum Power Point) of the system is always determined in a precise manner by eliminating local MMPs. Being stable, fast and compatible with all the systems will increase its widespread usage.Second, a new tracker classification was developed considering advantages and disadvantages of existing trackers. Open and closed-loop methods were implemented separately on the prototype with a microcontroller. In open-loop, sun tracking is achieved by using geographical location, date and time information while sun tracking is achieved in closed-loop by evaluating the panel open circuit voltage. In addition, fixed and two-axis trackers were compared in performance with the measurements taken in sunny days. The correctness of the results was verified by means of a computer simulation. An important aspect of the work is that the tracker system in this prototype was implemented in an industrial type PV system with 1.75 kWp power.Third, battery types were mentioned shortly. The structure of the battery types and various charging techniques used widely in today?s PV systems were explained in detail. After the control system determines the maximum power level, batteries are fed from the chopper in the way that they get the most appropriate power from PV using various charging techniques.
Using kalman filtering methods for image restoration
A common problem in image processing is the restoration of an image from a given corrupted version. This problem is generally known as image restoration. There are various approaches to solve this problem like using restoration models or linear filtering. In this thesis, one of the linear filtering methods named Kalman filtering has been used for image restoration. For this purpose, two different image restoration scenarios have been defined and two different versions of Kalman filtering methods have been used for each of the scenarios. In the first part of the thesis, a simple scalar Kalman filter method is used for an image that contains multiple frames. In the second part of the thesis, a two-dimensional (2-D) full-plane block Kalman filter is used to restore noisy images. Simulation results are compared with some of the other restoration techniques.
Defence system modelling against computer worms
As computer networks become prevalent, the Internet has been a battlefield for attackers and defenders. One of the most powerful weapons for attackers is the computer worm. Computer worms are a self-propagating computer program that is being increasingly and widely used to attack the Internet. Because they spread extremely fast and usually install malicious code, computer worms are so dangerous.This thesis begins with definition, history and taxonomy. Also, it defines the structure and components of worms. It develops a life cycle model of worm defence, including prevention, prediction, detection and mitigation. It also discusses in detail about each of these techniques. It explains detection and defense techniques against to the computer worms. Group based model have been developed and discussed with the simulations results. It concludes that computer worms are dangerous but there are ways and means to mitigate their ill effects.
Heating control in smart clothes
With the new technologies, intelligent systems have been worked for many studies in recent years. These systems have been developed for different type of application area with the different functional ability. One of this area is textile industry. Intelligent systems have been applied with a wide frame in textile industry and improve day by day so fastly. New systems have been improved for textile industry as electronic substructures combine with textile material instead of basic textile materials, which reaction variously physical and chemical according to media temperature.One of these types of application is intelligent clothes, which use heat function according to media conditions. In the future, this kind of clothes will be more applicable in daily life. These clothes will be designed for especially people, who work outside. It is important that clothes need to supply their own basic clothes function but at the same time they need to supply their heater function with carrying of electronic body on the structure. Because of mobility of clothes body, studies are important about focusing on resisting and using time parameters of any intelligent clothes.In this project, heat functional clothes had been developed with carry on electronic property. Heater panels had been produced on the clothes by steal based conductor threads to supply heating function. Fit with the these panels, optimum power source, electronic user interface card, control card which activate or deactivate the heater panels and control the system and a waistcoat to carry all these materials, had been designed and produced. System had been tested on a thermal model and simulated cold media conditions.
Elimination of image blocking problem for single tuner IDTV applications
In this thesis, a specific dijital image blocking problem was solved for the single tuner IDTV application. A single hybrid tuner is used and the IF (intermediate frequency) output signals of the tuner are divided by two, as analog side (LCD-TV main board) IF input signals and digital side (digital module card) IF input signals. The digital module card is used for IF demodulating and MPEG (moving pictures expert group standard) decoding. The analog IF demodulating process is made in LCD TV main board. The hybrid tuner is located on that main board. The IF output of the tuner is carried to the digital module card by a cable. To distribute the IF output of the hybrid tuner to analog side and digital side and to use an IF cable for carrying the IF signal to the digital module card, impair the IF signal shape. In this thesis, the image blocking problem was solved. The source of the problem was found as impedance mismatching and IF signal impairing. The new high frequency emitter follower circuits were designed for solving this problem.
Data transfer over internet protocol
Session Initiation Protocol (SIP) is an application layer protocol which is generally used in ?voice over internet protocol? (VoIP) technology. This protocol is utilized in order to establish, modify and terminate variable kinds of sessions such as VoIP, videoconferencing or data. SIP is suggested as the signalling protocol of 3rd generation networks which increases its popularity and application area.Current trends in the telecommunication industry favour VoIP technology. In the future, this technology may substitute for ?public switched telephony network? (PSTN). Since PSTN network has been tuned for performance and evolved to become highly reliable with individual switches experiencing only a few seconds of downtime per year, the performance of VoIP network should be closer to the performance of PSTN in order to realize substitution of PSTN network. At that point, characterization of the performance of VoIP network becomes essential, which is directly related to the performance analysis of the SIP.In this paper, performance analysis is performed using an analytical model of SIP messaging with respect to varying arrival rates and service rates. The SIP messaging is modeled as a queuing network and performance analysis is based on this network model. The main performance criteria used in the analysis are total number of customers in the system and the mean waiting time. Real time SIP messaging data are obtained by using real server and clients systems and it is modeled as a known probability density function (PDF) by analytical analysis. This known PDF is used for realizing queuing network performance analysis. As a conclusion, the performance analysis of real time SIP messaging is realized.Keywords: Session Initiation Protocol, Queuing analysis
Reactive power compensation in distribution system
Thyristor controlled reactor is designed and analyzed to compensate the reactive power demand in balanced and unbalanced loads. The arc furnaces in the region of Aliağa-İzmir are considered the load in this type.This system is preferred in the application of reactive power compensation if the load is varying faster such that the traditional reactive power compensation algorithms having mechanical contactors are not fast enough. The system proposed here is used either with a fix capacitor or with the passive filter circuit.Simulations are carried out in MATLAB / Simulink and PSCAD. The application software is converted from MATLAB into TMS320F2812 eZdsp. The system is built at 3 kVAR rating in the Electrical Machines Laboratory. The PSPICE program is also used to design electronic circuit implemented in this work.
Uyku evreleri analizi
In this project, methods for extraction features and classification for sleep stage using EEG (Electroencephalogram) are presented. The algorithm consists of basically two modules, feature extraction and classification. Firstly, features used in the classification step are extracted. In the beginning of feature extraction, segmentation is applied for breaking down the signal into fixed sections to match with the labels. Then the parameters are extracted from these fixed sections. The extracted features are the parameters of Hjorth, harmonic parameters, the relative band energy ratios and the parameters that are obtained by applying wavelet packet transformation (WPT). Then all these extracted features are used in the classifiers which are constructed by using k-nearest neighbor, multilayer neural network and linear discriminant analysis.
SMPS buck converter design for portable devices
This thesis develops estimation and efficiency maximization techniques in Synchronous SMPS Buck Converters. The target applications are voltage regulators for microprocessors used in battery powered systems. Overall system efficiency is a critical design parameter in battery powered systems. It affects both the battery capacity requirement and the end product's run time.The circuit that delivers power to the microprocessor is usually called a Voltage Regulator Module (VRM). The preferred architecture for this power converter is the buck converter with synchronous rectification. This architecture reduces the ripple both of the output voltage and the input current, allowing for smaller filter components. Because of switching and components used in converters, power losses emerge. Losses that appear in every stage of switching buck converters are investigated. Gate drive optimisation and efficiency maximization techniques are introduced. To obtain higher efficiency at light loads, some control circuits should be used. Pulse Frequency Modulation(PFM) is a control method to stabilize output voltage by improving power supply efficiency at light loads. Besides, some short circuit protection methods are mentioned.At every stage of thesis, experimental results are presented, showing maximized efficiency even at light load, and optimized gate drive on Intel Montevina Platform Notebook Computer Double Data Rate (DDR) Memory voltage rail.
Endüstriyel bir tesisin elektrik enerjisi talebinin hibrid güç sistemiyle karşılanmasının teknik ve ekonomik açıdan incelenmesi
Günümüzde artan nüfusa ve gelişen teknolojiye bağlı olarak enerjiye olan talep her geçen gün artmaktadır. Artan bu talebi karşılamak amacıyla yeni enerji kaynaklarına yönelmek bir zorunluluk haline gelmiştir. Fosil yakıtların hızla tükeniyor olması ve insan oğlunun çevreye duyduğu hassasiyetten dolayı Yenilenebilir Enerji Kaynakları (YEK) bu gereksinime cevap verir hale gelmiştir. Bu kaynaklar ise atmosferik koşullara bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Bu değişiklik ise enerji üretiminde "güvenirlilik" ve "süreklilik" gibi bir takım problemleri beraberinde getirmektedir. Bu olumsuzlukları ortadan kaldırmak amacıyla hibrit güç sistemlerinin kullanımı önerilmektedir. Bu amaçla çalışmada kullanılmak üzere örnek bir büyükbaş hayvan çiftliği belirlenmiş. Bölgedeki sığır biyokütle rezervleri hibrit güç sistemlerine dâhil edilerek sistem güvenirliliği ve sürekliliği artırılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada Afyonkarahisar'ın Salar köyünde bulunan sığır çiftliği işletmesinin elektrik enerji ihtiyacını karşılayacak güneş, rüzgâr ve biyogaz kaynaklı hibrit güç sistemleri modellenmesi üzerinde çalışılmıştır. Güneş enerjisi modellemeleri PVsyst ve PV*SOL programları ile, hibrit güç sistemi modellemesinin ise HOMER yazılımı programı kullanılarak modellemeler yapılmıştır 20 yıllık hayvan nüfusu ve yük değer değişimleri Genetik Algoritma (GA) tarafından tahmin edilerek, sürdürülebilir enerji ve çevre hedefleri dikkate alınarak hibrit güç sistemleri modeli farklı senaryolar altında incelenmiş ve ekonomik parametrelerdeki değişimler dikkate alınarak analizler yapılmıştır.
Araç farları için dinamik bir model üzerinden otomatik kontrol yöntemiyle yeni bir far sistemi geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında mevcut otomobillerde kullanılan standart far teknolojisine alternatif olarak daha sofistike bir far tasarımı yapılmıştır. Bu tasarım düşük ışık koşullarında kısa ve uzun farların dinamik olarak kontrol edilmesini sağlayarak daha güvenli bir sürüş ortamı yaratmaktadır. Bu amaçla LED'lerin hücresel kontrol esnekliğinden yararlanılmıştır. Kullanılan sensörlerin ve şerit tespit sisteminin, araç farlarının pozisyon kontrolünü sağlayabilmesi sayesinde de topografya fark etmeksizin eğimli ve virajlı yollarda görüş açısı doğrultusunda aydınlatma sağlanmıştır. Aynı zamanda sürücünün gece sürüşlerinde trafik işaretlerini görmeme ihtimalini ortadan kaldırmak adına makine öğrenimine dayalı olarak trafik işareti algılama teknolojisi sisteme entegre edilmiştir. Oluşturulan sistemin far pozisyonunu yukarı aşağı ve sağa sola ayarlayabilmesi, araç tespiti ile kısa hüzmenin yanında uzun hüzmenin de karşıdan gelen sürücüyü rahatsız etmeden kullanabilmesi, trafik işaretini tanıyabilmesi ve bunu sürücü ekranında gösterebilmesi kaza için oluşabilecek birçok etkeni ortadan kaldırmıştır. Ayrıca gece araç algılama ve trafik işareti tanıyabilme fonksiyonları için makine öğrenimiyle oluşturulan modeller sistemin doğruluk oranını doğrudan arttırmıştır.
Effect of wind turbines on power system operation
In this thesis, effects of wind energy conversion systems on power system operation and vice versa is investigated by a case study of the wind farm. The electrical model of 12 wind energy conversion systems equipped with wound rotor induction machine is developed. After model verification on one machine, whole model of wind farm and power system , including point of common coupling, is used for simulation for power quality analysis.Site measurement was carried out at the point of common couplig as a part of project, ?Power Quality National Projects- Mobile Power Quality Measurements?. The measured results are used for model verification. Wind speed measurement result, which is used as input data in simulation, is obtained from wind farm operators. Effects of wind farm on power system operation is evaluated by the help of simulation results and site measurement results.Like in other countries, which have particular wind energy conversion system in their power system, in Turkey transmission system operator needs grid codes for wind energy conversion systems. Contribution have been done in thesis for developing grid codes by the help of results obtained, and developing an aggregated model for wind energy conversion system having wound rotor induction machine and its drive.
Mikro şebekelerde yük ve yenilenebilir enerji kaynakları tahminine dayalı ekonomik yük dağıtımı
Hızla büyüyen dünyada elektrik enerjisine olan talep giderek artmaktadır ancak enerji ihtiyacını karşılamak için halen yoğun bir şekilde kullanılan fosil kaynaklar için durum aynı değildir. Bu nedenle her geçen gün popülaritesi artan yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji şebekelerine entegrasyonu önemli hale gelmiştir. Özellikle fotovoltaik ve rüzgâr gücündeki hızlı gelişmeler mikro şebeke kavramının gelişmesinde büyük rol oynamıştır. Mikro şebekeler yüklerinin enerji ihtiyacını bünyesinde bulunan dağıtık üretim kaynakları aracılı ile sağlayan yapılardır. Mikro şebekeler ana şebekeden tamamen bağımsız işletilebileceği gibi dağıtık üretimin cevap veremediği enerji talebini gidermek adına enterkonnekte şebeke ile bağlı olarak da çalışabilir. Bunun tersi olarak yenilenebilir üretimin fazla olduğu koşullarda mikro şebeke talep fazlası enerjiyi ana şebekeye aktararak ekonomik gelir sağlayabilir. Mikro şebeke yüklerinin enerji ihtiyacı yoğunlukla yenilenebilir enerji kaynakları aracılığı ile karşılanır. Ancak bu kaynakların hava koşullarına bağlılığı mikro şebeke için enerjide süreklilik sorunları oluşturabilir. Bu nedenle şebeke yüklerinin tahmini ve dağıtık üretim kaynaklarının operasyonun bu tahmin doğrultusunda planlanması sürdürülebilir güç için önem taşır. Bu çalışmada bir mikro şebekenin geçmiş dönem yük verileri ve hava durumu verileri kullanılarak kısa dönem yük tahmini yapılmıştır. İstatistiksel ve makine öğrenmesine dayalı tahminler performans metrikleri ile değerlendirilerek bu mikro şebeke için hata payı en düşük tahmin algoritması belirlenmiştir. Çalışmanın devamında yük profili oluşturulan mikro şebekenin farklı senaryolar üzerinden ekonomik analizleri yapılarak en düşük maliyetle elektrik üretimi sağlayan durum belirlenmiştir. Yirmi beş sene için projelendirilen mikro şebeke için yatırım analizi yapılarak senaryolar arasındaki nakit akış farkı irdelenmiştir. Çalışmanın sonucunda tasarlanan yeni mikro şebekenin mevcut şebekeye oranla daha ekonomik olarak enerji ürettiği ve yatırım maliyetini kısa bir sürede amorti ettiği görülmüştür.
Representations of musical instrument sounds for classification and separation
In this thesis the representations for classification and separation of musical instruments are presented. The aim is to extract characteristic information from sounds of musical instruments or their mixtures, in order to identify, discriminate, and label for transcription of music. For this purpose, time-frequency representations are of interest which capture the discriminative properties of the musical signals changing both in time and frequency. Considering the auditory scene composed of the sounds generated from musical instruments as a special case of cocktail party problem, a solution for single channel blind source separation problem using independent component analysis is presented. As with wavelet ridges, the main contribution includes new features for musical instrument classification, and evaluations of the features using multi-class classifications performed with support vector machines. The distribution model parameters obtained from directly time samples and time-frequency representation coefficients are shown to contain an abstract information leading to classification of instruments. Finally, with the use of a kernel-based autocorrelation function named as correntropy, a basic characteristic information namely the fundamental frequency of musical instrument signals is extracted.
LED technologies in energy efficient applications
In this thesis, a quarter part of 21? LCD backlight is done with rgb leds. The thesis consists of designing and analyzing the power board, the driver board and the led board. For the power board the buck converter topology has chosen for easy implementation and a microcontroller 16F877 was used to generate pwm signal for the mosfet. Using microcontroller makes the system more stable according to analog circuits.The most important thing is the heat, that the driver IC?s (TLC5941 in this thesis) generate when there is excess voltage on them. The microcontroller is also used to prevent the IC from this voltage. The driver IC?s requires control signals, to determine the current value and the brightness of leds. These control signals generated with another 16F877.Simulations are carried on Proteus ISIS 7. The application software is converted from Pic Basic Pro into hex files. The system pcb design was done with Proteus ARES 7.At last the consuming energy was measured and compared with the same size of CCFL backlight TV.
PCB design and internal wiring with reduced EMI (electromagnetic interference) for flat Tv applications
In this thesis, a design guide constructed with theoratical info for tv applications with a low electromagnetic interference which is almost mandatory in recent times for both technical benefit and commercial trading. This report recommendates fruitful ideas for design and troubleshooting.Electronic products may often unexpectidely produce radio?frequency (RF) energy. Therfore, these kind of devices have the potential of causing unwanted interference with this energy, which is called Electromagnetic Interference (EMI). EMI is actually the process by which disruptive electromagnetic energy is transmitted from one electronic device to another via raidated or conducted paths. TV is one of the most used electronic product in daily life. And it?s used with other electrical and electronic products in the areas of concern when unintentional sources of RF energy may be observed. As digital and high-frequency systems are increasingly developoed in TV applications and other consumer products, EMI becomes a wider concern.In this thesis, a design approach for TV applications is constructed in order to save time and money. According to regulations in Europe, it is necessary to pass some tests related to EMI to take a place in Eurepean market. This feature of regulations is related electromagnetic compatibility (EMC). For those companies that send TV blindly to test-laboratory hoping the best and get their unit with failing results, it becomes the responsibility of someone back at the factory to tackle this problem. Therefore a guidance is needed at this point .
Multiresolution image registration based on wavelet transform
Image registration is the process of estimating an optimal geometrical transformation between images. The main goal of image registration methods is to find transformation parameters between references and rotated and/or translated and/or scaled input images, assuming that affine geometrical transformation exists. In this thesis, a multi-resolution approach of wavelet transform (WT) has been used to perform image registration operation. Wavelet transform based image registration methods are iterative so optimization methods are needed to decrease computational time and increase robustness. Of the optimization methods, genetic algorithm (GA) and simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA) have been combined with multi-resolution scheme to overcome drawbacks of method. Normalized cross correlation and normalized mutual information have been used to measure similarity of images.Image registration implementations and performance tests have been performed in Matlab. In this thesis, five different application of wavelet transform based image registration have been implemented. These are full search algorithm with using normalized cross-correlation, simultaneous perturbation stochastic approximation based registration with using normalized cross-correlation and normalized mutual information, and genetic algorithm based image registration with using normalized cross-correlation and mutual information. Image registration methods have been tested with both noiseless images and noisy images. SPSA based method with using mutual information achieves high accuracy and gives the best results in terms of computational time.
Evrişimsel sinir ağları ile İHA tespiti: Yapay zekâ teknolojilerinin sivil İHA güvenliği için rolü
Bu araştırmada, son zamanlarda sivil insansız hava araçlarının (İHA'ların) kullanımının giderek artmasından dolayı savunma ve güvenlik açısından önemli bir endişe kaynağı haline gelen İHA'ların derin öğrenme ile tespit işlemi gerçekleştirilmiştir. Sabit kanatlı ve döner kanatlı sivil İHA'ların çeşitli görsellerinden oluşan bir veri seti oluşturulmuştur. Daha sonra veri setindeki bu görseller etiketlenerek derin öğrenme modellerine uygun formata dönüştürülmüştür. Literatürde sıkça kullanılan YOLOv5, YOLOv7, YOLOv8 ve güncel olan YOLOv10 derin öğrenme modelleri kullanılarak eğitimler gerçekleştirilmiştir. Eğitimler sonucunda YOLOv8 modelinin %97 başarı oranıyla diğer modellere göre daha iyi performans gösterdiği ortaya konulmuştur. PyQt5 kütüphanesi ve Qt Designer kullanılarak Windows masaüstü uygulaması geliştirilmiştir. Geliştirilen bu uygulama ile en iyi başarım oranına sahip model birleştirilerek sivil İHA tespiti gerçekleştirilebilen bir sistem tasarlanmıştır. Yapılan çalışma ile sivil İHA'ların tespit edilmesi için derin öğrenme modellerinin etkin bir şekilde kullanılabileceği gösterilmektedir. Elde edilen sonuçlar, güvenlik açısından önemli olan sivil hava araçlarının tespitinde kullanılabilecek etkili bir yöntem sunmaktadır.
WCDMA (wideband code division multiple access) radio network
With the mobile technologies getting in our lives, the humans have not only sent voice with theirmobile phone but also have wanted to benefit from the multimedia applications as receiving dataservices with their mobile phone.Data rate level per user supplied by radio network has also increased in proportion to the user?sdesires. By getting the third generation communication system, the data in high speeds can bedownloaded and inter active multimedia applications will also start to be used efficiently.For the radio networks behind the mobile technologies planned well is the most important factoreffect the coverage, capacity, and quality. It can be provided for the users to access network withhigh speeds wherever they are under coverage of a well planned radio network. While planningradio network, it is important to reach the demanded capacity, coverage and quality values withthe possible minimum base station.In this study, number of the stations needed for the radio network should be specified with thedetermined target coverage, capacity and quality values, and in order to place the points inholding the maximum level of radio network quality of these specified base stations about thirdgeneretion radio network city planing sample is done.
Fırçalı doğru akım motoru üzerinde zorlu harici bozucular altında pı kontrolörünün performans analizi
Otomatik kontrol sistemleri, modern mühendislik uygulamalarının temel bileşenlerinden biri olup; insansız kara, hava ve deniz araçlarından robotik sistemlere, endüstriyel üretim hatlarından CNC tezgahlarına kadar pek çok alanda yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu sistemlerin güvenilir, kararlı ve verimli çalışabilmesi, bünyelerinde yer alan kontrol mekanizmalarının başarısına doğrudan bağlıdır. Elektrik motorları ise, bu sistemlerde hareketin temel kaynağı olup; özellikle hız ve konum gibi parametrelerin hassas bir şekilde kontrol edilmesi, sistem performansının belirleyici unsurlarındandır. Bu çalışmada, fırçalı bir doğru akım (DA) motorunun hız kontrolü problemi ele alınmış ve sistem üzerinde deneysel uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Basit yapıları, uygun maliyetleri ve kolay kontrol edilebilirlikleri nedeniyle DA motorlar düşük ve orta güçlü uygulamalarda yaygın olarak tercih edilmektedir. Tez kapsamında, motor hız kontrolü için Oransal–İntegral (PI) tipi bir kontrolör tasarlanmış ve uygulanmıştır. PI kontrol yapısının temel amacı, motorun belirlenen referans hıza mümkün olan en kısa sürede, minimum hata ile ulaşmasını sağlamak ve sistemde kararlı bir yanıt elde etmektir. Ancak bu başarım, doğrudan kontrolör kazançlarının doğru belirlenmesine bağlıdır. Bu amaçla, kazançların (K_pve K_i) etkin biçimde ayarlanması için, doğadaki sürü davranışlarını temel alarak çözüm uzayında en uygun sonucu arayan, çok sayıda çözüm adayını paralel olarak değerlendirebilen Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) adlı sezgisel bir algoritmadan yararlanılmıştır. Çalışma iki ana deneysel aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, kullanılan DA motorun dinamik yapısını temsil eden matematiksel bir modelin çıkarılması hedeflenmiştir. Adım girişlerine karşılık alınan motor hız yanıtları analiz edilmiş ve PSO algoritması yardımıyla sistemin karakteristik parametrelerini yansıtan model başarıyla elde edilmiştir. Modelin geçerliliği, sabit referans sinyali altında sistem tepkileriyle karşılaştırılarak test edilmiş ve yükselme süresi, aşım miktarı, yerleşme süresi ve kararlı durum hatası gibi ölçütler açısından sistem davranışını gerçekçi biçimde yansıttığı görülmüştür. İkinci aşamada, geliştirilen PI kontrol yapısı Altera Cyclone IV FPGA platformu üzerinde gerçek zamanlı olarak uygulanmıştır. Manyetik enkoder ile sağlanan geri besleme sinyalleri dijital olarak işlenmiş ve sistemin hız kontrolü bu verilere dayalı olarak gerçekleştirilmiştir. Farklı PI kazanç kombinasyonlarının sistem yanıtına etkilerini değerlendirmek amacıyla, her bir durumda elde edilen referans hız (ω_Ref) ve gerçek hız (ω_Gerçek) verileri Python tabanlı analizler ile karşılaştırılmıştır. Çeşitli kazanç kombinasyonları için yükselme süresi, aşım, yerleşme süresi ve izleme başarımı gibi performans metrikleri kullanılarak karşılaştırmalı değerlendirme yapılmış ve nesnel performans tabloları oluşturulmuştur. Ayrıca kontrol kazançlarının armatür akımı tepe değerleri üzerindeki etkileri ayrıntılı biçimde incelenmiş, sistem performans ölçütleri ile kazançlar arasındaki ilişki ısı haritaları ve grafiklerle görselleştirilmiştir. Bunun yanında, farklı yük koşulları altında, ikinci bir doğru akım motoru yük motoru olarak bağlanarak esas motorun bilmediği farklı PWM gerilimleriyle sürülerek dış bozucu yük simüle edilerek akım sınırlarını gözeten çok amaçlı PSO analizleri gerçekleştirilmiş ve %0–%50 arasındaki çalışma aralığı için ayrıntılı değerlendirmeler yapılmıştır. Böylece kontrolcü, beklenmeyen bozucu etkiler altında da kararlılığını korumuştur. PSO algoritmasının arama süreci de grafiksel olarak açıklanmış, optimizasyon sürecinde bulunan en uygun kazançlar deneysel sonuçlarla desteklenmiştir. Ayrıca PSO ile elde edilen en iyi kazanç seti, el ayarlı ve literatürde önerilen denetçilerle kıyaslanarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, PSO algoritması ile optimize edilen PI kontrol yapısının, fırçalı DA motorun hız kontrolünde yüksek doğruluk ve kararlılık sağladığını ortaya koymuştur. Sistem, hem modelleme hem de kontrol açısından istenen performans düzeyini başarıyla karşılamış, ayrıca kazançların sistem dinamiği üzerindeki etkileri deneysel olarak doğrulanmıştır. Bu bağlamda, geliştirilen yöntem benzer motor kontrol uygulamaları için uygulanabilir bir çözüm olarak değerlendirilmiş ve kontrol mühendisliği alanındaki literatüre katkı sunacak nitelikte sonuçlar ortaya koymuştur.
Fotovoltaik sistemlerde güç noktası takibi algoritmalarının performans karşılaştırması
Bu çalışmada, çevre dostu ve sürdürülebilir enerji üretimi sağlamaları nedeniyle son yıllarda büyük bir ilgi gören yenilenebilir enerji sistemleri ele alınmıştır. Ancak bu sistemlerin doğasında bulunan değişken ve öngörülemeyen üretim karakteristiği, elektrik şebekelerinde gerilim dalgalanmalarına ve kararsızlıklara neden olarak enerji sürekliliğini olumsuz etkilemekte ve şebeke istikrarını tehdit etmektedir. Bu sorunun giderilmesi amacıyla, yenilenebilir enerji sistemlerine enerji depolama birimlerinin entegrasyonu, üretim-tüketim dengesizliğinin azaltılması ve sistem kararlılığının artırılması açısından önemli bir çözüm olarak değerlendirilmektedir. Bu kapsamda, enerji depolama ünitesine sahip batarya depolamalı fotovoltaik (FV) enerji sistemi tasarlanmış ve sistemin maksimum verimlilikle çalışmasını sağlamak amacıyla farklı Maksimum Güç Noktası İzleme (MGNİ) algoritmalarının performansları incelenmiştir. Çalışmada hem deterministik hem de stokastik optimizasyon temelli yöntemler değerlendirilmiştir. Sistemin dinamik davranışı, tepki süresi, kararlılığı ve enerji verimliliği üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Böylece, FV sistemlerde farklı MGNİ stratejilerinin sistem performansına olan katkısı ayrıntılı biçimde ortaya konmuştur. Tasarlanan sistemde, FV paneller bir DA/DA dönüştürücü aracılığıyla 96 V'luk bir DA baraya bağlanmıştır. Baradaki gerilim kararlılığını artırmak ve üretilen fazla enerjiyi depolamak amacıyla, lityum tabanlı batarya paketi çift yönlü bir DA/DA dönüştürücü üzerinden sisteme entegre edilmiştir. Bu yapı sayesinde hem enerji sürekliliği hem de gerilim kararlılığı sağlanarak sistemin genel verimliliği artırılmıştır. Maksimum Güç Noktası (MGN) takibi için dört farklı algoritma kullanılmıştır: Değiştir ve Gözle (D&G), Artımlı İletkenlik (Aİ), Bulanık Mantık Tabanlı Değiştir ve Gözle (BM-D&G) ve Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO). Algoritmalar, yükselme süresi, yerleşme süresi ve aşma oranı gibi performans kriterleri bakımından karşılaştırılmıştır. Benzetim sonuçları, BM-D&G algoritmasının 14,28 ms yükselme süresi, 51,6 ms yerleşme süresi ve %69,96'lık batarya doluluk oranı ile en yüksek performansı sergilediğini göstermektedir. Bu sonuçlar, bulanık mantık tabanlı yaklaşımın hızlı tepki süresi ve yüksek kararlılık sağlama açısından avantajlı olduğunu ortaya koymaktadır. MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilen benzetim analizleri, önerilen sistemin değişken çevresel koşullar altında kararlı bir performans sergilediğini doğrulamaktadır. Ayrıca, sistemin gerçek çalışma koşullarına uyumunu değerlendirmek amacıyla bir günlük gerçek güneş ışınım verileri kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, enerji depolamalı FV sistemlerinde yapay zekâ tabanlı MGNİ algoritmalarının geleneksel yöntemlere kıyasla daha yüksek doğruluk, hızlı tepki ve üstün kararlılık sunduğunu göstermektedir. Bu yaklaşımların gelecekteki enerji yönetim sistemlerinde önemli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır. 2025, ix + 57 sayfa Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir Enerji, Güneş Enerjisi, Maksimum Güç Noktası Takibi, Bulanık Mantık Kontrolör, Artırımlı İletkenlik, Parçacık Sürü Optimizasyonu. lacaktır
Classification of wisconsin breast cancer database
Statistical data analysis includes developing methods for classification of variousdatabases. These databases may have data about lots of sectors for example financial,industrial, food, biomedical or etc. The main aim is to get a result by making aclassification for a product, patient or something.In this study, we used classification methods for biomedical analysis. Our sampledatabase has breast cancer data which is one of the most cause of cancer, becausedetection of this cancer is very important. Database has 9 attributes which is used forclassification. These attributes are numerical numbers. Explanations of attributes aregiven in detail in following chapters. After having numerical numbers via FNAprocedure, class labels can be given both by classical examinations and byclassification algorithms. Our database includes a class column which real diagnosisexists. This study aims to consider classification algorithms results carefully.Different methods and algorithms have been used; classification accuracies havebeen given depending on real values. Results are compared and some ideas can arisefor using software programs to classify sickness instances. Computer supporteddiagnosis can be used more commonly.Keywords: Biomedical data classification, KNN rule, linear discriminant, neuralnetwork, support vector machine, breast cancer.
Log-domain filter design for RF stage of digital TV receiver systems
The aim of this study is developing a completely electrical filter which can be offered insteadof surface acoustic wave filter that is used at RF stage of digital TV receiver systems.Surface Acoustic Wave (SAW) filters are used for very different RF applications and wellknownwith their perfect and sharp filter characteristics. Log-domain filtering is one of themost popular current-mode filtering methods. The aim of this thesis is to design a completelyelectrical SAW filter by applying log-domain filter methods. SAW filters that are specific forTV applications are the subject of this thesis.Sixth order Chebyshev type bandpass filter is designed by using signal flow graph methodand state space synthesis, which are important approaches for log-domain filtering. Asimulation related with developed circuit is done. Among the results of simulation arecompatibility to embedded systems and flexibilities that is provided to designer.
A detailed analysis of the effects of various combinations of heart rate variability indices in congestive heart failure
The major purpose of the heart is to circulate blood, which carries oxygen and nutrients to the body. Heart Failure is a decreased ability of the heart to either fill itself with blood or emptying it. Because the congestion, which is the fluid accumulation in various parts of the body, is common in the patients with heart failure, this disease is also named as Congestive Heart Failure (CHF). Although, at times, the diagnosis of heart failure is straightforward, it often challenges physicians because particular aspects of the syndrome lead to confusion. When heart failure is suspected, certain elements of the physical examination aid in the diagnosis. Unfortunately, the examination often does not yield enough information for confirmation. Although several diagnostic criteria schemes are available, their clinical utility is questionable, and their concordance is poor.The physicians have long relied as a gold standard on echocardiography for the diagnosis of CHF patients. It has not been possible to use a simple method as ECG for this purpose because of the many difficulties in interpreting the ECG output. Therefore, it would be very helpful both for physicians and patients alike if it is possible to diagnose CHF from an ECG record. The main purpose of this thesis is accomplishing such a purpose, i.e. detecting CHF from an ECG output.Heart Rate Variability (HRV) analysis has been the subject of many studies of clinical origin. Majority of these studies have used HRV measures as predictors of the risk of mortality (prognosis) for cardiac patients. Only a few studies have been focused on using HRV measures for diagnostic purpose. This thesis is focused on exploring advanced techniques of HRV analysis in an attempt to develop robust methods for diagnosing patients with CHF from an ECG records. This study considers presenting new feature extraction method, developing new preprocessing techniques, and finding an optimal k-Nearest Neighbors classifier to discriminate the patients with CHF from the normals and to discriminate systolic versus diastolic dysfunction in CHF patients. The wavelet entropy, which has been used in the other biomedical signal classification schemes like EEG spike detection, is also used as an HRV measure to enhance the performance of the classifier. Furthermore, lagged Poincare plot measures are also included in the study. A new preprocessing technique, called as heart rate normalization, is also used to enhance the performance in discriminating the CHF patients from normals and determining the type of dysfunctionality as systolic or diastolic in CHF patients. In addition, Genetic Algorithm is used to select the optimal features from among a large set. The whole process is summarized as a single flowchart, which will be a useful guide for novice researchers.In order to conduct these studies, open-source databases from MIT/BIH are used to discriminate the patients with CHF from normal subjects and ECG records from the Faculty of Medicine in Dokuz Eylül University to discriminate systolic CHF patients from diastolic ones. The results show that heart rate normalized analysis of HRV can be used to achieve more accurate results for diagnosing the patients with CHF. In addition, wavelet-entropy based frequency-domain measures seem to be useful in the diagnosis. On the other hand, higher-lagged Poincare plot measures seem to be useless in the diagnosis. As a result, this study achieves the overall accuracies of 93.98% in discriminating the CHF patients from normal subjects and 100% in discriminating systolic versus diastolic dysfunctionality in CHF patients, which are the highest values in the literature.
FPGA based UWB radar system design
At the begining of project we aimed to design a radar which has different structure from other radar types. After some observation we decided to design an ultra wide band radar. First of all, transmitting circuit is designed. During this design it was very important to get very narrow pulse signal. The reason of getting narrow pulse is to broaden the frequency band. Then, receiver circuit was designed. We wanted to calculate the distance of movement from the radar because of that also a delay circuit was designed. The aim of delay circuit is to receive just signals from objects which are in movement. After we received echo signal with knowledge of delay time, we could know the distance. To confirm our design, first we used a simple microcontroller. Then, we used FPGA IC to get more reliable and minimized design.
FPGA tabanlı uzaktan programlanabilir ve gözlemlenebilir devre kartı tasarımı ve uygulaması
FPGA (Field Programmable Gate Array - Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri) çipleri, yüksek performans, paralel işleme kabiliyeti ve düşük güç tüketimi gibi avantajlar sunmaktadır. Bu özellikleriyle savunma sanayi, yapay zekâ, tıp elektroniği ve haberleşme gibi alanlarda sıkça tercih edilmektedir. Ancak genellikle yüksek maliyetli ve özel gereksinimlere uymayan yurt dışı donanımlarına bağımlılık söz konusu olmaktadır. Yerli ve özelleştirilebilir FPGA kartlarının geliştirilmesi, bu nedenle hem esneklik hem de maliyet avantajı sağlamada kritik bir ihtiyaç haline gelmektedir. Sunulan tez çalışmasında, uzaktan programlanabilir ve gözlemlenebilir bir FPGA geliştirme kartı tasarlanmıştır. Tasarımda Xilinx XC3S50AN FPGA çipi ve ESP32 mikrodenetleyici kullanılmıştır. ESP32, FPGA çipini; reset, trigger ve 4 bit veri sinyalleri ile kontrol etmektedir. Web arayüzü, HTML (HyperText Markup Language - Hipermetin İşaretleme Dili) ve JavaScript kullanılarak oluşturulmuştur. Kullanıcı canlı yayın paneli üzerinden devreyi izleyebilmektedir. Aynı zamanda kod panelinden oluşturulan çalışmaları indirebilmekte veya e-posta gönderebilmektedir. Gönderilen e-posta içeriğine tasarlanan UCF (User Constraints File - Kullanıcı Kısıt Dosyası) içeriği de yerleştirilmektedir. Ayrıca Google Drive üzerinden bit uzantılı dosyalar yüklenebilmektedir. Python kodu, bu dosyaları algılayarak JTAG (Joint Test Action Group - Ortak Test Eylem Grubu) üzerinden FPGA çipine yüklemekte ve programlama süreci ortalama 7.579 s'de tamamlanmaktadır. iv Bu tez çalışmasında, LED (Light Emitting Diode - Işık Yayan Diyot) yakma, yarım toplayıcı, tam toplayıcı, mod4 sayıcı, 7 parçalı gösterge ile aşağı-yukarı sayıcı ve bit kaydırıcı gibi uygulamalar başarıyla test edilmiştir. Sistem, Yönetici, Laboratuvar ve Kullanıcı yetkilendirme tipleriyle güvenli bir kullanım sunmaktadır. Sunulan bu çalışma ile, yüksek maliyetli ithal FPGA geliştirme kartlarına alternatif olarak geliştirilen yerli FPGA geliştirme kartı ile programlanabilir ve uygulamaya göre tasarım çıkışları gözlemlenebilir bir FPGA tabanlı uzaktan kontrollü laboratuvar uygulaması başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.
Enerji farkındalıklı ve optimizasyon tabanlı akıllı PV temizleme sistemi tasarımı
Bu tez çalışmasında, fotovoltaik (photovoltaic – PV) sistemlerde enerji üretim verimliliğini düşüren iki temel problem bütüncül bir yaklaşımla ele alınmıştır: (i) kirlenme kaynaklı güç kayıplarının modellenmesi ve öngörülmesi, (ii) panel temizleme süreçlerinde enerji ve kaynak tüketiminin optimizasyonu. Literatürdeki mevcut çalışmaların çoğu, kirlenmenin paneller üzerinde homojen (uniform) dağıldığı varsayımına dayanmakta ve bu nedenle gerçek saha koşullarındaki performans kayıplarını yeterince temsil edememektedir. Bu tezde, ilk olarak homojen olmayan (non-uniform) kirlenmelerin panel çıkış karakteristiğine etkisini fiziksel olarak modelleyen yeni bir Geçirgenlik Dağılımı (Transmittance Distribution – TD) yaklaşımı geliştirilmiştir. TD'nin çıkarımı, Eşdeğer Devre Modeli (Equivalent Circuit Model – ECM) ve optimizasyon tabanlı çözüm yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiş, ölçülen I–V eğrileri ile yüksek doğrulukta doğrulanmıştır. Geliştirilen yöntem, çevresel değişkenlerin (ışınım, sıcaklık) etkilerini içeren doğrusal olmayan durumları da açıklayabilmekte ve mevcut modellerin aksine non-uniform kirlenme koşullarında panelin gerçek güç kaybını tahmin edebilmektedir. İkinci aşamada, temizleme kararı ve güzergâh planlaması konuları ele alınmış, bu amaçla Yinelemeli Tablo Doğrulama Algoritması (Recursive Tabular Validation Algorithm – RTVA) tabanlı yeni bir enerji farkındalıklı güzergâh optimizasyon yöntemi geliştirilmiştir. RTVA algoritması, görüntü işleme ile tespit edilen kısmi kirlenme koordinatlarını dikkate alarak temizleme sırasını ve robotik hareket güzergâhını optimize etmekte, böylece gereksiz kaynak kullanımını minimize etmektedir. Bu iki yaklaşım (TD optimizasyonu ve RTVA güzergâh planlama), ölçülen verim düşüşünden kirlenme dağılımının çıkarılmasından, gelecekteki enerji kaybı tahmini ve optimum temizlik kararına uzanan bütünleşik bir karar destek sistemi oluşturmaktadır. Elde edilen bulgular, PV sistemlerinde enerji üretim verimliliğinin artırılması, temizlik süreçlerinin maliyet-etkin hâle getirilmesi ve sürdürülebilir işletme stratejilerinin geliştirilmesi açısından önemli katkılar sağlamaktadır.