8
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Programlanabilir kaotik osilatör tasarımı
Kaotik sistemler doğrusal olmayan dinamik sistemler olup en önemli özellikleri başlangıç şartlarına hassas duyarlılıkları, periyodik olmayan davranışlar sergilemeleri, gürültü benzeri geniş ve dağınık spektruma sahip olmalarıdır. Sistemlerin istenmeyen kaotik davranışlarını kontrol altına alan ve sistemlerin kaotik davranışlarını engelleyen çeşitli kontrol mekanizmaları ve algoritmaları geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, Kintex 7 FPGA geliştirme kartında Chua kaotik sistemin Xilinx System Generator teknolojisi kullanılarak uygulanması sunulmuştur. Herhangi bir doğrusal olmayan sistemin diferansiyel denklemleri, FPGA editöründe kodlama ve tasarım işlemi öncesinde ayrık hale getirilmelidir. Chua kaotik sistemi, sürekli oluşturulmuş sinyalleri ayırmak için Euler ayrıklaştırma yöntemi kullanılarak ayrık hale getirilmiştir. Bu tezde, doğrusal olmayan devrelerde çok parçalı doğrusal direnç fonksiyonlarını gerçekleştirmek için sistematik bir yaklaşım önerilmiş ve geliştirilmiştir. Çift ve tek sayıda kaydırmalı kaotik çekiciler, önerilen gerçekleştirme şeması ve devre tasarımı izlenerek Chua devresinde deneysel olarak kolayca üretilebilir. Çift veya tek sayıda kaydırma yapan çekicilerin üretilmesi için tek farkın bir rezistörün bağlantısını kesmesi olduğu bulunmuştur. Yalnızca kaotik çeker sayısını giriş parametresi olarak ele eden ve 5-10 arası değişen çoklu kaotik çeker davranışları gösteren bir Matlab/Simulink modelinden yola çıkılarak XSG platformunda yeniden derlenerek bu platformda model yeniden incelenmiştir. Daha sonra FPGA geliştirme kartı sisteme tanıtılarak tek ve çift çeker değerleri için donanımsal benzetim yoluna gidilmiştir. Ele alınan kaotik sistemde her davranış için ayrı bir doğrusal olmayan eleman kullanımı gerekmektedir. Bu doğrusal olmayan eleman değerleri Simulink ve XSG platformunda değişiklik göstermektedir. Bu değerlerde modelin göstermiş olduğu kaotik davranışa göre düzenlemeler yapılmıştır. Gerçekleştirilen modelde tek bir PPD yapısı kullanılmıştır. Girdi olarak sadece çeker sayısının girilmesi yeterli olmaktadır. Modelde mümkün olabildiğince basit yapıdaki bloklar kullanılarak daha iyi anlaşılabilmesi açısından alt sistem blokları kullanılmıştır.
Çift ikili turbo kod analizi ve kod çözücü uygulaması
Classical Turbo Code presented in 1993 by Berrau et al. received great attention due to its near Shannon Limit decoding performance. Double Binary Circular Turbo Code is an improvement on Classical Turbo Code and widely used in today?s communication standards, such as IEEE 802.16 (WIMAX) and DVB-RSC. Compared to Classical Turbo Codes, DB-CTC has better error-correcting capability but more computational complexity for the decoder scheme. In this work, various methods, offered to decrease the computational complexity and memory requirements of DB-CTC decoder in the literature, are analyzed to find the optimum solution for the FPGA implementation of the decoder. IEEE 802.16 standard is taken into account for all simulations presented in this work and different simulations are performed according to the specifications given in the standard. An efficient DB-CTC decoder is implemented on an FPGA board and compared with other implementations in the literature.
Taşıt süspansiyon sistemlerinin bulanık mantıklı kayan kipli kontrolü
Süspansiyon sistemleri en önemli araç bileşenlerinden biridir ve otomotiv üreticileri ile araştırmacılar için cazip bir AR-GE alanı olmuştur.Bu çalışmanın amacı, taşıt süspansiyon sistemlerinin performansı ve sürüş konforunu geliştirmek için bir aktif süspansiyon kontrol algoritması geliştirmektir. Bu amaçla yeni bir bulanık mantıklı kayan kipli kontrol, çeyrek ve yarım taşıt modellerine uygulanmıştır. Yeni bir kontrol metodu olan bulanık mantıklı kayan kipli kontrol, iki giriş-bir çıkışlı bulanık mantıklı kontrolcünün kayan kipli kontrolcü ile birleştirilmesi sonucu oluşur. Hata ve hatanın hızı bulanık mantıklı kontrolcünün girişleri, kayan kipli kontrolcünün kayma yüzeyi eğimi bulanık mantıklı kontrolcünün çıkışıdır. Bulanık mantık kontrolcü kural tabanına göre kayma yüzeyi eğimi sürekli ayarlanır.Bu çalışmanın bir diğer amacı süspansiyon çalışma aralığının sınırlanması problemine yeni bir yaklaşımın teklifidir.Tasarlanan kontrolcü sürüş konforundaki gelişmelere ilave olarak süspansiyon çalışma aralığı kaybına da çözüm getirmiştir.
5G (26 GHz) iletişim sistemleri için frekans sentezleyici ve karıştırıcı tasarımı
Next generation 5G wireless mobile communications systems aim to address the increased demands for high data rates by utilizing the large bandwidths available at mmWave frequencies such as the 26 GHz band (24.25 – 27.5 GHz). Directive communications using highly directive beams will become proliferated at these frequencies in order to overcome the increased path loss at mmWave frequencies. Beamforming technology is poised to find widespread adoption for directive communications. Beamforming transceivers require frequency translation from high frequencies to baseband and vice-versa. The frequency translation is performed using mixers and frequency synthesizers. In this thesis, the design of high linearity downconversion mixers suitable for 5G (26 GHz) beamforming receivers is investigated. The design of frequency synthesizers that provide the LO signal for mixers and are required for frequency translation in transceivers is also investigated. The building blocks for an integer-N 4th order type-II PLL is designed for 26 GHz 5G frequency synthesis applications. The designs are realized using IHP's 0.13 $\mu$m SiGe BiCMOS technology. The presented high linearity Gilbert-cell active downconversion mixer is fully integrated with power combiners and baluns and hence is suitable for beamforming applications. The mixer achieves an input 1-dB compression level of up to 2.6 dBm while featuring a low conversion loss of 2.5 dB. The mixer consumes 19 mW dc power and occupies an area of 3.18 mm$^2$. The proposed bias decoupled cross coupled HBT VCO for the PLL is simulated to have a phase noise of -116 dBc/Hz @ 1 MHz offset from a 10.5 GHz carrier while achieving a tuning range of 19\% from 9.4 GHz to 11.4 GHz. The PLL has a simulated phase noise of -98 dBc/Hz @ 1MHz offset from a 10.5 GHz carrier and an estimated RMS phase jitter of 301 fs.
A real-time fall detection of elderly people in indoor environments
The extraordinary effectiveness of existing image-based AI technologies and the resulting interest in their use in key decision-making processes have sparked a rise in attempts to make such intelligent systems visible and understandable. The technology we use today is the result of several researchers achieving artificial intelligence achievements. Artificial intelligence leverages computers and machines to mimic the human mind's problem-solving and decision-making capabilities. For example, some researchers have demonstrated that convolutional neural networks with shorter connections between layers adjacent to the input and those close to the output can be significantly deeper, more accurate, and efficient to train. This study serves as a framework for distinguishing fall event from other indoor natural human activities. In this study, a modified DenseNet 121 approach that relies on the deletion of some layers and the addition of others for fall detection is presented. With the proposed approach, losses are reduced, and network variables like weights and learning rate are updated using the binary cross-entropy loss function. Finally, the sigmoid classifier identifies human falls using binary classification. It is shown that the proposed system achieves a precision of 98.83% on experiments, outperforming existing modern models. Key Words: Convolutional Neural Networks, Deep Learning, Fall Detection.
Kablosuz sensör ağları ile yangın uyarı sistemi
Bu çalışmada, kablosuz sensör ağları ile orman yangınlarının tespitini amaçlayan erken uyarı sistemi kurulmuştur. Günümüzde kablosuz sensör ağlarının enerji tüketiminin ve maliyetinin az olmasından dolayı oldukça büyük sensör ağları kurulabilmesi olasıdır. Bu durum coğrafi olarak geniş alanları etkileyen çevresel sorunların izlenmesine olanak sağlamaktadır. Gerçekleştirilen sistemin yapısı, ormanlık alanlara rasgele yerleştirilmiş sıcaklık algılayıcılarını barındıran mikrodenetleyicili kablosuz sensör düğümlerinden oluşmaktadır. Sistemin çalışmasında ilk olarak, sıcaklık sensörüne sahip düğümler ortamın sıcaklık değerlerini periyodik olarak ölçerler. Ortam parametreleri sensörler vasıtasıyla ölçüldükten sonra mikrodenetleyici yardımıyla dijital verilere dönüştürülür ardından GPS modülünden alınan konum ve zaman gibi verilerle birlikte veri paketleri haline getirilerek ağ geçidi olarak adlandırılan, bilgisayara bağlı özel bir düğüme ZigBee kablosuz haberleşme protokolü kullanılarak gönderilir. Ağ geçidi tarafından bilgisayara gönderilen veriler, bilgisayar üzerinde çalışan bir uygulama yazılımı ile görselleştirilerek ortamın sıcaklığı ve konumu hakkında bilgiler kullanıcıya iletilir. Bilgisayara iletilen ortam parametreleri aynı zamanda bilgisayarda oluşturulan bir veri tabanında sürekli olarak depolanır. Sensör düğümünün tüm bu ana fonksiyonlarının yanı sıra üzerinde bulunan GSM/GPRS modül vasıtasıyla kritik ve alarm durumlarında belirlenmiş bir GSM numarasına uyarı SMS'i gönderilmesi sağlanmıştır. Bu durum sensör düğümünün ZigBee kablosuz haberleşmesinin kopması durumunda alternatif bir bilgilendirme sağlamaktadır. Bunlara ek olarak bu tezde tasarımı ve gerçekleştirilmesi tamamı orijinal olan bir donanımsal gözlem ve uyarı platformu yapılmıştır. Bu platformda bulunan sıvı kristalli gösterge (LCD) üzerinde ortamın sıcaklığı ve sensör düğümünün tam koordinatları gösterilmektedir. Bu sayede bilgisayar üzerinde çalışan yazılıma alternatif bir bilgilendirme kanalı oluşturulmuştur.
Kablosuz sensör ağları ile yangın uyarı sistemi
Bu çalışmada, kablosuz sensör ağları ile orman yangınlarının tespitini amaçlayan erken uyarı sistemi kurulmuştur. Günümüzde kablosuz sensör ağlarının enerji tüketiminin ve maliyetinin az olmasından dolayı oldukça büyük sensör ağları kurulabilmesi olasıdır. Bu durum coğrafi olarak geniş alanları etkileyen çevresel sorunların izlenmesine olanak sağlamaktadır. Gerçekleştirilen sistemin yapısı, ormanlık alanlara rasgele yerleştirilmiş sıcaklık algılayıcılarını barındıran mikrodenetleyicili kablosuz sensör düğümlerinden oluşmaktadır. Sistemin çalışmasında ilk olarak, sıcaklık sensörüne sahip düğümler ortamın sıcaklık değerlerini periyodik olarak ölçerler. Ortam parametreleri sensörler vasıtasıyla ölçüldükten sonra mikrodenetleyici yardımıyla dijital verilere dönüştürülür ardından GPS modülünden alınan konum ve zaman gibi verilerle birlikte veri paketleri haline getirilerek ağ geçidi olarak adlandırılan, bilgisayara bağlı özel bir düğüme ZigBee kablosuz haberleşme protokolü kullanılarak gönderilir. Ağ geçidi tarafından bilgisayara gönderilen veriler, bilgisayar üzerinde çalışan bir uygulama yazılımı ile görselleştirilerek ortamın sıcaklığı ve konumu hakkında bilgiler kullanıcıya iletilir. Bilgisayara iletilen ortam parametreleri aynı zamanda bilgisayarda oluşturulan bir veri tabanında sürekli olarak depolanır. Sensör düğümünün tüm bu ana fonksiyonlarının yanı sıra üzerinde bulunan GSM/GPRS modül vasıtasıyla kritik ve alarm durumlarında belirlenmiş bir GSM numarasına uyarı SMS'i gönderilmesi sağlanmıştır. Bu durum sensör düğümünün ZigBee kablosuz haberleşmesinin kopması durumunda alternatif bir bilgilendirme sağlamaktadır. Bunlara ek olarak bu tezde tasarımı ve gerçekleştirilmesi tamamı orijinal olan bir donanımsal gözlem ve uyarı platformu yapılmıştır. Bu platformda bulunan sıvı kristalli gösterge (LCD) üzerinde ortamın sıcaklığı ve sensör düğümünün tam koordinatları gösterilmektedir. Bu sayede bilgisayar üzerinde çalışan yazılıma alternatif bir bilgilendirme kanalı oluşturulmuştur.
Kablosuz sensör ağları ile yangın uyarı sistemi
Bu çalışmada, kablosuz sensör ağları ile orman yangınlarının tespitini amaçlayan erken uyarı sistemi kurulmuştur. Günümüzde kablosuz sensör ağlarının enerji tüketiminin ve maliyetinin az olmasından dolayı oldukça büyük sensör ağları kurulabilmesi olasıdır. Bu durum coğrafi olarak geniş alanları etkileyen çevresel sorunların izlenmesine olanak sağlamaktadır. Gerçekleştirilen sistemin yapısı, ormanlık alanlara rasgele yerleştirilmiş sıcaklık algılayıcılarını barındıran mikrodenetleyicili kablosuz sensör düğümlerinden oluşmaktadır. Sistemin çalışmasında ilk olarak, sıcaklık sensörüne sahip düğümler ortamın sıcaklık değerlerini periyodik olarak ölçerler. Ortam parametreleri sensörler vasıtasıyla ölçüldükten sonra mikrodenetleyici yardımıyla dijital verilere dönüştürülür ardından GPS modülünden alınan konum ve zaman gibi verilerle birlikte veri paketleri haline getirilerek ağ geçidi olarak adlandırılan, bilgisayara bağlı özel bir düğüme ZigBee kablosuz haberleşme protokolü kullanılarak gönderilir. Ağ geçidi tarafından bilgisayara gönderilen veriler, bilgisayar üzerinde çalışan bir uygulama yazılımı ile görselleştirilerek ortamın sıcaklığı ve konumu hakkında bilgiler kullanıcıya iletilir. Bilgisayara iletilen ortam parametreleri aynı zamanda bilgisayarda oluşturulan bir veri tabanında sürekli olarak depolanır. Sensör düğümünün tüm bu ana fonksiyonlarının yanı sıra üzerinde bulunan GSM/GPRS modül vasıtasıyla kritik ve alarm durumlarında belirlenmiş bir GSM numarasına uyarı SMS'i gönderilmesi sağlanmıştır. Bu durum sensör düğümünün ZigBee kablosuz haberleşmesinin kopması durumunda alternatif bir bilgilendirme sağlamaktadır. Bunlara ek olarak bu tezde tasarımı ve gerçekleştirilmesi tamamı orijinal olan bir donanımsal gözlem ve uyarı platformu yapılmıştır. Bu platformda bulunan sıvı kristalli gösterge (LCD) üzerinde ortamın sıcaklığı ve sensör düğümünün tam koordinatları gösterilmektedir. Bu sayede bilgisayar üzerinde çalışan yazılıma alternatif bir bilgilendirme kanalı oluşturulmuştur.