4,093
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
FTFN ve INIC tabanlı yüzen simülatör devresi tasarımı, benzetimleri ve deneyleri
Bu tezde, bir pozitif dört terminalli yüzen nülor (PFTFN) ve iki tane akım negatif empedans çeviricisi (INIC) kullanılarak yüzen (iki ucu açık) kayıpsız bir simülatör tasarlanmıştır. Önerilen devrede pasif eleman seçimlerine bağlı olarak yüzen bobin simülatörü (SFI) devresi ve yüzen frekansa bağımlı negatif direnç (FDNR) devresi elde edilebilmektedir. Tasarlanan devrenin teorik analizleri PFTFN ve INIC aktif blok yapılarının ideal ve ideal olmayan durumları için yapılmıştır. Bu devre, minimum sayıda pasif eleman içermektedir. Önerilen devrenin pasif elemanları, herhangi bir eşleştirmeye ihtiyaç duymamaktadır. Fakat, tüm pasif elemanlar yüzen olarak seçilmiştir. Elde edilen SFI devresinin benzetimleri ve deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, elde edilen kayıpsız SFI devresi, uygulama olarak ikinci dereceden alçak geçiren, yüksek geçiren (HP), bant geçiren ve çentik süzgeç devrelerinde test edilmiştir. Süzgeç uygulama devrelerinin hem benzetimleri hem de deneyleri yapılmıştır. Elde edilen yüzen FDNR devresinin ve FDNR devresinin kullanıldığı HP süzgeç uygulamasının benzetimleri yapılmıştır. Yapılan tüm benzetimlerde 0.18 µm TSMC CMOS teknoloji parametreleri kullanılmıştır. Benzetimler, SPICE programı aracılığı ile yapılmıştır. Yapılan tüm deneylerde, SFI devresinde kullanılan aktif blok yapılarının yerine AD844'ler kullanılmıştır.
Su altı otonom araçlarda navigasyon ve yol planlama çözümleri
Teknolojinin hızlı ilerlemesi, insansız su altı sistemlerine olan ilgiyi artırmıştır. Bu sistemler, keşif, gözlem ve su altı operasyonları gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Ancak, su altındaki konum belirleme işlemi, hava ve kara sistemlerinde yaygın olarak kullanılan GPS teknolojisi ile mümkün değildir. Bu ihtiyaca cevap olarak geliştirilen insansız su altı araçları, konumlarını belirlemek için akustik yöntemler veya su yüzeyindeki istasyonlardan alınan GPS referansları ile su altı sensörleri kullanarak çalışırlar. Açık denizlerde yapılan konumlandırma çözümleri oldukça pahalı sistemlerdir. Kapalı bir alan içinde bu tarz sistemler yerine daha uygulanabilir yöntemler yapılması gerekmektedir. Bu çalışma, iki aşamalı bir süreci içermektedir. İlk aşamada, su altı aracı bir kapalı havuz ortamına bırakılır ve üzerinde bulunan 360 derece tarama sonarı ile çevresini tarar. Elde edilen tarama verileri, K-means algoritması kullanılarak sınıflandırılır ve köşe bulma yöntemi ile aracın havuz içindeki konumu belirlenir. Daha sonra, aracın üzerinde bulunan mesafe sensörü verileri, makine öğrenme algoritmaları kullanılarak modellenir. Yapılan modellemede, Doğrusal Regresyon, KNN, Karar Ağacı ve Rastgele Orman algoritmaları arasında en iyi sonuçları Rastgele Orman algoritması verir. Bu modelle, su altı aracının hareketi sırasında kat ettiği mesafe tahmin edilebilmektedir.
S ve C bandları için ayarlanabilir dielektrik tabanda bütünleşmiş dalga kılavuzu (DBD) balun filtre tasarımı
Bu tezde balun devre için S ve C bandında mikroşerit çok modlu band geçiren filtre tasarımları, dielektrik tabanda bütünleşmiş (DBD) band geçiren filtre devreleri ve DBD balun filtre devre tasarımları ve uygulamaları sunulmaktadır. Filtre tasarım ve analizlerinde kuplaj matrisi sentezi ve çift-tek mod empedans analizi yöntemleri kullanılmaktadır. Çok modlu çift bandlı mikroşerit band geçiren filtre devresi için kare yama rezonatör ve kare halka rezonatör kullanılmıştır. Yama rezonatör yerine, halka rezonatör kullanılarak tasarlanan filtrenin boyut açısından daha avantajlı olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, her iki filtre devresinde rezönatörlerin yerleşimlerine bağlı olarak iki türde filtreleme karakteristiği (lineer ve kuasi-eliptik) elde edilebileceği gösterilmiştir. Son yıllarda mikrodalga devre tasarımında yaygın olarak kullanılan dielektrik tabanda bütünleşmiş dalga kılavuzu yapısı ve özellikleri detaylı olarak anlatılmıştır. Tezin nihai hedeflerinden olan ayarlanabilir DBD balun filtre devresi için kare DBD rezonatörü önerilmiştir. DBD rezonatörde mod uyarımını sağlamak için rezonatörün dört köşesinin herhangi birinde toprak düzleme geçiş iletkeni (via) kullanılmıştır. Pertürbasyon için kullanılan bu vianın konumuna bağlı olarak iki türde filtreleme karakteristiği (lineer ve kuasi-eliptik) elde edilebileceği gösterilmiştir. Ayrıca tasarlanan filtrede kuplaj için giriş ve çıkışta kullanılan yarıkların boyutlarının farklı alınması suretiyle iletim sıfırlarının kontrol edilebildildiği gösterilmiştir. Lineer ve kuasi-eliptik karakteristeki filtre devrelerinin teorik cevaplarını ortaya koymak için kuplaj matrisi sentezi yöntemi kullanılmıştır. Önerilen DBD rezonatöre dayalı olarak DBD balun filtre devresi tasarlanmıştır. DBD balun devresinde de DBD filtrede olduğu gibi iletim sıfırları kontrol edilebilmektedir. Ayrıca, DBD balun filtre devresinde köşelerden açılan yarıklara varaktör diyot yerleştirilerek S ve C bandı bölgesinde merkez frekansın ayarlanabildiği gösterilmiştir. Filtre devreleri, önerilen tasarımların geçerliliğini göstermek için imal edilip ölçümleri gerçekleştirilmiş, ölçüm sonuçlarının teorik ve simülasyon sonuçları ile uyumlu oldukları gözlenmiştir. Önerilen devreler 5G teknolojisinde 6 GHz altındaki frekans bölgelerini kapsayan uygulamalarda kullanıma uygundur.
5G uyumlu 6GHz altı IoT uygulamaları için düzlemsel güç bölücü tasarımı
Bu tez çalışmasında; geleneksel Wilkinson güç bölücü devrelerinin boyutlarını küçültmek amacıyla; çeyrek dalga boyu iletim hatları yerine bu hatlar üzerinde dar yarıklar açılması veya menderes biçimi kazandırılması suretiyle oluşturulan indüktif yüklü yavaş dalgalı iletim hatları kullanılarak 2, 4 ve 8 yollu Wilkinson güç bölücüler tasarlanmıştır. Ayrıca, giriş/çıkış kapılarının ve menderes biçimli iletim hatlarının farklı konfigürasyonlarda yerleştirilmesiyle elde edilen farklı güç bölme oranlarına sahip yeni Wilkinson güç bölücü konfigürasyonları da tasarlanmıştır. Öncelikle 1/2, 1/4 ve 1/4 güç oranına sahip aynı katman üzerinde özdeş iki adet 3 yollu Wilkinson güç bölücüler geliştirilmiş ve daha sonra çok katmalı uygulama olarak ayrı katmanlar üzerine yerleştirilmiş iletim hatlarının kullanılmasıyla yine aynı güç oranına sahip özdeş iki adet 3 yollu güç bölücü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çift yüzlü taban malzemesi üzerinde gerçekleştirilen iki katmanlı uygulamalar, farklı katmanlarda birbirinden bağımsız giriş ve çıkış kapılarına sahip ortak toprak düzlemli güç bölücüler iki farklı devre olarak oldukça kompakt boyuta sahip olduklarından yaklaşık 1/2 oranında bir minyatürizasyon elde edilmiştir. Bir sonraki tasarım adımında bir başka çok katmanlı uygulama örneği olarak bir katmanda 1/2 ve 1/4 diğer katmanda ise 1/8, 1/16 ve 1/16 güç oranlarına sahip olan bir adet 5 yollu Wilkinson güç bölücü tasarlanmıştır. Önerilen yeni tip Wilkinson güç bölücüler, hem farklı giriş/çıkış güç oranlarına hem de farklı kapı düzenlemelerine ihtiyaç duyan anten dizilerinde hem beslemelerde hem de arzu edilen bir frekans bandında filtreleme işlevinde kullanılabilme potansiyeline sahiptir. Güç bölücü tasarımlarıyla ilgili yapılan çalışmalarda; öncelikle çalışma frekans bandı belirlenmiş ve ikinci olarak gerekli minyatürizasyon ve empedans değerleri yavaş-dalga etkisiyle ilişkilendirilerek teorik olarak hesaplanmıştır. Üçüncü aşamada, Tam-Dalga Elektromanyetik Simülatör ile en iyi performansa sahip güç bölücüler tespit edilip son aşamada deneysel çalışmalar kapsamında devreler imal edilerek performans ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen tüm devreler yaklaşık 2 GHz merkez frekansına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Teorik, ölçüm ve simülasyon sonuçlarında oldukça iyi bir uyum sağlanmıştır. Deneysel çalışmalarda, araya girme ve yansıma kayıpları, giriş ve çıkışlar kapıları arasındaki izolasyon ile çıkış kapılarının arasındaki genlik farkı performansları ölçülmüştür. Sonuç olarak tasarlanan Wilkinson güç bölücülerin 5G standartlarına uygun bir şekilde 6 GHz altındaki IoT uygulamalarında kullanılabileceği gözlenmiştir.
Fotovoltaik sistemlerde iki yönlü DC/DC dönüştürücülü bir diferansiyel güç işleyicisi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Fotovoltaik sistem, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir enerji üretim sistemidir. Yenilenebilir enerji türleri arasında en hızlı gelişen ve en büyük yatırımları alan enerji kaynağıdır. Fotovoltaik sistemler genellikle bir dizi modülün seri bağlanması ile kullanılır. Bu bağlantı yapısının en büyük dezavantajı uyumsuzluk durumlarıdır. Fotovoltaik modüller arasında kısmi gölgelenme, kirlenme, sıcaklık farkı gibi nedenler ile farklı güçler oluştuğunda çıkış gücünde büyük bir düşüş meydana gelir. Geleneksel bypass diyotları bu sorunu bir miktar çözer ancak tüm gücün çıkışa aktarılmasını sağlayamaz. Diferansiyel güç işleyicisi bu etkiyi azaltmak için yaygın olarak kullanılan bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Ancak, diferansiyel güç işleyicisi mimarilerinin uygulanması sistem maliyeti, güvenilirlik, kontrol uygulaması ve modülerlik gibi zorlukları beraberinde getirmektedir. Bu tez çalışmasında, iki yönlü flyback dönüştürücüler kullanan düşük maliyetli ve modüler bir diferansiyel güç işleyicisi mimarisi üzerinde yürütülen basitleştirilmiş bir gerilim eşitleme algoritması önerilmektedir. Özellikle, hafif ve orta dereceli uyumsuzluk koşulları altında, fotovoltaik sisteminin çıkış gücü, bypass diyotlu geleneksel dizi konfigürasyonuna kıyasla önemli bir artış göstermektedir. Sistem performansını optimize etmek için gerilim eşitleme algoritmasına uyarlanmış bir metodoloji önerilmiş ve genel verimliliği artırırken işlenen gücü en aza indirmiştir. Önerilen çözümler simülasyonlar ve deneyler aracılığıyla kapsamlı testlerden geçirilmiştir. Sonuçlar, kısmi gölgeleme koşulları altında sistem verimliliğinin yaklaşık %90'a ulaştığını doğrulamaktadır.
ICCII tabanlı analog devrelerin tasarımı ve benzetimi
Bu tezde, negatif tipli eviren ikinci kuşak akım taşıyıcı (ICCII-) tabanlı iki devre tasarlanmıştır. Bu devrelerden ilki akım modlu evrensel süzgeç devresidir. Devre tasarımında üç adet ICCII-, iki adet bir ucu topraklı kondansatör, iki adet bir ucu topraklı direnç ve bir adet yüzen direnç bulunmaktadır. Devrenin üç tane akım girişi bulunurken iki adet akım çıkışı bulunmaktadır. Giriş akımlarının tercihlerine göre çıkışlardan; alçak geçiren, yüksek geçiren, bant geçiren, tüm geçiren ve çentik süzgeç çıkışları elde edilebilmektedir. Tez kapsamında tasarlanan ikinci devre ise dört fazlı osilatör devresidir. Bu devre de aynı şekilde üç adet ICCII-, iki adet bir ucu topraklı kondansatör, iki adet bir ucu topraklı direnç ve bir adet yüzen dirençten oluşmaktadır. İlgili osilasyon şartı sağlanması durumunda aralarındaki faz farkı 90o olan dört adet gerilim çıkışı ve bu çıkışlara ilave bir tane akım çıkışı bulunmaktadır. Devrelerin benzetimleri SPICE programında yapılmıştır. ICCII-'lerin iç yapısında kullanılan MOS transistörler için 0.13 μm IBM CMOS teknoloji parametreleri kullanılmıştır.
Elektrikli araçlar için rejeneratif sürücü tasarımı ve farklı sürüş profillerinde test edilmesi
Günümüz şartlarında ulaşım sektörü açısından harcanan enerji sektör için önemli bir miktara ulaşmış durumdadır. İçten yanmalı motorlar'da (İYM) kullanılan enerji kaynağı genellikle fosil yakıtlardır. Bu yakıtlar çevre kirliliğini arttırmaktadır. Bu araçlarda kullanılan motorların verimliliği elektrikli araçlara (EA) göre daha düşüktür. Son yıllarda EA'lar İYM'lerle kıyaslandığında enerji verimliliği açısından öne çıkmaktadır. Ancak EA'larda menzil açısından az da olsa dezavantajlı olduğu durumlar ortaya çıkmaktadır. Menzil ise EA'larda kullanılan bataryanın enerji kapasitesine ve yeterli sayıda şarj istasyonunun olmasına bağlıdır. Bundan dolayı enerjinin verimli kullanılması ve enerjinin geri kazanımı menzil ve maliyet açısından önem arz etmektedir. EA'larda, gerek boşta seyirde (rampa inişlerdeki gibi), gerek frenleme ile yavaşlama gerekse durmak için yapılan frenlemede disk balatalarında harcanan mekanik geri kazanılması adına araç tahrik motorunun jeneratör modunda çalışmasını sağlayan güç elektroniği tabanlı sürücülerin tasarımı ve kullanımı zorunludur. Bu tez çalışmasında, EA'ların laboratuvar modellemesi yapılmış olup hususen rejeneratif çalışma modunu test edebilmek ve geliştirilen rejeneratif model algoritmasını doğrulamak için rejeneratif modlu bir güç elektroniği sürücüsü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, EA'larda menzil artışına etki eden faktörler incelenmiştir. Bu test platformunda; hafif EA'larda yaygın olarak kullanılan motorlardan biri olan fırçasız doğru akım motoru (FDAM) tercih edilmiş olup araç sürüş profillerinin testi, rejenerasyon bilgilerinin görselleştirilmesi ve grafik tabanlı incelenebilmesi için bir test devresi tasarlanmış olup çeşitli sürüş profillerinde testler gerçekleştirilerek akım, gerilim, devir değerleri veriseti olarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Yapılan çalışmalar sonunda tüm sürüş profillerinde rejeneratif modun EA'larda menzili artırdığı anlaşılmıştır.
Denizli ili için farklı zemin ve sicaklik koşullarında çift yüzlü fotovoltaik panellerin performans analizi
Fotovoltaik paneller, güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine çeviren modern ve çevreci bir teknoloji olarak öne çıkmaktadır. Güneş ışığını emen yarı iletken malzemeler sayesinde, sürdürülebilir enerji üretimi sağlanarak fosil yakıtlara bağımlılık azaltılmaktadır. Güneş enerjisi, sınırsız ve yenilenebilir bir kaynak olmasıyla birlikte, enerji sektöründe hızla önem kazanmaktadır. Fotovoltaik paneller, geniş uygulama alanlarıyla bireysel evlerden büyük enerji santrallerine kadar farklı ölçeklerde kullanılmakta, aynı zamanda enerji maliyetlerini düşürmekte ve karbon salınımını azaltmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, daha verimli ve ekonomik paneller üretilmekte, bu da küresel enerji dönüşümüne katkı sağlamaktadır. Bu çalışma, çift yüzlü PV hücre ve modüllerinin güneş ışığı altında nasıl performans gösterdiğini basit ve ekonomik bir yöntemle ölçmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışmada, güneş ışınımı değerinin ışık aydınlatma şiddeti ile ölçülmesi hedeflenmektedir. Denizli ili için farklı zemin ve sıcaklık koşullarında çift yüzlü fotovoltaik panellerin performansının detaylı bir analizi gerçekleştirilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin kullanımının artırılması amacıyla, çift yüzlü fotovoltaik panellerin zemin türüne ve çevresel sıcaklık değişimlerine karşı gösterdiği performansın belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Çift yüzlü PV paneller, her iki yüzeyleri aracılığıyla güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürebilme kapasitesine sahiptir ve bu özellikleriyle geleneksel tek yüzlü panellere kıyasla daha yüksek verimlilik sunarlar. Araştırma kapsamında, Denizli ilinde belirlenen farklı zemin türleri (beyaz çakıl, siyah çakıl, toprak vb.) ve çeşitli sıcaklık koşulları altında çift yüzlü PV panellerin enerji üretim performansları karşılaştırılmıştır. Her zemin türü için panelin albedo etkisi (yüzeyden yansıyan ışık) ve çevresel sıcaklıkların panel verimliliğine etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Bu ölçümler sonucunda çift yüzlü fotovoltaik panel ile yapılan ölçümlerde beyaz çakıl zemin ile siyah çakıl zemin arasında %8,56 fark olduğu tespit edilmiştir.
İHA görüntüleri üzerinde derin öğrenme yaklaşımları kullanılarak yg havai hatların gözlemi ve hata tespiti
Enerji sektörü, sürdürülebilirlik ve güvenilirlik açısından dünyanın en kritik sektörlerinden biridir. Geleneksel yöntemlerle şebeke izleme, bakım ve yenileme karar mekanizmaları karmaşık hale gelmiştir. Bu bağlamda, görüntü işleme süreçleriyle farklı boyutlardaki nesnelerin tespiti ve arızaya neden olabilecek ekipmanların otomatik olarak belirlenmesi kritik önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, makine öğrenmesi aşamasında toplam 588 görüntü YOLOV5 ile eğitildi ve değerlendirme aşamasında 207 adet görüntü ile kesinlik belirlendi. Uygulanan model, izolatör nesneleri tespit ederken daha az yanlış pozitif üreterek daha fazla doğru tespit yapmaktadır. İzolatör sınıfında 0,5 eşiği için mAP değeri 0,702 (% 70,2)'dir. Kırık izolatörlerde 0,5 eşiği için ise mAP 0,507 olup izolatör sınıfına göre daha düşüktür. İzolatör sınıfında yüksek güven oranlarında bile nispeten daha yüksek duyarlılık değerleri görülmekte olup uygulanan modelin izolatör sınıfını tanımakta daha iyi olduğunu göstermektedir. Kırık izolatör sınıfının düşük güven oranlarında duyarlılık değerlerini daha yüksek elde ettiği, fakat güven oranı arttıkça duyarlılığın hızla düştüğü görülmekte olup uygulanan modelin kırık izolatörleri ayırt etmekte daha zorlandığı anlaşılmaktadır. Her iki sınıf birlikte değerlendirildiğinde ortalama performans olarak oldukça başarılı olan 0.96 duyarlılık değeri göstermektedir. Uygulanan model, izolatör sınıfında kırık izolatör sınıfına göre daha iyi performans sergilemektedir. Modelin kırık izolatörleri tespit etmede gösterdiği nispeten düşük değerleri iyileştirmek için veri arttırmak, izolatör çeşitlerini farklı sınıflarda değerlendiren sınıflar oluşturmak gelecekte yapılacak çalışmalar için faydalı olacaktır.
Yapay zeka yöntemlerini kullanarak geçiş üstünlüğüne sahip araçların gerçek zamanlı tespiti
Günümüzde nesne takibi ve tespiti, en çok araştırılan konular arasında yer almaktadır. Bunun nedeni, günlük yaşamda karşılaşılan savunma, güvenlik, tıp, robotik , oto pilot araçlar ve plaka tanıma kullanımlarında kritik öneme sahip olmasıdır. Plaka tanıma, otomatik ve kartlı geçiş sistemlerin artması ile artık araç geçiş noktalarında insan ihtiyacına gerek duyulmamaya başlanmıştır. Bariyer sistemlerin olduğu yerde sadece yetkisi olan araçlar geçişlerini sağlayabilmektedir yetkisi olmayan araçlar ya yetkili bir kişi ile görüşmesi gerekmekte ya da giriş yapamadan geri dönmektedir. Kurum ve kuruluşlarda özel bölgelere araç ile girişlerde bariyerlerden geçebilmeleri için yetki olması gerekmektedir. Başta hastane olmak üzere acil hasta taşıyan kırmızı şeritli ve hasta nakil için kullanılana mavi şeritli ambulansların geçiş yaptığı güzergahlarda sivil araçların girişine izin verilmemektedir. Bunun nedeni, sivil araçların trafik oluşturarak ambulansların gecikmesine yol açmalarıdır. Bu sorunu önlemek için genellikle kollu bariyer tercih edilir. Bu tezin amacı insan kontrolünün olmadığı ve başka sistemler ile kontrol edilen (OGS, KGS, plaka tanıma vb.) noktalardan geçiş yetkisi tanımlanmamış ama geçiş üstünlüğüne sahip araçların yapay zeka yöntemlerini kullanarak gerçek zamanlı tespit edilip, geçiş izinlerinin hızlı bir şekilde verilmesini sağlamaktır. Bunun için nesne tespit algoritmalarında biri olan YOLO algoritmasını kullanarak geçiş üstünlüğüne sahip aracı en kısa sürede ve yüksek oranda tespit edilecek. Araç algılandıktan sonra bariyeri IOT (nesnelerin interneti) kullanarak bariyerin ana sürücüsüne aç sinyali verecek ve geçişini tamamlayacak. Ambulans tespitini yapacak model eğitim için 7216 tane JPG formatında veri setleri kullanıldı. Veri seti %80 eğitim %20 doğrulama için kullanıldı. Eğitim sonucunda mAP50 değeri %98.3 çıkmıştır.
Güncel sezgisel algoritmalarla vektör tabanlı görüntü sıkıştırma
Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle, oluşturulan görüntülerin kalitesi artmaktadır. Kalitesiyle birlikte bu görüntülerin boyutları ve yükleme/indirme süreleri de artmaktadır. Dolayısıyla bu durumda da daha fazla depolamaya ve zamana ihtiyaç vardır. Bu sorunlara çözüm olarak görüntülere çeşitli görüntü sıkıştırma teknikleri uygulanmaktadır. Görüntü sıkıştırma teknikleri, kayıplı görüntü sıkıştırma ve kayıpsız görüntü sıkıştırma olmak üzere ikiye ayrılır. Kayıpsız görüntü sıkıştırma işleminde, görüntü kalitesi mümkün olduğunca değişmez fakat sıkıştırma oranı düşüktür. Kayıplı görüntü sıkıştırma işleminde görüntüde bulunan bazı piksellerin değiştirilmesi sayesinde daha fazla sıkıştırma yapılabilir fakat görüntünün kalitesi orijinaline göre daha düşük olacaktır. Sezgisel algoritmalar, doğada yaşayan herhangi bir canlının yaşamsal faaliyetlerini baz alarak bu faaliyetlerin matematiksel olarak ifade edilmesiyle oluşmuştur. Bu yaşamsal faaliyetlere avlanma, keşif, kovalamaca, gözlemleme gibi faaliyetler örnek verilebilir. Bu çalışmada meyve sineklerinin besin arayışından esinlenilerek oluşturulmuş olan Meyve Sineği Optimizasyon Algoritması, ateş böceklerinin eş seçimlerinden esinlenilmiş olan Ateş Böceği Optimizasyon Algoritması, Kuşların uçuş hareketleri baz alınarak oluşturulmuş olan Parçacık Sürü Optimizasyon Algoritması ve yarasaların avlanma hareketlerinden ilham alınarak oluşturulmuş olan Yarasa Optimizasyon Algoritması incelenmiştir. Güncel bir şekilde kullanılmaya devam eden bu algoritmaların desteği ile literatürde yaygın bir şekilde kullanılmakta olan, çeşitli kontrastlara sahip olan, gri tonlamalı görüntüler üzerinde kayıplı görüntü sıkıştırma işlemi uygulanmıştır. Her algoritmanın çeşitli kontrastlardaki görüntüler üzerindeki performansları incelenip, hangi algoritmanın diğer algoritmalara kıyasla daha iyi sonuç verdiği incelenmiştir.
Performance improvement methods for layered decoding of ldpc codes
Low-density parity-check (LDPC) codes are a special type of linear block codes. Although they were originally invented by R. Gallager in 1960, they have captured the attention of scientific community since its rediscovery in 1996. Due to their excellent correction capability, they have been adopted in many communications and storage systems for forward error correction. Gallager defined an iterative two-phase decoding algorithm referred to as "Belief Propagation" (BP). Much study has been conducted to improve the performance of LDPC decoding. Later, another scheduling, "Turbo Decoding Message Passing" (TDMP) is introduced as an alternative to his standard message passing algorithm. TDMP, also called layered decoding, has the advantage of converging faster than the standard BP because it uses more reliable information to update next set of values. Using layered decoding, it is possible to reduce the number of iterations by 50% without any performance degradation. In this thesis, we present several methods in order to improve layered decoding performance of LDPC codes. Methods proposed have been applied to several LDPC codes with different length and rate. According to our results, the biggest performance improvements are achieved when they are applied to small-length, high-rate codes. In addition to proposed methods, a simulation acceleration platform using OpenMP is also described where parallel decoding is implemented on a real multicore hardware platform, obtaining more than 6x speedup compared to single-core version. Keywords: Low-density parity-check, error correction codes, belief propagation, layered decoding, performance improvement, DSP, parallelization, OpenMP
ECG signal processing techniques by using asp.net application based on gui in Matlab
An electrocardiogram (ECG/EKG) is an electrical recording of the heart and is used as an essential diagnostic tool in the investigation of heart disease, so any defect of heart rate or rhythm, or change in the shape of the QRS complex, is very significant to get an evidence for detecting cardiac arrhythmia. The most of earlier methods of ECG signal analysis for detecting PQRST was based on Digital Signal Processing (DSP) technique, for example Wavelet Transform(WF), Fast Fourier Transform(FFT) and Artificial Neural Networks(ANN). The work in this thesis have proposed a simple and dependable method to detect the P, Q, R, S and T values of an ECG signal normal and abnormal cases. This method is based on determination a mathematical relationship between the highest values (peaks and valleys) of the ECG waveform and time. Second part in the thesis includes using three different digital signals processing techniques for ECG signals are: Digital Filters (FIR and IIR), Wavelet signal processing (Filters Banks technique) and adaptive Filter Signal Processing. The work in this thesis is exemplified through designing a graphical user Interface (GUI) in MATLAB for creating a new software package for revealing of PQRST for both normal and abnormal ECG using a simple mathematical algorithm to get PQRST values, draw these values at the same time and share the package results to website using the ASP .NET application. The proposed software system will be devoted to the purposes of scientific research in the medical and engineering fields together, rather than clinical diagnosis as well as it can be utilized in training for clinicians and engineers working together in the same field which related to heart disease.
Computer simulation and experimental implementation of single phase power inverters regarding output waveforms
Recent rises in electrical energy costs have done alternative energy options more attractive. A device such as solar panel is able to convert photons from the sun into the DC (Direct Current) electric which can be used by the end users. However, there is a problem by using this kind of energy. Our electric grid and most of the house appliances are based on the AC (Alternating Current) electric so the energy achieved by the sun or wind power needs to be converted from DC to AC to be useful. This converting process is done by an electronic device called inverter. Inverters can be found in a wide area of power electronics in the industry. The produced output voltage and frequency at the AC side of an inverter depend on the circuit structure, transformers and applied components. In this thesis, comparative analysis of single phase power inverters regarding their output waveforms was performed. Square wave, modified square wave and true sine wave inverter circuits were designed and analyzed using Proteus Professional package program. This comparison was fulfilled with respect to the circuit configuration, THD (Total Harmonic Distortion) and output efficiency. After simulation results these inverter circuits were realized on PCB (Printed Circuit Board) circuits. Efficiency of the inverters was calculated using Extech true RMS digital multimeter and THD values were measured by means of the Fluke 435 Power Analyzer device. According to the simulation and experimental results, the analyzed square wave inverter circuit has about 55% THD and 45% efficiency due to the circuit structure. The analyzed modified square wave inverter circuit has about 38% THD and 60% efficiency better than square wave inverter. The analyzed true sine wave inverter circuit having with about 10% THD and an efficiency of 75% has the most ideal output signal among the inverter types. Tests on resistive and inductive loads were carried out under laboratory conditions and output signals were observed with the help of Tektronix digital storage oscilloscope. Test results and simulation outcomes were confirmed to each other. It was found out that true sine wave inverter circuit is better and more efficient in many aspects compared to the modified and square wave inverter circuits in spite of their complicated structures and higher costs.
Modelling and design of terahertz photoconductive antennas and photomixers
Modelling and design steps of the photoconductive antennas in pulsed system and photomixers were described and explained in detail.
Opical power distribution and OFDM/OFDMA modulation for visible light communication
High speed data transmission has become very important in recent years due to increasing data rates. To achieve this high rate data transmission, wireless communication has been a vital solution. Visible light communication (VLC) not only offers high data rates but also reduces the health problems resulted from electromagnetic radiations. In VLC systems, white LEDs are used because of their double-purpose usage; data transmission and illumination. The focus of this study is two-fold; optical power distribution and OFDM/OFDMA modulation and these studies are performed for visible light communication. First of all, optical power distribution is considered. In order to examine the effects of the optical power distribution, four different layouts, which are designed by locating LEDs on the ceiling, are constructed. Performances of these four layouts are investigated by considering some important parameters such as received minimum and maximum optical powers, number of dead zones, and degree of uniformity. Layout 2 gives the best results among them. Then, half-angle illumination and distance between receiver and transmitter are changed for Layout 2 in order to see the effects of those parameters. For the second part of the study, 64-QAM OFDM and 64-QAM OFDMA systems are constructed using simulation software. Bit-error rate (BER) performance of these two systems are examined for different optical signal-to-noise ratio (OSNR) values. Results show that these systems can be used for visible light communication. Apart from BER performance, eye diagrams and constellation diagrams also support that these systems are suitable for visible light communication. Finally, BER performance of four layouts are investigated by setting received optical power to their received minimum optical powers. Layout 2 gives again best results among four layouts.
Experimental study of brillouin frequency shift on classical and modern botda, botdr setups
Brillouin scattering has many applications in optics. This thesis study is observing the effects of various optical elements and environmental factors Brillouin gain spectrum and frequency shift on different optical configurations. Methods to improve Brillouin readings in classical and modern BOTDA/BOTDR configurations are proposed. Effects of EDFA power on Brillouin gain spectrum are observed on a BOTDA setup with single mode fiber as FUT. Comparisons with respect to optical Rayleigh power are done. EDFA power interval for sufficient Brillouin gain is obtained. Then, effects of step increments of ambient temperature on Brillouin frequency shift are observed on a BOTDR setup with single mode fiber as FUT. The relation between temperature and Brillouin frequency shift is obtained. In addition, effects of test fiber length on Brillouin gain spectrum are observed on the BOTDR setup. The direct relation in between Brillouin power and fiber length is observed. Furthermore, different length and brand fiber cables are connected back to back and their Brillouin frequency shifts are observed. Brillouin gain spectrum for fiber very short fibers (40m) is obtained.
Design and modelling of terahertz phase shifters using corrugated planar goubau lines
In this thesis, design of terahertz phase shifters is aimed. The electromagnetic wave propagation through a corrugated surface waveguide, namely domino plasmons, is analyzed in terms of surface plasmons. Drude model and Drude-Lorentz model are utilized in analysis and simulations of the propagation of the electromagnetic wave along domino plasmons in addition to transmission band estimation and simulations of domino plasmons. Transitions from coplanar waveguide and rectangular waveguide to corrugated planar Goubau lines are also investigated. A new type of waveguide is invented during investigation of the transition from rectangular waveguide to corrugated planar Goubau lines. Moreover, the effective dielectric constant of corrugated planar Goubau lines is modeled at either X-band and terahertz band. Two different design approach of eleven different phase shifters at 250, 275, and 300 GHz are presented. Finally, since this thesis work be expanded by addition of MEMS switches, the realization and optimization of various MEMS fabrication techniques are summarized
Novel merging based height-balanced histogram computation for big data
The amount of data generated and stored in cloud systems has been increasing exponentially. The examples of data include user generated data, machine generated data as well as data crawled from the Internet. There have been several frameworks with proven efficiency to store and process the petabyte scale data such as Apache Hadoop ecosystem tools, and several NoSQL frameworks. These systems have been widely used in industry and thus are subject to several research. The proposed data processing techniques should be compatible with the above frameworks in order to be practical. One of the key data operations is deriving equi-depth histograms as they are crucial in understanding the statistical properties of the underlying data with many applications including query optimization.In this thesis, we focus on approximate equi-depth histogram construction for big data and propose a novel merge based histogram construction method with a histogram processing framework which constructs an equi-depth histogram for a given time interval. The proposed method constructs approximate equi-depth histograms by merging exact equi-depth histograms of partitioned data by guaranteeing a maximum error bound on the number of items in a bucket (bucket size) as well as any range on the histogram. We also test Apache Pig User Define Functions of this proposed method in this thesis.
Mesane karsinomunun bilgisayar temelli derecelendirilmesi
Cancer is one of the most important diseases that ends up with loosing lives, despite many new improvements in medicine. Cancer, which has more than a hundred species, causes uncontrolled division and multiplication of cells and abnormalities in cell shape due to the damage in DNA. The early diagnosis and prognosis of cancer has great importance and will help to reduce loss of lives from this disease. Although many methods are used in the diagnosis and prognosis of cancer, the most effective method is to examine the obtained tissue sample under the microscope by the pathologist after various procedures have been applied. At this stage, pathologists diagnose the cancer by examining the structural properties of the cells. Recently, image processing techniques have been applied to obtained pathological images as well as in other fields of medicine. By using these techniques, the cell locations in pathological images can be determined and the cell characteristics can be extracted from the determined cell locations. In this thesis, visualization of the pathological bladder data is performed and the area can be cropped from these images. An algorithm is designed to determine whether the case is at high grade bladder cancer or low grade bladder cancer using the structural features of the cell nucleus in the region specified by these images. Computer Assisted Diagnosis (CAD) is a system, which is developed to help doctors to diagnose the disease and to decide on the treatment method to be applied. For this purpose, a graphical user interface (GUI) was designed by using the MATLAB software. With the help of the extracted features, it can be decided that loaded sample of the bladder is at high grade or low grade. As a result, developed software allows easy and accurate detection of bladder cancer. As a future work, another study may be performed to identify types of the bladder cancer.
Iris detection using hybrid models
Face and iris detection are great of interests to researchers in the field of video processing and computer vision. In recent years, great advances in robotics and artificial intelligence have further increased the importance of face recognition and iris detection. In this study, iris of the human eye is detected through hybrid models. These models first detect the face, then the eyes, and finally the iris. Two classifiers, the Artificial Neural Network (ANN) and the Decision Tree (DT), are trained to distinguish face images from other. They are also used to extract face images using the sliding window technique. After extracting the face from the given image, the same steps are applied to detect the eyes from the face. It has been observed that the ANN performs better than the DT with respect to detection rate of faces and eyes. The eyes that are finally detected are used to find circles that indicate the iris. Two methods are discussed to detect the iris: Hough Transform (HT) and the mean of gradients (MoG). In comparison with HT, MoG yields higher detection rate.
Design and development of a novel photovoltaic system with reflectors and a sun tracker
In this thesis study, as a new method, design and development of a double surface photovoltaic system with reflection property was aimed. In the direction of this purpose, the thesis study was completed within three stages as design, development, and performance measurements. The double surface panel system was designed completely as the first stage of the thesis study. A single axis sun tracking system, a reflector system for the back panel, two solar panels placed back to back, and suitable platforms were planned. In the development stage, two opto-electronically controlled reflectors with the ability to rotate around their own axes were used to illuminate the back solar panel. Thus, the system was optimized in the way that equal amount of light fluxes irradiates the front and back panels. The system was supported by the optoelectronic based single axis sun tracker to increase working performance. Measurements of the developed system were done in laboratory settings and on open field as real time. The results showed that the back solar panel produces sufficient amount of electricity and the system works under proper angular conditions. It is concluded that the system developed as a prototype might be used in industrial applications.
Fotovoltaik termal (FV/T) ve bina entegreli FV/T (BIPV/T) sistemlerde akışkan kullanımının elektriksel karakteristik üzerine etkisinin incelenmesi
Foto Voltaik sistemler, üzerlerine düşen güneş ışımasının %15-25'lik kısmını elektrik enerjisine çevirebilirler. FotoVoltaik paneller yarı iletken teknolojisiyle üretilen elemanlardır ve akım/voltaj (I/V) karakteristikleri doğrusal değildir. Bunun yanında I/V karakteristikleri sıcaklıkla da değişmektedir. Panelin soğutulması panelin elektriksel verimliliği açısından önem arz etmektedir. FV paneli hem termal hem de elektriksel bir kaynak olarak kullanmak verimin arttırılması için sık kullanılan bir yöntemdir. Burada amaç, ısınan panelin üzerinden ısıl enerjiyi uzaklaştırarak elektriksel karakteristiği iyileştirmek ve bunun yanında panelden ısıl enerji elde etmektir. Bu amaçla FV/T (Foto Voltaic Thermal) paneller kullanılmaktadır. FV/T panellerin bina yüzeyine entegre edilmesi amacıyla üretilen çeşitlerine ise BEFV/T (Building Integrated FV/T) ismi verilmektedir. BEFV/T ile binaların güneş gören yüzeyleri kaplanarak binaların izolasyonu sağlandığı gibi elektrik ve ısıl enerji de elde edilmektedir. BEFV/T sistemlerin içerisinden panelin soğutulması amacıyla hava ve/veya su gibi akışkanlar geçirilmektedir. Panel üzerindeki ısı enerjisi ile bu akışkanın sıcaklığı yükselmektedir. Yüksek sıcaklıklı akışkan (su veya hava) binanın sıcak su ve sıcak hava ihtiyacı için kullanılmakta böylece hem panel soğutulmakta hem de bina ısıtılmaktadır. Tez sonucunda literatürde bulunmayan kapalı çevrim kontrole sahip BEFV/T panel uygulaması ile konvansiyonel BEFV/T ye göre elektriksel ve termal verim artışı hedeflenmiştir.
Görünür ışık haberleşme sistemlerinde eşik değeri tahmin yöntemlerinin performans analizi
Görünür Işık Haberleşme (VLC: Visible Light Communication) sistemlerinde modülatör ve demodülatör tasarımı; hata performansı, bant genişliği verimliliği, güç verimliliği gibi özellikleri etkilediğinden dolayı çok önemli konulardan birisidir. Ortamdaki yapay ışık şiddetinin değiştiği ya da alıcı-verici arası mesafenin değiştiği sistemler, eşik değeri kullanan modülasyon tekniklerinin hata performansını olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle geleneksel yönteme göre değişken sistemler için her duruma göre ayrı bir eşik değeri belirlenmelidir ve bu durum pratik uygulamalarda imkansızdır. Bu çalışmada hata performansını olumsuz etkileyecek durumları gidermek için Dijital Darbe Aralık Modülasyonu (DPIM: Digital Pulse Interval Modulation) tekniğinde eşik değer tahmin yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemler sayesinde eşik değer, değişen koşullara göre yazılımsal olarak güncellenmektedir. Bu durum önerilen yöntemin geleneksel yönteme göre en büyük avantajıdır. Geliştirilen yöntemlerin değişen koşullarda performans analizi yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında önerilen sistem ile geleneksel sistemin Sembol Hata Oranları (SER: Slot Error Ratio) karşılaştırılmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB programında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, önerilen yöntemlerin geleneksel yönteme çok yakın, eşik değeri sabit olan sisteme göre de oldukça iyi bir SER performansı sergilediği görülmüştür.
Öznitelik seçimi temelli geleneksel ve modern makine öğrenmesi yöntemleri ile yenilenebilir enerji üretim tahminci model parametrelerinin optimizasyonu ve karşılaştırmalı analizi
Bu tezde, Türkiye'nin güneş radyasyonu açısında en potansiyelli bölgesi olan Akdeniz bölgesinin doğusunda Çukurova'da bulunan Adana, Osmaniye ve Mersin illerinin güneş radyasyonu tahmini gerçekleştirilmiştir. Çalışmada Nasa-Power platformundan alınan 01/01/2011-01/01/2021 tarihleri arasındaki 10 yılı kapsayan güneş radyasyonu, rüzgar hızı, basınç, nem, yağış, hava açıklığı indeksi, sıcaklık, maximum sıcaklık, minimum sıcaklık, çiğlenme noktası parametreleri kullanılmıştır. Önce Adana ili verileri üzerinde öznitelik seçim metotları uygulanarak geleneksel ve modern makine öğrenmelerine giriş parametresi olarak verilecek öznitelikler elde edilmiştir. Öznitelik seçim metotlarında Pearson Korelasyon Katsayısı, Karşılık Bilgi, Ardışık İleri Yönde Kayan Seçim, Lasso Regresyonu kullanılmıştır. Adana ili verilerinde optimize edilen giriş parametreleri Osmaniye ve Mersin illeri tahmin işleminde de kullanılmıştır. Giriş parametrelerini kullanan tahminci modeller tahmin işlemini gerçekleştirmiş ve elde ettiği sonuçlar karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Karşılaştırma metrikleri olarak RMSE, MAE ve R2 kullanılmıştır. Makine öğrenmesi yöntemlerinden Destek Vektör Regresyonu, Aşırı Gradyan Arttırma, Hafif Gradyan Arttırma, Yapay Sinir Ağları ve Uzun Kısa Süreli Bellek algoritmaları bu çalışmada kullanılmıştır.
RFID etiketlerinin hafıza alanının verimli kullanımı için yeni bir kodlama algoritmasının geliştirilmesi ve uygulamalı başarım analizi
RFID, nesnelerin otomatik tespiti ve izlenmesi için kullanılan kablosuz bir tanımlama teknolojisidir. Bu teknolojinin çalışması, RFID etiketinde depolanan verilerin radyo frekansı sinyalleri aracılığıyla okuyucu tarafından okunmasını, ardından verilerin denetleyici tarafından anlamlandırılarak belirlenmiş işlemlerin gerçekleştirilmesi şeklinde özetlenebilir. RFID teknolojileri perakende, lojistik, sağlık, hayvancılık, eğitim, güvenlik, ödeme ve üyelik sistemleri gibi birçok farklı alanda kullanılmaktadır. RFID etiketlerin temel tasarım özellikleri olan küçük fiziksel boyutları, düşük enerji tüketimi ve maliyet-etkin üretiminden dolayı etiketlerin sınırlı hafıza kapasitesine sahip olmaları sonucunu ortaya çıkarmaktadır. Bu çalışmada STM32F407VGT6 mikrodenetleyicisi üzerinde veri sıkıştırma ve açma işlemleri gerçekleştirilmiştir. RC522 modülü ile etikete sıkıştırılmış veri yazılmış, daha sonra bu veri etiketten okunup açma işlemi sonrası orijinal veri dizisi elde edilmiştir. Test için kullanılan veri dizileri Calgary külliyatı içerisinde bulunan metin dosyaları içerisinden rastgele seçilmiştir. Başarım karşılaştırması için tasarruf oranı, sıkıştırma-açma süresi, etikete yazma-okuma süresi, BPC ve entropi ölçütleri kullanılmıştır. Sıkıştırma için Huffman kodlama, Shannon-Fano kodlama ve geliştirilen Taban-32 kodlama kullanılmıştır. Sonuçlar Huffman kodlamanın ortalama tasarruf oranına göre %36,27 ile en yüksek başarımı sağladığı göstermektedir. Taban-32 kodlama, ortalama sıkıştırma-açma sürelerinde en iyi başarımı göstererek sıkıştırma işlemini 655,37 ms, açma işlemini ise 130,53 ms'de tamamlamıştır. En düşük ortalama BPC değerini 5,10 ile Huffman kodlaması verirken, Shannon-Fano kodlaması ise 5,14 ile buna çok yakın bir sonuç vermiştir. RFID etikete veriyi yazma ve okuma sürelerinde tasarruf oranına paralel olarak en iyi sonuç Huffman kodlama ile alınmıştır.
Görünür ışık haberleşme sistemleri için alıcı yapılarının geliştirilmesi
Bu çalışmada, Işık Haberleşme sistemleri için son zamanlarda önerilen SPAM (Superposed Pulse Amplitude Modulation: Üst-üste konumlandırılmış Darbe Genlik Modülasyonu) iletim şemasının performansı analiz edilmiştir. SPAM iletim şemasının uygulaması gereği alıcı tarafta eşik değerlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle tez çalışmasında farklı eşik değeri tahmin yöntemleri kullanılarak SPAM iletim şemasının bit hata oranı performansı karşılaştırılmıştır. K-ortalama yöntemi, geliştirilen Çok Seviyeli Tahmin Yöntemi (ÇSTY) ve geleneksel yöntem alıcı tarafta kullanılmıştır. Geliştirilen yöntem için matematiksel bir çerçeve oluşturulmuştur. Elde edilen benzetim sonuçlarına göre K-ortalamalar yönteminin ve matematiksel model tabanlı geliştirilen ÇSTY'nin birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları tartışılmıştır. Performans sonuçlarının iyileştirilmesi için bazı öneriler sunulmuştur.
To design a medical device to evaluate the dehydration of children patients using the Pleth variability index
The main objective of this thesis to design, a medical device to evaluate dehydration of patients using Plath variability index. Which is a measurement that provides and indicates the volume of central extracellular fluid in mechanically ventilated patients after induction of anesthesia. In extracellular fluid volume Pleth variability index has considered as a useful, noninvasive indicator of continuous fluid responsiveness.. Using correlation analysis and receiver operating characteristic curves, we sought a correlation between PVI and the initial distribution volume of glucose. Accurate estimation of intravascular volume is very important for anesthesiologists to maintain the stability of the cardiovascular system during anesthesia, especially for unstable or hypovolemic patients. Changes in heart rate, blood pressure, and central venous pressure are still most commonly use to assess the blood circulation status, but these indices have been shown to be insufficient for guiding fluid management, owing to their poor correlation with fluid responsiveness. The pleth variability index, which we derived from respiratory variations in the peripheral perfusion index, provides clinicians with a numerical value obtained noninvasively, automatically, and continuously. Keywords: Pleth Variability Index, Perfusion Index, Dehydration
Automated oximeter design for capillary refill time, oxygen saturation and pulse
Capillary Refill Time is a parameter used to evaluate blood circulation in peripheral tissues. Currently, it is measured manually and implementation varies according to the health care staff. It is included in the World Health Organization (WHO) Emergency Classification and Assessment guide. There is no commercial device that standardizes applied force to detect blood supply in the capillaries. In this project, it is aimed to control the light absorbed from the light sources used by applying light sources, linear actuators and microprocessors to the fingertip of a known force for a certain period. In this way, CRT can be measured. Capillary Refill Time and pulse measurement device was designed in this project. The designed device applies pressure to the fingertip in a short time for blocking blood circulation (when the pulse is zero) in the capillaries. After the pressure, the time of the tissue when it regains its previous color is measured. This is called Capillary Refill Time. If CRT is less than 3 s, it is considered normal. If this period is prolonged, it may indicate an unhealthy condition in the circulation. CRT may be important in clinical symptoms. Capillary refill time can also be important in evaluating clinical findings such as cardiovascular diseases and shock. Applied force for capillary refill time measurements is standardized in this device. This device is controlled by a microprocessor. It can monitor the pulse measurement until the moment when the pulse is zero because when the pulse is zero, blood circulation stops.
Görüntü işleme teknikleri kullanarak yara analizi yapılması
Teknoloji ve mühendislik alanlarında yaşanan gelişmeler, sağlık sektöründe de yeni teknolojilerin kullanımını mümkün kılmaktadır. Bu bağlamda, görüntü işleme tekniklerinin sağlık alanındaki uygulamaları giderek artmaktadır. Bu tez çalışması, yaraların iyileşme sürecinin görüntü işleme teknikleri ile izlenmesi ve bu sürece dair tahminlerde bulunulabilmesi amacıyla yürütülmüştür. Açık yaralar üzerinde uygulanan tedaviler sonrası, yaranın durumu ve iyileşme sürecinin izlenmesi, tedavinin etkinliği ve hastanın tedaviye tepkisi açısından hayati önem taşımaktadır. Tedavi, iyileşme belirtileri gösterdiğinde devam ettirilmeli, aksi takdirde değiştirilmesi ya da nedenlerinin araştırılması gerekmektedir. Geleneksel yöntemlerle sürecin takibi, sağlık çalışanları tarafından görsel gözlem ve hastadan alınan geri dönüşlerle sınırlı kalmaktadır. Ancak, insan gözü ile yapılan gözlemlere kıyasla, bilgisayar destekli görüntü analizi çok daha verimli ve hızlıdır. Özellikle kısa zaman aralıklarındaki değişimlerin izlenmesi bu yöntemle kolaylaşmaktadır. Böylece, kişisel hata payları azaltılarak süreç nesnel ve hassas bir şekilde izlenebilir, sağlık çalışanlarına destek sağlanır ve iş yükü hafifletilir. Bu tez çalışmasında, açık kaynaklı fare yara görüntüleri kullanarak görüntü işleme teknikleri ve regresyon modelleri uygulanmış, yaraların iyileşme süreçleri bilgisayar ortamına aktarılarak tahminler oluşturulmuştur.
Dağınık parametreli hat modelinin durum-uzayı modellenmesi ve analizi
Güç sistemlerinin güvenilirliği, sürekliliği ve kararlılığı açısından geçici rejim olaylarının doğru bir şekilde analiz edilmesi büyük önem arz etmektedir. Özellikle atmosferik kökenli darbeler, ani yük değişimleri, kısa devreler ve anahtarlama işlemleri gibi zamana bağlı hızlı değişen olaylar, sistem elemanlarında yüksek gerilim ve akım oluşturarak hem izolasyon sistemini zorlamakta hem de güç kalitesini olumsuz etkilemektedir. Bu tez çalışmasında, tek fazlı bir iletim hattının çeşitli geçici rejim analizleri yapılmıştır. İletim hattına güç transformatörü bağlıyken hatta anahtarlama durumu, yüklü iletim hattının yıldırım darbesine maruz kalması, hat sonuna güç transformatörü bağlıyken iletim hattının yıldırım darbesine maruz kalması, iletim hattındaki anahtarlamadan sonra arıza oluşması ve yıldırım darbesinden sonra arıza oluşması gibi durumlar ele alınmıştır. Geçici rejim çalışmalarında, dağınık parametreli iletim hattı, Heidler yıldırım modeli ve disk tipi sargı yapısına sahip güç transformatörü kullanılmıştır. Tüm modellerin geçici rejim analizi durum-uzayı yöntemiyle yapılmıştır. İndüktör akımları ve kapasitör gerilimleri durum değişkeni olarak seçilmiş ve durum denklemlerinin çözümü için trapezoidal entegrasyon yöntemi kullanılmıştır. Durum-uzayı yönteminde kullanılan eşdeğer devre ATP-EMTP'de çizilmiş ve simülasyonları yapılmıştır. Her iki yöntemin sonuçları karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçların birbirini destekler nitelikte olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, arıza direnci, topraklama direnci ve adım aralığının değerleri değiştirilerek gerilim dağılımı, dalga formları ve maksimum gerilim seviyeleri üzerindeki etkileri detaylı şekilde analiz edilmiştir. Önerilen yöntem, geçici rejim esnasında iletim hattının ve transformatör sargılarının gerilim-akım karakteristiklerini etkili bir biçimde modellemektedir. Durum-uzayı yaklaşımının, güç sistemlerinde geçici rejim analizine yönelik uygulanabilir bir seçenek olduğu ve koruma cihazları ile sargı izolasyonu tasarımına katkı sağlayabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Kesir dereceli devrelerin FPGA ile gerçekleştirilmesi
Kesir dereceli hesaplama (fractional calculus), geleneksel tam sayılı hesaplamaya kıyasla fiziksel ve biyolojik sistemlerin dinamiklerini daha yüksek doğrulukla ve daha geniş bir hafıza etkisiyle modelleme yeteneği sayesinde, son yıllarda mühendislik ve bilim dünyasında giderek artan bir önem kazanmaktadır. Bu sistemlerin temel yapı taşları olan kesir dereceli elemanlar (fraktanslar), teorik olarak üstün performans ve tasarım esnekliği sunsa da pratik donanım gerçeklemeleri ciddi zorluklar barındırmaktadır. Bu tez çalışmasının temel amacı, kesir dereceli devrelerin ve sistemlerin, transfer fonksiyonlarını optimize ettikten sonra modern Sayısal Sinyal İşleme (DSP) teknikleri kullanılarak Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi (FPGA) üzerinde yüksek performanslı, kararlı ve esnek bir şekilde gerçekleştirilmesini araştırmaktır. Çalışma kapsamında ilk olarak, kesir dereceli integral ve türev operatörünü (𝑠𝛼) modellemek için kullanılan modifiye edilmiş kararlılık sınır eğrisi (MSBL), Oustaloup ve Matsuda gibi sürekli kesir açılımı (CFE) tabanlı sayısal yaklaşım yöntemleri incelenmiştir. Literatürdeki standart yaklaşımların sınırlılıklarını aşmak ve modelleme hatasını minimize etmek adına, bu yöntemlerle elde edilen transfer fonksiyonlarının katsayıları, optimizasyon algoritmaları (Parçacık Sürü Optimizasyonu, fmincon, fgoalattain vb.) kullanılarak optimize edilmiştir. Yapılan optimizasyon çalışmalarıyla, sistemin hem zaman bölgesi hem de frekans bölgesi performansları, ideal teorik cevaba en yakın olacak şekilde iyileştirilmiştir. Optimize edilen ayrık zamanlı modellerin doğruluğu MATLAB/Simulink ortamında kapsamlı simülasyonlarla test edildikten sonra, en uygun model Donanım Tanımlama Dili (Verilog) kullanılarak RTL seviyesinde tasarlanmış ve FPGA platformuna aktarılmıştır. Örnek bir kesir dereceli filtre devresi üzerinde yapılan donanım testlerinde, FPGA tabanlı gerçeklemeden elde edilen sonuçların teorik hesaplamalar ve simülasyon verileriyle yüksek oranda örtüştüğü görülmüştür. Bu çalışma, kesir dereceli sistemlerin esnek, yeniden programlanabilir ve paralel işlem yeteneği yüksek olan FPGA platformları üzerindeki uygulanabilirliğini kanıtlamakta; kontrol teorisi, sinyal işleme, biyomedikal mühendisliği ve kaotik sistemler gibi alanlardaki pratik uygulamalar için etkin bir yol haritası sunmaktadır.
Markerless augmented reality applications
Augmented Reality (AR) is the process of adding virtual computer generated information on view of a physical real-world environment in real-time. AR, which allows adding 3-dimensional models, animations, videos and various virtual materials which are generated in computer environment to be positioned on desired targets in the real world, allows for enabling and enriching the real world more functional and beneficial. In this thesis explains how AR technologies work, expresses and explains fields of application and gives a summary from history to present time and also presents a real-life demonstration of Mobile device-based AR. Thesis presents contributions for design and development of a fully working Markerless Augmented Reality Application that works on Android Mobile devices. For this purpose, were studied on several computer vision techniques such feature extraction-detection, SURF (Speeded Up Robust Features), Markerless tracking (Natural feature tracking) by using OpenCV Computer Vision library. As well as, were done 3D modelling, texturing, shading etc. by using OpenGL (Open Graphics Library) and also creating Wavefront OBJ 3D model files via Blender 3D. Finally in this thesis, several applications are presented that make use of these methods which is mentioned above. Firstly camera calibration, pose tracking and marker based augmented reality applications were worked for understanding augmented reality idea, then a markerless augmented reality application were developed on android mobile device by using Vuforia SDK for target tracking part of algorithm. Keywords: Augmented Reality, Computer Vision, Mobile Devices, Android Software Interface, SURF
Design and realization of ald grown AL2O3 waveguides for applications in silicon based photonics
In this thesis, design and realization of Atomic Layer Deposition (ALD) grown Al2O3 waveguides application in silicon based photonics has been considered. Al2O3 was grown using ALD technique. Different samples were grown using different growth recipes and optimal growth parameters were determined for active and passive optical waveguides. Ellipsometer was used to determine of sample thicknesses and refractive index. X-ray Diffraction (XRD) was used in order to confirm the amorphous structure of the grown samples. Moreover, complementary approach to determine the bond structures in the layers was implemented using both Micro-Raman and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used to determine the percentages of constituting elements in the Al2O3 layers. After the characterization process, ridge type single mode polarization independent optical waveguides were designed using beam propagation method. Finally, Al2O3-based planar waveguide was realized and optical propagation had been demonstrated.
Nonlinear data modeling methods for multidimensional signal analysis
In this dissertation, various novel stochastic and deterministic nonlinear data models are proposed for the analysis of the discrete signals that are defined in multidimensional spaces. The purpose of choosing the multidimensional space is to analyze the data according to multiparameters at the same time. The reason of analysing nonlinear methods is their compatibility with chaotic and nonlinear behaviour of the data which are measured for natural events and in this thesis natural events are taken as case study. The comparison of stochastic and deterministic methods gives the opportunity to choose the most suitable model for the data of handled problem. As stochastic models, one and multidimensional versions of Mycielski method and different versions of Markov Chain Models are proposed. As determinsitic models, multidimensional polynoms, multidimensional splines, multidimensional Empirical Mode Decomposition and Wavelets are chosen. In addition a Markovian error tuning model is designed as an infrastructure to test these models, which is inspired from time varying and time invariant versions of the Hidden Markov Model. These comparative works try to reveals the phenomenon underlies the natural events as wind speed, solar radiation, temperature which are taken as case study in this work.
Presence detection and tdoa estimation of spread spectrum signals using sensor array
In this thesis, the presence detection and time di fference of arrival (TDOA) estimation of direct-sequence spread spectrum signals (DS-SS) in low signal to noise ratio (SNR) using the sensor array are considered. Two different methods are proposed for the presence detection of both the long and short code DS-SS signals. The fi rst proposed method is based on the phase linearity of the cross channel terms of the spatial covariance (R) matrices. The second detection method uses the eigenvalue ratios of the R matrices which is a known approach in literature. But to our knowledge this approach is firstly applied to long code DS-SS signals in this thesis. In addition, a new sample R matrix estimation technique, which is called as block of consecutive frequency bins (BCFB), is proposed. It is also shown that using the R matrix of the proposed BCFB method improves the detection performance especially in low SNR. In the second part of the thesis, TDOA of the received signals is also estimated using only the phase slope of the estimated R matrices in the first proposed detection method. In this way, by using the proposed presence detection method, it is also possible to estimate the TDOA between the sensors. In simulations, it is shown that the proposed TDOA estimators performance is effi cient in low SNR and it attains to the Cramer Rao Lower Bound (CRLB).
Radar vericilerinin kimliklendirilmesi için yeni metotlar
In this thesis new methods are introduced for radar emitter identification. Radar emitter identification is the process of identifying surrounding threat emitters in electronic warfare environments. A method is developed for deinterleaving of radar pulse sequences. For this purpose, first clustering performances of two self-organizing neural networks, namely SOM and Fuzzy ART are evaluated. Then, a pulse amplitude tracking algorithm is proposed for dynamically varying signal environments wherein radar parameters can change abruptly. Simulation results show that the proposed algorithm can successfully deinterleave radar emitters that have agile pulse parameters. Another method is developed for the recognition of pulse repetition interval modulation patterns. The method is based upon new features extracted from multiresolution wavelet decompositions of different types of pulse repetition interval modulation sequences. Simulation results show that recognition performance of the proposed features outperform conventional histogram based methods in both accuracy and computation time.
Design and implementation of a UDP/IP offload engine
Network packet processing in high data rates has become a major problem especially for the processors. Fortunately, this thesis offers a solution to this problem by means of an IP core that provides the hardware acceleration of UDP/IP protocol stack together with few other network protocols. Furthermore, the IP core is equipped with PCI Express (PCIe) interface so as to communicate with applications running on PC. Consequently, a processor core deals with only the data processing, while the IP core takes care of the packet processing as per the protocol. The design and implementation of the IP core are verified and tested on a Xilinx XUVP5-LX110T board. Moreover, its area utilization and supported features are compared against several competitive designs from the literature. According to these results, the proposed IP core is proved to be a usefull one for those applications that require a hardware-accelerated network protocol stack for data communication.
Grid matching in compressive sensing
Sparse signal recovery from compressive measurements assumes a grid of possible support points from which to estimate the signal support set. However, reconstruction of high measurement resolution waveforms is very sensitive to small grid offsets and assuming a fixed grid may result to information loss. On the other hand, identifying sparse elements over a very fine grid to minimize information loss is computationally prohibitive. In this work grid matching is performed via a computationally efficient multi-stage Monte Carlo sampling approach. The multi-stage sampling method identifies sparse signal elements and chooses the appropriate grid using information from compressively acquired measurements and any prior information on the signal structure. The effectiveness of the method in reconstructing high resolution waveforms, after compressive acquisition, is demonstrated via simulation study.
Zaman gecikmeli sistemlerin merkezi olmayan denetimi
In this thesis, decentralized controller design for time-delay systems is considered. A necessary and sufficient condition, in terms of decentralized fixed modes, for stabilizability of linear time-invariant (LTI) time-delay systems by LTI time-delay controllers is given. Also, it is presented that a LTI time-delay system can be stabilized by a LTI decentralized time-delay controller if and only if it can be stabilized by a LTI decentralized finite-dimensional controller. This condition extends a previously known fact for centralized control to decentralized control. Although stabilizability problem is considered in a large perspective which includes neutral and retarded systems with commensurate- and incommensurate-time-delays, decentralized controller design problem is considered only for retarded commensurate-time-delay systems. At first, to be used as a centralized controller design algorithm, the continuous pole assignment algorithm is extended to design dynamic output feedback controllers. Then, based on the decentralized pole placement algorithm, two decentralized controller design algorithms are proposed. One of these algorithms is a dynamic output feedback and the other algorithm is an observer based state vector feedback design algorithm.
Efficient hardware architectures for cryptographic algorithms used in computer and communication systems
Modern cryptography is an important discipline, which involves the disciplines of mathematics, electrical engineering and computer science, that provides the primitives of security services to information systems. Today, more important is how the fundamentals of cryptography are implemented and used. They involve significantly a series of computationally complex mathematical transformations and suffer from computational efficiency problems. Improving the security levels in computer and communication systems involves huge multiplications or performing the algorithm with longer key that might be a hundred digits long or longer, which make the computational complexity worse. In this dissertation, diverse efficient hardware architectures are proposed for a set of cryptographic algorithms, which are necessary to provide security functions to those systems, in order to overcome the computational efficiency challenges. Through the proposed design techniques, which accommodate resource sharing, efficient memory access scheme and tight scheduling, novel compact coprocessors are developed for many kinds of ciphers in symmetric and asymmetric cryptography. The proposed coprocessors focus on finding better trade-off between cost and performance and overcome the challenges introduced by the growing system needs. The proposed architectures are analyzed and compared based on hardware performance metrics consisting of area, frequency and throughput measures. The experimental results and comparisons show that the methods require very low-area with adequate throughput values for many applications. They also reveal a deeper understanding of the computational efficiency of studied cryptographic algorithms. Designing efficient hardware architectures for those algorithms solves the efficiency issues and reveals the parallelism behind the algorithm.
A line detection based fiducial marker detection algorithm
Fiducial markers are artificial reference objects placed on the scene to create correspondances between the real world and computers' interpretations of the real world. Computer vision applications can utilize a prori knowledge about the model of the fiducial marker to estimate the camera's pose relative to the fiducial marker. Camera pose is used in many applications such as augmented reality, human-computer interaction, industrial applications, navigation and so forth. The quality of the pose estimation offered by the fiducial marker implementation is critical in how accurate these applications perform. The objective of this dissertation is to design a novel fiducial marker system. Firstly, existing fiducial marker systems are investigated to explore proposed solutions to commonly encountered problems. Following that, major performance criteria for fiducial marker systems are determined. Design decisions that should be taken to improve each of these criteria, and tradeoffs these decisions introduce are investigated. A new fiducial marker system, EDMarkers, is proposed according to the collected knowledge about viable design decisions. Finally, the proposed marker system is evaluated using the aforementioned performance criteria.
Modeling and simulating of a wind energy system with static transfer switch using pscad program
In this thesis, classical power system stability, changes and challenges in the power system with installation of wind energy sources are given. An electromagnetic transient model of a system is composed by wind turbine system (WTS) and static transfer switch (STS). This system presents a technical review of power quality problems associated with the renewable based distributed generation systems and how STS plays an important role in power quality improvement. The highly developed graphic facilities available in PSCAD/EMTDC (Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transient including DC) were used to conduct all aspects of model implementation and to carry out extensive simulation studies. Recently, wind energy has attracted special interest because it is seen as a positive alternative to fossil fuels and many wind power stations are in service throughout the world. The output power of wind turbines fluctuates due to variations of wind speed. These power fluctuations cause frequency deviations, power outage and other power quality problem. In this thesis, a wind turbine system and grid system are connected with Static Transfer Switch and this system is developed by using PSCAD/EMTDC which contains powerful tools for the wind turbine simulation. A thyristor based STS provides a continuous supply for load with fast transfer between wind turbine system and grid system. The aim of the designed system is to improve the power continuity and power quality. A simulation model of wind turbine system and STS were developed, respectively and they were combined with simulation tool of PSCAD/EMTDC.
Detection of induction motor faults using vibration, current and acoustic data
Early diagnostics of incipient faults in induction motors is an important aspect of preventive maintenance strategies. In this thesis, frequently encountered induction motor fault types are detected and classified using stator current, vibration and acoustic data. Current, vibration and acoustic that data are acquired from the experiments realized under different loading conditions of induction motors on which different fault types created synthetically are used for feature extraction by means of different signal processing techniques including Wavelet Packet Decomposition, 2D Wavelet Transform and Local Binary Patterns. Conversion of one-dimensional data signals into two-dimensional grayscale images whose sizes are arranged due to their autocorrelation value provide the opportunity of utilization of texture based methods for feature extraction. Novel feature vectors are proposed for fault classification and their performances are tested with Neural Network and Bayesian based classifiers. Besides, a remarkable benchmark database is constructed consisting of stator current, vibration and acoustic data acquired under many operating conditions. This database is expected to be used as medium for future works of fault diagnosis related to preventive maintenance strategies of the induction motors.
Stabilization of time-delay systems by nonconvex optimization techniques
In this thesis, both centralized and decentralized controller design for linear time-invariant time-delay systems is considered. The main objective is to design a controller which strongly stabilizes the given time-delay system. In this respect, the centralized controller design method, which uses nonsmooth and nonconvex optimization based fixed-order controller design approach, is introduced. Regarding the nonconvexity, an initialization procedure is proposed as a novel contribution of this thesis. Then, the centralized controller design algorithm, which uses this initialization procedure and applies nonsmooth optimization algorithms, is given. After that, considering the recently developed stabilizability conditions of decentralized time-delay systems, a decentralized controller design algorithm, based on decentralized pole assignment algorithm, is proposed. Also, a new MATLAB based software package, named as DCD-TDS, is introduced. Finally, by using DCD-TDS, the design methods are applied to numerical examples.
Spectral graph based image denoising methods
Some of the spectral graph based image denoising methods are reviewed and a Wiener filtering scheme in graph Fourier domain is proposed for improving image denoising performance achieved by these methods. The proposed Wiener fi lter is estimated by using graph Fourier coeffi cients of the noisy image after they are processed for denoising, to further improve the already achieved denoising accuracy as a post-processing step. It can be estimated from and applied to the entire image, or can be used patchwise in a locally adaptive manner. Our results indicate that the proposed step yields consistent accuracy improvement for di fferent choices of weighted adjacency and graph Laplacian matrices used in computing the graph Fourier transform and for diff erent processing methods used to denoise obtained transform coeffi cients. We obtain higher peak signal-to-noise ratio (PSNR) values than a state-of-the-art denoising method, known as the BM3D method, for some standard images.
Optimal scheduling of home electrical appliances and power resources
In this thesis, an o ffline home energy management system is proposed to minimize electrical cost and reduce high peak demand while maintaining user comfort. The system is composed of smart electrical appliances, which are divided into three subclasses as uncontrollable, semi-controllable and controllable, power resources (grid, backup battery, photovoltaic system), communication network, plug-in hybrid electrical vehicle and a main controller. At the beginning of each day, the main controller gathers user requests, power resources and smart electrical appliances information and solves a mixed integer linear programming problem that is subject to smart and energy eff icient operation constraints defined for appliances and power resources. The interruption is also allowed in controllable appliances while maintaining user comfort. The solution of this problem provides cost minimizing schedules of controllable appliances and power resources. Simulation results demonstrate that the proposed home energy management system significantly reduces the electrical costs and peak demand.
Solar energy analysis of a home by considering outdoor parameters
In this thesis, solar energy analysis is performed for a home placed in Anadolu University İki Eylül Campus by considering outdoor parameters. Within the scope of this analysis, hourly global solar radiation values on horizontal surface are estimated from measured daily global solar radiation values by using eleven different models. The measured and estimated hourly global solar radiation values are compared and accuracy of the models is evaluated using statistical analysis methods. The obtained results indicate that Collares - Pereira and Rabl model modified by Gueymard (CPRG) has generally the highest accuracy among all considered models. By using Olmo et al. model, the estimated hourly global solar radiation values of CPRG model for horizontal surface are converted to values for inclined surface. In addition, cell temperature of the photovoltaic modules is estimated with seven different models that consider outdoor conditions and panel technical characteristics defined by manufacturers. Hence, based on the estimated cell temperature and global solar radiation values on inclined surface, power generation values of on-grid and off-grid systems are predicted with a model in MATLAB, and these values are compared with actual power generation values. It is seen that cell temperature values estimated by the standard approach give the best prediction values of power generation.
Düşük maliyetli çok eksenli bir atalet ölçer test düzeneği geliştirilmesi
Gerçekleştirilen tez çalışmasında, bir atalet ölçüm biriminin istenilen hareket senaryoları karşısındaki davranışlarını gözlemlemek ve ürettiği verileri elde etmek amacıyla, düşük maliyetli bir test düzeneği oluşturulmuştur. Test düzeneği bir eksen doğrusal, iki eksen dairesel hareket kabiliyetine sahip bir mekanik sistemden oluşmaktadır. Bu mekanik sistemi kontrol etmek için motor kontrol ünitesi ve IMU verilerini kaydetmek için de bir kayıt ünitesi kullanılmıştır. Bu düzenekle araştırmacılar, IMU ünitelerini tek veya çok eksenli hareket yapılabilen birçok senaryo kapsamında inceleyebilecektir.
Video sıkıştırmada çoklu hareket vektörlerinin kullanılması
Son zamanlarda teknolojide meydana gelen değişim ve gelişimlerle beraber video sıkıştırma işlemlerinde farklı standart ve algoritmaların kullanım ihtiyacı artmıştır. Bu nedenle video sıkıştırma işlemlerinde çoklu hareket vektörlerinin kullanılmasındaki temel amaç; çerçeveler arası yapılacak olan hareket kestirimi sürecinde orijinal bloğa en benzer olan bloğu oluşturmaktır. Kullanılan bu yöntem, kodlayıcı (encoder) tarafındaki birden fazla (çoklu) referans bloklarının ağırlıklarını hesaplamak amacıyla ek karmaşıklık (hesaplama) ve hareket vektörlerinin gönderilmesi için ekstra bit kullanılmasını gerektirse de özellikle karmaşık ve ayrıntılı sahnelerde birden fazla referans blok kullanılması daha doğru hareket tahminleri sağlayarak hareket bulanıklığını azaltabilir, kaliteli görüntüler elde edilmesine imkan sunabilir. Doktora tez çalışmasında, en küçük kareler yöntemi (least squares) ile çoklu hareket vektörlerinin ağırlıklarının hesaplanmasında farklı testler uygulanmıştır. Bu testler üç ana noktada toplanmış olup; birinci nokta her bir ağırlığın en küçük kareler yöntemi ile hesaplanması, ikinci nokta ağırlıklardan birinin sabit tutulup kalan ağırlıkların hesaplanması, üçüncü nokta ise hesaplanmış olan ağırlıklar kümesinde K-means algoritması ile öbekleme (gruplama) yaparak ağırlık setlerinin bulunmasını içermektedir. Yapılan uygulamalar, video sıkıştırmada çoklu hareket vektörlerinin kullanımının video görüntü kalitesinde artış gösterdiğini ortaya koymuştur.