Browsing by Author "Imran, Md Abdullah Al"
Now showing 1 - 5 of 5
- Results Per Page
- Sort Options
Master Thesis Doğrusal kablosuz algılayıcı ağlar için bir eşzamanlama algoritması ve link katmanı protokolün gerçeklenmesi(2020) Kara, Ali; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics EngineeringEşzamanlama, Kablosuz Algılayıcı Ağlar (KAA) gibi dağıtılmış ağ sistemlerinde büyük önem taşımaktadır. KAA'lar dağıtılmış varlıkların ve olayların koordinasyonu ve korelasyonu için eşzamanlamayı yaygın olarak kullanır. Tipik olarak, enerji, depolama, hesaplama ve bant genişliği gibi sınırlı kaynaklar, ortam koşulları ve uygulamaya özel gereksinimlerle birleştirilmiş sınırlı özellikleri nedeniyle, geleneksel eşzamanlama yöntemlerini olanaksız kılabilir. Bu nedenle, form faktörü, hassasiyet, işlem süresi ve gücü, bellek, trafik, verimlilik ve ölçeklenebilirlik gibi çok sayıda tasarım parametresi, KAA'ların eşzamanlanmasında çalışılmaktadır. Bu tez çalışmasında, doğrusal KAA'larda eşzamanlanma çalışılmış ve buna yönelik bütünsel bir protokol geliştirilerek deneysel sonuçlar irdelenmektedir. Geliştirilen protokol, düğümler üzerinden veri toplama ve basit hata işleme özellikleri ile donatılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda, geliştirilen protokol ve eşzamanlama yönteminin etkinliği irdelenmiş ve ağ ömrünün optimizasyonlar ile arttırılabildiği gösterilmiştir. Bu kapsamda, eşzamanlamadaki kritik parametreler olan ofset ve zamanda kaymaların eşzamanlama doğruluğuna etkisi incelenmiştir. Yapılan testlerde, daha küçük eşzamanlama pencereleri ile daha yüksek bir eşzamanlama doğruluğu sağlanmaktadır. Buna bağlı olarak enerji tüketimi de optimize edilebilmektedir.Doctoral Thesis Makine öğrenmesi kullanılarak geliştirilmiş çok yollu yayılım yöntemiyle radarların konumlandırılması(2024) Dalveren, Yaser; Dalveren, Yaser; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics EngineeringBu tezin amacı, Elektronik Destek Tedbirleri (ESM) sistemlerinde, özellikle engebeli arazilerde, tek bir alıcı kullanarak radar yayıcılarının pasif olarak konumlandırılması için önerilen bir yaklaşımın uygulanabilirliğini değerlendirmektir. Gerçekçi senaryolardan elde edilen gerçek verilere uygulandığında bu yöntemin doğruluğuna ilişkin ampirik kanıtların olmaması, pratik ortamlarda gerçek bir endişe yaratmaktadır. Bunu ele almak için, yöntemin pratikte uygulanmasını sağlamak üzere isabetli bir ışın izleme (RT) algoritması kullanılmaktadır. Daha sonra, yüksek çözünürlüklü sayısal arazi yükseklik verilerinin (DTED) toplanmasına ve radar yayıcılarıyla ilişkili gerçekçi lokalizasyon zorluklarının dikkate alınmasına yardımcı olan bir coğrafi bilgi sistemi (GIS) haritası kullanılarak gerçekçi senaryolar oluşturulmuştur. Daha sonra, yerelleştirme yönteminin etkinliğini değerlendirmek için simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yöntemin performansı Elektronik Harp (EH) bağlamında pratik uygulaması için doğrulanarak önemli bir dönüm noktasına ulaşılmıştır. Kullanılan yöntemin doğal özellikleri nedeniyle, önerilen yaklaşım hesaplama karmaşıklığından muzdariptir. Hesaplama verimliliğini artırmak amacıyla, önerilen yöntem için Makine Öğrenimi (ML) tabanlı bir yaklaşım getirilmiştir. Önerilen ML çerçevesi önceden bilinen operasyonel ortamdan elde edilen Yol Kaybı, sensör grubunun Geometrik Hassasiyet Seyreltmesi (GDOP), ve Ortalama Kare Hata (MSE) performans ölçütü gibi faydalı özellikler gerektirir. Bu tür veri odaklı bir yaklaşımın performansı veri kümesinin genişliğine bağlı olduğundan, Ege Denizi adalarından motive edilmiş sözde gerçekçi arazi görünümü modelleri oluşturmak için özgün bir teknik geliştirilmiştir. Üç makine öğrenimi modeli: Kademeli Doğrusal Regresyon, Karar Ağacı ve Sinir Ağları eğitilmiş ve bir lokalizasyon algoritmasında kullanılacak en uygun sensör gruplarını tahmin etmek için veri kümeleri üzerinde test edilmiştir. Sonuçlara göre, Karar Ağacı modelinin en yüksek tahmin doğruluğuna ulaşabildiği görülmüştür. Ayrıca, önerilen yaklaşımın performansı lokalizasyon doğruluğu ve hesaplama hızı açısından değerlendirilmiştir. Kestirim doğruluğunu değerlendirmek için MSE'nin yanı sıra Dairesel Hata Olasılığı (CEP) ve Küresel Hata Olasılığı (SEP) da kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlardan, önerilen yaklaşımın hesaplama açısından verimli olduğu ve uygulama öncesinde operasyonel ortamın bilinmesi koşuluyla EH bağlamında uygulanabilir olduğu sonucuna varılmıştır.Article Citation Count: 0A Practical Distributed Lightweight Multi-Hop Time Synchronization Algorithm for Linear Wireless Sensor Networks Implemented on a PIC Based System with Realistic Experimental Analysis(2020) Kara, Ali; Imran, Md Abdullah Al; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics EngineeringTime synchronization is fundamental in the distributed networked systems, especially in Wireless Sensor Networks where a global time is essential to make sense of the events like collection of data and scheduled sleep/wake-up of nodes. There exists numerous time synchronization algorithms and techniques in the literature. Nonetheless, these proposed methods lack realistic experimentation of the synchronization process which is vital from the realization point of view. This study aims to bridge that gap by presenting a distributed lightweight time synchronization protocol implemented on an inexpensive PIC platform. Furthermore, PIC-based systems hadn’t been investigated before and gives an idea of the simplicity of the algorithm. Experimental analysis was done to see the performance of the protocol. The core motivation of the experiments was to the study the impact of the environment (e.g. indoor, outdoors, temperature variations and interference) on the synchronization. Our findings show that temperature indeed impedes the synchronization accuracy.Keywords: Clock drift and offset, Linear Wireless sensor network, Spanning tree network, Time synchronization.Article Citation Count: 8Reliability of linear WSNs: A complementary overview and analysis of impact of cascaded failures on network lifetime(Elsevier, 2022) Kara, Ali; Imran, Md Abdullah Al; Yildiz, Huseyin Ugur; Kara, Ali; Tavli, Bulent; Department of Electrical & Electronics EngineeringLinear Wireless Sensor Networks (LWSNs) are used in applications where deployment scenarios necessitate sensor nodes to be placed over a line topology. However, such a deployment raises reliability concerns because almost all the nodes in the network are critical with respect to the survivability of the LWSN. It is possible that an LWSN can stay connected even if a subset of the nodes are eliminated, yet, the potential reduction in Network Lifetime (NL) due to such an occurrence can be significant. In this study, after presenting a concise survey of the literature on LWSN reliability, we present an elaborate optimization framework to model the operation of an LWSN, which is built upon a comprehensive system model. Our framework encompasses three transmission power and packet size assignment strategies, which are instrumental in characterizing LWSN behavior. Furthermore, we utilized two-node failure models (i.e., random and coordinated) to assess the vulnerability of LWSNs from multiple perspectives. The results of this study reveal that the impact of coordinated node failures on NL is more severe than the impact of random node failures to such extent that in strongly connected LWSNs, the percentage decrease in NL due to coordinated node failures can be more than a magnitude higher than the NL decrease due to random node failures.Research Project Citation Count: 0Yansımaları Kullanarak Emisyon Kaynaklarının Yer Tespiti(2021) Tabakcıoğlu, Mehmet Barış; Benzaghta, Mohamed; Imran, Md Abdullah Al; Taş, Sümeyra; Kara, Ali; Maiga, Bamoye; Dalveren, YaserBu projede, deniz yüzeyi ve çevresindeki girinti çıktının çok olduğu bölgeler (kıyılar, koylar, adaların yoğun bölgeler vb.) başta olmak üzere, yansımaların olduğu tüm (askeri/sivil) operasyonel ortamlarda, yansımaların kullanılması suretiyle bir temas alıcısı (geniş bant pasif alıcı) tarafından emisyon kaynaklarının konumlarının tespit edilmesine yönelik yöntem ve araçlar geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemde, öncelikli olarak pürüzlü/düzensiz (rough and irregular) araziler üzerindeki saçılma merkezlerinin kestirimi yapılmaktadır. Bunu yapabilmek için, sayısal harita bilgileri bilinen ve yöntemin çalıştırılması öngörülen bölgelerde (örneğin, Ege Denizi ve çevresi), temas alıcısında var olan ölçüm yeteneklerinin de yardımıyla, emisyon kaynağına (radar vericisi) yönelik parametreler (darbe genişliği, hüzme açısı gibi) kullanılarak yansıma olan muhtemel bölgelerin sınırları belirlenmektedir. Ardından, muhtemel saçılma merkezleri belirlenerek, arazi kesitleri üzerinde radyo yayılım kayıpları, yüksek frekanslı teknikler (GTD/UTD) ve dalga yayılım etkileri (yansıma, kırınım) kullanan bir ışın izleme algoritmasıyla hesaplanmaktadır. Ayrıca, geliştirilen ışık izleme algoritması ile, saçılma merkezlerinin çok yollu yayılımın kaynağı olma olasılıkları da hesaplanabilmektedir. Geliştirilen yöntemin sonraki aşamasında, saçılma merkezleri yer tespit/konumlamada kullanılmak üzere yapay sensör olarak belirlenmektedir. Belirlenen yapay sensörler, çoklu sensör uygulaması için literatürde bilinen bir Varış Zaman Farkı (VZF: Time Difference of Arrival-TDOA) konumlama tekniğinde kullanılmaktadır. Yöntemin son aşamasında ise TDOA tekniği ile elde edilen pozisyonlar ile saçılma merkezlerinin çok yollu yayılımın kaynağı olma olasılıkları ağırlıklı ortalama alma yönteminde kullanılarak emisyon kaynağının konumu/pozisyonu kestirilmektedir. Bu şekilde, temas alıcısı ile birlikte yansımaların yapay sensör olarak kullanılması suretiyle, tek bir alıcı ile sabit emisyon kaynaklarının konumlanması yapılabilmektedir. Geliştirilen yöntemin kestirim doğruluğu ve uygulanabilirliği yüksek çözünürlüklü (DTED2) sayısal harita verileri ile gerçekçi senaryolar üzerinde benzetimler yapılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen yer tespit yönteminin elektronik harp uygulamalarında genel olarak uygulanabilir olduğunu doğrulamaktadır.