Browsing by Author "Kara, Ali"

Now showing 1 - 20 of 162

28 GHz'de çoklu insan vücudu gölgelemesinin ölçülmesi ve modellenmesi
(2020) Karataş, Gökhan; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Bu tez, iç mekân bağlantısı yakınlarında bulunan saçılmış insan vücutlarının etkilerini karakterize etmek amacıyla basitleştirilmiş insan vücudu modellerini ve onların ölçüm sonuçlarıyla kıyaslamasını sunmaktadır. Çalışmalar; insan vücudu tamamen verici ile alıcı arasındaki bağlantıyı engellerken gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ölçümler kablosuz beşinci nesil (5G) sistemler için büyük öneme sahip olan 28 GHz'de yapılmıştır. Ek olarak, insan vücudu modelleme ve dalga yayılım mekanizmalarının teorik arka planı ile çalışmaları kavramak için gerekli diğer kavramlardan kısaca bahsedilmiştir. Saçılmış halde bulunan insan etkileri, çift bıçak kenarı kırınımı (DKED) ve ışın izleme yoluyla geometrik kırınım teorisi (GTD) gibi modeller kullanılarak benzetimler yapılmıştır. Benzetimler esnasında, modellerde yansıma ve kırınım gibi temel dalga yayılma mekanizmalarından faydalanılmıştır. Benzetimler; bağlantı tamamıyla insan tarafından engellenmiş durumda iken saçılmış olarak bulunan bir ve iki insan vücudu senaryoları için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bu benzetimler ilgili laboratuvar ölçümleri ile karşılaştırılmış ve ümit verici sonuçlar elde edilmiştir. Basitleştirilmiş kırınım modellerinin ölçümlerle uyum içinde olduğu görülmüştür. Bu modellerin milimetre dalgaları (mmWave) için kablosuz kanal tasarlarken faydalı olacağı düşünülmektedir. Diğer yandan, milimetre dalga bantlarında yakın gelecekte yapılacak tahsisler için bu tez çerçevesinde yeni çalışmalar geliştirilebilir. Ayrıca, basitleştirilmiş modeller, çoklu insan vücudunun farklı yerleşimlerdeki etkilerini karakterize etmek için genişletilebilir.
900 MHz'de yere yakın antenlerle deneysel radyo yayılımıçalışması
(2020) Bilgiç, Burcu; Kara, Ali; Aydın, Elif; Department of Electrical & Electronics Engineering
Bu çalışmanın amacı, dış ortamdaki radyo sinyal yayılımını deneysel sonuçlara göre analiz etmektir. Bu tez, Ankara'nın çevresindeki kırsal ve banliyö ortamlardan alınan deneysel verileri içermektedir. Beş farklı sahadaki GHz altı yol kaybı deneyleri gösterilmiştir. Yol kaybı ölçümleri farklı alıcı ve verici anten yüksekliklerinde yapılmıştır. Buna ek olarak, açık ve kapalı görüş sahalarındaki deneysel çalışmalardan elde edilen eğri uydurma yöntemleri sunulmuştur. Bu araştırma, farklı dış ortamlardaki linklerde kablosuz cihazların etkin kullanımını açıklamıştır. Bu tez, farklı anten yükseklikleri ve farklı arazi çeşitlerinde, yol kayıplarını modellemek ve yeni formüller oluşturmak için eğri uydurma yöntemiyle kataloglama sistemi oluşturmayı sağlamıştır. Hem anten yüksekliği etkisi hem arazi yapısının yol kaybına etkisi yeni modellerle sunulmuştur. Ayrıca, literatürde yer alan modellerle oluşturulan yeni model karşılaştırılmıştır.
A REMOTE LABORATORY FOR TRAINING IN RADIO COMMUNICATIONS: ERRL
(IEEE, 2007) Kara, Ali; Aydın, Elif; Öktem, Ruşen; Çağıltay, Nergiz; Department of Electrical & Electronics Engineering; Software Engineering
This paper presents, first, a short survey of remote laboratory initiatives in electrical and computer engineering, and then discusses design and development phases of remote laboratory environment on radio communications, the ERRL (European Remote Radio Laboratory). As being the first attempt in establishing of such a large scale remote laboratory on radio communications, ERRL enables access to high technology RF equipments and setups through the Internet. The software structure, target groups and experimental set ups of ERRL are shortly discussed. First attempts on implementation of pilot experiments are discussed.
A WEB BASED TRAINING MODULE FOR TEACHING DIGITAL COMMUNICATIONS
(2015) Kara, Ali; Erdem, Cihangir; Department of Electrical & Electronics Engineering; Çağıltay, Nergiz; Aydın, Elif
An interactive module which simulates a digital transmission link from one end to the other has been designed. Using the module, a user may enter a short audio/message signal using microphone of a PC, and then follows processes on the signal at each stage of the digital transmission link. The user can also analyze the signal at every stage of the link, and compare the performance of various modulation schemes used in the link, and finally may see how the audio signal is corrupted by noise in the transmission link. In this way, from source point to destination point of the signal, the user may study various stages such as analog to digital conversion, analysis of effects of Gaussian noise on the message signal.
Ağ fonksiyonları sanallaştırması (NFV) tabanlı 5g ağlarında dağıtılmış hizmet reddi (DDoS) ataklarının engellenmesi
(2020) Köksal, Sarp; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Beşinci Nesil (5G) teknolojisinin, Nesnelerin İnterneti (IoT) olarak bilinen milyarlarca cihaza bağlantı sağlaması bekleniyor. Bununla birlikte, IoT cihazları kaçınılmaz olarak çeşitli siber saldırı türlerinin ana hedefi olacaktır. En yaygın olanı Dağıtık Hizmet Engelleme (DDoS) saldırıları olarak bilinir. Ağ Fonksiyonları Sanallaştırma (NFV), bu tür saldırıları azaltmak ve 5G ağlarını korumak için esneklik ve düşük maliyetli çözümlerden yararlanma konusunda büyük bir potansiyele sahiptir. Bu bağlamda, bu çalışma 5G NFV ağlarında DDoS saldırılarını azaltmak için geliştirilmiş yeni bir mekanizma önermektedir. Önerilen mekanizma, sorguları durdurmak için Saldırı Önleme Sistemi (IPS) Sanal Makinelerini (VM) kullanır. DDoS trafiğinin hacmine bağlı olarak, IPS VM'leri yükü dengelemek için Yönetim ve Orkestrasyon (MANO) aracılığıyla dinamik olarak ölçeklendirilir. Mekanizmanın etkinliğini değerlendirmek için, 5G NFV ortam araçları kullanılarak oluşturulan gerçek bir 5G NFV ortamında deneyler yapılır. Bilinen çalışmalara göre, bu ilk kez NFV tabanlı mekanizmanın 5G ağlarındaki DDoS saldırılarını azaltmak için gerçek bir 5G NFV ortamında deneysel olarak test edildi. Deneysel sonuçlar, önerilen mekanizmanın DDoS saldırılarını etkili bir şekilde azaltabildiğini doğrulamaktadır.
Citation Count: 1
Analysis of measurement instrumentation delay in modular experimental radar at C band
(Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018) Abdulrazigh,M.Y.A.; Uzundurukan,E.; Kara,A.; Department of Electrical & Electronics Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
Unlike pulsed radars, Frequency-Modulated Continuous Wave (FMCW) radar emits continuously very low power levels with the same signal to noise ratio (SNR) of an equivalent pulsed radar. FMCW can measure range and speed of the target. In modular design of such radar, time delay is experienced due to modular components such as low-noise amplifiers (LNA), antennas and, especially, cables. This time delay causes frequency shifts in the measured beat frequency resulting a range measurement error. Therefore, this time delay has to be studied for accuracy of measurements. In this study, experimental results of range measurement errors of a FMCW radar operating at C band are presented. Considering time delay of modular components, a range error of approximately 0.1m was obtained within a range of 10m. © 2018 IEEE.
Citation Count: 1
Analysis of Measurement Instrumentation Delay in Modular Experimental Radar at C Band
(Ieee, 2018) Abdulrazigh, Mahfoud Y. A.; Uzundurukan, Emre; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
Unlike pulsed radars, Frequency-Modulated Continuous Wave (FMCW) radar emits continuously very low power levels with the same signal to noise ratio (SNR) of an equivalent pulsed radar. FMCW can measure range and speed of the target. In modular design of such radar, time delay is experienced due to modular components such as low-noise amplifiers (LNA), antennas and, especially, cables. This time delay causes frequency shifts in the measured beat frequency resulting a range measurement error. Therefore, this time delay has to be studied for accuracy of measurements. In this study, experimental results of range measurement errors of a FMCW radar operating at C band are presented. Considering time delay of modular components, a range error of approximately 0.1m was obtained within a range of 10m.
Citation Count: 1
An approach for identifying the likelihood of an irregular terrain profile being a multipath scattering center in emitter localization
(Association for Computing Machinery, 2017) Dalveren,Y.; Kara,A.; Department of Electrical & Electronics Engineering
In a single-receiver source localization scenario, pulses radiated from an emitting source (emitter) are reradiated from distributed points over the irregular terrain due to the diffuse scattering. Obviously, diffuse scattering may be occurred at anywhere over irregular terrains in dense scattering environments. Hence, a particular region from which the multipath pulses are scattered over the irregular terrain can be taken as a scattering center. In fact, a multipath scattering center may be approximated as multiple reflection points visible to the receiver. For this reason, an uncertainty in location of multipath scattering centers is expected. However, as proposed in this study, the likelihood of a particular region from which the multipath pulses are scattered may be identified if digital data of the irregular terrain, positions of the receiver and the transmitter, and Angle of Arrival (AOA) of the multipath are provided. In this context, this study attempts to provide an approach for identifying the likelihood of a particular region being a scattering center over the irregular terrain. To this end, Geometric Optics (GO)-based wave propagation principles are exploited to estimate path loss that would a basis for estimating likelihoods. Simulations are performed to illustrate the effectiveness of the proposed approach. This study aims to make significant contribution to an ongoing research on passive localization of radar emitters by exploiting multipath in dense scattering environments. © 2017 Association for Computing Machinery.
Citation Count: 38
Assessment of Features and Classifiers for Bluetooth RF Fingerprinting
(Ieee-inst Electrical Electronics Engineers inc, 2019) Ali, Aysha M.; Uzundurukan, Emre; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
Recently, network security has become a major challenge in communication networks. Most wireless networks are exposed to some penetrative attacks such as signal interception, spoofing, and stray. Radio frequency (RF) fingerprinting is considered to be a promising solution for network security problems and has been applied with various improvements. In this paper, extensive data from Bluetooth (BT) devices are utilized in RF fingerprinting implementation. Hilbert-Huang transform (HHT) has been used, for the first time, for RF fingerprinting of Bluetooth (BT) device identification. In this way, time-frequency-energy distributions (TFED) are utilized. By means of the signals' energy envelopes, the transient signals are detected with some improvements. Thirteen features are extracted from the signals' transients along with their TFEDs. The extracted features are pre-processed to evaluate their usability. The implementation of three different classifiers to the extracted features is provided for the first time in this paper. A comparative analysis based on the receiver operating characteristics (ROC) curves, the associated areas under curves (AUC), and confusion matrix are obtained to visualize the performance of the applied classifiers. In doing this, different levels of signal to noise ratio (SNR) levels are used to evaluate the robustness of the extracted features and the classifier performances. The classification performance demonstrates the feasibility of the method. The results of this paper may help readers assess the usability of RF fingerprinting for BT signals at the physical layer security of wireless networks.
Bazı modülasyon türlerinin sınıflandırılmasında yüksek mertebeden istatistiksel özelliklerin performans analizi
(2020) Tezel, Remziye Büşra; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Modülasyon Sınıflandırma algoritmaları, alıcıda elde edilen sinyalin modülasyon tipini belirlemek ve uygun demodulator seçimi için kullanılır. Özellik tabanlı ve Olabilirlik tabanlı olmak üzere 2 tür vardır. Bu tezde yapı olarak daha az karmaşık olan FB yöntemi kullanılmıştır. 12 Analog ve Dijital Modülasyon tipli sinyalleri sınıflandırmak için algoritma geliştirilmiştir. İstatistiksel özellikler, Yüksek Dereceli Momentler ve Yüksek Dereceli Kümülantlar kullanılmıştır. Havadan kaydedilen ve sentetik simüle kanal etkileri eklenen sinyaller Lineer, Kuadratik ve Kübik Destek Vektör Makinesi (DVM) ile sınıflandırıldı. SNR'de 0 dB ile 20 dB arasında incelenen sinyallerin sınıflandırma performansı sunulmuştur. Performansın 10 dB ve 20 dB arasında kararlı olduğu ve yaklaşık %73, en yüksek performansın ise Karesel SVM'de 12dB'de % 75.5 olduğu gözlenmiştir. Bu tezde, geliştirilen algoritmasının sınırları, 12 modülasyon tipinin özellikleri ve SVM yapısı ile başarılı bir şekilde sunulmuştur.
Citation Count: 0
Blockage loss and shadow fading behavior of millimeter-wave signals due to human bodies at 28 GHz
(Wiley, 2024) Benzaghta, Mohamed; Gokdogan, Bengisu Yalcinkaya; Coruk, Remziye Busra; Kara, Ali; Electrical-Electronics Engineering; Department of Electrical & Electronics Engineering
As the millimeter-wave (mm-Wave) spectrum is considered to be an essential enabler to the fifth generation (5G) wireless communication systems. Human movements are one of the most significant factors that cause transient blockage in indoor mm-wave channels. In this letter, human blockage measurements and shadow fading statistics due to human body movements in an indoor office environment are reported for the 28 GHz band. The effect of human bodies on the channel is measured for several scenarios including a variety of population and using diverse antenna heights. The reported shadow fading statistics include both the duration and the depth of the blockage fade, and accordingly, we propose several empirical models that cater for such blockage events. The findings reported in this letter could improve the modeling of indoor radio channels at 28 GHz bands by considering the presence of humans, as well as their movements.
Citation Count: 25
Blockage/shadowing and polarization measurements at 2.45GHz for interference evaluation between Bluetooth and IEEE 802.11 WLAN
(2001) Kara,A.; Bertoni,H.L.; Department of Electrical & Electronics Engineering
We present measurement results at 2.45 GHz to evaluate blockage shadowing and fading effects due to furniture and people next to terminals for short range indoor communication systems. The followings are the results: people crossing the link near to a terminal can cause fading up to 20dB which is more than furniture blockage measured of about 5-13dB depending on objects over the links, polarization coupling was also measured by using dual polarized antenna at receiving end, and coupling is higher for obstructed links, which suggests polarization diversity.
Bluetooth sinyallerinin rf parmak izi için modüler ön uç tasarımı ve uygulaması
(2018) Uzundurukan, Emre; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
Kablosuz ağlarda, üst düzey yazılım tabanlı güvenlik yöntemleri yetersiz kaldığında fiziksel katmanda alınan güvenlik önlemleri güvenliği tamamlayıcı olacaktır. Fiziksel katman yöntemlerinden biri Radyo Frekansı (RF) parmak izi yöntemidir. RF parmak izi yönteminde, parmak izi çıkarmak için yapılan veri toplama yöntemi kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, rafta hazır ticari ürün (RAHAT) ile tasarlanmış düşük maliyetli bir modüler RF ön ucu sunulmaktadır. Bu RF ön ucu tasarlamak için bilgisayar tabanlı tasarım aracı kullanılır. Önerilen RF ön uç kullanımı da dahil olmak üzere üç farklı veri toplama yöntemi de sunulmaktadır. Ayrıca, RF parmak izi performansı için RF ön ucunun üç farklı veri tabanına göre değerlendirilmesi sunulmaktadır. Bu veri tabanlarında geçici sinyal algılama, özellik çıkarma ve sınıflandırma algoritmaları uygulanmaktadır. Sınıflandırma, destekçi vektör makinesi ve yapay sinir ağları yöntemleri ile yapılmaktadır. Sonuçlar RF ön ucunun kullanılmasının doğru sınıflandırmaya ulaştığını göstermektedir.
Bluetooth sinyallerinin RF parmak izi yöntemi ile sınıflandırılmasında öznitelikler ve sınıflandırıcıların değerlendirilmesi
(2019) Alı, Aysha B. M. Alı Aysha B. M.; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Bu tez çalışması, kablosuz ağların güvenliği için fiziksel katmanda özgün yöntemler geliştirilmesi üzerinedir. Bunun için, RF parmak izi kullanılarak, Bluetooth (BT) sinyalleri üzerinde çalışılmıştır. RF parmak izi tespiti için kapsamlı BT sinyalleri kullanılmıştır. Bu kapsamda, 20 farklı marka, model ve seride BT cihazına yönelik kayıtlar toplanmıştır. Her bir cihazdan da 150 sinyal kaydı alınmıştır. Bu çalışma ile Hilbert-Huang Dönüşümü (HHT) ilk defa BT cihaz kimliklendirmesinde kullanılmıştır. Amprik Kip Ayrıştırma (EMD) ve Hilbert Dönüşümü kullanımı ile HHT tekniği, zaman-frekans-enerji dağılımları üzerinde çalışma imkanı vermektedir. Sinyal enerji zarfı kullanılması suretiyle geçici rejim sinyalleri bazı iyileştirmeler ile tespit edilmektedir. Geçici rejim sinyalleri ile zaman-frekans-enerji dağımları üzerinden toplam 13 farklı öznitelik çıkarılmaktadır. Öznitelikler, kullanılabilirlik açısından ön işleme tabi tutulmaktadırlar. Ardından aynı veri seti ve öznitelikler üzerinde farklı sınıflandırıcılar çalıştırılarak, sınıflandırıcıların başarım analizi de ilk defa bu çalışmada sunulmaktadır. Sınıflandırıcı başarım analizleri 8 dB ile 30+ dB arasında farklı sinyal-gürültü oranlarında yapılmaktadır. Sınıflandırma başarım sonuçları yöntemin kullanılabilirliğini göstermektedir.
C band modular FMCW radar menzil hatasının analiz ve nicelenmesi
(2017) Abdulrazıgh, Mahfoud Y. A.; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Bu tez çalışması, C bant FMCW radarın menzil doğruluğuna yönelik deneysel analiz sonuçlarını sunmaktadır. FMCW radar, frekans modülasyonu kullanan bir radar tipidir. FMCW radar hem menzil hem de hız ölçümü yapabilmektedir. Modular bir FMCW radar tasarımındaki zorluklardan birisi, güç ve düşük gürültü yükselteçleri, antenler ile kablolar gibi bileşenlerden kaynaklanan zaman gecikmeleri sebebiyle ortaya çıkan hatalardır. Ölçüm aleti gecikmeleri olarak isimlendirilecek bu tip gecikmeler, menzil ölçümünde hesaba katılmaktadır. Bu zaman gecikmeleri, ölçülen çarpma(vuru) frekansında sabit bir kayma olarak ortaya çıkmaktadır. Buda menzil ölçümünde birçok değişken olmayan 'kayma' olarak adlandırılır. Laboratuvar ortamında geliştirilen modular bir FMCW radarda, zaman gecikmeleri sebebiyle ortaya çıkan menzil hatası deneysel olarak irdelenmekte ve nicelendirilmektedir. Bu kapsamda, S band FMCW radar ile 9m'lik bir menzil içerisinde yapılan ölçümlerde, ortalama 11cm civarında menzil hatası başarımı sağlanabilmiştir.
Citation Count: 1
A case study on the assessment of RF switch and splitter options for coupling of transceiver modules to bidirectional antennas employed in linear wireless sensor networks
(Wiley, 2021) Dalveren, Yaser; Durukan, Ahmet Mert; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Recently, a concept of linear wireless sensor networks (LWSNs) has attracted much attention. For such networks, one of the key challenges in sensor node design is to couple transceiver modules with bidirectional antennas placed back-to-back for opposite radiation. As is known, simply, this can be achieved by using well-known coupling options like radio frequency (RF) switch or splitter. However, it is important to decide between two seemingly equally good options according to the system requirements such as RF performance, power consumption, and cost. Therefore, this study aims to comparatively assess these options from the system level point of view to find out what advantages or disadvantages either provides as per the other from widespread use of them in a LWSN-based cathodic protection monitoring of oil and natural gas pipelines in extreme environments. Preliminary field tests are also conducted to validate the efficiency of coupling options for LWSN links. Results show that RF splitter offers low power consumption and cost whereas RF switch has advantages of low loss. Thus, it is believed that this study may provide useful insights to design bidirectional sensor links for LWSNs.
Citation Count: 0
Characterization of lead glazed potteries from Smyrna (Izmir/Turkey) using multiple analytical techniques; Part I: Glaze and engobe (vol 40, pg 2143, 2014)
(Elsevier Sci Ltd, 2014) Ozcatal, M.; Yaygingol, M.; Issi, A.; Kara, A.; Turan, S.; Okyar, F.; Minceva-Sukarova, B.; Department of Electrical & Electronics Engineering
[No Abstract Available]
Citation Count: 0
Characterization of lead glazed potteries from Smyrna (Izmir/Turkey) using multiple analytical techniques; Part II Body (vol 40, pg 2153, 2014)
(Elsevier Sci Ltd, 2014) Ozcatal, M.; Yaygingol, M.; Issi, A.; Kara, A.; Turan, S.; Okyar, F.; Minceva-Sukarova, B.; Department of Electrical & Electronics Engineering
[No Abstract Available]
Citation Count: 1
Characterization of Satellite Transponder Impairments Based on Simulations with Test Data
(Ieee, 2015) Ulubey, Orhan; Gulgonul, Senol; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
A satellite transponder simulator based on actual test data of TURKSAT 3A satellite has been developed to analyze degradation in multicarrier scenarios. Communication impairment sources through a transponder are explained in conjunction with a methodology defined to characterize total degradation resulting from them. Several transponder utilization scenarios are studied with respect to total degradation and optimum operation conditions are demonstrated.
Citation Count: 1
Characterization of satellite transponder impairments based on simulations with test data
(Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2015) Ulubey,O.; Gulgonul,S.; Kara,A.; Department of Electrical & Electronics Engineering
A satellite transponder simulator based on actual test data of TURKSAT 3A satellite has been developed to analyze degradation in multicarrier scenarios. Communication impairment sources through a transponder are explained in conjunction with a methodology defined to characterize total degradation resulting from them. Several transponder utilization scenarios are studied with respect to total degradation and optimum operation conditions are demonstrated. © 2015 IEEE.