68 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 68
Article Citation - WoS: 11Citation - Scopus: 15A Study on the Performance Evaluation of Wavelet Decomposition in Transient-Based Radio Frequency Fingerprinting of Bluetooth Devices(Wiley, 2022) Almashaqbeh, Hemam; Dalveren, Yaser; Kara, AliRadio frequency fingerprinting (RFF) is used as a physical-layer security method to provide security in wireless networks. Basically, it exploits the distinctive features (fingerprints) extracted from the physical waveforms emitted from radio devices in the network. One of the major challenges in RFF is to create robust features forming the fingerprints of radio devices. Here, dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT) provides an accurate way of extracting those robust features. However, its performance on the RFF of Bluetooth transients which fall into narrowband signaling has not been reported yet. Therefore, this study examines the performance of DT-CWT features on the use of transient-based RFF of Bluetooth devices. Initially, experimentally collected Bluetooth transients from different smartphones are decomposed by DT-CWT. Then, the characteristics and statistics of the wavelet domain signal are exploited to create robust features. Next, the support vector machine (SVM) is used to classify the smartphones. The classification accuracy is demonstrated by varying channel signal-to-noise ratio (SNR) and the size of transient duration. Results show that reasonable accuracy can be achieved (lower bound of 88%) even with short transient duration (1024 samples) at low SNRs (0-5 dB).Master Thesis Doğrusal Kablosuz Algılayıcı Ağlar için Bir Eşzamanlama Algoritması ve Link Katmanı Protokolün Gerçeklenmesi(2020) Imran, Md Abdullah Al; Kara, AliEşzamanlama, 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.Article Citation - WoS: 9Citation - Scopus: 12On the Performance of Energy Criterion Method in Wi-Fi Transient Signal Detection(Mdpi, 2022) Mohamed, Ismail; Dalveren, Yaser; Catak, Ferhat Ozgur; Kara, AliIn the development of radiofrequency fingerprinting (RFF), one of the major challenges is to extract subtle and robust features from transmitted signals of wireless devices to be used in accurate identification of possible threats to the wireless network. To overcome this challenge, the use of the transient region of the transmitted signals could be one of the best options. For an efficient transient-based RFF, it is also necessary to accurately and precisely estimate the transient region of the signal. Here, the most important difficulty can be attributed to the detection of the transient starting point. Thus, several methods have been developed to detect transient start in the literature. Among them, the energy criterion method based on the instantaneous amplitude characteristics (EC-a) was shown to be superior in a recent study. The study reported the performance of the EC- a method for a set of Wi-Fi signals captured from a particular Wi-Fi device brand. However, since the transient pattern varies according to the type of wireless device, the device diversity needs to be increased to achieve more reliable results. Therefore, this study is aimed at assessing the efficiency of the EC-a method across a large set ofWi-Fi signals captured from variousWi-Fi devices for the first time. To this end, Wi-Fi signals are first captured from smartphones of five brands, for a wide range of signalto-noise ratio (SNR) values defined as low (3 to 5 dB), medium (5 to 15 dB), and high (15 to 30 dB). Then, the performance of the EC-a method and well-known methods was comparatively assessed, and the efficiency of the EC-a method was verified in terms of detection accuracy.Article Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 2A Miniaturized Multi-Layer Microstrip Antenna for Linear Wireless Sensor Network Monitoring Systems(Gazi Univ, 2022) Kara, Ali; Aydın, Elif; Benzaghta, Mohamed; Er, Burak; Bilgin, GulsimaThis article presents a sub-GHz ISM band microstrip patch antenna based on the use of multi-layer compact structure, which overcomes the shortcomings of typical microstrip antennas such as low gain and high resonant frequency. The antenna was simulated using an electromagnetic simulator, ANSYS HFSS, and fabricated on two different substrates: RT Duroid 5880 and FR4 epoxy with a compact size of 100 x 100 x 8 mm3 (0.29λ × 0.29λ × 0.02λ). The simulated results of the antenna were then compared with the measured ones, and the two were observed to have a reasonable agreement. The proposed antenna operates in the sub-GHz license-free ISM band (862-875 MHz), with a gain value of 2.92 dB. Two prototypes of the proposed antenna were fabricated and used in a Linear Wireless Sensor Networks (LWSNs) monitoring system. Results show that the proposed antenna is a good candidate for those types of LWSNs systems.Article W-Band RCS Prediction of Small Objects: Comparing Two Widely Used Methods with Experimental Validation(Gazi University, 2025) Kara, Ali; Aydın, Elif; Yardım, Funda Ergün; Sezgin, DenizThis paper compares the accuracy of Shooting and Bouncing Rays and Electric Field Integral Equation methods for Radar Cross Section prediction of small objects at 77-81 GHz band. Existing studies on RCS prediction methods often lack comprehensive comparisons between computational and experimental results, particularly for small objects measured with a 77 GHz radar. This study addresses this gap by presenting an in-depth analysis of both simulation and measurement data. In this work, three targets with varying geometries and materials were measured with a frequency modulated continuous wave radar and simulated using Ansys HFSS and CST Studio Suite. The measurements were performed with a commercial off-the-shelf (COTS) frequency modulated continuous wave radar operating at 77–81 GHz. This study aims to emphasize the importance of considering both efficiency and accuracy when opting for an RCS prediction method. Overall, the outcomes of both methods have largely demonstrated good alignment. It has been noted that, while Shooting and Bouncing Rays method offers promising time-saving advantages, Electric Field Integral Equation method remains a valuable tool for complex geometries where precise results are crucial.Article Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 3Modeling and Measurement of Human Body Blockage Loss at 28 Ghz(Taylor & Francis Ltd, 2023) Benzaghta, Mohamed; Gokdogan, Bengisu Yalcinkaya; Coruk, Remziye Busra; Kara, AliMillimeter-wave (mm-Wave) spectrum is an essential enabler to the fifth generation (5G) wireless technology. Humans are one of the most noticeable blockers that cause temporal variation in indoor radio channels. This paper presents human blockage measurements at 28 GHz, with several humans of different sizes. The effect of the crossing orientations of the human bodies is investigated for three different transmitter heights. A human blockage model based on the Fresnel diffraction scheme is shown to be applicable in estimating the human blockage loss in indoor radio links considering various body sizes, different crossing orientations, and different transmitter heights. The findings reported in this paper could help improve indoor radio channel models at 28 GHz bands for 5G technologies considering the presence of human body blockages.Doctoral Thesis mmDalga Radar Kullanarak Drone Sürülerinin İSAR Görüntülenmesi(2025) Çoruk, Remziye Büşra; Aydın, Elif; Kara, AliTeknolojide drone ve drone sürülerinin kullanımının artmasıyla birlikte, anti-drone teknolojilerinin kullanımı önemli ölçüde artmıştır. Ancak, sınırlı görüş alanına sahip senaryolarda drone ve drone sürülerinin tespiti literatürde kalıcı bir zorluk olmaya devam etmektedir. Bu tez, milimetre dalga (mmWave) frekans bantlarında yeniden oluşturulan drone sürülerinin Ters Sentetik Açıklıklı Radar (ISAR) görüntülerinin, oluşumlarına, boyutlarına ve yük yapılandırmalarına göre sınıflandırılmasına odaklanmaktadır. Drone sürülerinin ISAR görüntüleri, ANSYS Yüksek Frekanslı Yapısal Simülatör (HFSS) elektromanyetik simülasyon yazılımı kullanılarak üretilmiştir. Sürü yapıları, quadcopter dronlar kullanılarak modellenmiş ve oluşum tipleri, çizgi, çarpı, kare ve üçgen gibi temel geometrik şekillerle tasarlanmıştır. Sürülerdeki dronlar, orta, küçük ve mini olmak üzere üç boyutta kategorize edilmiştir. Ek olarak, yük dronları sürü yapılandırmalarına dahil edilmiştir. Yüksek çözünürlüklü ISAR görüntüleri elde etmek için radar ve simülasyon parametreleri optimize edilmiştir. Veri setini genişletmek için, ISAR görüntüleri çeşitli bakış açılarında (0° ila 350° arasında 10° artışlarla) oluşturulmuştur. ISAR görüntüleri kullanılarak sürü oluşumu tiplerinin belirlenmesi, görüntü tanıma aşamasında bir Evrişimsel Sinir Ağı (CNN) aracılığıyla gerçekleştirildi. Bunu takiben, nesne algılama aşamasında Sadece Bir Kez Bak (YOLO) algoritması kullanılarak drone boyutu ve yük tespiti gerçekleştirildi. Bu tezde elde edilen sonuçlar oldukça ümit vericidir. Genişletilmiş bir veri seti ve tespit algoritması sunarak, bu çalışma literatüre önemli katkıda bulunmaktadır.Master Thesis 77 Ghz Radar Sistemleri için Mikroşerit Anten Tasarımı ve Analizi(2023) Yılmaz, Selen; Dalveren, Yaser; Kara, AliBu tez, 77 GHz otomobil radarı için seri beslemeli mikroşerit yama dizi antenin tasarımı ve operasyonel davranışına yönelik kapsamlı araştırmasını takdim etmektedir. Öncelikli olarak, mikroşerit anten, yama dizi anten, frekans taramalı dizi anten ve Chebyshev dizi anten teorisi hakkında teorik altyapı bilgisi temin edilmiştir. Antenleri tasarlamak ve boyutlarını hassas bir şekilde ayarlamak için sonlu eleman metoduna dayalı tam dalga simülasyon aracı kullanılmıştır. İlk aşamada, 76.5 GHz rezonans frekansında çalışan seri beslemeli doğrusal Chebyshev dizi anten bir verici kanalını temsil etmesi üzerine tasarlanmıştır. Kazancı geliştirmek için toprak-sinyal-toprak geçiş yapısında kullanılmak üzere kısa devre pinlerinden yararlanılmıştır. Pinsiz ve pinli tasarımların bant genişliği ve kazanç bakımından karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. Son aşamada, 76.5 GHz doğrusal dizi yama anten 79 GHz doğrusal dizi yama antene GSG geçiş yapısı boyutları optimize edilerek ve her bitişik iki yama elemanı arasındaki aralıklandırma ve yama elemanı uzunlukları ölçeklenerek dönüştürülmüştür. Ölçeklendirme yönteminin etkisini değerlendirebilmek adına bu aşamada iki tasarım sunulmuştur. Bu iki dizi yama anten tasarımının operasyonel özelliklerinin ana kulak yönlendirilme açısı, empedans bant genişliği, total kazanç ve yan kulak baskılanması bakımından karşılaştırmalı analizi yapılmıştır.Master Thesis 77-ghz Otomotiv Radarı ile Çeşitli Nesnelerin Radar Kesit Alanı Ölçümü ve Radar Kesit Alanı Simülasyon Araçlarının Değerlendirilmesi(2022) Sezgin, Deniz; Aydın, Elif; Kara, AliBu tezde, RCS tahmini için en yaygın olarak kullanılan 2 adet elektromanyetik hesaplama yöntemi açıklanmakta ve karşılaştırılmaktadır. Bu karşılaştırmada yer alan yöntemler, yüzey integral denklemlerinin MoM çözümlemesi ile birlikte EFIE ve hibrit bir metod olup PO ve GO birleşimi ile ortaya çıkan SBR yöntemleridir. Öncelikle klasik elektromanyetik teorisi ve RCS hakkında temel bilgiler ve aralarındaki bağlantı sunulmuştur. Daha sonra, bahsedilen karşılaştırmanın teorik bilgi içermesi sebebi ile SBR ve IE yöntemleri için teorik kavramlar da sunulmaktadır. Bu yöntemlerin deneysel sonuçlar yoluyla da birbirleriyle karşılaştırılabilmesi için yapılan ölçümlerde üç hedef cisim kullanılmıştır. Ölçümler bir 77-81 GHz COTS FMCW radar sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Ölçümler doğrultusunda, iki farklı ticari araç kullanılarak hem SBR hem de EFIE yöntemleri ile 77 GHz'de simülasyonlar yapılmıştır. Ölçüm ve simülasyon sonuçları arasında iyi bir uyum gözlemlenmekle beraber çeşitli şartlara bağlı olarak her iki yöntemin de kendilerine göre avantajları olduğu görülmektedir.Master Thesis Milimetre Dalga Bandında Bina İçi İnsan Yoğun Ortamlarda Sinyal Seviyesi Değişkenliğinin Ölçümü ve Modellenmesi(2021) Benzaghta, Mohamed; Kara, AliMilimetre dalga spektrumu, beşinci nesil (5G) kablosuz teknoloji için en temel bileşendir. Milimetre dalga bandındaki radyo kanallarında insan vücudu önemli kesinti sebebi ve sinyal değişkenliği nedenidir. Bu tez çalışmasında, 28 GHz bandında 3 farklı insan modeli ile insan vücudunun sinyal kesintisine ve zayıflamasına etkisine yönelik ölçümler sunulmaktadır. Ayrıca farklı alıcı-verici anten yüksekliklerine göre insan vücudu yerleşiminin etkisi de incelenmektedir. Farklı boyutlarda insan vücutları ve yerleşimleri ile anten yükseklikleri dikkate alınarak Fresnel kırınım modelinin en iyi çalışan model olduğu gösterilmektedir. Ayrıca Fresnel kırınım modeli ile Geometrik Kırınım Teorisi (GKT) modellerini de kıyaslanmakta, öncekinin daha doğru ve gerçeklenmesi basit olduğu gösterilmektedir. İlave olarak tez çalışmasında, insan yoğunluğunun milimetre dalga yayılımında kesinti süresi ve derinliğine yönelik istatistiklerde ölçümler yoluyla çıkarılmaktadır. Bu kapsamda, 3 ve 6 kişinin bir ofis ortamında olağan günlük hareket rotaları dikkate alınarak radyo linkini kesmesine yönelik istatistikler ilk defa bu tez çalışmasında sunulmaktadır.
