12 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 12
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.Doctoral Thesis Emitörlerin Pasif Konumlandırılmasında Çok Yollu Saçılmaların Kullanımı(2016) Dalveren, Yaser; Kara, AliBu tez, ada ve kıyı bölgelerindeki radar emitörlerinin çok yollu saçılımdan yararlanarak pasif konumlandırılmasına hitap etmektedir. Çalışmadaki fikir, Coğrafik Bilgi Sistemi (CBS) ile çok yollu saçılan sinyallerin yapay sensör olarak kullanılmasına dayalıdır. Böylece, tek sensör, tipik olarak Elektronik Destek (ED alıcı, ile pasif konumlandırma elde edilebilmektedir. Önerilen yöntem, düzensiz araziler üzerindeki muhtemel çok yollu saçılma merkezlerinin kestirimi ile başlamaktadır. Bunu yapmak için, çok yollu saçılmış darbeler ve direk yol ile ED alıcıları tarafından alınmış darbelerin geliş açısı (GA) ve varış zaman (VZ) bilgilerine ihtiyaç vardır. O halde, ele alınan problem klasik varış zaman farkları (VZF) temelli tekniklerin kolayca uygulanabileceği çoklu sensör konumlandırma problemine dönmektedir. Fakat, çok yollu saçılım düzensiz araziler üzerindeki dağınık bileşenleri kapsadığı için, yapay sensör olarak kullanılacak saçılma merkezlerinin konumunda yüksek derecede bir belirsizlik olacaktır. Açıkçası bu durum yüksek konumlandırma hatasına yol açmaktadır. Bu hatayı azaltmak için belirsizlik bölgelerinin bölütlendirilmesi önerilmektedir ve sonrasında radyo dalga yayılımı ilkeleri muhtemel saçılma merkezlerinin konumunu kestirebilmek için uygulanmaktadır. Muhtemel saçılma merkezlerinin konumu belirlendiğinde, ağırlıklandırılmış ortalama yöntemi radar emitörünün konumunu kestirmek için kullanılmaktadır. Basitleştirilmiş bir iki boyuttaki bir model ile ilgili simülasyon sonuçları sunulmaktadır.Doctoral Thesis Yerdurağan Yörüngeli ve Yerdurağan Yörüngeli Olmayan Uydu Ağlarının Birlikte Varlığı için Uygun Dışlama Bölgesi Tahmini(2022) Öztürk, Faik; Aydın, Elif; Kara, AliBu tezde, ekvator bölgesinde tipik bir Alçak Yörünge takımuydusu (AYT)'ndan Yerdurağan Yörünge (YDY) uydularının yer istasyonlarına yönelik, uyduların bir arada çalışması sebebiyle ortaya çıkabilecek enterferans, dışlama bölgesi daraltılarak analiz edilmektedir. Bu amaçla, Genetik Algoritma (GA) kullanılarak, AYT haberleşme linkinin dışlama açı minimizasyonu ve bant genişliği kullanımına dayalı baskın olmayan çözüm seti elde edilmesi için çok amaçlı bir optimizasyon problemi (ÇOP) tanımlanmıştır. 100 Mbps ve 200 Mbps veri hızlarında, başlangıç noktasına kıyasla dışlama açısının sırasıyla % 21.3 ve % 19.6'ya kadar azaltılabileceği gösterilmiştir. AYT iletişim sistemi için önerilen optimum operasyonel link parametre ayarlaması için sonuçlar incelendiğinde, YDY uydu sistemine yönelik enterferans riski en aza indirilmekte ve yeterli servis kalitesi temin edilmektedir. Bu çalışmada ayrıca bir arada var olan Yerdurağan Olmayan Yörünge (YDOY) ve YDY sistemleri için enterferans azaltma yöntemlerinin analizi ve karşılaştırmalı değerlendirmesi tartışılmaktadır. Bunun için, Uzaysal Izolasyon (UI), Güç Kontrolü (GK) ve Uzaysal Izolasyon Tabanlı Link Uyarlaması (UITLU) metodolojilerinin niceliksel performans değerlendirmesi yapılmıştır. UI ve GK teknikleri ile karşılaştırıldığında, UITLU tekniğinin dışlama açısı metodolojisini daha etkin bir şekilde kullandığı gösterilmektedir. Çeşitli operasyonel koşullarda, GK yöntemi ve UITLU yöntemi birlikte uygulandığında ise, Dışlama Açısı (DA), 100 Mbps veri hızı için % 8'e, 200 Mbps veri hızı için % 8.5'e kadar düşürülebilmektedir. Bu çalışmada sunulan performans değerlendirmesi, uydu operatörüne veya karar vericiye, farklı yörünge uydularının bir arada operasyonu sebebiyle ortaya çıkabilecek enterferansın önlenmesi için uygulanacak enterferans önleme stratejisini belirlemede yardımcı olmaktadır.Doctoral Thesis Makine Öğrenmesi Kullanılarak Geliştirilmiş Çok Yollu Yayılım Yöntemiyle Radarların Konumlandırılması(2024) Imran, Md Abdullah Al; Dalveren, Yaser; Kara, AliBu 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.Doctoral Thesis Varyasyonel Kip Ayrıştırıcı Kullanarak Bluetooth Cihazların Radyo Frekans Parmak İzi Çıkarımı(2019) Aghanaıya, Alghannaı; Kara, AliBu tez çalışmasında, Varyasyonel Kip Ayrıştırıcı (VKA) tabanlı Radyo Frekans (RF) parmak izi çıkarımı çalışılmıştır. RF parmak izi kullanımı, radyo cihazları tarafından iletilen geçiş(transient) sinyallerinin özniteliklerinin tanımlanmasına dayanmaktadır. RF cihazların geçiş sinyalleri, kısa süreli, durağan olmayan ve doğrusal olmayan zaman serileridir. Bundan dolayı, öncelikle VKA ile Bluetooth (BT) cihazların geçiş sinyalleri bant-sınırlı modlara ayrıştırılmakta ve ardından sinyal tekrar oluşturulmaktadır. Hem VKA ile yeniden oluşturulan hemde VKA modlarının yüksek dereceli istastiksel öznitelikleri çıkarılmaktadır. BT cihazlarını sınıflandırmada ise Doğrusal Destek Vektör Makinaları (DDVM-LSVM) sınıflandırıcısı kullanılmaktadır. Tez kapsamında önerilen yöntem, farklı marka, model ve seride BT cihazlarında deneysel olarak test edilmiştir. Önerilen VKA tabanlı RF parmak izi çıkarımı yönteminin, Hilbert-Huang transformu kullanılarak elde edilen zaman-frekans-enerji dağılımı tabanlı yöntemlerden en az %8 daha iyi bir başarım sağladığı deneysel veriler ile gösterilmektedir. Bu başarım, önceki yöntemdeki Sinyal-Gürültü Oranının (SGO-SNR) 2-3 dB altında ve daha az öznitelik ile elde edilebilmektedir. Ayrıca, VKA modlarının özniteliklerinin direk kullanılması durumundaki başarım, VKA ile yeniden oluşturulan sinyalden çıkarılan öznitelikler kullanılarek elde edilen başarımdan %4 daha yüksek bulunmuştur.Doctoral Thesis Bluetooth Sinyallerinin Rf Parmak İzi Yöntemi ile Sınıflandırılmasında Öznitelikler ve Sınıflandırıcıların Değerlendirilmesi(2019) Alı, Aysha B. M. Alı Aysha B. M.; Kara, Ali; Kara, Ali; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering; Department of Electrical & Electronics EngineeringBu 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.Doctoral Thesis Ticari Radar Platformlarıyla Tahribatsız Muayene için Sar Görüntüleme(2024) Yalçınkaya, Bengisu; Aydın, Elif; Kara, AliTicari olarak temin edilebilen frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMSD) milimetre dalga (mmDalga) radarları, mmDalga teknolojisindeki son gelişmelerle beraber radar görüntüleme uygulamalarında giderek daha popüler hale gelmiştir. mmDalga sensörlerinin derin penetrasyon ve yüksek çözünürlük yetenekleri sayesinde, mmDalga sensörlerini benimseyen sentetik açıklıklı radar (SAR) görüntüleme uygulamaları, tahribatsız muayenede (TM) kusur tespiti için büyük bir vaat taşımaktadır. Bununla birlikte, yüksek çözünürlüklü görüntüleme elde etmek için önerilen algoritmik, yapısal ve deneysel çözümler genellikle yüksek maliyet ve karmaşıklık sorunlarıyla sonuçlanmaktadır. Dahası, verimli işleme açısından optimize edilmiş sistem parametreleriyle düşük yansıtıcı malzemelerdeki asgari kusurları tespit etmek ve kusurlu nesnelerin otomatik tespiti yeterince ele alınmamaktadır. Bu tez, SAR görüntülerinden derin öğrenmeye dayalı otomatik kusur tespiti uygulamasını ve TM uygulamalarında kullanım için özel olarak optimize edilmiş sistem parametrelerine sahip yüksek çözünürlüklü ve uygun maliyetli iki boyutlu (2B) mmDalga SAR görüntüleme sistemini tanıtmaktadır. 77 ile 81 GHz arasında çalışan ticari olarak satılan (TOS) bir FMSD radar sensörüyle entegre edilmiş iki eksenli otonom bir tarayıcı inşa etmekteyiz. Deneysel ölçümler, radar sensörünün tek bir alıcı-verici çiftini kullanan bir laboratuvar ortamında gerçekleştirilmektedir. FMSD radar sinyal özellikleri, mekansal örnekleme aralıkları ve tarama açıklıkları dahil olmak üzere yeniden oluşturulan görüntü kalitesini etkileyen sistem parametreleri, yüksek çözünürlük ve düşük hesaplama karmaşıklığı elde etmek için optimize edilmiştir. Düşük yansıtıcı ve hasarlı olanlar dahil olmak üzere farklı tür ve boyutlardaki nesnelerin SAR görüntüleri elde edilmiş ve sistem parametrelerinin görüntü kalitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Hedef malzemenin bileşiminin SAR görüntüleme üzerindeki etkisiyle birlikte, hedefte görsel olarak tespit edilemeyen kusurların SAR görüntüleme yoluyla tespit edilebilme potansiyeli irdelenmiştir. Ayrıca, derin öğrenme uygulamaları aracılığıyla arızalı nesnelerin otomatik tespiti için eşleştirilmiş filtre tabanlı bir SAR görüntü veri kümesi oluşturma yöntemi önerilmiştir. Bu sayede gerçek SAR ölçümlerinden elde edilen geniş ve çeşitli SAR görüntüleri içeren bir veri seti oluşturulmuş ve derin öğrenme şemalarının TM uygulamalarına uyarlanması sağlanmıştır. Bulgular, önerilen sistemin düşük maliyetli, yüksek çözünürlüklü 2B SAR görüntüleme için ve düşük radar yansıtıcılığına sahip minyatür malzemelerdeki minimal kusurların tespiti için önemini göstermektedir.Doctoral Thesis Dağıtılmış Akustik Algılama Sistemlerinde Gürültü Azaltma Tekniklerinin Başarım Analizi(2020) Abufana, Saleh; Kara, AliBu tez çalışmasında, fiber optik tabanlı akustik algılayıcı sistemlerde kullanılmak üzere, tehditlerin tespit ve sınıflandırılmasına yönelik özgün bir yöntem önerilmektedir. Yöntemin ilk aşamasında, ölçülen sinyalleri gürültüden arındırmak için dalgacık tabanlı gürültü düşürme tekniği uygulanmakta, ardından zaman düzleminde farklar ile filtreleme yapılmaktadır. Ayrıca bu aşamada, otokorelasyon kullanılarak menzil üzerinde aktivitelerin görünürlüğü de arttırılmaktadır. Sonrasında, yüksek korelasyon gösteren sinyallerin güçleri hesaplanarak, tehdit olabilecek etkinlikler/aktivasyonlar belirlenmeye çalışılmaktadır. Burada eşik değerleme yöntemi ile de aktivasyon olan menzil aralıkları tespit edilmektedir. Sonraki aşamada ise, tespit edilen aktivasyon sinyalleri, varyasyonel mode ayrıştırma tekniği ile modlara açılarak sınırlı-bantlı modlar ile yeniden oluşturulmaktadır. Ardındanda ileri derece istatistikler kullanılarak sinyal öznitelikleri çıkarılmaktadır. Son aşamada ise, doğrusal destek vektör makinaları kullanılarak tehditlerin sınıflandırılması yapılmaktadır. Yöntemin etkinliği, kısıtlı miktardaki tehdit ve ölçüm verisinin kanal gürültüsü ile zenginleştirilmesi suretiyle elde edilen genişletilmiş bir veriseti üzerinde test edilmiştir. Önerilen yöntemin tehdit tespit ve sınıflandırılmasında etkili olduğu görülmüştür.Doctoral Thesis Milimetre Dalgalarında İnsan Vücudu Gölgelemesinin Modellenmesi ve Karakterize Edilmesi(2020) Bın-alabısh, Ahmed H.a.; Kara, Ali; Dalveren, Yaser5G haberleşmesi Milimetre dalga (mmDalga) bantlarını kullanabileceği için kısa mesafe iç mekân haberleşme linklerinin blokaj açısından kestirimi önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışma kısa mesafe iç mekân haberleşme linklerindeki insan vücudu hareketinin etkilerini karakterize etmek için yapılan bazı ön çalışmaları sunmaktadır. Bildiğimiz kadarıyla, bu çalışma insan vücudu hareketinin bu bant aralığında etkilerini deneysel olarak inceleyen ilk çalışmadır. Bu çalışma ayrıca 28 GHz'de bir insan vücudu tarafından bloklanan bir iç mekân haberleşme linkinin çevresindeki yansıtıcı nesnelerin etkisini karakterize etmek için basit bir yaklaşım sunmaktadır. Metal reflektör ve insan vücudu ile ölçümler yapılarak linke yakın yansıtıcı nesnelerin etkisi irdelenmiştir. Burada, yansıma ve kırınım gibi dalga yayılımının temel mekanizmaları her bir yansıtıcı nesne için hesaba katılmıştır. Metalik reflektör tarafından üretilen zayıflamayı tahmin etmek için yansıma modellemesinde düzgün yansıma modeli kullanılmıştır. Kırınım modellemesinde ise, öte yandan, insan vücudunun neden olduğu zayıylamayı tahmin etmek için Çift Bıçak Kenarlı Kırınım (ÇBKK) modelinden faydalanılmıştır. Sonrasında modellerin tahmin doğruluğunu kestirebilmek için benzetimler ile ölçümler karşılaştırılmıştır. Sonuçlar sunulan basit modellerin iç mekân haberleşme linkleri için düzgün çalıştığını göstermektedir. Dolayısıyla, bu çalışma beşinci nesil (5G) sistemlerin iç mekân haberleşme linkleri yakınındaki çoklu insan vücudunu modellemek için genişletilebilir.Doctoral Thesis Ticari Radar Yongalarının Hız Belirsizliğinin Olmadığı Tapa Sensörü Olarak Kullanılması(2022) Ahmed, Badar-ud-dın; Kara, Ali; Zencir, ErtanBu tez çalışmasında, otomotiv uygulamaları için tasarlanmış Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMSD) RAfta HAzır Ticari (RAHAT) yonganın, tapa sensöründe hız belirsizliği olmadan kullanım potansiyeli çalışılmıştır. Hedef milimetre radar platformu (yonga) 77-81 GHz bandında çalışmaktadır. Tipik otomotiv radarındaki hedef hızları ile kıyaslandığında 300 m/sn hızlara kadar çıkabilen 9mm'lik tüfekler hedeflenmiştir. Bu durumda, daha önce literatürde karşılaşılmayan, bu bantlardaki mermi radar kesit alanı (RKA) ölçümleri öncelikle çalışılmıştır. Ardından hız testleri için ise güvenlik ve ilgili mevzuat kısıtları dikkate alınarak 5.5mm'lik havalı tüfek atışları kullanılmıştır. Yankı sinyalinin genlik faz değişiminin doğrusal olması ile öncelikle faz belirsizliği giderilerek hız tespiti çalışılmıştır. Bu bilinen bir yöntem olmakla birlikte bu bant ve uygulama için ilk defa çalışılmıştır ve bazı kısıtları olduğu bilinmektedir. Ardından çoklu darbe tekrarlama frekansı kullanımına dayanan Çinlilerin Kalanlar Teoremi (ÇKT), hız belirsizliğini gidermek amaçlı olarak kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda ÇKT bazlı çoklu darbe tekrarlama aralığı kullanımının hızdaki belirsizliği gidererek otomotiv radarı ile çok yüksek hızlardaki küçük cisimlerin hızlarını ölçebileceği gösterilmiştir.
