Düşük güçlü lidarlar için sinyal işleme algoritmalarının FPGA üzerinde gerçeklenmesi
Implementation of signal processing algorithms on FPGA for low power lidars
- Tez No: 832418
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SULTAN CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: FPGA, LIDAR, Wiener filtreler, FPGA, LIDAR, Wiener filters
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde düşük güçlü LIDAR sistemlerin, uzun mesafe ölçüm performansı incelenmiştir. Yapılan testler ile gürültünün yüksek olduğu koşullarda; Hareketli ortalama, dalgacık analizi ve Wiener filtre sinyal işleme algoritmalarının lazer darbesini tespit etme performansları karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda bu sinyal işleme algoritmaları FPGA'ya uyarlanarak gerçek zamanlı çalışabilme kabiliyetleri, kaynak kullanımları ve performansları göz önüne alınarak karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda hareketli ortalamanın, rastgele dağılmış Gaussian gürültünün LIDAR sinyallerinden temizlenmesinde çok önemli bir rolü olduğu ve diğer sinyal işleme algoritmalarının tek başlarına atmosfer koşullarında, sinyali gürültüden temizlemede yeterli olamadıkları görülmüştür. Dalgacık analizi ve Wiener filtrenin, hareketli ortalamayı takiben uygulanması sonucunda 3 km'ye kadar mesafe tespiti yapılabildiği ve bu iki algoritmanın performanslarının birbirine çok benzer olduğu gözlemlenmiştir. Wiener filtrenin kaynak kullanımının dalgacık analizine göre çok fazla olduğu ve bunun yanı sıra Wiener filtrenin ölçüm süresini çok uzattığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the performance of low-power LIDAR systems in long-range measurements has been investigated. Through conducted tests under high noise conditions, the performance of signal processing algorithms including Moving Average, Wavelet Analysis, and Wiener Filter in detecting laser pulses has been compared. Additionally, these signal processing algorithms have been adapted to FPGA for real- time operation, and their comparative analysis has been conducted taking into account their resource utilization and performance. The findings of this study indicate that Moving Average plays a significant role in removing random distributed Gaussian noise from LIDAR signals, while other signal processing algorithms alone are not sufficient for noise removal under atmospheric conditions. Wavelet Analysis and Wiener Filter, when applied after Moving Average, enable distance detection up to 3 km, and their performance is observed to be very similar. However, it is noted that Wiener Filter is a challenging algorithm to implement on FPGA, as it requires significant computational resources and considerably prolongs the measurement time.
Benzer Tezler
- Freezing fog microphysics and visibility over complex terrain based on cfact field campaign
Donan sis mikrofiziğinin ve görüş mesafesinin dağlik alanlarda cfact proje verileri kullanilarak analizi
ONUR DURMUŞ
Doktora
İngilizce
2025
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ŞEN
- Semantic segmentation of UAV images in archaeological sites using deep learning
Arkeolojik alanlardaki İHA görüntülerinin derin öğrenme yardımıyla anlamsal segmentasyonu
DAMLA KUMBASAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER
- Reducing in-vehicle communication overload and enhancing efficiency in autonomous and electrical vehicles
Otonom ve elektrikli araçlarda araç içi iletişim yükünü azaltma ve etkinliğini artırma
YUNUS KAĞAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Düşük güçlü fiber lazer diyotlu kesme sistemlerinde ışın kalite faktörünün iyileştirilmesi
Improvement of beam quality factor (BQF)in low power fiber laser diode cutting systems
PELİN SÜLE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ YILMAZ
- Düşük güçlü bir dizel motorda dietil eter kullanılmasının motor parametrelerine etkisi
Effect of diethyl ether usage in a small diesel engine on the engine parameters
SAMET USLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAHATTİN ÇELİK