Aktif Sonar Uygulamalarına Yönelik FPGA Kullanılarak FMCW Tabanlı Alıcı-Verici Birimi Tasarımı ve Prototip Geliştirilmesi
Design and Prototype Development of FMCW Based Transceiver Unit Using FPGA for Active Sonar Applications
- Tez No: 920245
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN İŞIKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akustik, FPGA, Filtre tasarımı, Ses dalgaları, Acoustic, FPGA, Filter design, Sound waves
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüksek lisans tezi kapsamında, FPGA (Field Programmable Gate Array – Sahada Programlanabilir Kapı Dizisi) kullanılarak FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave – Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga) sinyalinin üretilmiş ve bu sinyalin kullanıldığı bir sonar prototipi geliştirilmiştir. FMCW sinyali, hedeflerin menzil bilgilerini tespit etmek amacıyla kullanılmakta olup, yaygın olarak CHIRP (cıvıltı) sinyali olarak da adlandırılmaktadır. Bu sinyalin geniş frekans spektrumunu tek bir sinyal darbesi ile iletebilme özelliği, onu diğer sinyal tiplerinden ayıran önemli bir faktördür. FMCW sinyalinin üretilmesi için DDS (Direct Digital Synthesis - Doğrudan Sayısal Sentez) yöntemi tercih edilmiştir. DDS yöntemi, farklı sinyal tiplerinin farklı frekanslarda üretilmesine olanak tanıdığı için avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada, DDS sisteminin özgün bir tasarımı FPGA üzerinde gerçekleştirilmiştir. Hedeflerin tespiti için ise uyumlu filtre algoritması kullanılmış ve bu algoritma FPGA üzerinde gerçeklenmiştir. Prototipte kullanılacak olan transdüserler ile FPGA arasında bir empedans eşitlemeli yükselteç devresi tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu tasarım, sinyalin verimli bir şekilde iletilmesi ve alınması için kritik öneme sahiptir. Tez kapsamında, FPGA içerisinde DDS yöntemi kullanılarak FMCW sinyali üretilmiş, üretilen sinyalin gönderilip alınacağı yükselteç devreleri empedans eşitlemeleriyle beraber tasarlanmış ve üretilmiştir. Ayrıca, hedef tespiti için kullanılacak uyumlu filtre algoritması da FPGA içerisinde gerçeklenmiştir.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this master's thesis, an FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) signal was generated using an FPGA (Field Programmable Gate Array), and a sonar prototype utilizing this signal was developed. The FMCW signal, commonly referred to as a CHIRP signal, is used to determine the range information of targets. Its ability to transmit a wide frequency spectrum within a single pulse distinguishes it as a key feature compared to other signal types. The DDS (Direct Digital Synthesis) method was chosen for generating the FMCW signal due to its ability to produce various signal types at different frequencies, offering significant advantages. In this study, a custom DDS system was designed and implemented on the FPGA. For target detection, a matched filter algorithm was employed, which was also implemented on the FPGA. An impedance-matched amplifier circuit was designed and manufactured to interface the transducers used in the prototype with the FPGA. This design is critical for ensuring the efficient transmission and reception of the signal. As part of this thesis, the FMCW signal was generated using the DDS method on the FPGA, and the amplifier circuits for transmitting and receiving the signal were designed and manufactured with impedance matching. Additionally, the matched filter algorithm required for target detection was successfully implemented on the FPGA.
Benzer Tezler
- Implementation of a lightweight trusted platform module
Gömülü sistemler için güvenilir platform modülü tasarımı
MEHMET AKİF ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS
- İnfluencer pazarlama uygulamalarında İstanbul'da yaşayan tüketiciler ile Berlin'de yaşayan tüketicilerin satın alma tutumlarını etkileyen faktörler
Factors affecting the buying attitudes of consumers living in Istanbul and consumers living in berlin in influencer marketing practices
NAZMİYE SONAR
Doktora
Türkçe
2024
İşletmeİstanbul Nişantaşı Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ÇİÇEK
- Romatoid artrit tanılı hastaların geleneksel ve tamamlayıcı tıp uygulamalarına yönelik tutumları ve bilgi düzeyini ölçme amaçlı ölçek geliştirme çalışması
Development of a scale to assess the attitudes and knowledge levels of patients with rheumatoid arthritis towards traditional and complementary medicine practices
SENA YALÇIN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Aile HekimliğiSağlık Bilimleri ÜniversitesiAile Hekimliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLAL ÖZKAYA
PROF. DR. CEMAL BES
- Tedarik zinciri yönetiminde karar sürecine yönelik metodolojik bir yaklaşım: Savunma sanayi tedarik sisteminde oyun teorisi uygulaması
A methodological approach for decision process in supply chain management: An application of game theory in defense industry supply system
ALİHAN KAĞAN CANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKara Harp Okulu KomutanlığıMalzeme Tedarik ve Lojistik Yönetimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN SONER APLAK
- Birim kazançlı akım izleyici tasarımı ve aktif devrelere uygulanışı
Unity gain current follower design and applications to active circuits
ERHAN ERGÜN
Doktora
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ULUTAŞ