PROF. DR. YALÇIN TANIK

Recursive passive localization methods using time difference of arrival Varış zamanı farkı kullanarak özyinelemeli pasif konum belirleme

Bu tezde, pasif konum belirme problemi üzerine çalışılmıştır. Bu probleme Varış Zamanları Farkları (VZF) kullanılarak gürbüz ve özyinelemeli çözümler getirilmiştir. VZF ölçümleri hareketli sensorlar tarafından yapılmaktadır. Sensorların hareketli olması nedeniyle sensor sayısı yapay olarak artmaktadır. Konum kestirimi yapan bir yöntem eski ölçüm bilgisini ihmal etmeden, yeni ölçümleri kullanabilme yeteneğine sahip olmalıdır. Bu gerek, yeni ölçümler alındıkça konum kestirimini özyinelemeli bir şekilde güncelleyerek sağlanabilir. Kalman Süzgeci ve türevleri gibi uygun bir özyinelemli süzgeç yardımıyla bu işlem gerçekleştirilebilir. Özyinelemeli yöntemler iki ana grup altında toplanabilir: (a) Birinci gruptaki yöntemler VZF ölçümlerini doğrudan işleyebilme yeteneğine sahiptirler. (b) İkinci gruptaki yöntemler ise VZF ölçümlerini doğrudan işlemek yerine, önceden yapılmış konum kestirimlerini düzeltirler. Bu bağlamda, her iki grup için de yöntemler verilmiştir. Pratikte, birbirinden konumsal olarak ayrı olmak ya da dar bir dönen huzmeye sahip bir radar sensorların aynı darbeyi almalarını engelleyebilir. Böyle bir durumda, sensorlar ortak VZF ölçümü oluşturamayıp, konum kestirimini gerçekleştiremezler. Ek olarak, ortamda VZF ölçümü yapan birden fazla sensor grubu olabilir. Bir konum kestirim yöntemi farklı sensor gruplarından alınan ölçümleri aynı anda işleyebilmelidir. Burada, aynı darbeyi alabilen sensorlar, bir sensor grubunu oluşturmaktadırlar. Bu çalışmada, yukarıda anlatılan gereklere de çözümler getirilmiştir. Verilen yöntemlerin performansları benzetim çalışmaları ile karşılaştırılmıştır. En iyi performansa sahip yöntem Kalman Süzgeci tabanlıdır ve VZF ölçümleri doğrudan işleyerek hareketli bir vericinin izini kestirebilmektedir.

An adaptive fast time radar receiving filter for minimization of clutter and time side-lobes Kargaşa ve zaman yan loblarının minimizasyonu için uyarlamalı hızlı zaman alıcı filtresi

Bu tezde darbe sıkıştırma radar sistemleri için hızlı zaman işleme yöntemi olarak önceki hedef içermeyen gözlemlerden elde edilmiş kargaşa tahminini kullanan en b üyük olabilirlik alıcısı ¨ önerilmektedir. En büyük olabilirlik alıcısı, darbe sıkıştırma yönteminden kaynaklanan menzil yanlob problemini çözmek için sunulmuştur. Uyumlu suzgeç için yan-loblar dağıtım kodunun özilintisi ile belirlendiğinden ve hedef sinyal gücüyle doğrusal orantılı olduğundan; hızlı zaman işlemede alışılan yöntemleri, uyumlu suzgeç alıcısı gibi, kullanmak; yüksek radar kesit alanlı hede?erin yakınındaki d üşük radar kesit alanlı hede?eri golgelemesine sebep olur. En b üyük olabilirlik alıcısı gibi bir yansız kestiricinin böyle bir sorunu yoktur. Buna ek olarak, hızlı zaman işleyicisinin çıkışındaki sinyale baglı girişimi, yani kargaşayı, bastırabilmek için, hedef içermeyen önceki gözlemleri toplayıp kullanarak bir sonraki za- man için kargaşa sinyali tahmini yapılmış ve bu tahmin azami olabilirlik alıcısında kullanılmıştır. Kargaşa tahmini durgun durum ve iç hareketli kargaşa durumu için yapılmıştır, ve en buyük olabilirlik alıcısı ile sinyal girişim oranı performansları degerlendirilmiştir. Sonuç olarak, b ? oyle bir yaklaşimla hedef menzil pro?li yansız olarak kestirilebilmiş ve hızlı zaman işleme ile kargaşa bastırma avantajı elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: radar, hızlı zaman işleme, menzil pro?li kestirimi, kargaşa bastırma, menzil yan lob problemi

Noncoherent differential demodulation of CPM signals with joint frequency offset and symbol timing estimation CPM sinyallerinin frekans kayması ve sembol zamanı kestirimi ile evre-uyumsuz demodülasyonu

Bu tez çalışmasında, CPM sinyallerinin frekans kayması ve sembol zamanı kestirimi ile evreuyumsuz demodülasyonu incelenmiştir. CPM iki önemli özelliğinden dolayı kablosuz haberleşme için caziptir: iyi spektral verimlilik ve sabit zarfa sahip olma. Alınan CPM sinyalini diferansiyel olarak demodüle etmek için önce taşıyıcı frekansı ve sembol zamanı kestirilmelidir. Bu amaç için geliştirilmiş çok sayıda metod mevcuttur. Ancak, M’li ve kısmi yanıt sinyallerinin her ikisi için beklenen sonuçlar veren (özilinti kestirimine dayanan ve kör eşzamanlama için uygun) çalışmalarla karşılaşmadık. Bu nedenle, bu tez çalışmasında M’li CPM sinyalleri ve kısmi yanıt sinyalleri için ileri-beslemeli kör bir kestirim yöntemi analiz edilmektedir. Ayrıca, CPM sinyalleri için düşük karmaşıklıkta sembol tespit yöntemleri incelenmiştir. Birlikte frekans kayması ve sembol zamanı kestirimcisi ile bütünleşik azaltılmış durumlu Viterbi diferansiyel sembol tespit edici incelenmiştir. İncelenen demodulator yapısının AWGN kanalı için performansı bilgisayar benzetimleri ile değerlendirilmiştir.

Parametric estimation of clutter autocorrelation matrix for ground moving target indication Hareketli yer hedefi tespiti uygulamalarında kargaşa öz ilinti matrisinin parametrik kestirimi

Hareketli yer hede? tespiti (GMTI) modu olan hava radar sistemlerinde kargaşa, karıştırıcılar ve gurült ü sinyalleri içinde bulunan hareketleri hede?erin tespiti istenmektedir. Bu girişim bileşenlerinin genellikle hedef yankı sinyallerini maskelemesi nedeniyle girişim sinyallerinin bastırılması gerekmektedir. Uzay zaman uyarlı işleme, uzaysal ve zamana baglı bilgileri kullanan ve yaygın biçimde kullanılan bir girişim bastırma teknigidir ve düşük radyal hızlara sahip hede?erin tespitini mümkün kılmaktadır. Ancak, girişimin uyarlamalı bir biçimde kes- tirimi geniş ikincil veri destegi yanında yuksek işlem kapasitesi gerektirmektedir. Homojen olmama problemleri nedeniyle ikincil veri desteği gerekenden az olabilmektedir ve radar sisteminin işlem kapasitesi uyarlamalı kestirim için yeterli olamayabilmektedir. ?Işlem yukünü ve kestirim için gerekli olan ikincil veri gereksinimini azalta- bilmek amacıyla parametrik metodlar kargaşa ilinti matrisinin yapısına ilişkin onceden sahip olunan bilgileri kullanmaktadır. Girişim bastırımı için parametrik uyarlamalı bir yontem olan uzay zaman özbağlanımlı ?ltreleme ve tam parametrik bir y öntem olan model bazlı metodlar, uzay zaman uyarlı işlemeye alternatif olarak literaturde önerilmiştir. Bu çalışmada, uzay zaman özba ğlanımlı ?ltreleme ve model bazlı GMTI yaklaşımları incelenmiştir. Bu yaklaşımların performansları hem benzetim hem de test uçuşu verileri ile degerlendirilmiş ve örnek matris çevrimi uzay zaman uyarlı işleme ile performans karşılaştırılması yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: GMTI, Parametrik, Bastırım, Kargaşa, özbağlanım

Digital modulation recognition Sayısal modülasyon tanıma

Bu tez çalışmasında, sayısal modülasyona sahip sinyaller için otomatik modülasyon tanıma algoritmaları araştırılmıştır. Öznitelik çıkarımı ve sınıflandırma algoritması; modülasyon tanıma sistemlerinin temel yapılarıdır. Modülasyon tanıma sistemlerinin başarım kriteri temel olarak sinyale özgü bazı parametrelerin önceden bilinmesine, öznitelik seçimine ve sınıflandırma algoritması seçimine dayanmaktadır. Ne yazık ki, özniteliklerin çoğunluğu taşıyıcı frekans, darbe biçimi, sinyal geliş zamanı, faz bilgisi, veri hızı, sinyal gücünün gürültü gücüne oranı gibi bazı sinyale özgü parametrelerin bilinmesini veya bulunmasını gerektirir. Bu nedenle, bu tez çalışması kapsamında genlik histogramında yer alan tepe sayısı ve bu tepelerin konumları, frekans histogramında yer alan tepe sayısı, sinyalin yüksek dereceden momenti gibi sinyale özgü parametre ihtiyacı gerektirmeyecek öznitelikler üzerinde düşünülmüştür. Özellikle, veri hızı ve sinyal gücünün gürültü gücüne oranı kestirme metotları da araştırılmıştır. Dairesel-durağan analize dayalı bir metot sembol veri hızı kestirmede ve öz-vektör dağılımına dayalı bir metot sinyal gücünün gürültü gücüne oranını kestirmede kullanılmıştır. Bulunan sinyal gücünün gürültü gücüne oranı, sınıflandırma algoritmasının performansının arttırılmasında da kullanılmıştır. Modülasyon tanıma için 2 metot önerilmiştir: 1) Karar ağacı yöntemine dayalı bir metot 2) Bayes dayalı bir sınıflandırma metodu MSK sinyalinin veri hızını ve taşıyıcı frekansını bulmaya yönelik bir metot da incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: sayısal modülasyon tanıma, öznitelik bulma, Bayes dayalı kör sınıflandırma, MSK taşıyıcı frekans ve veri hızı bulma.

A study on symbol synchronization and channel estimation for M-ary orthogonal transmission M-ary dik sinyallerin iletiminde sembol senkronizasyonu ve kanal kestirimi üzerine çalışma

Bu tezde, M-ary dik sinyaller için kanal kestirimi ve sembol zaman bilgisinin kazanımı konuları incelenmiştir. Mesajın iletimi için dik sinyaller yerine, dike yakın kod dizisi olarak da bilinen Kasami kodlar kullanılmıştır. Sembol senkronizasyonu başarmak için en büyük olasılıklı (ML) zaman kayması kestirimi düşünülerek bir senkronizör yapısı önerilmiş ve alıcının performansı bilgisayar simülasyonları aracılığıyla analiz edilmiştir. Buna ek olarak, M-ary dik sinyallerin çok yönlü sönümlemeli kanallardan iletimi sırasındaki alıcı performansı incelenmiştir. Kanal kestirimi için bilinen ön dizilerin gönderilmesine dayanan en düşük kareler (LS) yaklaşımı kullanılmıştır. Kanal kestiriminin yanında, gerekli zaman bilgisinin belirlenmesinde alıcıya gelen sinyalin başlangıç zamanını bulan çerçeve senkronizasyonu kullanılmıştır. Önerilen alıcı yapısının performansını gözlemlemek için bilgisayar simülasyonları yapılmıştır. Ayrıca iyi alıcı performansı elde etmek için parametre seçimine yönelik yollar sunulmuştur.