Maviye kayma etkisi altında görünür ışık haberleşmesi ve konumlandırma için bütünleşik alıcı tasarımı
Integrated receiver design for visible light communication and positioning under the blue shift effect
- Tez No: 1012268
- Danışmanlar: PROF. DR. KADİR TÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Görünür ışık iletişimi, Visible light communication
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gelecek nesil kablosuz ağlar, haberleşme ve algılama işlevlerinin tek bir donanım üzerinde bütünleştirildiği yapılara dönüşmektedir. Görünür Işık Haberleşmesi, sunduğu geniş bant genişliği ve elektromanyetik girişim bağışıklığı ile iç mekanlarda yüksek hızlı veri iletimi ve hassas konumlandırma için güçlü bir adaydır. Ancak, MC-VLC sistemlerinde kullanılan optik filtrelerin iletim spektrumunun ışığın geliş açısına bağlı olarak değişmesi, bozucu etkiler oluşturarak haberleşme performansını düşürmektedir. Bu tez çalışmasında, maviye kayma olarak adlandırılan bu fenomen hem yönetilmesi gereken bir bozucu etki hem de özgün bir yaklaşımla konumlandırma için ayırt edici bir bilgi kaynağı olarak ele alınarak haberleşme ve konumlandırma işlevlerinin bütünleştirildiği bir alıcı yapısı tasarlanmıştır. Tezin ilk aşamasında, literatürdeki basitleştirilmiş varsayımların aksine, çoklu ışık kaynağı ve yansıtıcı yüzeylerin bulunduğu gerçekçi iç mekan ortamları için açısal güç dağılımı analizleri yapılmıştır. Daha sonra bu ortamlar için metasezgisel algoritma tabanlı yöntemler ile optik filtre tasarımları gerçekleştirilmiş ve önerilen filtre yapılarının haberleşme performansını mevcut tasarımlara kıyasla artırdığı gösterilmiştir. İkinci aşamada ise maviye kayma etkisi bir bozulma kaynağı olmaktan çıkarılıp, konumlandırma için bir özniteliğe dönüştürülmüştür. Bu doğrultuda, hem çok renkli hem de pc-LED tabanlı sistemlere entegre edilebilecek, düşük karmaşıklığa sahip bir konumlandırma mimarisi oluşturulmuştur. Simülasyon sonuçları, önerilen bütünleşik sistemin ek bir donanım maliyeti gerektirmeksizin santimetre mertebesinde konumlandırma doğruluğu sağladığını ve LED'lerin termal kaynaklı spektral değişimlerine karşı dayanıklı bir yapı sergilediğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Next-generation wireless networks are evolving into architectures where communication and sensing functions are integrated onto a single hardware platform. Visible Light Communication stands as a strong candidate for high-speed indoor data transmission and precise positioning, owing to its wide bandwidth and immunity to electromagnetic interference. However, the dependence of the transmission spectrum of optical filters used in MC-VLC systems on the angle of incidence induces disruptive effects and degrades communication performance. In this thesis, this phenomenon, termed blue-shift, is addressed both as a disruptive effect to be mitigated and, through a novel approach, as a distinctive information source for positioning. Consequently, a receiver architecture integrating communication and positioning functions has been designed. In the first phase of the thesis, contrary to the simplified assumptions in the literature, angular power distribution analyses were conducted for realistic indoor environments featuring multiple light sources and reflective surfaces. Subsequently, optical filter designs were developed for these environments using metaheuristic algorithm-based methods, and it was demonstrated that the proposed approach enhances communication performance compared to existing designs. In the second phase, the blue-shift effect was transformed from a source of impairment into a feature for positioning. Accordingly, a low-complexity positioning architecture capable of integration into both multi-color and pc-LED-based systems was developed. Simulation results reveal that the proposed integrated system provides centimeter-level positioning accuracy without requiring additional hardware costs and exhibits robustness against thermally induced spectral variations of the LEDs.
Benzer Tezler
- Nb katkılı boya duyarlaştırıcılı güneş gözelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of the Nb doped dye sensitized solar cells
NERMİN KUTLU
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ ÖZEK
DOÇ. DR. CEYLAN ZAFER
- Enerji, optik sensör ve aktif gıda paketleme alanlarında kullanılmak üzere yüzeyi işlevselleştirilmiş floresans karbon noktaların geliştirilmesi
Development of surface functionalized fluorescence carbon dots for use in energy, optical sensor, and active food packaging areas
MELİS ÖZGE ALAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ ALTÜRK
- Çok doymamış yağ asitleri bakımından zengin alg ilave edilen yemlerin levrek (Dicentrarchus albrax L., 1758)'de büyüme performansı ve vücut komposizyonuna etkisi
Effects of pufa (Polyunsaturated fatty acids) enriched algae added diets on growth and body composition of sea bass (Dicentrarchus labrax L., 1758)
KAMİL MERT ERYALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Su Ürünleriİstanbul ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ŞENER
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Başlangıcından izlenimcilik'e kadar resimde rengin simgesel kullanımı
Usage of colours in painting as symbolls from the beginning until empressionism
CEREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Güzel SanatlarMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiResim Ana Sanat Dalı
PROF. AYDIN AYAN