Linear sweep controller design and FPGA implementation for FMCW radar applications
FMCW radar uygulamalarına yönelik doğrusal tarama denetimcisi tasarımı ve FPGA gerçekleştirimi
- Tez No: 301596
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Sıklık Kiplenimli Sürekli Dalga (FMCW) radar sistemleri doğrusal frekans taramasına dayanmaktadır ve frekans taraması Voltaj Kontrollü Osilatörler (VCO) kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Ancak mikrodalga frekanslarda doğrusal transfer fonksiyonuna sahip VCO geliştirmek oldukça zorlu bir çalışmadır ve bu komponentler yaygın değillerdir. Özellikle uzak mesafe FMCW radar uygulamalarında, frekans taramasının VCO yetersizliği nedeni ile doğrusal olmaması, menzil çözünürlüğünü olumsuz yönde etkilemektedir. Bu soruna çözüm üretmek amacı ile; 4.3 GHz merkez frekansında, 62.5 Hz üçgen dalga kiplenimli olarak 152.6 MHz frekans taraması gerçekleştiren bir FMCW Radar Altimetreye yönelik çalışma gerçekleştirilmiştir. Voltaj Ön-Bozulma yöntemi gibi açık döngü kontrol çözümleri, FMCW Radar Altimetre uygulamaları gibi, çevresel koşullar nedeni ile gürültülü ve durağan olmayan sistem yapıları için yetersiz kalmaktadır. Bu şartlar altında Evre Kenetleme Döngüleri (PLL) gibi kapalı döngü kontrol sistemleri ile daha verimli neticeler elde edilmektedir. Bu çalışmada Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) ile gerçekleştirimi yapılmış olan PLL yapısında; Referans İşaret Üreteci olarak Doğrudan Sayısal Sentezleyici (DDS), Evre Algılayıcı olarak geliştirilmiş bir Evre-Sıklık Algılayıcı (PFD) ve Döngü Süzgeci (LF) olarak Kalman Süzgeci kullanılmıştır. Tasarım doğrulama ve sonuçların analizi için MathWorks Simulink ve Xilinx System Generator kullanılarak Döngü-İçinde-FPGA (FIL) simülasyonları gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Frequency Modulated ContinuousWave (FMCW) radar systems rely on linear frequency sweep and Voltage Controlled Oscillators (VCO) are being in use for the sweep generation. However, developing VCO with linear transfer functions at microwave frequencies is a challenging study and availability of such components is limited. Especially for the long-distance FMCW radar applications, the non-linear frequency sweep due to the VCO insuf ? ciency, results in range resolution degradation. In order to develop a solution for this problem; a case study is completed for an FMCW Radar Altimeter at 4.3 GHz center frequency with 62.5 Hz triangle wave modulated 152.6 MHz frequency sweep. Open-loop control solution like voltage pre-distortion method are not adequate for the application like FMCW Radar Altimeter because of the noisy and non-stationary structure of the system due to environmental condition. In these situations closed-loop control systems like Phase Lock Loop (PLL) provide more adequate results. In this research; a PLL structure is implemented on an Field Programmable Gate Array (FPGA) by a Direct Digital Synthesizer (DDS) as the Reference Signal Generator, an improved Phase-Frequency Detector as the Phase Detector and a Kalman Filter as the Loop Filter. For design veri ? cation and analysis FPGA-In-the-Loop (FIL) simulations are generated by the use of Mathworks Simulink and Xilinx System Generator.
Benzer Tezler
- Güdümlü mühimmatlar için açılır-kapanır kanat sistemi geliştirilmesi
Development of a folding wing system for guided munitions
ASAF SAYIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Havacılık MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FUAT ERDEN
DR. AYDIN TÜZÜN
- Design optimization and experimental validation of the additively manufactured passive vibration isolator of an inertial measurement unit in aerospace applications
Havacılık uygulamalarında bir ataletsel ölçüm biriminin eklemeli imalat ile üretilen pasif titreşim izolatörünün tasarım optimizasyonu ve deneysel doğrulaması
COŞKU VARDALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN TAHA ŞEN
DR. CEYHUN TOLA
- Adaptation of a control system to varying missile configurations
Değişen füze konfigürasyonlarına kontrol sistemi adaptasyonu
ÖZGÜR EKİNCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK
- Ankilozan spondilit hastaları için hareketli yatak tasarımı
Mechanical bed design for ankylosing spondylitis patients
HAMZA TOKLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT TEMİZ
- ARI-I sarsma masası performans değerlendirmesi
Performance evaluation of ARI-I shake table
MİRALİREZA MAHDAVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL