Geri Dön

Linear sweep controller design and FPGA implementation for FMCW radar applications

FMCW radar uygulamalarına yönelik doğrusal tarama denetimcisi tasarımı ve FPGA gerçekleştirimi

PDF İndir

  1. Tez No: 301596
  2. Yazar: BURAK DURSUN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA DOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Başkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

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

  1. Tez No

    999329

    Design a variable stability systems with nonlinear and linear approaches for a continuous flight envelope

    Değişken kararlılık sisteminin doğrusal ve doğrusal olmayan yaklaşımlarla geniş bir uçuş zarfında tasarımı

    SADETTİN BALCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU

  2. Tez No

    866230

    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

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN TAHA ŞEN

    DR. CEYHUN TOLA

  3. Tez No

    971547

    İki serbestlik dereceli bir gimbal sisteminin modellenmesi, tanılanması ve gerçek zamanlı kontrolü

    Modelling, identification and real-time control of a two-degree-of-freedom gimbal system

    BATUHAN KALKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYHAN KURAL

  4. Tez No

    636261

    Güdümlü mühimmatlar için açılır-kapanır kanat sistemi geliştirilmesi

    Development of a folding wing system for guided munitions

    ASAF SAYIL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FUAT ERDEN

    DR. AYDIN TÜZÜN

  5. Tez No

    255328

    Adaptation of a control system to varying missile configurations

    Değişen füze konfigürasyonlarına kontrol sistemi adaptasyonu

    ÖZGÜR EKİNCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İLKAY YAVRUCUK

Geri Dön