Cpu ve gpu üzerinde frekans seçici yüzey uygulamaları
The frequency selective surface applications on cpu and gpu
- Tez No: 395775
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURSEL AKÇAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
2,4 GHz, 3,6 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz ve 5,9 GHz frekans bantları IEEE 802.11 protokolünde belirtilen WLAN kanallarıdır. Cihazlar, genellikle 2,4 GHz frekansında kullanılmaktadırlar. Fakat çoğu durumda, kanal sayısının azlığı ve bu frekansta çalışan cihazların çok olması nedeniyle verimli kullanım sağlanamamaktadır. 5 GHz frekansının kullanılmasıyla bu durumun önüne geçilebilecektir. Kanal sayısının çokluğu ve bu frekansta çalışan cihazların az olması sayesinde daha verimli kullanım sağlanacaktır. Bu kapsamda, 5 GHz frekans bandında girişimin önlenmesi ve istemeyen dalgaların engellenmesi için bant durduran FSY tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımla FSY'nin 5 GHz frekans bandındaki kalkanlama etkinlikleri incelenmiştir. Bir elektromanyetik dalga iletken bir yüzeye geldiği zaman iletken üzerinde akım indüklenir. İndüklenen bu akımlardan dolayı saçılmalar olur. FSY tasarımında ilk olarak dalga denklemlerinin ifadesi elde edilmiştir. Ardından saçılan dalgaların denklemleri vektör potansiyellere göre yazılmıştır. İletken yama üzerinde indüklenen akım ile bu akımın FSY içinde bulunduğu ortamdaki herhangi bir noktada meydana getirdiği manyetik vektör potansiyeli arasındaki bağlantı Green fonksiyonları ile ifade edilmiştir. Momentler metodu uygulanarak doğrusal denklem sistemleri elde edilmiştir. Elde edilen doğrusal denklem sistemleri farklı matris boyutları için CPU ve GPU üzerinde ayrı ayrı hesaplanmıştır. Denklem sistemlerinin çözümünden saçılım ve iletim katsayıları bulunmuştur. Bu katsayılar kullanılarak akım yoğunlukları elde edilmiştir. Akım yoğunluklarından elektrik alanlarının ifadesi elde edilerek FSY'nin kalkanlama etkinlikleri incelenmiştir. Filtre cevabı ve kalkanlama etkinliği kararlı olduklarından dolayı, 5 GHz frekans bandında girişimin önlenmesi ve istemeyen dalgaların engellenmesi için FSY tasarımda kare tipi yama elemanlar tercih edilmiş olup; kare tipi yama elemanların kararlı sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, Ax=b doğrusal denklem sistemlerinin çözümünde, CPU ve GPU ayrı ayrı test edilmiştir. 220 x 220 boyutundaki bir“A”matrisi ve 220 x 1 boyutundaki bir“b”vektörünün çözümü GPU üzerinde yaklaşık 0.19 ms'de, CPU üzerinde yaklaşık 6.22 ms'de gerçekleştirilmiştir. GPU'nun sistemin hızını artırdığı (yaklaşık 33 kat) ve CPU 'ya göre daha etkin çözümler sağladığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
2,4 GHz, 3,6 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz and 5,9 GHz frequency bands are WLAN channels specified in the IEEE 802.11 protocol. The devices are often used at the 2,4 GHz frequency. But the efficient use cannot be achieved in most cases due to limited number of channels and many of these devices working at this frequency. This situation can be prevented by using the 5 GHz frequency. The efficient use can be achieved owing to enough number of channels and few devices working at this frequency. FSS band stop filter has been designed to prevent initiatives and stop inappropriate waves at the 5 GHz frequency bands in this context. Shielding effectiveness of FSS has been analyzed at the 5 GHz frequency bands with this design. When the electromagnetic waves are coming to a conductive surface, currents are induced on the conductor. Scattering are happened because of these induced currents. First off all, the expression of the wave equations are written. Then, the scattered wave equations are written according to the vector potentials. The relations between the induced currents on the conductive patch and the magnetic vector potential which is created by currents that caused at any point in the FSS are expressed by Green's functions. System of linear equations is calculated by applying Method of Moments. These linear equations are solved separately on the CPU and GPU for different sizes of matrix. Scattering and transmission coefficients are calculated from the solution of the linear equations. The current density is calculated by using these coefficients. The electric fields are calculated by current density and the shielding effectiveness of FSS is analyzed. The square type of the patch elements are preferred to the design of FSS for blocking interference and preventing unsuitable waves at 5 frequency band owing to stability of filter response and shielding effectiveness. It is observed that square type of the patch elements give stable results. In addition, CPU and GPU are tested with the solution of systems of linear equations Ax=b separately. GPU time is 0.19 ms and CPU time is 6.22 ms approximately for solution of the A matrix size of 220x220 and b vector size of 220x220. GPU increases the speed of system (approximately 33 times) and provides more effective solutions according to CPU as results.
Benzer Tezler
- Kompleks ve elektriksel olarak büyük hedeflerin radar kesit alanı hesabı için kullanılan seken ışın yöntemi ve fiziksel kırınım kuramı çözücülerinin CPU ve GPU donanımlarında paralelleştirerek hızlandırılması
Acceleration of shooting and bouncing rays method and physical theory of diffraction solvers used for radar cross section calculation of complex and electrical large targets on CPU and GPU hardware through parallelization
ÖZKAN KIRIK
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANER ÖZDEMİR
- İnsansız hava araçlarında büyük ölçekli yol planlama problemlerinin GPU üzerinde CUDA yardımı ile çözümü
Solving large scale UAV route planning problems on GPUs with CUDA architecture
UĞUR ÇEKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR KORAY ŞAHİNGÖZ
- Çoklu insansız hava araçlarının görev planlamalarının ve sürdürülebilirliğinin cuda mimarisi kullanılarak genetik algoritma ile gerçeklenmesi
Mission planning and sustainability for multiple unmanned aerial vehicles implementation of using genetic algorithm with cuda architecture
MURAT ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- Three dimensional finite difference time domain simulations on harmonic motion microwave Doppler imaging method using realistic tissue models
Harmonik hareketli mikrodalga Doppler görüntüleme metodu üzerinde realistik doku modelleri kullanılarak yapılan üç boyutlu zamanda sonlu farklar metodu simülasyonları
FİKRET TATAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
DR. CAN BARIŞ TOP
- Parallelization of noise subspace-based doa estimation algorithms on CPU and GPU
Gürültü altuzayı tabanlı DOA kestirim algoritmalarının CPU ve GPU üzerinde parallelleştirilmesi
HAMZA ERAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiModelleme ve Simülasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPTEKİN TEMİZEL