Geri Dön

FPGA kullanılarak dizi anten performansının iyileştirilmesi

Improving of array antenna performance using FPGA

PDF İndir

  1. Tez No: 409831
  2. Yazar: MUHAMMED FAHRİ ÜNLERŞEN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN YALDIZ, DOÇ. DR. ŞEHABEDDİN TAHA İMECİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Selçuk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 142

Özet

Anten dizisi, üzerine gelen sinyalin doğrultusunun belirlenebilmesi ve istenilen ışıma deseninin oluşturulabilmesi gibi yetenekleri sayesinde birçok uygulamada avantajlar sunmaktadır. Radar, sonar ve yere nüfus eden radar (ground penetrating radar, GPR) gibi uygulamalarda anten dizileri kullanımı sayesinde sabit antenlerle tarama yapmak mümkün olmaktadır. Uzay bölmeli çoklu erişim (space division multiple access, SDMA), anten dizilerinin ışıma deseni şekillendirme yeteneğine dayanır. Bu tez çalışmasında gelen sinyal yönü (direction of arrival, DOA) kestirimi algoritmaları ve dijital ışıma deseni şekillendirme (digital beam forming, DBF) metotları incelenmiştir. DOA kestirim algoritmalarının simülasyonları yapılmıştır. Melez bir algoritma geliştirilmiş ve performansı kendisini oluşturan algoritmalarla karşılaştırılmıştır. Çalışma frekansı 50 MHz olan 4 kanallı bir alıcı tasarlanmıştır. 2 MHz olan ara frekans sinyalleri 40 Msps hızında dijitale çevrilmektedir. Dijitale çevrilen sinyaller bir Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi'ne (field programmable gate array, FPGA) gönderilmektedir. Bartlett, MVDR ve FOFP algoritmalarının her biri ile FPGA'da düzgün doğrusal anten dizisi için DOA kestirimi yapılmaktadır. Sonuçlar seri haberleşme ile PC'ye gönderilmektedir. Ayrıca ışıma deseni şekillendirme algoritmaları simülasyonlarla incelenerek 10 elemanlı bir düzgün doğrusal anten dizisi için ışıma deseni şekillendirme işlemi genetik algoritma (Genetic algorithm, GA) ve yapay arı kolonisi (artificial bee colony, ABC) algoritması ile gerçekleştirilmiştir. Bu algoritmalardan ABC algoritması FPGA üzerinde yürütülmüştür. Bu tez çalışması sonuçları, hesaplamalar için PC yerine FPGA kullanmanın işlemlerin hızını önemli ölçüde artırdığını göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In many applications, using antenna arrays has a lot of advantages thanks to their abilities such as determining direction of arrival and forming radiation pattern. By using antenna arrays, it is possible to use non-rotating antennas for scanning a sector in radar, sonar and ground penetrating radar (GPR) applications. The space division multiple access (SDMA) method bases on the radiation pattern forming ability of antenna arrays. In these studies, direction of arrival (DOA) estimation techniques and digital beam forming (DBF) techniques are investigated. Some simulations are fulfilled for DOA estimation algorithms. A hybrid estimation algorithm is developed and its performance is compared with the algorithms which compose it. A receiver which has 4 channels with 50 MHz operating frequency is designed. The intermediate frequency (IF) at 2 MHz is digitized at speed of 40 Msps. A field programmable gate array (FPGA) is fed with the digitized IF signals. For a uniform linear array (ULA) antenna, Bartlett, minimum variance distortionless response (MVDR) and first order forward prediction (FOFP) algorithms are executed on FPGA for DOA estimation. The results are sent to a PC via serial communication. Additionally, the digital beam forming methods are reviewed with some simulations. Genetic algorithm (GA) and artificial bee colony (ABC) algorithm are employed for a ULA which consists of 10 antenna elements. The ABC is also executed on FPGA. From the results of this thesis studies, it is shown that the speed of the process increases significantly by using an FPGA instead of a PC for the calculations.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    232703

    Kablosuz haberleşme sistemlerinde FPGA uygulaması

    Implementation FPGA of wireless communication systems

    ŞENER DİKMEŞE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN DİNÇER

  2. Tez No

    659872

    Design and implemntation of an educational am receiver with FPGA using SDR techniques

    SDR tekniklerini kullanarak FPGA ile eğitim amaçlı bir alıcının tasarımı ve uygulanması

    ALI IBRAHIM KHALIFA HANDER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLGEHAN ERKAL

  3. Tez No

    678531

    VHDL ile FPGA-tabanlı EKG simülatörü tasarımı

    Design of FPGA-based ECG simulator with VHDL

    FATİH KARATAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL KOYUNCU

  4. Tez No

    610967

    A digital hybrid communication system using pulse position and width modulation

    Başlık çevirisi yok

    LOBNA WATHEQ MOHAMMED ALSADOON

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OĞUZ BAYAT

  5. Tez No

    528787

    NFA based regular expression matching on FPGA

    FPGA üzerinde belirsiz sonlu durum makinası temelli düzenli ifade eşleştirme

    KAMİL SERT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CÜNEYT FEHMİ BAZLAMAÇCI

Geri Dön