Geri Dön

Radar tabanlı biyomedikal uygulamalar için sistem tasarımı ve optimizasyonu

System design and optimization for radar based biomedical applications

  1. Tez No: 607030
  2. Yazar: ŞAHİN YILDIZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMED BAHADDİN KURT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Dicle Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Radar tabanlı uygulamalar doppler etkisini kullanarak, harekete dayalı nesnelerin yorumlanması açısından çok önemli bir potansiyele sahiptir. Son yıllarda hareket endeksli vital bulguların takibi, dokuları ve organları karakterize etmek için çeşitli radar tabanlı çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada çeşitli biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek bir radar sistemi yapılması amaçlanmıştır. Radar tabanlı uygulamaların düzgün bir şekilde gerçekleştirilebilmesi açısından radar sisteminde kullanılan antenler çok önemli bir yer tutmaktadır. Bu antenlerin çalışma frekansı, kazancı, yönlülüğü gibi parametrelerin istenilen uygulamaya uygun olması gerekmektedir. Bu antenlerin tasarımı için iletim hattı denklemleri ve bir elektromanyetik simülasyon programı(CST) kullanılmış olup istenen performansta antenler tasarlanmıştır ve optimize edilmiştir. CST programı kullanılarak mikroşerit antenin yama genişliği, yama uzunluğu, yarık genişliği, yarık uzunluğu ve besleme şeridi üzerinde geometrik değişimler yapılmıştır. Antenler üzerinde yapılan boyutsal değişiklikler antenin ilk hali ile karşılaştırılmıştır. İşlem öncesi 2,36 GHz olan radar antenin çalışma frekansı istenilen seviye olan 2,40 GHz'e getirilmiştir. Radar anten kazancı 3,02 dB seviyesinden 3,67 dB seviyesine çıkarılarak iyileştirilmiştir. Performansları artırılan alıcı ve verici antenler radar sistemine eklenmiştir. Radar sisteminin çalışma prensibine uygun olarak kurulan mikrodalga bileşenleriyle beraber modülatör devresi, alçak geçiren filtre devresi ve ardunio ile frekans sayıcı devresi tasarlanmıştır. Ayrıca analog/dijital çevirici ile radar sisteminin bilgisayar bağlantısı yapılmış, sistemin düzgün çalıştığı görülmüştür. Hareket ettirilen bir engel, radar sisteminin karşısına konularak testler yapılmıştır. Hareket ettirilen nesnenin radar sistemine yakınlaşırken zaman domeninde sinyal genliğinin arttığı, nesnenin radar sisteminden uzaklaşmasıyla azaldığı tespit edilmiştir. Uygun sinyal işleme teknikleriyle bu hareketlerin biyomedikal uygulama tabanlı yorumlanabileceği sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

Radar-based systems have a very important potential for the interpretation of motion-based objects using the doppler effect. In recent years, various radar-based studies have been conducted to characterize the tissues and organs, following the movement-indexed vital signs. In this study, it is aimed to make a radar system which can be used in various biomedical applications. Antennas used in the radar system have a very important place in order to perform radar based applications properly. The parameters such as operating frequency, gain and directivity of these antennas should be suitable for the desired application. Transmission line equations and an electromagnetic design program (CST) were used for the design of these antennas and the antennas of the desired performance were designed and optimized. Using the CST program, patch width, patch length, slit width, slit length and geometric variations of the microstrip antenna were made. Dimensional changes on the antennas were compared with the initial state of the antenna. The operating frequency of the radar antenna, which was 2.36 GHz before the process, was brought to the desired level of 2.40 GHz. The radar antenna gain was improved from 3.02 dB to 3.67 dB. Receiver and transmitting antennas with improved performance have been added to the radar system. The modulator circuit, low pass filter circuit and ardunio and frequency counter circuit are designed together with the microwave components installed in accordance with the operating principle of the radar system. In addition, an analogue / digital converter and radar system were connected to the computer and the system was seen to be working properly. A moving obstacle was placed in front of the radar system and tests were performed. It has been determined that the signal amplitude increases in the time domain while the object being moved closer to the radar system and decreases as the object moves away from the radar system. It has been concluded that with appropriate signal processing techniques, these movements can be interpreted based on biomedical application.

Benzer Tezler

  1. Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application

    Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi

    FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  2. CNN tabanlı modeller kullanılarak sinyal gürültü bastırma ve frekans seçici filtrelemenin modellenmesi, uygulaması ve harmonik tabanlı performans degerlendirilmesi

    The modeling, application and harmonic-based performance evaluation of signal denoising and frequency-selective filtering by using CNN-based models

    OMAR NAJAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TURGAY KOÇ

  3. Microwave imaging of breast cancer with contrast agents

    Meme kanserinin kontrast ajanlarla mikrodalga görüntülemesi

    SEMA YILDIRIM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN

  4. Çeşitli mikroşerit antenlerin karakteristik parametrelerinin farklı algoritmalarla eğitilen yapay sinir ağları ile hesaplanması

    Computation of characteristics parameters of various type microstrip antennas with the use of artificial neural networks trained by different learning algorithms

    SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KERİM GÜNEY

  5. Meme kanserinin erken tespiti için radar tabanlı mikrodalga görüntüleme sistemi tasarlanması ve gerçekleştirilmesi

    Design and realizing of a radar based microwave imaging system for early detection of breast cancer

    HÜSEYİN ÖZMEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHAMMED BAHADDİN KURT