Düşük güçlü lidarlar için sinyal işleme algoritmalarının FPGA üzerinde gerçeklenmesi
Implementation of signal processing algorithms on FPGA for low power lidars
- Tez No: 832418
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SULTAN CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu tezde düşük güçlü LIDAR sistemlerin, uzun mesafe ölçüm performansı incelenmiştir. Yapılan testler ile gürültünün yüksek olduğu koşullarda; Hareketli ortalama, dalgacık analizi ve Wiener filtre sinyal işleme algoritmalarının lazer darbesini tespit etme performansları karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda bu sinyal işleme algoritmaları FPGA'ya uyarlanarak gerçek zamanlı çalışabilme kabiliyetleri, kaynak kullanımları ve performansları göz önüne alınarak karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda hareketli ortalamanın, rastgele dağılmış Gaussian gürültünün LIDAR sinyallerinden temizlenmesinde çok önemli bir rolü olduğu ve diğer sinyal işleme algoritmalarının tek başlarına atmosfer koşullarında, sinyali gürültüden temizlemede yeterli olamadıkları görülmüştür. Dalgacık analizi ve Wiener filtrenin, hareketli ortalamayı takiben uygulanması sonucunda 3 km'ye kadar mesafe tespiti yapılabildiği ve bu iki algoritmanın performanslarının birbirine çok benzer olduğu gözlemlenmiştir. Wiener filtrenin kaynak kullanımının dalgacık analizine göre çok fazla olduğu ve bunun yanı sıra Wiener filtrenin ölçüm süresini çok uzattığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the performance of low-power LIDAR systems in long-range measurements has been investigated. Through conducted tests under high noise conditions, the performance of signal processing algorithms including Moving Average, Wavelet Analysis, and Wiener Filter in detecting laser pulses has been compared. Additionally, these signal processing algorithms have been adapted to FPGA for real- time operation, and their comparative analysis has been conducted taking into account their resource utilization and performance. The findings of this study indicate that Moving Average plays a significant role in removing random distributed Gaussian noise from LIDAR signals, while other signal processing algorithms alone are not sufficient for noise removal under atmospheric conditions. Wavelet Analysis and Wiener Filter, when applied after Moving Average, enable distance detection up to 3 km, and their performance is observed to be very similar. However, it is noted that Wiener Filter is a challenging algorithm to implement on FPGA, as it requires significant computational resources and considerably prolongs the measurement time.
Benzer Tezler
- Freezing fog microphysics and visibility over complex terrain based on cfact field campaign
Donan sis mikrofiziğinin ve görüş mesafesinin dağlik alanlarda cfact proje verileri kullanilarak analizi
ONUR DURMUŞ
Doktora
İngilizce
2025
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ŞEN
- Improvement of energy efficient in low power wireless sensor networks
Düşük güçlü kablosuz sensör ağlarında enerji verimliliğinin artırılması
AMIR SEYYEDABBASI
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FARZAD KIANI
- Düşük güçlü analog-dijital çevirici tasarımı
Design of a low power analog-digital converter
BURÇ COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAN KAHRAMAN
- Düşük güçlü ve kayıplı kablosuz sensör ağlarında topolojinin ağ kurulumunda enerji tüketimine etkisi
The effect of network installation on low power and lossy wireless sensor networks on energy consumption
NAMIK CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN
- Düşük güçlü uygulamalar için aktif harmonik filtre tasarımı
Designing of active harmonic filter for low power applications
EMRE ÖZER
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR SIDDIK BİNBOĞA YARMAN