Geri Dön

GPS sistemleri için karıştırma önleme tekniklerinin incelenmesi

Investigation of anti-jamming techniques for GPS systems

  1. Tez No: 839925
  2. Yazar: ÖMER SAMİ ŞAHİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CENK TOKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

GPS, kullanıcıların yüksek doğrulukta konum, hız ve zaman bilgilerini elde etmesini amaçlayan, askeri ve sivil alandaki birçok uygulamada kullanım yeri olan uydu tabanlı bir radyo navigasyon sistemidir. Düşük güç seviyelerinde kullanıcılara ulaşan GPS sinyalleri, yüksek güçteki karıştırma sinyallerinin bozucu etkilerine karşı savunmasız kalabilmektedir. Bu nedenle GPS alıcılarında karıştırma önleme tekniklerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmuştur. Karıştırma önleme GPS alıcısındaki sinyal işleme bölgesine göre anten alan, sayısal alan ve analog alanda yapılabilmektedir. Bu tez kapsamında karıştırma sinyallerini bastırmak amacıyla analog alanda karıştırma önleme tekniği geliştirilmiştir. Uyarlamalı analog çentik süzgeç tasarlanarak karıştırma sinyallerinin GPS alıcısının ön uç kısmına ulaşmadan etkisiz hale getirilmesi hedeflenmiştir. Tüm tasarım ve analiz çalışmaları MATLAB benzetim aracı kullanılarak yapılmıştır. Tek ton CW, çok ton CW ve doğrusal cıvıltı karıştırıcıların GPS C/A sinyaller üzerindeki karıştırma başarımı analizleri yapılmış ve etkin karıştırma parametreleri ortaya konmuştur. Butterworth, Chebyshev Ⅰ ve Elliptic süzgeç tasarım yaklaşımları kullanılarak analog bant söndüren/çentik süzgeçler tasarlanmış ve süzgeçlerin merkez frekansı, bant genişliği parametrelerine bağlı performans analizleri yapılmıştır. Performans analizlerinde Butterworth süzgecin karıştırma sinyaline karşı en etkin süzgeç olduğu sonucuna varılmıştır. Analog Butterworth çentik süzgeç MUSIC ve STFT spektral kestirim yöntemleri kullanılarak uyarlamalı hale getirilmiştir. Tek ton CW ve çok ton CW karıştırma sinyallerini bastırmak için MUSIC ile uyarlamalı analog çentik süzgeç yöntemi, doğrusal cıvıltı karıştırma sinyallerini bastırmak için STFT ile uyarlamalı analog çentik süzgeç yöntemi kullanılmıştır. Karıştırma önleme öncesi ve sonrası elde edilen BER analiz sonuçları karşılaştırılarak önerilen karıştırma önleme yöntemine ait performans değerlendirmeleri yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

GPS is a satellite-based radio navigation system that aims to enable users to obtain high-accuracy position, speed, and time information in various military and civilian applications. GPS signals, which reach users at low power levels, can be vulnerable to the disruptive effects of high-power interference signals. Therefore, the development of anti jamming techniques has been necessary in GPS receivers. Anti-jamming can be implemented in the antenna domain, digital domain, and analog domain depending on the signal processing domain in the GPS receiver. Within the scope of this thesis, an anti-jamming technique has been developed in the analog domain to suppress jamming signals. The aim was to mitigate the jamming signals before reaching the front-end of the GPS receiver by designing an adaptive analog notch filter. All the design and analysis studies was performed using the MATLAB simulation tool. Jamming performance of single-tone CW, multi-tone CW, and linear chirp jammers have been analyzed on GPS C/A signals and effective jamming parameters have been determined. Analog band-stop/notch filters have been designed using Butterworth, Chebyshev Type I, and Elliptic filter design approaches and performance analyses have been conducted based on the center frequency and bandwidth parameters of the filters. In the performance analyses, it has been concluded that the Butterworth filter is the most effective filter against the jamming signal. The analog Butterworth notch filter has been adapted using the MUSIC and STFT spectral estimation methods. The adaptive analog notch filter method with MUSIC has been used to mitigate single-tone CW and multi-tone CW jamming signals, while the adaptive analog notch filter method with STFT has been used to mitigate linear chirp jamming signals. Performance evaluations of the proposed anti-jamming method have been conducted by comparing the BER analysis results obtained before and after anti-jamming.

Benzer Tezler

  1. Derin öğrenme temelli havadan havaya insansız hava aracı tespiti

    Deep learning based air to air unmanned aircraft detection

    VEYSEL KARANİ ÇETİNKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SÜLEYMAN UZUN

  2. IFF cevaplayıcılara GPS'ten bağımsız olarak IFF sorgulayıcıları ile konum bilgisi sağlanması

    Providing global position information to IFF transponders from IFF interrogators without GPS

    MEHMET AKİF ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ YÜKSEKKAYA

  3. GNSS karıştırma tipi sınıflandırmada makine öğrenmesi yaklaşımı

    Machine learning approach in GNSS jamming type classification

    MERT GÖKDUMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. YAKUP SABRİ ÖZKAZANÇ

  4. A practical implementation of navigation and obstacle avoidance for quadcopters

    Dört pervaneli helikopterler için bir engelden kaçınma ve seyrüsefer uygulaması

    ONUR YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA

  5. Dost ve düşman tanıma sistemleri için elektronik donanım tasarımı

    Electronic hardware design for friend or foe systems

    POYRAZ ALPER ÖNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DAVUT AKDAŞ