FBE- Telekomünikasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Başlık ile FBE- Telekomünikasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeA Fully İntegrated Sampled-analog Fuzzy Controller(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Pamir, Banu ; Çilingiroğlu, Uğur ; 100680 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringPuslu mantık 1960'lann ortalannda Lotfı A. Zaden tarafından ortaya atıldı. Son yirmi yılda ise puslu mantık tabanlı denetleyiciler için yazılımlardan uygula maya özel tümdevrelerin tasarımına varan çok geniş bir aralıkta birçok gerçekleme yöntemi geliştirildi. Önceleri prototip olarak üretilen denetleyiciler zamanla geliştirildi ve günümüzde denetleyici içeren birçok ürünü kapsayacak oldukça geniş bir yelpazede kullanım alam buldu. Birçok denetim probleminin çözümü için puslu mantık tercih edilmektedir çünkü ucuzluk, enerji tasarrufu, yakınsama süresinin azalması, uygun doğruluk ve hız gibi birçok avantaj uygulama alanlarına bağlı olarak geleneksel denetim yaklaşımlarından daha etkin bir biçimde sağlanabilmektedir. Puslu denetleyici gerçeklemeleri genel olarak dört sınıfa ayrılabilir; yazılım benzetimleri, mikroişlemci ve mikrodenetleyici gerçeklemeleri, programlanabilir puslu işlemciler ve uygulamaya özel kırmıklar. Yazılım benzetimleri programlama açısından en fazla esnekliği sağlamaları ve az miktarlardaki üretimler için uygun olmalarına rağmen taşınabilir ürünlerde kullanılamazlar ve cevap süreleri de birçok denetim problemleri için uzundur. Mikrodenetleyici ve mikroişlemci gerçeklemeleri programlama esnekliği sağlamaları ve taşınabilir ürünlerde kullanılabilmelerinin yanı sıra yine düşük miktarlardaki üretim hacimleri için uygundurlar ve hala birçok uygulama için yeterli hıza sahip değildirler. Programlanabilir puslu işlemciler sınırlı programlanabilirlik özelliğine sahip olmalarına rağmen taşınabilir ürünler için elverişli ve hızlı işlemler için uygundurlar. Uygulamaya özel kırmıklar taşınabilir, hızlı, yoğun olarak tümleştirilebilirler. Yüksek hacimli üretimler için en uygun çözümleri sunarlar. Bu çalışmada, literatürde şimdiye kadar yapılan uygulamaya özel puslu denetleyici gerçeklemeleri özetlendikten sonra, örneklenmiş-analog devre tekniklerine dayanan yepyeni ve özgün bir yaklaşım önerilmiştir. Bir ömekle-ve-tut kuvvetlendiricisi, pozitif ve negatif rampa kuvvetlendiricileri, bir çıkarım hücresi, toplayıcı ve ağırlıklı toplayıcı kuvvetlendiricileri ve bir bölücü alt devrelerinden oluşan yapı incelenmiştir. Bu alt bloklar beraberce eksiksiz bir kütüphane oluşturmaktadırlar. Önerilen bu kütüphaneyi kullanarak, parça parça lineer giriş sınıflan, 'AND' ile bağlanmış kuralları ve tek değerli çıkış sınıfları olan herhangi bir puslu denetimli uzman sistem silikon üzerinde gerçeklenebilir. Kütüphane 1.2 jxm çift-poli çift-metal CMOS teknolojisi ile gerçeklenmiştir. Yapılan testlerin sonucunda hem tüm modüllerin ayrı ayn hem de bu modüllerle integre edilen denetleyicinin tamamiyle fonksiyonel olduğu saptanmıştır. Yüksek doğruluk özelliğininin sağlandığını gösteren test sonuçlan, iki.besleme gerilimi arasında hiçbir kayıp olmaksızın çalışan bütün birimlerin lineerliklerinin de bozulmadığını doğrulamıştır. Denetleyicinin toplam 4 girişi, 2 çıkışı vardır ve 16 kural gerçeklenmektedir. 1,76 mm2 silisyum alanı kaplayan örnek denetleyici saniyede 85 000 örnek alarak çalışabilmektedir.
-
ÖgeA New Cryptanalsis Method Of Cellular Automata Based Encryption Systems(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) Apohan, A. Murat ; Çelebi, M. Ertuğrul ; 100793 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringŞifreleme haberleşme ağlarıyla gönderilen veya elektronik ortamlarda depolanan bilgileri korumayla ilgilenen bilimsel bir disiplindir. Aynı zamanda mesajın orijinalliğini kontrol etmek, dijital imza üretmek, para transferi için elektronik kimlik oluşturmak, kredi kartı bilgileri göndermek ve programlan virüslerden korumak için kullanılır. Şifrelemedeki temel problem açık mesajları şifreli mesajlara dönüştürecek ve şifre analize (şifrelenmiş mesaja ulaşarak açık mesajı elde etme tekniği) dayanabilecek bir yöntem geliştirmektir. Şifreleme dünyası şifreleme algoritmaları için bir güvenlik ölçütü araya gelmiştir. Claude Shannon ilk kez şifreleme sistemleri için bu amaçla bir matematiksel model vermiştir. Şifre analiz, anahtara sahip olmadan açık mesaja ulaşmak için yapılan çalışmaların tümüdür. Genel kabul şifre analizcinin kullanılan şifreleme sisteminin tüm detaylarını anahtar hariç bildiği şeklindedir. Bu Kerckhoff kuralı olarak bilinmektedir. Eğer şifre analizci kullanılan şifre sistemini bilmiyor ise işi güçleşecektir. Ancak şifreleme sisteminin güvenliği buna dayandırılamaz. Böylece şifreleme sistemleri Kerckhoff kuralı esas alınarak tasarlanır. Yapılabilecek saldırılar şu şekilde sınıflanabilir: 1. Şifreli metin saldırısı (Ciphertext Only- Attack): Şifre analizci sadece şifreli metine sahiptir. 2. Bilinen açık metin saldırısı (Known-Plaintext Attack): Şifre analizci aynı anahtar için bazı açık ve şifreli metin çiftlerini bilir. 3. Seçilmiş açık metin saldırısı (Chosen-Plaintext Attack): Şifre analizci geçici olarak şifreleme cihazına erişebilir ve kendi seçmiş olduğu bazı açık metinler için şifrelenmiş metinler elde edebilir. 4. Seçilmiş şifreli metin saldırısı (Chosen-Ciphertext Attack): Şifre analizci geçici olarak şifre çözme cihazına erişebilir ve seçtiği bazı şifrelenmiş metinler için açık metinler elde edebilir. İş yükü (work factor), bir algoritmayı kırmak için gereken bütün analizlerin bir ölçütüdür. İş yükünü tanımlamak için belirlenmiş bir kurallar kümesi yoktur. Genel olarak ölçüt şifre analiz için geçen süre ve gerekli matematiksel işlem adedi veya gerekli donanım ve yazılımların miktarı ile verilebilir. Gerekli olan para miktarı da genel bir karşılaştırma ölçütü olarak alınabilir XV Eksiksiz şifre analiz (exhaustive search) metodunda, anahtar veya açık mesaj mümkün bütün çözümler tek tek denenerek bulunur. Elde şifrelenmiş ve buna karşı düşen açık mesaj çifti varsa, mümkün bütün anahtarlar şifrelenmiş mesaj eldeki doğru mesajı verinceye kadar denenerek doğru anahtar bulunur. Elde sadece şifrelenmiş mesaj varsa, anlamlı bir mesaja ulaşıncaya kadar bütün anahtarlar sırasıyla denenerek aday anahtar bulunur. Eksiksiz şifre analizi için iş yükü deneme sayısıyla doğrudan orantılıdır. Bu tür saldın yapılacak deneme sayısı çok fazla yapılarak engellenir. Bir diğer tür şifre analizi ise şifre algoritmasından faydalanarak bazı parametrelere göre açık mesajı veya anahtarı (veya anahtarın bir kısmını) veren matematiksel denklemlerin çıkarılmasıdır. Bunu önlemek için bu tür denklemler oluşturulduğunda bunların çok karmaşık olmasını sağlayacak şekilde şifre algoritması tasarlanmakta, böylece algoritmanın analiz edilmesi pratikte mümkün olmamaktadır. Walsh dönüşümü ve fonksiyonları, işaret işleme, görüntü işleme, haberleşme, lojik tasarım ve analiz konularında geniş bir biçimde kullanılmıştır. Daha sonraları bu uygulama alanlarına şifreleme de katılmış, ilk kez Rueppel tarafından DES isimli şifreleme algoritmasının S-kutulanndan ikincisine yaklaşık bir fonksiyon bulmak amacıyla kullanılmıştır. Bu tezde bir şifre analiz aracı olarak kullanılan en iyi doğrusal yaklaşığın (best affine approximation - BAA) tanımı Walsh fonksiyonları esas alınarak aşağıda verilen şekilde hesaplanmaktadır. Walsh fonksiyonu, iki vektör w, z e GF(2") (GF Galois field) için ö(w,z) = (-l)wz, w z = w1zl@---®wnzn, şeklinde tanımlanır (© işlemi modulo 2 toplamayı göstermektedir). Her hangi bir boole fonksiyonunun Walsh dönüşümü S(/)(w) = 2~" ^(-l)fiz) Q(w,z) şeklinde zeGF(2)" ifade edilebilir ve bu gösterilim kullanılarak bu boole fonksiyonuna en yakın affine (doğrusal ve doğrusal fonksiyonların komplementlerinin oluşturduğu küme) fonksiyon, Pf(wx) =- +- S(f)(w), w,zeGF(2)" şeklinde bulunabilir. Bu tezde de affine yaklaşıklık, CA yerel fonksiyonuna (local function) doğrusal yaklaşıklık elde etmek için kullanılmıştır. Hücresel otomata (Cellular automata-CA), ilk kez Stanislav Ulam'in önerileri ardından, karmaşık sistemlerin davranışlarım modellemek için, John Von Neuman tarafından ortaya atılmıştır. Bir boyutlu CA, doğrusal bir dizi şeklinde birbirine bağlanmış n hücreden oluşmuş olup her hücre 0 veya 1 değerini alır. q=2r+l değişkenli bir boole fonksiyonu olan _/(*), hücre değerlerini günceller (şekil 1). Her hücre değeri paralel ve senkron olarak, xt+1 = f(xt ) fonksiyonu ile de ifade edildiği gibi, t=l,2,...,n değerleri için ayrık zamanda güncellenir. Sınır değerleri, indeksin mod n'e göre hesaplanması ile elde edilir, yani, doğrusal olarak birbirine bağlanmış bu dizi, aslmda, dairesel bir kaydedicidir (register), r, fix) fonksiyonun çapı olarak adlandırılmaktadır. Her hangi bir hücrenin yeni değeri hesaplanırken o hücrenin kendi değeri ve r komşuluğunda olan q hücrenin değeri kullanılır. q=3 için CA aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Mümkün n hücre olması ve her birinin 0 veya 1 değeri alabilmesi nedeni ile mümkün 2" tane durum vektörü vardır. S*, k. andaki durum vektörünü göstersin. Bu durumda CA, fc=0'da Sq başlangıç vektöründen başlayarak k = 1, 2, 3, için Sı, S2, S3, xvı sk Sk+ı Şekil 1: 1 boyutlu, 1 yançaplı fonksiyonlu hücresel otomata. vektörlerini izleyecektir. Bu sistemin zaman içindeki iterasyonu doğal olarak bir çevrime girecektir, Sk=Sk+p- Burada, P periyodu göstermekte olup, f[x) fonksiyonunun, başlangıç koşulunun ve hücre sayısının bir fonksiyonudur, fix) fonksiyonuna yerel fonksiyon (local map), S* durumunu (state) Sk+ı durumuna götüren fonksiyona genel fonksiyon (global map) adı verilir. Açıktır ki, CA'nın genel fonksiyonu 1-1 ve üzerine (onto) ise, CA'nın tersi vardır, dolayısıyla, ICA'dır. CA kullanılarak oluşturulmuş üreteçlerin şifreleme amacı ile kullanılabilmesi için başlangıç değerinin (başlangıç durum vektörü So) verilen durum vektörlerinden bulunması güç olmalıdır. Wolfram, bu problemin NP-tam (nondeterministic polynomial) sınıfından olduğunu ve şu ana kadar n'ye üstel (exponansiyel) olarak bağlı olan algoritmalardan daha iyi bir algoritma bulunamadığını göstermiştir.30 numaralı kurala sahip CA rasgele sayı üreteci olarak ilk kez Wolfram tarafından önerilmiştir. Bu sistem yardımı ile üretilen durum vektörlerinin, rasgelelik özelliklerini sağladığı görülmüştür. Önerilen Zikzak Algoritmasının Tanımlanması: Önerilen algoritma yaptığı iterasyonlar nedeniyle zikzak algoritması olarak isimlendirilmiştir. Zikzak algoritması, ^-değişkenli fix) fonksiyonunun en iyi doğrusal yaklaşıklığını (Best Affine Approximation-BAA) kullanmaktadır. j{x) fonksiyonunun BAA'sı olan g-değişkenli affine g(x) fonksiyonu, boole fonksiyonlarının spektral analiz araçları kullanılarak elde edilebilir. Bir başka deyişle, g(x), f[x) ile doğrusal fonksiyonlar arasındaki en düşük Hamming uzaklığına sahip olan affine fonksiyondur. İki fonksiyon arasındaki Hamming uzaklığı bu tezde şöyle verilmiştir: Fonksiyonların mümkün bütün girişlerinin, xeZg, bu fonksiyonlara uygulanmasıyla elde edilen 29 uzunluklu vektörlerin Hamming uzaklığına, fonksiyonların Hamming uzaklığı denir. xvıı Önerilen zikzak algoritması şekil 2 yardımıyla şöyle açıklanabilir. Durum vektörü Sit+ı, fix) fonksiyonunun 5* vektörüne uygulanması sonucunda oluşturulmuştur. Amaç S* vektörünü bulmaktır, ancak, fix) genel halde doğrusal olmayan bir fonksiyon olup, tüm çözümleri tek tek denemek dışmda analitik bir çözüm bilinmemektedir. Algoritmada ilk olarak fix) yerine, fix)'in en iyi doğrusal yaklaşığı olan g(x) doğrusal fonksiyonu kullanılarak, Sk vektörüyle yaklaşık olarak aynı olan S^ vektörü hesaplanır. Bu işlem g(x) vektörü kullanılarak oluşturulan bant matrisin tanımladığı doğrusal denklem sisteminin, Sk+ı kullanılarak çözülmesiyle kolayca gerçeklenir. Ancak elde edilen Si vektörünün geçerli bir çözüm olduğunun kontrol edilmesi, yani fix) uygulandığında Sjt+ı'i üretmesi, yani, Sl+1=Sk+ı olması gerekmektedir. Aksi durumda, geçerli bir çözüm üretilememiş olup, elde edilen 5^'da hata düzeltmesi yapılmalıdır. Bu düzeltme, 5^+1 ve Sji+ı'in aynı olmayan noktalan dikkate alınarak, S*k üzerinde yapılır. Bu işlemin sonucunda geçerli bir S*k elde edilir. Şekil 2: Algoritmanın bir kısmının şematik gösterilimi. Önerilen Zikzak Algoritmasının Analizi: Zaman karmaşıklığı bu şifre analiz metodu için temel ölçüttür. Önerilen zikzak algoritmasının anlamlı olması için zaman karmaşıklığının, eksiksiz denemenin zaman karmaşıklığından daha az olmalıdır. Eksiksiz deneme n genişlikli bir CA için 0(2") şeklinde verilir. Her güncelleme fonksiyonu yeni bir sistem tanımladığı için analitik bir karmaşıklık fonksiyonu vermek çok güçtür. Bu nedenle ancak 11. adıma kadar olan kısım için bir üst şuur verilebilmiştir. Analitik üst sınır 0((l+a)n) 0.5
-
ÖgeAkustik Fiberlerde Dalga Yayılımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Üçer, Mürvet (Kırcı) ; Akçakaya, Ergül ; 66369 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu çalışmada, haberleşme ve radar sistemlerinde yaygın olarak kullanılan ultrasonik elemanlardan heksagonal anizotropiye sahip akustik kılıflı fiber ayrıntılarıyla incelenmiştir. Akustik kılıf kalınlığı sonsuz geniş, boyunun da sonsuz uzun olduğu kabul edilmiştir. Heksagonal anizotropiye sahip kılıflı fiberin akustik dalga yayılımı için şimdiye kadar kullanılan geleneksel yöntem karmaşık sayılarla analiz yapılacak şekilde yemden ele alınmış ve dağılma bağıntıları verilmiştir. Elde edilen dağılma bağıntılarından faydalanılarak torsiyonel, radyal-eksenel ve fleksural modlara ilişkin dağılma eğrileri çizdirilmiştir. Ayrıca izotropik durum için ve kılıfsız fiber yapısı için dalga yayılımı gözden geçirilmiştir. Bu tezde anlatılan yeni yöntem, sınır koşullarında görünen gerilme, mekanik yer değiştirme gibi büyüklüklerin durum değişkeni olarak tanımlanmasına dayanmaktadır. Bu yöntem bir bakıma lineer sistemlerdeki durum değişkenleri yöntemine benzemektedir. Dağılma bağıntıları durum denkelmlerine benzer yapıdaki denklemlerden faydalanılarak elde edilmektedir. Bu tezde verilen yeni yöntemden faydalanılarak yine fleksural, torsiyonel ve radyal-eksenel modlar için dağılma eğrileri elde Bu eğrilerin elde edilmesinde ZnS, CdS ve CdSe gibi heksagonal simetriye sahip kristallerin malzeme değerleri kullanılmıştır. Kılıflı fiber için piezoelektrik etki de gözönüne alınarak yeni yöntemle dalga yayılımı incelenmiştir. Fleksural, radyal-eksenel ve torsiyonel modlar için dağılma bağıntıları elde edilmiştir. Bu elde edilen dağılma bağıntılarından faydalanılarak sayısal hesaplamalar yapılmıştır. Bu bölümde ZnS ve CdS'e ilişkin malzeme değerleri kullanılarak dağılma eğrileri elde edilmiştir.
-
ÖgeAlgısal Öznitelikler Kullanarak Sesten Otomatik Duygu Durum Tanıma(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-02-12) Sezgin, Mehmet Cenk ; Günsel, Bilge ; 10024624 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringKonuşmacıların kısa ve orta vadeli duygu hallerinin otomatik kestirimi, hızla gelişmekte olan insan-bilgisayar kullanıcı arayüzü tasarımında ele alınan zorlu bir problemdir. Tez kapsamında, konuşma verisindeki kısa ve orta vadeli duygu hallerini kapsayan duygu ve uykululuk durumlarını sezme problemi araştırılmıştır. Bu probleme yönelik olarak farklı ortamlarda kaydedilen konuşma verisinden otomatik duygu sınıflandırma gerçeklemede kullanılabilecek yeni ses öznitelikleri önerilmektedir. Bu öznitelikler telefon hattı üzerinden iletilen sesin algısal kalitesini ölçmeyi amaçlayan ITU BS.1387 standardını temel almaktadır. Sınıflandırıcı çıkışında bulunan değerler geliştirilen özel bir oylama algoritması kullanılarak karara dönüştürülmektedir. Konuşmacıların orta vadeli duygu durumlarından olan uykululuk halini sezebilmek amacıyla, algısal öznitelikleri kullanan iki sınıflı bir sınıflandırıcı tasarlanmıştır. Mevcutlardan farklı olarak önerilen öznitelikler frekans, zaman maskeleme ve algısal seslilik modelleri kullanarak sesin spektral ve zamansal içeriğini başarıyla modelleyebilmektedir. Önerilen öznitelikler ile uykulu ve uyanık durumlar arasındaki farkı sezmek için öznitelik-öbekleme tekniği kullanılarak uykululuk durumlarındaki istatistiksel sapmaları modelleyen bir sözcük-öğrenme gerçeklenmiştir. Önerdiğimiz çözüm literatürdeki çalışmalarla (Munich Open-Source Emotion and Affect Recognition Toolkit, Hidden Markov Toolkit, and Generalized Discriminant Analysis) kıyaslandığında, EMO-DB veritabanında %7-16 aralığında ve VAM veritabanı için %7-11 oranında performans iyileşme gözlenmiştir. Diğer yandan SLC veritabanındaki sonuçlara göre de, uyku durumu sezmede mevcut referanslara göre %20 iyileşme sağlanmıştır. Sınıflandırıcı olarak Destek Vektör Makinası, Gauss Karışım Modelleri ve Öğrenimli Vektör Nicemleme kullanıldığında, önerilen öznitelikler ile literatürdeki sınıflandırma başarımının üzerine çıkıldığı ve aynı zamanda hesaplama karmaşıklığının azaldığı gösterilmektedir.
-
ÖgeAltuzay Öğrenme İle Algısal Ses Kaynak Ayrıştırma(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-12-16) Kırbız, Serap ; Günsel, Bilge ; 461428 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu tez çalışmasında, tek bir gözlem işaretinden karışımı oluşturan ses kaynaklarını ayrıştırmak için bir çerçeve sağlayan Negatif Olmayan Matris Ayrıştırma (NOMA) ve Negatif Olmayan Tensör Ayrıştırma (NOTA) yöntemleri kullanılarak, altuzay öğrenmeye dayalı modeller önerilmektedir. Çalışmada öncelikle, polifonik müzik karışımlarından müzik aletlerini ayrıştırmak amacıyla önerilen, algısal olarak ağırlıklandırılmış Negatif Olmayan Çarpan 2-B Ters Evrişimi ve algısal olarak ağırlıklandırılmış Öbeklenmiş NOMA yöntemleri sunulmaktadır. Polifonik müzik işaretlerinin ayrıştırılmasında NOMA-tabanlı yöntemlerde karşılaşılan permütasyon problemi, altuzay gösteriminin ötelenme-ile-değişmezlik özelliği kullanılarak aynı müzik aleti tarafından çalınan notaların öbeklenmesi ile çözülmektedir. Tez kapsamında geliştirilen bir diğer yaklaşımda, konuşma ve müzik işaretlerini ayrıştırmak için, uyarlamalı çözünürlüğe dayalı bir kaynak ayrıştırma yöntemi önerilmektedir. Ayrıştırma, NOTA kullanılarak gerçekleştirilmiş olup, farklı çözünürlüklerde ayrıştırılmış kaynaklar büyükçe enerji sıkıştırma ilkesi yöntemine dayalı olarak uyarlamalı bir şekilde birleştirilmektedir. Son olarak, kaynaklar hakkında önsel bilginin problemin çözümünde kullanılmasına olanak sağlayan Bayesci bir kaynak ayrıştırma yöntemi incelenmektedir. Literatürde kullanılan ölçütler kullanılarak yapılan başarım analizi sonuçları, önerilen altuzay öğrenmeye dayalı ses kaynak ayrıştırma yöntemlerinin, tek kanaldan ses ayrıştırma probleminde sistem başarımını ve ayrıştırılan seslerin algısal kalitesini arttırdığı göstermektedir.
-
ÖgeAnalysis of wave propagation characteristics and design Methods in two dimensional photonic bandgap structures(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Erkan, Onur ; Şimşek, Serkan ; 10284438 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringSon yıllarda gelişen kablolu ve kablosuz haberleşme teknolojileriyle birlikte yüksek bant genişliğine ihtiyaç duyan uygulamaların kullanımı artmış, bu da beraberinde veri kullanım oranının yükselmesine sebep olmuştur. Bu durum taşıyıcı ortamda bant genişliklerinin etkin kullanımı gereksinimini doğurmuştur. Genellikle GHz bölgesindeki frekanslarda veri iletiminde, sınırlanmış kesite sahip tek iletkenli veya dielektrik dolu yapılar kullanılarak elektromanyetik dalganın kılavuzlanması sağlanmaktadır. Benzer şekilde optik frekanslarda da iletken duvarı olmayan dielektrik tabaka ve çubuklar da temelde dielektrik ortama sınırlanmış veya kılavuzlanmış dalga modlarını destekleyebilmektedir. Böylece THz bölgesindeki frekanslarda malzemelerin dielektrik geçirgenliklerine göre mikrometre ve daha küçük boyutlarda optik dalga kılavuzları, kaviteler ve rezonatörler gibi uygulamalar tasarlanabilmektedir. Dalga kılavuzlarının bir alt araştırma konusu olan periyodik katmanlı yapılarda dalga propagasyonu uzun yıllardır bilim insanları ve mühendislerin ilgisini çekmiştir. Haberleşme teknolojilerinde ise periyodik yapılar, mikrodalgadan optik frekansa kadar değişen geniş bir frekans bölgesinde elektromanyetik dalganın iletimi, yansıması ve kılavuzlanması gibi temel mühendislik problemlerinde yer bulmuştur. Periyodik yapıların tasarımında kullanılan çeşitli metalik ve dielektrik malzemeler arasında fotonik kristaller, fabrikasyon sonucu her üç boyutta da periyodiklik özelliği kazandırılabilen yapılardır. Fotonik kristallerin teknolojik olarak çok sayıda uygulama alanı bulunması ile birlikte haberleşme, elektronik devreler ve tıp uygulamaları gibi alt başlıklarda yoğun olarak incelenmektedir. Değişen dielektrik özellikleri ile periyodik olarak dizilimleri sonucu belirli frekans bölgesinde sergiledikleri iletim/durdurma karakteristikleri (fotonik bant aralığı, PBG) sebebiyle THz bölgesindeki uygulamalarda popüler olarak tercih edilen malzemeler arasındadır. Fotonik kristaller istenen bant aralığı özelliklerini sergilemek üzere uyarlanabilmektedir. Bir boyutlu (1D), iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) fotonik kristallerin periyodik, yarı-periyodik, kare, üçgen vb. örgü yapılarında dizilimleri sonucu ortaya çıkan bant yapılarının belirlenmesi, iletim-yansıma katsayılarının hesaplanması ve analizi üzerine kayda değer sayıda çalışmalar yapılmıştır. En basit haliyle farklı kırılma indisine sahip dielektrik malzemelerin farklı dizilimlerde uygun şekilde tasarımı ile ışığın istenen doğrultu ve belirli frekans bölgesinde ilerleyebilmesini/sınırlandırılmasını sağlayan yapıların analizi, gerçekleme ve simülasyon çalışmaları bu alandaki en önemli araştırma konuları haline gelmiştir. Günümüzde nanometre boyutlarında malzemelerin fabrikasyonunda elde edilen iyileştirmeler sayesinde düşük güçle çalışan ve optik spektrumun verimli kullanılmasını sağlayacak fotonik kristal temelli optik filtreler, dalga kılavuzları, elektro-optik modülatörler, güç bölücüler, kutuplayıcılar, algılayıcılar gibi bileşenlerin tasarlanması mümkün olmuştur. Fotonik kristallerin bant yapısının belirlenmesi birçok mühendislik uygulamasında ve tasarım probleminde önemli rol oynamaktadır. Hassas fabrikasyon süreci öncesinde tasarım aşamasında gerek duyulan sayısız modelleme işlemine hızlı tepki verecek etkin bir matematiksel model arayışı literatürde bulunan çalışmalarda farklı bakış açıları ile incelenmeye devam etmektedir. Periyodik yapıların dalga propagasyonu problemini çözmek için sonlu sayıda birim hücre içeren sonlu periyodik yapılar ve sonsuz sayıda kaskat bağlı birim hücreden oluştuğu varsayılan yapılar referans alınmaktadır. Sonlu periyodik yapıda (yarı-periyodik) birim hücre yaklaşımı, yapının dispersiyon karakteristiği için yaklaşık bir çözüm sağlamakta olup bu yaklaşımın doğruluğu da kullanılan birim hücre sayısı artırılarak yükseltilebilmektedir. Fakat birim hücre sayısının artması cevabın doğruluğunu artırırken, hesaplama yükündeki artışı da beraberinde getirmektedir. Literatürde yer alan geleneksel yaklaşımlar özdeğer denkleminin çözümüne dayanan yöntemlerdir. Bu yaklaşım özellikle katman arayüz geçişlerinde çok sayıda özdeğer denkleminin hesaplanmasını gerektirdiğinden verimsiz hale gelmekte ve hesap uzayında büyük bellek kaynakları gerektirmektedir. Bu sebeple tez çalışmasında, fotonik bant aralığı karakteristiklerini belirlemeyi sağlayacak alternatif yöntemler araştırılmış ve geliştirilmiştir. Bu bağlamda mikrodalga tekniği çerçevesinde daha önce geliştirilen genelleştirilmiş saçılma matrisi kullanılarak iletim/durdurma bant bölgelerinin kestirimi yöntemi optik THz bölgesine uygulanarak iki boyutlu periyodik yapının bant aralığı analizine genişletilmiş ve bu bölgedeki tasarım çalışmalarına entegre edilmiştir. Fotonik bant aralığı yapısının tam dalga analizi sonsuz periyodik yapıda desteklenen Floquet modları hesaplanarak, başka bir deyişle sonsuz periyodiklikte olduğu varsayılan birim hücre için izin verilen veya sınırlanan bant kenar frekansları bulunarak ele alınır. Böylece sonsuz periyodik birim hücreden oluşan yapının iletim/durdurma bant bölgelerinin belirlenmesi Floquet koşulu altında birim hücrenin özdeğer denkleminin çözümüne indirgenmektedir. Çalışmada, önerilen teknik, problemi basit bir kök bulma algoritmasına indirgeyerek, tek Floquet modlu bölgede bulunan iletim/durdurma band geçiş frekansları için doğru kestirimler elde edilmiştir. Genelleştirilmiş Saçılma Matrisi Yardımcı Fonksiyonları (AFGSM: Auxiliary Functions of Generalized Scattering Matrix) yöntemi olarak literatüre giren yaklaşım ile periyodik yapının dispersiyon karakteristiğinin elde edilmesi işleminde geleneksel yöntemlere göre sayısal iş yükünün azaltıldığı gösterilmiştir. Önerilen yöntemin fotonik bant aralığı analizinin yanı sıra tasarım amacıyla ters problem çözümü şeklinde birim hücre parametrelerinin belirlenmesinde etkili olarak kullanılabilineceği tez çalışmasında elde edilen sonuçlarla ortaya konulmuştur. Fotonik kristallerin belirli bir frekans bandında geliş açısından ve polarizasyondan bağımsız olarak tam yansıtıcılık gösterdiği frekans bandı tümyönlü yansıtıcı bant aralığı (OBG: omnidirectional bandgap) olarak adlandırılmaktadır. Tez kapsamında yapılan konferans bildirileri ve ulusal dergilerde yayınlanmış çalışmalarda önerilen yöntem kullanılarak geniş bantlı tümyönlü yanısıtıcı tasarımı yapılmış elde edilen sonuçlar düzlem dalga açılım yöntemi (PWE: Plane Wave Expansion) ile doğrulanmıştır. Bu özellik sayesinde fotonik kristaller dağılmış geri-beslemeli lazerler, dielektrik Fabry-Perot filtreler, ayarlanabilir polarizörler, dar-bandlı filtreler ve dielektrik yansıtıcılar gibi çok sayıda önemli uygulamada yoğun olarak kullanılmaktadır. Günümüzde mobil ve sabit haberleşme şebekelerinin temel altyapısını oluşturan fiber optik haberleşme sistemlerinde uzak mesafelere yüksek kapasiteli veri aktarımı yeterince yüksek bant genişlikleri ile mümkün olmaktadır. Yüksek band genişliği ise kısıtlı frekans spektrumunun etkin bir şekilde kullanılabilemesi için sık ve dar bandlı filtrelerin uygulanmasını gerektirir. Tümyönlü yansıtıclara ek olarak tez çalışmaları kapsamında telekomünikasyon sistemlerinde Yoğun Dalgaboyu Bölmeli Çoğullama (DWDM) birleştirici ve çoğullayıcı (MUX DEMUX) olarak kullanılan fotonik kristalli dört kanallı optik filtrelerin tasarımı yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ulusal konferaslarda sunulmuştur. Tezi oluşturan bölümler kısaca şu şekilde özetlenebilir: Tezin ilk bölümü kapsamlı bir literatür taraması ve tez amacını vermektedir. İkinci bölüm, periyodik yapılarda dalga yayılımını özetleyerek periyodik yapılarda dalga propagasyonuna ilişkin temel teorik kavramları hatırlatmaktadır. Üçüncü bölümde iki boyutlu problem geometrisinin bant aralığı analizi yapılmıştır. Önerilen yöntemde öncelikle efektif ortam teorisi (EMT: Effective Medium Theory) ile problem bir boyutlu eşleniğine uygun olarak indirgenmiş, bir boyuta indirgenen problem geometrisi için ise iletim-durdurma bant kenar frekanslarının tespitinde AFGSM yöntemi etkili ve hızlı bir şekilde uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar CST benzetim programının çıktıları ve literatürde yer alan benzer problem sonuçlarıyla doğrulanmıştır. Bu yaklaşım, iki boyutlu geometrilerin bant karakteristiğinin çözümünde kullanılmak üzere literatüre Hibrid Yöntem (HM) ismiyle önerilmiştir. Tezin dördüncü bölümünde ise, iki boyutta sonlu periyodik yapının tam dalga analizi için Kesin Kuple Dalga Analizi (RCWA: Rigorous Coupled Wave Analysis) ve Genelleştirilmiş Saçılma Matrisi (GSM) yöntemleri birleştirilerek 2D yarı periyodik yapının birim hücre saçılma matrisi hesaplanmıştır. Sonsuz periyodik yapının iletim-durdurma band kenar frekansları ise AFGSM yöntemi kullanılarak tespit edilmiş ve böylece çalışma iki boyutlu fotonik bant aralığı yapısının kapsamlı ve tam dalga analizine genişletilmiştir. İki boyutlu dikdörtgen ve üçgen dizilimli, kare ve dairesel dielektrik sütun kesitine sahip problem geometrileri modellenmiş ve önerilen yöntemin uygulanabilirliği test edilmiştir. Dispersiyon diyagramı üzerinde iletim-durdurma bantlarını veren sonuçlar literatürde yeralan benzer çalışmalar ve HFSS benzetim programından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır, oldukça tutarlı sonuçların elde edildiği görülmüştür. Beşinci bölümde ise yöntemin ultraviyole, görünür bölge ve kızılötesi bölgesinde geçerliliğinin irdelenmesi amacıyla Lazer Taramalı Mikroskobi (LSM) uygulamalarında kullanılan band geçiren, band durduran, dikroik ve çentik filtre bileşenleri AFGSM yöntemine dayanan yeni algoritmalar kullanılarak tasarlanmıştır. Tasarlanan filtre karakteristikleri endüstride ticari olarak kullanılan filtre parametreleri ile kıyaslanmıştır. Tez çalışması kapsamında genel anlamda periyodik yapıların iletim durdurma band bölgelerinin tespiti özelde ise farklı dizilim ve kesit alanına sahip dielektrik sütunlardan oluşan iki boyutlu fotonik bant ileten/durduran yapıların bant aralığı karakteristiklerini ortaya koyan bant kenar frekanslarının kestirimi için kapsamlı ve özgün yöntemler literatüre kazandırılmıştır. Sonuç olarak yapılan analizler ve tasarımlar literatürdeki farklı sonuçlar ile karşılaştırılmış ve hesaplama süresi açısından doktora tezinde önerilen yöntemlerin benzetim simülasyonlarına ve bilinen diğer sayısal yöntemlere göre oldukça hızlı olduğu gösterilmiştir.
-
ÖgeÇift diyodlu simetrik olmayan bir GUNN osilatörünün çalışma karakteristiklerinin teorik ve deneysel incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1985) Işık, Cevdet ; Yazgan, Bingül ; 2161 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringÇok diyodlu osilatör devrelerinin analizine ilişkin yayınlanmış ça lışmalarda diyodlar basitleştirilmiş devre modelleri ile belirlenmekte dir. Ayrıca osilatörün pasif düzeni de çoğu kez diyodları. yüke göre simetrik konumda kılacak bir yapıda olmaktadır. Bu tezde işe diyodları yüke göre simetrik olmayan bir konumda bulunan iki diyodlu Gunn osila- törünün analizi yapılmıştır. Bu analizde diyodlar deneysel olarak be lirlenen yarı - lineer elemanlar ile modellenmiştir. Osilatörün deney sel olarak belirlenmiş devre modelinin analizinden ayarlı kısa devre komşularına göre osilasyon frekansı ve çıkış gücünün değişimleri elde edilmektedir. Osilatörün pasif düzenine ilişkin parametre değerleri çalışmada ge liştirilen bir ölçme yöntemi ile ölçülerek belirlenmektedir. Bu yöntem de transmisyon borusunun bir kesitinde bulunan süreksizliğe karşı düşen T - devre modeli elemanları ölçülmektedir. Süreksizliğin kayıpları bu devre modelinde seri kollardaki elemanlarda değerlendirilmektedir. Ge liştirilen ölçme yönteminde ayarlı kısa devre İle süreksizlik kesitinde seri ve paralel rezonans koşullarının oluşturulması deney sırasında göz lemle yapılabilmektedir. Bunun için bir ucu ayarlı kısa devre ile son landırılmış transmisyon borusunda, diğer uçtaki yansıma katsayısının a - yarlı piston konumlarına göre değişimlerinin bir devre analizöründe göz lemlenmesi yeterli olmaktadır. Osilatörün pasif düzeni içinde en önemli yeri tutan besleme filtreli düzenin parametreleri yukarıda belirtilen yöntemle ölçülmektedir. Bu du rumda diyod tutucu düzen bilinen farklı iki reaktansla sonlandırılarak, T - devre modeli parametreleri bulunmaktadır. Ölçülen bu parametreler ve -VI- bilinen sonlandırma reaktanslarından hareketle diyod tutucu düzenin üç kapılı devre modeline ilişkin parametre değerleri hesaplanmaktadır,. Tezde ölçülen yansıma katsayıları, rastlantısal hatalar, ölçü düzeni ve yöntem hataları bakımından ayrıca ele alınarak tekrar değerlendiril mektedir. Besleme filtreli diyod tutucu düzen parametreleri ölçüldükten sonra diy odlar tek sinisoidal girişli açıklayıcı fonksiyonlarla tanımlanmış yarı lineer elemanlarla modellenmektedir. Bu modelin belirlenmesinde kul lanılacak diyodlarla tek diyodlu osilatör devreleri gerçeklenerek bu dev relerde osilasy on frekansı ve çıkış gücü ölçülmektedir.: Ayrıca osilatörün parametre değerleri belirli devre modelinden, diyod uçlarına gelen toplam pasif düzen admitansı hesaplanmaktadır. Bu durumda diy od admi tansı, diyod uçlarına indirgenmiş pasif düzen admitansının zıt işaretli değerine eşit olmaktadır. Çalışmada teorik analizden önce iki diyodlu osilatörün, ayarlı kısa dev re konumlarına göre, osilasyon frekansı ve çıkış gücü değerleri ölçülmekte dir. Analiz, osilatörün iki diyodlu devre modelinden tek diyodlu devre mode line indirgenerek yapılmaktadır. Bu durumda devredeki parametre değerleri ölçme ile elde edilen eğrilerle belirlendiğinden, osilasyon frekansı ve çıkış gücünün devre modelinden hesaplanmasında grafik yöntemler kullanıl maktadır. Tezde verilen analiz ile iki diyodlu Gram osilatöründe güç ve frekans karakteristiklerinin, osilatörün modellenmesindeki ve model parametreleri nin değerlendirilmesindeki doğruluğa bağlı olarak, iyi bir yaklaşıklıkla çıkarılabileceği, gösterilmiş bulunmaktadır. Frekans vs güç eğrilerinin hesaplanabilmesi, bu karakteristiklere ilişkin frekans bandı, mod atlama sı ve osilasyon gücünün yüke en az kayıpla aktarılması sorunlarına, iki diyodlu osilatörlerde teorik olarak çözüm aranmasına olanak vermektedir.
-
ÖgeÇok-girişli Çok-çıkışlı Telsiz İletişim Sistemleri İçin Gelişmiş Uzaysal Modülasyon Teknikleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-06-03) Başar, Ertuğrul ; Aygölü, Ümit ; 10001442 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu çalışmada ilk olarak uzaysal modülasyon (SM) ile uzay-zaman blok kodlama birleştirilerek uzay-zaman blok kodlamalı uzaysal modülasyon (STBC-SM) olarak adlandırılan yeni bir teknik önerilmiştir. Bu sistemde bilgi, ilişkin çok-girişli çok-çıkışlı (MIMO) sistemin antenlerinin değişik kombinasyonları üzerinden iletilen bir STBC matrisi ile taşınmaktadır. Bilgisayar benzetimleri sonucu STBC-SM yapısının klasik SM ye, uzaysal çoğullamaya ve Alamouti koduna göre oldukça iyi hata başarımı sağladığı gösterilmiştir. STBC-SM yapısının önerilmesinin ardından, bu yapıyı bir aşama daha ileriye taşıyarak, çeşitleme kazancının yanı sıra ek kodlama kazançları da elde etmek için SM ile kafes kodlamayı doğrudan birleştiren ve kafes kodlamalı uzaysal modülasyon (SM-TC) olarak adlandırılan optimum bir kafes kodlamalı SM sistemi önerilmiştir. Bilgi bitlerinin önce bir kafes kodlayıcıdan geçirilerek SM eşleyiciye uygulandığı bu MIMO iletim sisteminde kafes kodlamalı modülasyon tekniğinden esinlenerek kafes kodlayıcı ve SM eşleyici birlikte tasarlanmıştır. Bilgisayar benzetimleri ile önerilen sistemlerin uzay-zaman kafes kodlardan ve literatürde önceden önerilen kafes kodlamalı SM yapısından hem ilişkisiz hem de ilişkili kanallarda daha iyi hata başarımı sağladığı gösterilmiştir. Bu çalışmada üstün-dik kafes kodlamalı uzaysal modülasyon (SOTC-SM) olarak adlandırılan yeni bir kafes kod türü de önerilmiştir. Bu yapıda, STBC-SM matrislerine küme bölmeleme tekniği uygulanarak STBC-SM kafes kodlama ile birleştirilmiştir. Bilgisayar benzetimleri sonucu önerilen yapıların üstün-dik uzay-zaman kafes kodlardan ve SM-TC yapılarından daha iyi hata başarımı sağladıkları gösterilmiştir. Son olarak SM sisteminin hata başarımı kanal kestirim hataları altında incelenmiştir. Bu amaçla SM sistemin kusurlu kanal durum bilgisi için çiftsel hata olasılığı çıkarımları yapılmış, kanal kestirim hataları durumuna ilişkin kanal modeli verilmiş, ardından ortalama bit hata olasılığı hesaplanmıştır.
-
ÖgeÇoklu-hızlı Sistemlerde İşaret Ve Güç Spektrumu Kestirimi İçin Yeni Yöntemler(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-07-06) Tanç, Ahmet Korhan ; Kayran, Ahmet Hamdi ; 404728 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringSon zamanlarda çoklu-hızlı sistemler, algılayıcı ağlarını modellemek için kullanılmaya başlanmıştır. Bilgi işaretinin birçok düşük kapasiteli algılayıcı tarafından gözlendiği algılayıcı ağları, ciddi maliyet kazancı sağlamakta ve hızla yaygınlaşmaktadır. Bu durumun bir sonucu olarak, çoklu-hızlı sistemlerin önemi artmakta, klasik çoklu-hızlı işaret işleme yöntemlerinin yerini de stokastik yöntemler almaktadır. Bu tezde, algılayıcı ağlarını modelleyen çoklu-hızlı sistemler ele alınmakta, işaret ve güç spektrumu kestirimi için dört yeni yöntem önerilmektedir. İlk olarak, çoklu-hızlı sistemin girişindeki bilgi işaretinin kestirilmesine yönelik uyarlamalı dik kafes filtresi önerilmektedir. Katsayıları en küçük kareler ilkesine göre belirlenen ve periyodik olarak zamanla değişen bu filtre, çoklu-hızlı sistemin çıkışındaki gözlemleri verimli olarak dikleştirmektedir. Bu sayede, işlem yükü ve sayısal kararsızlık önemli ölçüde azalmaktadır. Tezde ikinci olarak, çoklu-hızlı sistemin girişindeki bilgi işaretinin güç spektrumunun kestirilmesine yönelik iteratif bir yöntem önerilmektedir. Maksimum entropi güç spektrumunun örneklenmesine dayanan bu yöntemde, basit matris ve vektör işlemleriyle çözüm hesaplanabilmektedir. Sonuç olarak hesaplama verimliliği artmakta, çözümün yaklaşıklığı da kabul edilebilir bir düzeyde olmaktadır. Tezde yapılan üçüncü çalışma ise, iki-boyutlu (2-B) işaretlerin algılanmasında kullanılan çoklu-hızlı sistemlerde 2-B giriş işaretinin güç spektrumunun kestirilmesine yöneliktir. Bu çalışmada, ilgili kestirim problemi açıklanmakta ve problemin maksimum entropi ilkesiyle çözülmesi için elverişli bir yöntem önerilmektedir. 2-B maksimum entropi güç spektrumunun sonlu frekans noktalı olarak hesaplandığı bu yöntemin başarımı karşılaştırmalı olarak incelenmektedir. Bu tezde yapılan son çalışmada, çoklu-hızlı sistemin girişindeki işaretin belirli bir domende seyrek olması durumunda, giriş işaretinin nasıl kestirilmesi gerektiği tartışılmaktadır. Bu çalışmada, seyrek işaret kestirim yöntemi çoklu-hızlı sistemler için uyarlanmakta ve benzetimlerle başarım incelenmektedir.
-
ÖgeDiffraction Of Acoustic Waves By A Semi-infinite Cylindrical Pipe(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Polat, Burak ; Polat, Burak ; 66427 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu çalışmada, yüzeylerinde empedans türünden sınır koşullarının sağlandığı ve belirli bir kalınlığa sahip olan silindir kesitli yarı-sonsuz bir borudan akustik dalgaların kırınımı incelenmiştir (Bk. Şekil 1). Açısal simetri sağlamak amacıyla dalgaların bu halka kaynak tarafından uygulandığı varsayılmıştır. Bu problemin klasik Fourier dönüşümü tekniği ile formülasyonu yapılırsa, çözülmesi mümkün olmayan bir vektörel Wierier- Hopf denklemi elde edilir. Bu nedenle, Fourier dönüşümü tekniği ile Mod uydurma (Mode Matching) yöntemi birlikte kullanılmıştır. Bu karma yöntem problemi ikinci tipten skaler bir modifiye Wiener- Hopf denklem ine indirgenmiştir. Bu son problemin çözümü de sonsuz boyutlu bir lineer denklem sisteminin çözümüne indirgenmiş ve sayısal tekniklerle, yaklaşık olarak, çözülmüştür. Zı Z-> ıı- cı. Şekil 1. Problemin Geometrisi vııı 2. Problemin Formülasyonu (p, , z) alışılmış silindirik koordinatlan göstermek üzere, p = b, z = c > 0 çizgisi üzerinde bulunan bir halka kaynak tarafından üretilen akustik dalgaların B = {(p, , z)\ a2 < p < a\, ? [0, 2ıt), z < 0} bölgesinde bu lunan silindir kesitli, yarı-sonsuz bir borudan saçılmasını göz önüne alalım. Zq ortamın akustik dalga empedansmı göstermek üzere borunun p = a\, z < 0 yüzeyi Zı = Z0/r)U p = a2, z < 0 yüzeyi Z2 = Z0/r]2 ve a2 < p < ctı, z - 0 yüzeyi de Z3 = Zq/tj3 empedansı ile modellenebilir olsun. Prob lem, u(p, z) toplam alanının aşağıdaki gibi ayrılan değişik bölgelerdeki açık ifadesinin bulunmasından ibarettir: uı(p,z), p>b. u2(p,z), a, 0. (2i) Toplam alanın çok uzaklara gidildikçe asimptotik davranışı, radyasyon koşulu uyarınca pikr U ~ y/p2 + z2 -> 00 (2j) IX seklindedir. Ayrıca çözümün tekliğini garantileyebilmek için p = a\, z = O kenarına ilişkin u = sabit, z - > +0 (3a) dp (36) ayrıt koşullarını da göz önüne almak gerekir [9]. p>bvea\ ^sm(-k) yarı-düzleminde regüler olan fonksiyonlardır. (5a) nm öı 0 bölgesinde uz(p,z) fonksiyonunun sağladığı Helmholtz denkleminin Fourier dönüşümü alınırsa ?£('£) +**w H+(p,a) = f(p) + ag(p) (14a) yazılır. Burada oo H+(p,a) = Ju3(p,z)eiazdz, (146) o fİP) = fcUs(P,0) » 9İP) = -*«s(p, 0) (14c, d) olarak tanımlanmıştır. (14a) mn Green fonksiyonu tekniği ile çözümü H+(p,a) = j^{D(a)J0(Kp) + J[f(t) + ag(t)]Q(t,p,a)tdt} (15a) o ntni,*fMKp)[M(a)Y0(Kt)-N(a)J0(Kt)], 0 3tn(- k) ve 3m(a) < Sto(&) yarı-düzlemlerinde regüler ve sıfırları olmayan fonksiyonlardır. Açık ifadeleri Ek-A da verilmiştir. (31a) nın iki tarafı V~(a) ile çarpıldıktan sonra Wiener-Hopf anlamında dekom- poze edilirse, Liouville teoremi uyarınca W+(a) " x, «ı ^ Mim) V+(am) rf -- - - = 1(a) + - > - : - ? -[fm - amgr 1+{q) 2 ^ 2am (a + ttm) (33a) olduğu görülür. Burada 1{a) = _1 !/r,^il* (336) w 2tr 2 y w £(r) (r - a) v ; £+ ile verilir. (33b) deki integral semer noktası tekniği ile değerlendirildiğinde 1(a) = Irea(
-
ÖgeDoğal Süreçlerde Gürültü Analizi Ve Sinyal Modellemeleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-07-17) Baykut, Süleyman ; Akgül, Tayfun ; 437276 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu tezde doğal gürültü süreçlerini ifade etme için beş sinyal/gürültü modeli üzerinde durulmakta, bu modellerde karşılaşılan problemler tartışılmakta ve çözüm önerileri anlatılmaktadır. Gürültü, istenmeyen bileşen olmanın aksine, onu oluşturan sistemlerin doğal yapısı hakkında bilgi barındıran sinyal şeklinde ele alınmıştır. Özellikle doğallığın bir getirisi olan istatistiksel anlamda özbenzeşik 1/f gürültü, beyaz gürültü, gerekirci sinyal, periyodik ve sözde periyodik bileşenlerin çeşitli şekillerde birleştiği beş model üzerinde durulmuştur. Sinyalin fiziksel özelliklerini mümkün olan en fazla biçimde içeren, aynı zamanda karmaşıklığı da az olacak şekilde seçilen modeller ve her bir model için incelenen problemler aşağıda sıralanmaktadır: 1. Saf 1/f Gürültü İlk modelde analiz edilen sinyalin saf 1/f (renkli) gürültü süreci olduğu varsayılmıştır. Bu süreçler, geniş bir uygulama alanında karşılaşılan sinyalleri etkin şekilde modelleyebilmektedir. Model parametrelerinin kestirimi önemli bir konudur. Bu tezde, 1/f süreçlerin zaman veya frekans bölgesi özelliklerine dayalı çalışan parametre kestirim yöntemlerinin yapay veri kümeleri üzerinde başarım sınamaları gerçekleştirilmektedir. 2. 1/f Gürültü + Periyodik Bileşen İlk modeldeki 1/f gürültü sürecine tek veya çoklu-ton periyodik bileşen eklenmesi ile ikinci model oluşturulmuştur. Bazı uygulamalarda, içerisinde periyodik bileşen bulunmasına rağmen 1/f süreç gibi değerlendirilen sinyaller mevcuttur. Ancak periyodik bileşen karışımı, 1/f süreçlerinin yapısını bozmakta ve parametre kestirimini olumsuz etkilemektedir. Bu tezde, mevcut kestirimcilerin veriye periyodiklik karışması durumundaki davranışları analitik olarak araştırılmakta ve sonuçlar benzetimlerle desteklenmektedir. 3. 1/f Gürültü + Beyaz Gürültü Doğallığın bir getirisi olarak doğadaki pek çok sinyal 1/f gürültü özelliği göstermesine karşın bu sinyallerin kaydedilmesi sırasında ölçüm hataları veya dış etmenler sebebiyle kayıtlara bozucu sinyaller karışmaktadır. Bu karışım beyaz gürültü ile modellenebilir. 3-üncü model 1/f gürültü ve beyaz gürültü sinyallerinin belirli oranda karışımı şeklinde oluşturulmuştur. Bu modelde gürültü sinyallerinin karışım oranlarının belirlenmesine ve 1/f gürültünün türünün kestirimine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tezde, bahsedilen problemin çözümü için, toplamsal beyaz gürültü karışmış 1/f gürültülerin parametre kestirimine yönelik dalgacık tabanlı bir yöntem önerilmiş ve başarım sınamaları gerçekleştirilmiştir. Önerilen yöntem GPS (Global Positioning System-Küresel Konumlama Sistemi) zaman serileri kalıntı sinyalleri ve jeofonlar ile kaydedilmiş sismik arkaplan gürültülerine uygulanmıştır. 4. 1/f Gürültü + Beyaz Gürültü + Gerekirci Sinyal 4-üncü model, 1/f gürültü ve beyaz gürültü karışımı modeline matematiksel bir ifadesi olan gerekirci sinyal eklenmesi ile oluşturulmuştur. Gerekirci sinyalin belirlenmesi, gürültü türünün kestirimi ve gürültü/sinyal ayrıştırma bu modelde üzerinde durulan problemler olup çözüm için Görgül Kip Ayrışımı (GKA) tabanlı bir sinyal-gürültü ayrıştırma yönteminin kullanılması önerilmektedir. Bu modeldeki problem çözümüne ilişkin uygulama örneği yine GPS zaman serileri verisinde gürültü süzme ve yönseme giderme şeklinde verilmiştir. 5. 1/f Gürültü + Sözde Periyodik Bileşen Ele alınan son durum 1/f gürültü ile sözde periyodik sinyalin karışımı ile oluşan modeldir. Bu modeldeki temel problem olan arkaplan gürültü sinyalinin sözde-periyodik etkilerden güzbüz şekilde arındırılması yine GKA tabanlı bir algoritma ile çözülmektedir. Atmosferik etmenler sebebiyle içerisinde sözde periyodik bileşen barındıran toprak radon gazı çıkış verileri önerilen modele uyan gerçek sinyal örneği olarak verilmekte ve bu verilerden günlük sözde-periyodik bileşenler gürbüz şekilde temizlenmektedir. Bu tezde tanımlanan sinyal/gürültümodellerinde karşılaşılan problemlerin çözümünde Görgül Kip Ayrışımı’ndan sıklıkla yararlanılmıştır. Çoğu uygulamada basit ve gürbüz çözüm sağlamasına rağmen GKA’nın çalışma yapısı teorik olarak henüz açıklanamamıştır. Bu tezde son olarak, GKA’nın gürültü sinyalleri üzerindeki davranışları incelenmektedir. İlkin sadece beyaz gürültü daha sonra da genel olarak 1/f gürültü üzerinde GKA’nın çalışması incelenmiş, GKA ile elde edilen gürültü Öz Kip İşlevleri’nin (IMF) sıfır geçiş aralıkları ve sıfır geçiş genliklerinin istatistiksel karakteristikleri (olasılık yoğunluk işlevleri) çıkarılmıştır. Beyaz gürültü IMF’lerin sıfır geçiş karakteristikleri, sinyal+gürültü durumunda hangi IMF’nin gürültü hangisinin sinyal bileşenlerini daha çok içerdiği konusunun belirlenmesi, gürültü süzme, sinyal sezme, yönseme giderme gibi uygulamalarda kullanılabilmektedir. Gelecek çalışmalarda bu karakteristikler yardımıyla durağanlık testi, geçişli sinyal sezimi gibi uygulamaların geliştirilebileceği öngörülmektedir.
-
ÖgeDüşük Bit Hızlarında Konuşma Kodlama Ve Uygulamaları(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Aşkın, Tarık ; Durusoy, Günsel ; 100661 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringGünümüzde insanoğlu iletim ortamından gittikçe daha fazla kapasite beklemektedir. Teknolojik yenilikler ile ne kadar büyük bandgenişlikleri sağlansa da, iletilecek işaretlerin bandgenişlikleri de üstel olarak artmaktadır. Bu nedenle sayısal iletişimin kanal kapasitesinin artması gereksinimi, haberleşme kanalının etkin olarak kullanılması problemini başlıca araştırma konularından biri haline getirmiştir. Böylelikle sayısallaştırılmış konuşma işaretlerinin iletimi ve kaydı için etkin kodlayıcılar oluşturulması gereksinimi doğmuştur (örneğin, mobil haberleşme, uydu haberleşmesi, ses kaydetme ve gönderme sistemleri). Günümüzde, konuşma kalitesini düşürmeden hızı 4,8 kbit/san ve altına çekmek için çeşitli teknikler uygulanmaktadır. Konuşma işaretinde bulunan mevcut fazlalıkları atarak düşük bit hızlarında kodlanma mümkün olmaktadır. Ayrıca, insanın işitme sistemi değişik frekanslardaki bozulmalara karşı eşit derecede hassas değildir ve sınırlı bir dinamik aralığı vardır. Uygulanan konuşma kodlama teknikleri, bit hızını düşürmek için konuşmanın hem üretimi, hem de algılanmasıyla ilgili özelliklerden yararlanır. Bütün bu karmaşık algoritmaların uygulanması, bu yöntemlerin gerçek zamanlı uygulamalarını mümkün kılan VLSI/DSP teknolojisindeki hızlı ilerlemeler sayesinde olmuştur. CELP yöntemi 1985 yılında Schroeder ve Atal tarafından ilk ortaya atıldığında gerçekleme için 333 MlPS'lik bir işlem kapasitesi, yani o zamanki Cray-1 bilgisayarında 1 sn, konuşma işaretini işlemek için 125 sn. CPU süresi gerektirmekteydi. Buradan hareketle bu tezde düşük bit hızlarında konuşma kodlama teknikleri ve sayısal işaret işlemciler (DSP) ile gerçekleme yöntemleri araştırılmış; bu tekniklerden hareketle, 4.8 kbit/san civarındaki bit hızlan için DSP tabanlı gerçeklemeler yapılmıştır. Çalışmada daha düşük hızlara inmek değil eşdeğer hızlarda kaynaklan (DSP imkanlannı) daha verimli kullanıp, daha kaliteli kodlayıcılar tasarlama amacı güdülmüştür. Bu amaçla CELP kodlayıcılannın DSP tabanında gerçeklenmesi için gerekli gerçek zaman şartlan, sabit noktalı ve kayan noktalı yaklaşımlar irdelenmiştir. Tipik bir CELP konuşma kodlama algoritmasında işlem süresinin çoğu kapalı çevrim LTP ve kod kitabı arama için harcanmaktadır. Bu işlemlerde oluşan karmaşıklık konvolüsyon, çaprazilişki ve özilişki hesaplamaları sonucunda oluşmaktadır. Bu nedenle bu işlemlerin daha etkin yapılabilmesi için sadeleştirme yöntemleri önerilmiştir. Aynca kodlayıcının sentezleyerek analiz çevrimi incelenmiş ve uyarma parametreleri belirlendikten sonra kısa dönemli sentez filtresi parametrelerinin güncellenmesi için yöntemler araştırılmıştır. Gösterilmiştir ki sentez filtresi parametrelerini bandgenişliği genişletme (bandwith expansion) ve aradeğerleme {interpolation) yaklaşımlarında olduğu gibi güncellemek performansta önemli gelişmeler sağlamaktadır. Bundan başka bütün önerilen geliştirmelerin kullanıldığı bir CELP kodlayıcısı, yüksek seviyeli yazılım dili C kullanılarak gerçeklenmiş ve sabit noktalı bir sayısal işaret işlemciye uygulanmıştır. Elde edilen sonuçların sayısal bir dahili santralın söz bellek (voice mail) modülünde kullanılması hedeflenmektedir.
-
ÖgeElektromanyetik Işınlayıcı Dizileri İçin Zaman-frekans Domeni Green Fonksiyonu Gösterilimleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-25) Uluışık, Çağatay ; Topuz, Ercan ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu tezde, lineer fazlı / sırayla uyarılan periyodik dipol dizilerinin frekans ve zaman domeni cevapları, Floquet dalga ve eleman eleman toplama gösterilimleri kullanılarak incelenmiştir. Floquet dalga gösterilimi için bir yapay açıklık formülasyonu ve eleman eleman toplama gösterilimi için de asimptotik bir gösterilim geliştirilmiştir. Işınım yapan, yapmayan ve kırınan dalga bileşenleri cinsinden ifade edilen Floquet dalga gösteriliminin etkinliğini göstermek için sayısal örnekler verilmiş ve bu sonuçlar her bir dipolün katkısının ayrı ayrı hesaplanıp toplanması ile bulunan eleman eleman toplama yöntemi ile karşılaştırılıp doğrulanmıştır. Dipollerin gerçekçi kaynak fonksiyonlarıyla sürüldüğü durumda karşılaşılan konvolüsyon integrallerinin hesaplanması için kaynak fonksiyonuna genlik ve süreleri adaptif biçimde belirlenen parça parça sürekli bir dizi dikdörtgen darbe ile yaklaşıklık yapılmasına dayanan analitik bir yöntem geliştirilmiştir.
-
ÖgeGeçirgen Silindirler İçerisine Gömülü Cisimler İçin Ters Saçılma Problemleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-12-02) Yaman, Fatih ; Yapar, Ali ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu çalışma yeni ve önemli türden ters saçılma problemlerine saçıcıların çaplarının ve çalışma dalgaboyunun karşılaştırılabilir boyutlarda olduğu bir rezonans bölgesinde sayısal çözümler önermeye adanmıştır. Bazı pratik uygulamalarla iyi bir uyum sağlamak için keyfi şekilli geçirgen silindirler içerisine gömülü keyfi şekilli cisimler sabit bir frekansta zaman-harmonik tek bir elektromagnetik düzlem dalga tarafından aydınlatılmıştır. İnceleme altında olan probleme göre, Dirichlet veya empedans sınır koşulu gömülü cisim için, iletim veya kondüktif sınır koşulu geçirgen silindir için varsayılmıştır. Düz saçılma problemleri amaçları empedans fonksiyonu, lokasyon ve şekil, şekil ve iletkenlik fonksiyonunu tespit etmek olan ters problemlerin çözümlerinde sentetik veri olarak kullanmak üzere saçılan yakın/uzak-alan elde etmek için çözülmüştür. Düz ve ters saçılma problemlerinin çözümleri için farklı potansiyel yaklaşımlarına dayanan bir sınır integral denklem metodu kullanılmıştır. Geçirgen silindirlerin iç ve dış bölgelerindeki toplam alanları saçılan alan bilgisinden bulabilmek için yeni bir algoritma sunulmuştur. İntegral denklemler Nyström metodu ve kollokasyon metodları kullanılarak çözülmüştür. Bunun ötesinde, birinci türden Fredholm tipi integral denklemlerin kararlı çözümlerini bulabilmek için Tikhonov regülarizasyonu uygulanmıştır. Önerilen tersini alma metodlarının uygulanabilirliği ve etkinliği gürültülü veri kullanılarak da doğrulanmış ve tezde izah edildiği gibi tatmin edici sayısal sonuçlar elde edilmiştir.
-
Ögeİki-yönlü Röleli Kanallarda Sınırlı Geri Beslemeli Fiziksel-katman Ağ Kodlaması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-01-09) Şahin, Selami ; Aygölü, Ümit ; 448914 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication Engineeringİki kullanıcı arasındaki iletişimin aralarındaki bir röle yardımıyla gerçekleştiği iki-yönlü röle kanallarında (TWRC) uygulanan fiziksel-katman ağ kodlaması (PLNC) protokolünde, bir kullanıcı kod çözme işlemi için gerekli olan röle ile diğer kullanıcı arasındaki kanal durum bilgisini (CSI) fazladan bir protokol karmaşıklığı olmadan tam olarak elde edememektedir. Bu tezde, CSI’nın kısmi olarak röle tarafından kullanıcılara bildirilmesini sağlayan sınırlı geri besleme tekniği PLNC protokolüne uygulanmıştır. Kuvvetlendir-ve-ilet (AF), çöz-ve-ilet (DF) ve kısmi-çöz-ve-ilet (PDF) stratejileri ile BPSK ve QPSK modülasyonları kullanılmıştır. İlk olarak, tüm birimlerde tek anten olması durumunda geri besleme biti sayısına bağlı sıkı bit hata olasılığı (BEP) üst sınırları tüm stratejiler için analitik olarak türetilmiştir. Bilgisayar benzetimleriyle, birimlerde tüm-CSI’nın bilindiği durumdaki bit hata oranı (BER) başarımına bir kaç geri besleme biti ile ulaşıldığı gösterilmiştir. İkinci olarak, önerilen teknik, birimlerde iki antenin olması durumunda Alamouti dik uzay-zaman blok kodu kullanılarak DF ve PDF stratejilerine uygulanmıştır. DF stratejisi için, BEP’in üst ve alt sınırları analitik olarak kapalı biçimde türetilerek BER başarımının iyileştirildiği gösterilmiştir. Bu sistemde, klasik PDF stratejisi çeşitleme kazancını azalttığından, sınırlı geri beslemeli değiştirilmiş-PDF (MPDF) stratejisi önerilmiştir. Bilgisayar benzetimleriyle, MPDF in klasik PDFe göre çok daha iyi BER başarımı sağladığı gösterilmiştir. Son olarak, önerilen teknik, tek antenli iki kullanıcı ve iki antenli bir röle için AF stratejisine uygulanmıştır. Klasik AFde, birimlerde tüm-CSI bilindiğinde bile tam çeşitleme sağlanamamaktadır. Oysa, geri beslemeli AF stratejisinde tam çeşitlemeye ulaşıldığı analitik olarak gösterilmiş ve klasik AFe göre çok daha iyi BER başarımları sağlanmıştır.
-
Ögeİnce anten dizisi kullanarak düzlemsel yakın alan elde edilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002) Türkoğlu, Önder ; Akkaya, İnci ; 126642 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringTomografi, yer altı yapılarım inceleme, mayın tarama gibi bir çok uygulamada kullanılmak üzere bir anten sistemi geliştirmek amacıyla bu çalışma yapılmıştır. Çalışmada yapılması ve maliyeti en uygun anten tipi olan ince antenler kullanılmıştır. Enerji maliyetini de en aza indirmek için düzlemsel yakın alan elde edilmeye çalışılmıştır. öncelikle mayın tarama amacı göz önüne alınarak, sistem bu eksende geliştirilmiştir. Bunun için toprağın elektriksel özellikleri ve uygulamada bilinen mayın boyuttan dikkate alınarak çalışma frekansları tespit edilmiştir. İnce antenler kullanılacağı düşünülerek genel sistem konfigürasyonu kurulmuştur. Sistemin daha etkin ve verimli hale getirilmesi için kullanılacak antenlerin sadece ortadan beslemeli ince dipol antenler değil, aynı zamanda uçlarından da beslenebilen ince dipol antenlerden oluşması düşünülmüştür. Sistemde kullanılan yansıtıcılar ve uçtan beslemeli dipol antenler ve diğer elektronik devreler sebebiyle, yeni bir anten geometrisi önerilmiştir- Bu geometrik antene E Şekilli Anten (EŞA) adı verilmiştir. Bu çalışmada, uçtan beslemeli dipol anten, ortadan beslemeli E Şekilli Anten (EŞA) ve uçtan beslemeli E Şekilli Anten (EŞA)'lann yakın alan ve empedans ifadeleri elde edilmiştir. Daha sonra belli bir düzlem parçasında düzlemsel yalan alan elde edebilmek için, problem uzayı tanımlanmıştır. Buna göre 1+25x2 tane anten kullanılmaktadır. Bu antenlerin besleme akımı genliği ve besleme tipi parametrelerinin ayarlanarak uygun bir çözüm takımı elde edilecek ve bu takımla söz konusu düzlem parçası üzerinde düzlemsel yalan alan elde edilecektir. Bu optimizasyon probleminin çözümü için genetik algoritma incelenmiş ve probleme uyarlanmıştır. Bir düzlem üzerinde yansıtıcı, yutucu ve ince E Şekilli Anten (EŞA)lerden oluşan bir sistemin elektrik alanını hesaplayan ve benzetim (simülasyon) yapan bir program geliştirilmiştir. Bu program aynı zamanda genetik algoritma ile çözüm yapabilmekte, anten ışıma diyagramlarım ve empedanslannı hesaplamaktadır. Bu program yardımıyla yapılan optimizasyonlar sonucu, seçilen 50-450 MHz bandında, anten düzleminin 30 cm uzaklığında düzlemsel yalan alan elde edilmiştir.
-
ÖgeKaskad Sönümlemeli Kanallarda Fiziksel Katman Ağ Kodlama Yapan Araçlar Arası Haberleşme Sistemlerinin Tasarımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017-02-2) Ata, Serdar Özgür ; Altunbaş, İbrahim ; 10136437 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunications Engineeringİnsandan insana ses taşıma odaklı ikinci nesil (2nd Generation, 2G) mobil haberleşme teknolojilerinin kaydettiği başarıdan sonra telsiz iletişim alanındaki eğilimler insandan-makinaya olarak adlandırılan veri taşıma odaklı telsiz iletişim teknolojilerine (3rd Generation, 3G) doğru yönelmiştir. Bu veri taşıma odaklı iletişim konsepti ile birlikte son kullanıcılar multi-media mesajlaşma, internet erişimi, e-ticaret ve video paylaşımı gibi çok çeşitli telsiz iletişim servislerine kavuşma imkanı buldular. Telsiz iletişimdeki başarılı ve hızlı ilerlemenin bir sonucu olarak günümüzde bu alanda yapılan araştırma-geliştirme çalışmalarının yönü yüksek veri iletim hızları (>100Mb/s) ve daha yüksek bant-verimliliği (>10b/s) gerektiren makineden-makineye (Mactine-to-Machine, M2M) telsiz iletişime doğru yönelmiş bulunmaktadır. M2M telsiz iletişiminde bir araştırma/uygulama alanı araçtan-nesnelere (Vehicle-to-things, V2X) haberleşmedir. Araçtan araca (Vehicle-to-Vehicle, V2V) ve araçtan yol kenarındaki baz istasyonuna (Vehicle-to-Infrastructure, V2I) olmak üzere iki haberleşme sistemini birlikte içeren V2X haberleşme sistemleri günümüzde özellikle büyük metropollerde günlük hayatı pek çok yönden olumsuz etkileyen trafik kaynaklı problemlere karşı getirdiği çözüm önerileri nedeniyle üniversitlerde teorik çalışmalar yapan araştırmacıların yanı sıra, resmi kurumların, standartları belirleyen organizasyonların ve özellille otomotiv ve bilişim endüstrisindeki şirketlerin gittikçe artan dikkatini çekmeyi başarmıştır. Araçlar arası haberleşme teknolojilerinin gelişimine ivme kazandıran önemli gelişmelere bakılacak olursa; 1999 yılında ABD’de Federal Communication Comission (FCC) 5.9GHz frekans bandında 75MHz’lik bir frekans bandının V2X haberleşme için kullanımını onaylamıştır. 2008 yılında ise Avrupa haberleşme standardları enstitüsü (European Telecommunication Standards Institute) yine 5.9GHz frekans bandında 30Mhz’lik bir bandın bu amaçla kullanılmasını önermiştir. FCC’nin 2003 yılında ITS (Intelligent Transportation Systems) uygulamalarında kullanılacak haberleşme birimleri için yayımladığı rapor ve talebin ardından DSRC (Dedicated Short Range Communication) olarak adlandırılan V2X haberleşme sistemlerinin standardizasyonu için çalışmalar başlamış ve 2004 yılında IEEE 802.11standardı temel alınarak geliştirilen IEEE 802.11p standardı WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments) olarak da bilinen adıyla 2010 yılında kabul edilmiştir. Bugün artık pek çok üniversitede çeşitli araştırma grupları V2X haberleşme üzerine akademik çalışmalar yürütürken endüstriyel seviyede ise Avrupa’da örneğin büyük ölçekli Avrupa Birliği projeleri olarak CAR2CAR Communication Corsortium, Secure Vehicular Communication ve NEARCTIS yürütülmektedir. Amerika’da ise ulaştırma bakanlığının desteklediği IntelliDrive projesi ile güvenlik, mobil iletişim ve çevre koruma amaçlı hedefler doğrultusunda trafik altyapısı, araçlar ve yolcuların mobil haberleşme cihazları arasında haberleşmeyi sağlayacak bir telsiz iletişim ağı alt yapısı kurma çalışmaları sürdürülmektedir. Benzer çalışmalar Japon Otomobil Teknolojileri Araştırma Enstitüsü JARI tarafından da yapılmaktadır. Yine V2V haberleşmenin trafik güvenliğini arttırmadaki öneminin anlaşılmasından sonra lider otomobil üreticisi firmalar “Crash Avoidance Metrics Partnership” adını verdikleri proje için ortak çatı altında biraraya gelmişlerdir. Kısaca belirtilmek istenirse, telsiz iletişim alanında V2X haberleşme yeni ama oldukça önemli bir çalışma alanı olarak görülmektedir. Günümüz telsiz haberleşme teknolojilerinden biri olan araçtan araca haberleşme, trafik verimliliğini arttırma, kazaların azaltılması ve trafikte güvenli sürüş konulara çözümler sağlayacak akıllı taşıma sistemlerinin gerçeklenmesinde çekirdek teknoloji konumundadır. Hücresel haberleşme ile karşılaştırıldığında, V2V haberleşme bazı yeni zorlukları içerir. V2V haberleşme kanallarının istatistiksel özellikleri hücresel telsiz haberleşme kanallarının istatistiksel özelliklerinden farklıdır. Bu nedenle, Rayleigh, Rician ve Nakagami-m gibi iyi bilinen hücresel haberleşme kanal modelleri V2V haberleşme kanallarındaki sönümlemeyi modellemek için uygun değildir. Yapılan saha ölçümlerinden görüldüğü üzere, V2V haberleşme kanallarında kanal kazancı, hareketli kaynaklar etrafında, her biri ayrı bir işaret kaynağı gibi davranan birbirinden bağımsız saçıcı gupların oluşturduğu sanal kanalların kanal kazançlarının çarpımından meydana gelmektedir. Kanal kazancının bu çarpımsallık niteliğinden dolayı V2V haberleşme kanalları kaskad sönümlemeli kanal modeli olarak adlandırılan bir grup kanal modeli ile modellenmelidirler. V2V haberleşmede karşılaşılan zorlukların bir nedeni, gerek haberleşen araçların gerekse onların etrafındaki diğer araçların yüksek hızlardaki hareketliliği nedeniyle haberleşme ortamının çevresel olarak çok hızlı değişmesidir. Bunun yanısıra araç antenlerinin görece düşük yükseklikte olmasının da etkisiyle, özellikle yerleşim birimleri içindeki yoğun trafik şartları düşünüldüğünde, haberleşen araçlar arasında çoğu zaman doğrudan görüş olmayacaktır. Bu da iletişimin sürekliliği ve güvenilirliği açısından işbirlikli haberleşmeyi kaçınılmaz kılmaktadır. Ancak doğrudan haberleşmeye nazaran daha fazla zaman dilimi gereksinimi işbirlikli sistemlerin temel dezavantajıdır. Veri iletim hızında kayba neden olan bu dezavantajı yok etmenin bir yolu, iki haberleşme biriminin aynı zaman aralığında aynı röle üzerinden veri aktarmasına imkan tanıyan fiziksel katman ağ kodlama (Physical Layer Network Coding, PLNC) tekniğidir. Ani gelişen durumların çok sayıda kullanıcıya kısa sürede bildirilmesini gerektirecek trafik içi haberleşmede PLNC tekniği yüksek başarımlı V2V haberleşme sistemlerinin tasarımında önemli bir rol oynayacaktır. Bu tezde sunulan çalışmalar üç grupta ele alınabilir. Birinci gruptaki ilk çalışmada tek antenli tek röleli ve röle üzerinde sabit kazançlı kuvvetlendir-ve-aktar tekniği kullanılarak PLNC yapılan bir işbirlikli V2V haberleşme sistemi tasarlanmıştır. Sistemin performans analizleri kaskad Nakagami-m kanal modeli varsayımı altında yapılmış olup bu kanal modeli, araçlar arası haberleşmeye uygun olan çift Rayleigh, kaskad Rayleigh, çift Nakagami-m ve genelleştirilmiş-K kanal modellerinin yanı sıra geleneksel hücresel haberleşme kanal modellerini de kapsamaktadır. Dolayısıyla bu çalışmada elde edilen sonuçlar bu kanal modelleri için de geçerlidir. Sistemin hata performans analizleri yapılırken öncelikle uçtan-uca işaret gürültü oranına ait birikimsel olasılık dağılım fonksiyonu kapalı formda elde edilmiş, ardından bu dağılım fonksiyonu kullanılarak sistemin servis kesinti olasılığı ve çeşitli modülasyon tipleri için sembol hata olasılığı ifadeleri kapalı formda bulunmuştur. Bu analizlerin bir devamı olarak, birinci grupta yapılan ikinci çalışmada ise, kaynaklarda öz-girişim işaretinin tam olarak yok edilemediği durumlar için yine tek antenli tek röleli rölede sabit kazançlı kuvvetlendir-ve-aktar tekniği kullanılarak PLNC yapılan sistemin performans analizi kaskad ve hızlı sönümlemeli Rayleigh kanal varsayımı altında yapılmış ve sisteme ait servis kesinti olasılığı ifadesi kapalı formda elde edilerek öz girişimin sistem performansına etkileri incelenmiştir. Tezde yer alan ikinci grup çalışmada, çok girişli çok çıkışlı (multiple input multiple output, MIMO) bir V2V haberleşme sistemi tasarlanmıştır. Sistemde birden çok röle olup kaynaklar ve tüm röleler çok antenlidir. Ayrıca röleler değişken kazançlı kuvvetlendir-ve-aktar tekniği uygulayarak PLNC yapmaktadır. Bu çalışmada da kaskad Nakagami-m kanal modeli kullanıldığından elde edilen sonuçlar yukarıda bahsedilen diğer kaskad veya kaskad olmayan kanal modelleri için de geçerlidir. Burada yapılan analizler ile tüm sistemin servis kesinti performansı kaynakların ortak servis kesinti olasılıkları cinsinden ifade edilerek bu olasılık tek katlı integral formunda bulunmuştur. Ardından servis kesinti olasılığı için alt ve üst sınır ifadeleri kapalı formda elde edilmiştir. Bulunan sınır ifadeleri aracılığıyla sistemde elde edilebilecek çeşitleme derecesi, röle sayısı, kaynak ve rölelerde kullanılan anten sayıları ve kanalların kaskadlık dereceleri ve sönümleme parametrelerinin aldığı değerlere bağlı olarak sistem parametreleri cinsinden ifade edilmiştir. Tasarlanan bu sistem ile ortak anten ve röle seçimi yapılarak V2V haberleşme sistemlerinin performansının daha da iyileştirilebileceği gösterilmiştir. Tezde yapılan üçüncü çalışmada PLNC yapılan bir çok antenli çok röleli V2V haberleşme sisteminde uzay-zaman kafes kodlama tekniği kullanılarak sistem performansının daha da iyileştirilmesi sağlanmıştır. Bu amaçla öncelikle sistemin çiftsel hata olasılığı için bir üst sınır ifadesi çift Rayleigh sönümlemeli kanal varsayımı için elde edilmiştir. Daha sonra bu olasılığı en küçük yapacak kodların inşaası için yeni bir kod tasarım ölçütü türetilmiş ve bu ölçüt kullanılarak çift Rayleigh sönümlemeli kanallarda PLNC tekniği kullanan MIMO V2V haberleşme sistemler için 4 ve 8 durumlu yeni uzay-zaman kafes kodları bulunmuştur.
-
ÖgeKaskat Sönümlemeli Kanallar İçin İşbirlikli Sistem Tasarımı Ve Hata Başarım Analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-06-16) İlhan, Hacı ; Altunbaş, İbrahim ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringTelsiz iletişim sistemlerinde karşılaşılan kanallarda görülen en önemli bozucu etki, çok yollu yayılımdan kaynaklanan sönümlemedir. Sönümleme etkilerine karşı koyma yöntemlerinden biri, çok antenli, bir başka deyişle çok girişli çok çıkışlı (multi input multi output, MIMO) sistemler kullanmaktır. Bu yöntem anten çeşitlemesi olarak bilinir. Verici anten çeşitlemesi ile kodlama birleştirilerek uzay zaman kodlaması elde edilir. Bu yolla, band-sınırlı kanallarda yüksek hızlarda kaliteli iletim sağlanabilmektedir. Ancak, verici anten çeşitlemesi yöntemleri özellikle hücresel sistemlerin baz istasyonları için uygun olmasına karşın, boyut, maliyet ve donanım karmaşıklığı açısından gezgin birimler için çok uygun değildir. Bu soruna bir çözüm olarak, ``işbirlikli çeşitleme tekniği önerilmiştir. İşbirlikli çeşitleme, kullanıcılara ait bilgilerin sadece ilgili kullanıcıya ait anten üzerinden değil, hücre içindeki uygun diğer kullanıcılar veya röleler üzerinden de iletimi ilkesine dayalıdır. Bu yolla, gezgin birimler tek verici antene sahip olsalar bile tüm sistemde anten çeşitlemesi elde edilebilmektedir. Son yıllarda yapılan araştırmalar, röleli işbirlikli sistemlerin, hata başarımını, işbirliği yapılmayan sistemlere göre iyileştirdiğini göstermektedir. Belirli işaret/gürültü oranında elde edilen düşük hata olasılığı, iletim hızının arttırılabileceğini göstermektedir. Ayrıca kanal kapasitesine daha düşük işaret/gürültü oranları kullanılarak ulaşılabileceği anlamına da gelmektedir. İşbirliği yapılarak elde edilen bu başarım iyileşmesi, rölelerde veya hedef alıcıda birden fazla anten kullanımı ile daha da arttırılabilir. Literatürde, röleli/işbirlikli sistemler üzerine yapılan incelemelerin büyük çoğunluğunda, haberleşen birimler arasındaki kanallar Rayleigh veya Nakagami dağılımlı varsayılmaktadır. Oysa, örneğin haberleşen birimlerin hepsinin veya bir kısmının hareketli olduğu durumlar için, bu klasik dağılımların yeterli istatistiksel modellemeyi sağlamadığı; gezgin birimler etrafındaki birbirlerinden bağımsız saçıcı grupların kanal kazançlarının çarpılmasıyla oluşan yeni bir ``çarpımsal kanal veya ``kaskat kanal modelinin geçerli olduğu deneysel çalışmalarla gösterilmiştir. Bu gerçekten hareketle bu tezde, sözkonusu sistemlere uygun şekilde, birimler arası kanal kaskat dağılımlı varsayılmıştır. Bu tez çalışmasında ilk olarak, ``kuvvetlendir ve aktar yöntemini kullanan tek röleli işbirlikli bir haberleşme sisteminin, kaskat Rayleigh sönümlemeli kanal varsayımı altında çiftsel hata olasılığı (pairwise error probability, PEP) üst sınır ifadeleri elde edilerek hata başarım analizi yapılmış ve sistemin sağladığı çeşitleme dereceleri bulunmuştur. Ayrıca PEP ifadelerinden yararlanarak, sistemin bit hata olasılığı üst sınırının minimum yapılmasına dayalı, optimum güç paylaşımı problemi incelenmiştir. Ardından, kanal modeli genelleştirilmiş ve aynı analiz kaskat Nakagami sönümlemeli kanal için yapılmıştır. Bunun yanında yine kaskat Nakagami sönümleme durumu için moment üretme fonksiyonuna dayalı tam simge hata olasılığı ifadeleri elde edilmiştir. Tezde ayrıca, hata başarımını daha da iyileştirebilmek amacıyla, tek röleli sistemde dağıtılmış uzay-zaman kodlama kullanılması önerilmiş ve bu duruma ilişkin PEP üst sınırları, kaskat Nakagami sönümlemeli kanallar için çıkartılarak hata başarım analizi yapılmıştır. Bu üst sınırdan yararlanarak çift Rayleigh sönümlemeli kanallar için yeni bir kod tasarım ölçütü geliştirilmiş ve bu ölçüte dayalı olarak dağıtılmış yapıda yeni uzay-zaman kodları tasarlanmıştır. Bulunan yeni kodların hata başarımları, literatürde verilen klasik ve dağıtılmış uzay-zaman kafes kodlarının çift Rayleigh sönümlemeli kanalda sağladığı başarımlar ile karşılaştırılmış ve yeni kodların üstünlükleri ortaya konulmuştur. Tezde son olarak, yukarıda sözü edilen yeni kodları bileşen kod olarak kullanan dağıtılmış yapıda paralel sıralı (turbo) kodlamalı röleli işbirlikli haberleşme sistemleri ele alınmıştır. Bu sistemler, hedef alıcıda iteratif kodçözme tekniği kullanmaktadırlar. Ayrıca, alıcıda eşit kazanç birleştirmesi ve en büyük oran birleştirmesi yöntemleri de kullanılmaktadır. Kanallar çift Rayleigh sönümlemeli varsayılarak, bilgisayar benzetimleri ile bu yapıların hata başarımları incelenmiştir. Bu yapı ile hata başarımının daha da iyileştiği gösterilmiştir.
-
ÖgeKesiti Ardışık Dielektrik Bölgeler İle Dolu Em Dalga Kılavuzlarında İletim(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-25) Şimşek, Serkan ; Topuz, Ercan ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringBu tezde, dikdörtgen dalga kılavuzlarında iletim/yansıma ölçümleri ile malzemelerin kompleks permitivitelerinin belirlenmesi ters saçılma problemi olarak formüle edildi. Dalga kılavuzlarındaki homojen olmayan dielektrik yüklemeleri içeren oldukça genel tipteki problemler için esnek, doğru ve sayısal olarak verimli bir algoritma verildi. Önerilen yöntem ile elde edilen sonuçlar deneysel ölçümlerle karşılaştırılarak iyi bir uyuşma elde edildi. Bu tezde, ayrıca, eksen boyunca periyodik olarak dielektrik bölgelerle yüklenmiş metalik dalga kılavuzlarına ilişkin Genelleştirilmiş Saçılma Matrislerinin sağladığı özelliklere ilişkin bazı yeni sonuçlar sunuldu. Bu kapsamda, tek modlu ve çok modlu bölgeler içerisinde, propagasyon yapan ya da yapmayan ve kompleks Floquet modlarının ortaya çıkışlarının tespit edilmesini sağlayan ve frekansa olan bağımlılıklarını açıklayan sistematik bir yaklaşım ortaya konulmaktadır. Kompleks özdeğerleri içermeyen birim hücre yapılarında, kompleks modların ortaya çıkmasına ilişkin gerek koşullar elde edilmektedir. Kayıpsız periyodik yapılarda birim hücrenin Genelleştirilmiş Saçılma Matrisi için iki yeni sakınım ilişkisi formüle edildi. Bunlardan ilki, hesaplanan Genelleştirilmiş Saçılma Matrisi elemanlarının doğruluğunun kontrol edilmesi için yeni bir yol sağlarken diğeri tek Floquet modu destekleyen frekans bölgeleri içinde yer alan iletim/durdurma bandları geçiş frekanslarını doğru olarak kestirmeyi sağlayan yeni bir yöntem oluşturmaktadır. Önerilen yöntem, Floquet koşulunu uygulamaksızın ve özdeğer denklemi çözmeksizin çok etkin biçimde uygulanabilmektedir.
-
ÖgeLocal İntrinsic Modes A New Method To Solve Non-seperable Wave Problems(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990) Sevgi, Levent ; Topuz, Ercan ; 14172 ; Telekomünikasyon Mühendisliği ; Telecommunication EngineeringHem enine (kesit içi) hem de boyuna (ışınım doğrul tusu boyunca) değişimlerin var olduğu kılavuzlanmış dalga ışınımı problemleri doğal ve yapay birçok ortamda önemli bir problem takımını oluşturmaktadır. Böyle ortamlarda uygun koordinat sisteminde kesit içi ışınım modlarının bu lunabilmesi genel alan dağılımlarının bu temel yapı taş ları etrafında yapılanmasını olası ve kolay kılmaktadır. Bu temel yapı taşlarının bulunabilmesi verilen ortamda dalga denkleminin değişkenlerine ayrıştırılabilir olması na sıkı sıkıya bağlıdır. Dalga denkleminin değişkenle rine ayrıştırılabildiği bir koordinat sisteminin buluna madığı durumlarda MOD kavramı sağlıklı tanımlanamaz. An cak ışınım ekseni boyunca değişkenlerin "yeterince yavaş" olduğu varsayılabildiğinde (ayrıştırılamamanın zayıf ol ması durumunda) dalga denklemi yerel olarak ayrıştırılıp yaklaşık modlar inşa edilebilir. Yerel modlar (adiabatic modes; AM) denilen bu yapı taşları dalga denkleminin WKB çözümünden başka bir şey değildir [l,2]. WKB, ışınım doğ rultusunda herhangi bir noktadan geçen ve kesiti o nok tadaki ortam kesitine eşit paralel levhalı dalga kılavu zu modlarının bulunması yöntemidir. İki boyutlu (x,z) koordinat sisteminde kesit (x), ışınım doğrultusu (z) olarak alındığında AM çözümleri her zg noktasında de ğişkenlerine ayrıştırılmış dalga denklemini sağlarlar. Bu AM kendilerini, yansıma ve diğer modlara kuplaj olmaksı zın, yavaş değişen ortam koşullarına uyarlayabilmektedir- ler. Dağılma denkleminin ( k2 = kx2 - Bm2 (z) ) olduğu göz- önüne alındığında ışınım doğrultusunda AM faz değişimi Bm (z) dz şeklindedir. Klasik modlarda olduğu gibi AM de enerji korun umunu sağlamak amacıyla ; normalize edilmektedirler. VI Ancak ışınım boyunca "kesim" bölgesi (cut-off), "kıla vuz lanma-sızıntı" bölgesi (guiding-to- leaky) ve "kıla-, vuzlanma-ışıma" bölgesi (guiding-to antiguiding) gibi dalga ışınımı problemlerindeki kritik bölgelere yaklaşıl dığında AM enerji korunumu sağlayamaz. Dalga ışınımı problemlerinde kesim kesitin daralmasından, kılavuzlan- ma-sızıntı ortam parametrelerinin kesitte bilineer değiş mesinden, kılavuz lanma-ışımı ise boyuna değişmelerin bir Zq noktasından sonra işaret değiştirmesinden kaynak lanmaktadır. Yakın geçmişte, AM nin bu yetersizliğini gidermek amacıyla "özmodlar" (IM) yöntemi dielektrik kama proble mine uygulanmıştır [3]. Düzlem dalgalarının süperpo- zisyonu ile oluşturulan bir biçim IM integrali kama içinde daralan kesit yönünde ilerleyen modların kesime girip kama dışına ışın demeti şeklinde ışımalarını doğ ru olarak açıklayabilmektedirler. Ayrıca geçerli oldukla rı bölgelerde AM çözümleri, IM integral inin yaklaşık yöntemlerle (semer noktası, durağan faz noktası yöntem leri) analitik olarak indirğenmesiyle elde edilmektedir ler. Düzlem dalgalarının süperpozisyonu yerine, kritik bölgelerden yeterince uzakta, AM ile oluşturulan spek- tral IM integrali horn antenlerde alan dağılımı [4] ve optik dalga kılavuzlarında iletim [5] problemlerine de başarıyla uygulanmıştır. Bu çalışmada İM yöntemi "yerel özmodlar" (LIM) şek linde geliştirilmiş, önce kapalı tam çözümlerin bulunduğu kanonik örnek yapılarda çözümlerin doğruluğu gösterilmiş, daha sonra değişkenlerine ayrıştırılamayan kritik bölgele rin olduğu dalga problemleri çözülmüştür. îlk bölüm yerel özmodlar (LIM) integralinin bir ve iki boyutlu yapılarda oluşturulmasına ayrılmıştır. VII LIM integrali, AM spektral bileşenleriyle oluşturulan in- tegranda iki spektral keyfi fonksiyonun (biri spektral faz diğeri spektral genlik fonksiyonu) eklenmesi, spektral genlik fonksiyonunun dalga denklemini asmptotik açılımda ikinci mertebede sağlayacak şekilde seçilmesi ve faz fonk siyonunun ise integrandın semer noktasının istenen gözlem noktasına gelecek şekilde seçilmesiyle oluşturulur. Bunu yapmadaki temel amaç LIM integrali durağan faz yöntemiyle alındığında elde edilen sonucun yerel mod (AM) sonucuyla orantılı olmasını sağlamaktır. Seçilen bu keyfi genlik ve faz fonksiyonları aslında yerel modların genlik ve faz ". fonksiyonundan başka birşey değildirler. ikinci ve üçüncü bölümlerde kapalı tam çözümleri ; -bu lunan iki kanonik yapıda LIM integrali ele alınmıştır. îlki tam yansıtıcı sınırlara sahip homojen dielektrikle doldu- rulmuş kama problemidir. İkincisi kesitte doğal sınırları bulunmayan ancak ortam kırılma indisi enine modların oluş masına olanak sağlayacak şekilde değişen yap.ıdır. Bu yapı nın paralel tam yansıtıcı kamadan tek farkı modların tam yansıtıcı düzlemler arasında değil oluşan kestikler arasın da hapsolmasıdır. Her -iki kanonik problemde düzlem polar koordinat sisteminde değişkenlerine ayrıştırılabilir tip tendir. Yerel modların oluşturulabilmesi için radyal uzak lık ve bu uzaklıktaki yay parçası koordinat bileşenleri olarak alınmış ve problem değişkenlerine ayrıştırılamayan tipe dönüştürülmüştür. Bu sistemde enine rezonans prensibi kullanılarak dalga vektörünün açısal ve radyal bileşenleri bulunmuştur. Kama probleminde enine modlar sinüs fonksiyo- nuyla diğerinde ise Gausyen-Hermit fonksiyonuyla gösteril mektedir. Boyuna değişimler ise kaynak ve gözlem noktala rının konumlarına bağlı olarak Bessel yada Hankel fonksi yonlarıyla verilmektedirler. Bu bölümlerde'. LIM iintegrali birinci bölümde anlatılan esaslarla oluşturulmuş, boyuna VIII dalga sayısı spektral domeninden uygun dönüşümlerle açısal spektrum domenine geçilip, bu doraende integral yolunun uy gun ötelenmesiyle Bessel ya da Hankel integral gösterilim- leri elde edilip kapalı tam çözümlere ulaşılmıştır. LIM integralinin tam çözümleri verdiği analitik olarak göste rildikten sonra integralin sayısal olarak alınması için uygun bilgisayar modülleri anlatılmış ve hesaplama üç de ğişik yöntemle gerçekleştirilip gerek birbirleri ile gerek se tam çözümlerle karşılaştırılması yapılmıştır. îlk sa yısal hesaplama LIM integralinin gerek orijinal yolu üze rinde gerekse en dik iniş yolu üzerinde alınması ve her iki Sonucun da Bessel fonksiyonlarının tablo değerleriyle kar şılaştırması olmuştur. özellikle büyük argüman ve mertebe- li Bessel fonksiyon değerlerini toblolarda bulmak olası olmadığından LIM integralini hesaplayan modüller (WLIM, FOR, WMODE, FOR) Bessel fonksiyonlarının hesabında rahatlıkla kullanılabilirler. Bu bölümlerde yapılan son sayısal ça lışma integralin kesim bölgesinde asimtotik olarak hesap- lanmasıdır. îlk üç bölümde yöntem açıklanıp güvenirliği kanonik yapılarda hem analitik hem de sayısal olarak gösterildik ten sonra dördüncü bölümde gerek sualtı ses dalga ışınımı gerekse troposfer tabakasında elektromagnetik dalga ışını mında görülen ve ortam parametrelerinin enine ve boyuna "daralan ışınım kanalı" (narrowing duct) oluşturacak şekil de değişmesi problemi ele alınmıştır. LIM integrali anali tik olarak oluşturulmuş ve kanonik test bölümlerinde uygu lanan integrasyon teknikleriyle yerel özmodların gerek eni ne gerekse boyuna değişimleri kesim bölgesindeki davranış larıyla beraber gösterilmiştir. Modların ayrıca üç boyutlu grafikleri de verilmiştir. Beşinci bölümde ise ışınım doğrultusu boyunca "geniş leyen bilineer kanal" problemi incelenmiştir. "Kılavuzlan- ma-sızmtı" ve "Kılavuzlanma-ışıma" kritik bölgelerinin IX analitik ve siyasal hesaplarının yapıldığı bu bölüm dör düncü bölüm gibi oldukça karmaşık ve zor problemler sınıfı na girmektedir. LIM integral! (x,z) koordinat sisteminde modların kırılma indisinin enine bilineer boyuna lineer de ğişiminden ötürü belirli bir gözlem noktasına kadar tam kılavuzlandığını ve bu noktadan sonra boyuna doğrultuda ke sime girip enine tabana sızdığını tam olarak verebilmekte dir. Kılavuzlanma-sızıntı geçişi bilineer profille ince-. lenmiştir. Burada profil kesitte belirli bir uzaklığa (ka nal genişliği) kadar kılavuzlayıcı bu uzaklıktan sonra ise yayıcı özelliğe sahiptir. Yerel modların (AM) geçerli ol duğu bölgede LIM integrali oluşturulduktan sonra geçiş böl gesinde bu çözümün birbiçim olduğu gösterilmiştir. Geçiş bölgesinin uzağında modlar kesitte üst sınır ile kostikleri arasında tuzaklanmaktadır. Tuzaklanmış modların kostik ge nişlikleri kanal genişliğinden oldukça küçüktürler. Sızın tıya uğramış modların ise kostik genişlikleri kanal geniş liği mertebesindedir. Kılavuz lanma-ışıma geçişi yine LIM integralinin yerel modların geçerli olduğu bölgelerde oluşturulması ve birbi çim sonucun geçiş bölgesinde incelenmesiyle ele alınmıştır. Bu geçiş burada (x,y) sisteminde ele alınmıştır. Bu haliy le LIM integral çözümü kılavuz lanma-ışıma geçişini açıkla- y anlamaktadır. Bu geçiş bölgesinde tuzaklanmış modlar ışın demeti şeklinde ışımaya uğramaktadırlar. LIM integreli bu haliyle geçiş bölgesinin ötesine analitik olarak ötelendi- ğinde ve asimptotik olarak hesaplandığında ışınımın oluştu ğu hissettirecek şekilde ışınımın bir ayağını yakalıyabil- mektedir. Ancak ışınımı tam olarak gösterebilmek için eş faz yüzeylerini yakalayacak uygun yerel küresel koordinat sis temi sistematik olarak bulunmalıdır. Yöntemin kanonik ve kanonik olmayan yapılarda uygulan ması, problemleri "zor problemler" sınıfına sokan içerdikleri kritik noktalarda tek bir integral gösterilimden kılavuz - lanmış, sızıntıya uğramış ve tabana ışımaya başlamış modların ayrı ayrı tam olarak aç ıklanab ilmesin in ko laylığı sonuç bölümünde verilmiştir.