Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 36
  • Öge
    Scatter and doppler effect of wind power plants to land radars
    (Bilişim Enstitüsü, 2014) Sözen, Derya ; Kartal, Mesut ; 413402 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    2000'li yıllardan bu yana rüzgâr enerji santrallerine olan ilgi artmış bulunmaktadır. Farklı ölçeklerde çeşitli santrallerin inşası başlatılmış ve sayıları artarak devam etmektedir. Yaklaşık 4-5 yıl önce rüzgâr türbinlerinin çevresindeki radar istasyonlarına etkisi olup olmadığı merak konusu olmuştur. Bunun üzerine rüzgâr türbinlerinin açısal hareketleri incelenmeye başlamıştır. Amaç etkinin tespit edilip çeşitli çözüm yollarının üretilmesidir. Türbinler radarın görüş açısında bulunuyorsa iki türlü etki edebilir ya radar dalgalarını geri yansıtarak yanıltıcı hedef bilgisi oluşturabilir ya da radar için çeşitli kör noktalar oluşturabilir. Doppler radarları bu durumda türbinleri gerçek hedeflerden ayırabilecek en donanımlı tip radarlardandır. Daha detaylı incelendiğinde rüzgar enerji santrallerinin gölgeleme, radar ekipmanına zarar verme, radar yansıtırlık yüzeyinin artması, kayıp hedefler ve bunun gibi pek çok etkisi vardır radarlara. Hem radar açısından hem de rüzgâr enerji santralleri açısından durumu iyileştirmek ve çözmek için pek çok yöntem mevcuttur.
  • Öge
    Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
    (Bilişim Enstitüsü, 2012) Golezani, Javad Jangi ; Akduman, İbrahim ; 371574 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Meme kanseri kadınlarda en yaygın görülen kanser türüdür. Mamografi küçük meme lezyonlarının noninvaziv tekniklerle kanser tedavisini kolaylaştırır. Son zamanlarda, geleneksel cerrahiden daha yeni tedaviler bu talepleri karşılamak için araştırılmıştır. Meme kanseri tespiti için Mikrodalga görüntüleme teknolojisi günümüzde çok ilgi çekmiş. Mikrodalga görüntüleme ile meme kanseri tespiti için fiziksel temel, normal ve malign meme dokuların dielektrik özellikleri arasındaki farktır. Mikrodalga frekanslarında normal ve malign memenin dielektrik özelliklerin arasında önemli fark neden ile cevapsız-tespitler ve yanlış-pozitiflerin sayısı çok düşük sayılardır ve bu neden meme kanseri tespitinde bir mikrodalga görüntüleme tekniğinin geliştirilmesi için en önemi motivasyon sayılır. Tahmini malign-to-normal meme dokusu arasındaki kontrast normal doku yoğunluğuna bağlı olarak 2: 1 ve 10: 1 arasında. Başka bir avantaj olarak, mikrodalga görüntüleme tekniği sonucunda ilgili doku özellikleri bir üç boyutlu (3-D) hacimsel haritasında gosteriliyor. Ayrıca Mikrodalga meme kanseri görüntüleme noninvaziv ve hatta potansiyel olarak düşük maliyetli bir alternatiftir. Bahsedilen tüm nedenlerden dolayı, mikrodalga meme görüntüleme geleneksel meme kanseri tarama sistemleri kısıtlamaların bazılarının üstesinden gelmek için bir potansiyele sahiptir.Mikrodalga görüntüleme, tıbbi uygulamalara ilişkin literatürde çok geniş araştırmalara sahiptir. Topografik yöntemleri ve backscatter yöntemleri dielektrik özellikleri karşıtlıklarından faydalanarak aktif mikrodalga görüntüleme tekniklerinin iki farklı yöntem sayılır. Mikrodalga tomografi yönteminde amaç cismin tarafından yansıyan mikrodalga enerjinin ölçümleri ile bir cismin dielektrik-özellikleri profilin toplamaktır. Ancak, diğer tarafta, yer radarı durumunda olduğu gibi, backscatter yöntemlerde amaç ölçülen geri yansıyan sinyallerin kullanımı ile önemli mikrodalga dağıtıcıların yerlerini çıkarmaktır. Normal meme dokusu ve malign lezyonlar arasında, dielektrik özelliklerin önemli kontrast nedeni ile Saçılma yükselir.Son zamanlarda meme kanseri tespiti için başka bir yol önerilmiştir. Bu yöntem konfokal mikrodalga görüntüleme ve ingilizce olarak confocal microwave imaging (CMI) olarak adlandırılır. CMI meme tümörü saptama prosedürün yöntemi memeni bir fiziksel anten dizisi sistemi ile gönderilen ultra-geniş bant darbe ile aydınlatmak ve yansimaktir. Saçılan yerini belirlemek için kullanılan bilgi sağlamak amacıyla, saçılan sinyalinin nispi varış süreleri ve amplitüdleri, ilgili algoritmalar ile analiz edilir. Mikrodalga tomografi ile karşılaştırıldığında, CMI yöntemi dielektrik özellikleri profilini tamamen yeniden yapmak yerine yalnızca memede güçlü sikliklerin yerini tanımlamak istiyor.Kısaca Radar tabanlı mikrodalga meme görüntülemesinde, metodun prosedürü memeni ultra-geniş bantlı mikrodalga darbe ile aydınlatmak ve dolayısıyla yansımaları tespit etmektir. Daha sonra dokudan geri yansıyan dalgalar memede tümörün yerini tespit eden ve gösteren görüntüler e oluşturmak için kullanır. Bu sistemlerin önemli bir bölümü ultra-geniş bant sinyal yaymak ve almak için kullanılan antendir. Hem giriş empedans uydurma açısından ve hem radyasyon desen istenen bant genişliği üzerinde, antenin bu uygulamalarda kullanmak için, iyi performans göstermesi gerekir.Antenin yüksek çözünürlükte elde etmek için antenin direktivitesi en önemli özelliklerinden biridir. Antenin Yarı Güç Işın Genişliği, ingilizce Half Power Beam Width (HPBW) küçük ayrıntıları tespit etmek için yeterince küçük olmalıdır. Diğer yandan, antenin fiziksel montaj karmaşıklığını azaltmak için ve aynı zamanda vücut ile iyi derecede konformluğunu elde etmek için kompakt bir anten tasarımı arzu edilir. Bu yüzden bu tür radar tabanlı mikrodalga göğüs kanseri görüntüleme gibi yüzey yakınındaki yakın alanda ölçüm uygulamalarında kullanım için antenin tasarım gereksinimleri aşağıdaki gibidir:?Kısa darbeleri iletmek için ultra-geniş bant yayılan sinyal.?Seçici aydınlatmak ve taramak için birkaç santimetre anten büyüklüğü.?Antenlerin görüş alanının çok geniş olma nedeni ile ortaya çıkan dağıtıcıların arasındaki bulaşmani önlemek için optimum bir yakın alanda yarım güç ışın genişliği (HPBW).?Ve nihayet tüm bant boyunca iyi bir empedans eşleştirmesi, bu mesele enerjinin böyük kısmının iletılmesini sağlar.Bir antenin HPBW ini azaltmak için antenin direktivitesini bir istenen yönde arttırmak şarttır. Darbeli radar teknikleri kullanılarak doku algılama uygulamalarında çeşitli farklı antenler araştırma grupları tarafından kabul edilmiştir. Bu tür antenlerin tipik örnekleri vivaldi, bowtie, slotline bowtie, horn ve mikroşerit antenler içerir. Günümüzde Ultra Wide band (UWB) uygulamalarında kullanmak için yönlü antenlere artan talepler vardır. Yönlü antenler ışımanı yakınsamak ile ışınım şiddetini istenilen yönde artırmak için, daha net, Yarı Güç Işın Genişliği (HPBW) optimize etmek için kullanılır. Radar sistemlerinde antenin HPBW i radar çözünürlüğünü belirleyen temel parametrelerden biridir, diğer bir deyişle, daha ince ayrıntıları daha dar bir ışın kullanılarak çözülebilir. Yönerge antenin diğer avantajları olarak, uzun bir mesafe örtmek amacıyla HPBW oldukca azaltmak gereklidir. Bir yönlü antenin ışını Body-Worn Cihazlarında, Wireless Body Area Network (WBAN) kullanmak için elektromanyetik radyasyonun etkilerini insan vücuduna azaltmak için arzu edilir. Bu halde, kullanımda olan geniş bantlı Planar Monopole gibi UWB antenlerin çoğu Omni Directional radyasyon deseni var.İlgi uygulama sağlıklı ve malign doku arasındaki dielektrik özelliklerinın farkını açıklayarak mikrodalga meme kanseri tespit edilmesidir. Farklı Yönlü Anten türleri vardır. Horn ya Vivaldi gibi antenlerde, antenin boyutu istenen bir doğrultuda büyük olması durumunda direktivite elde edilebilir. Mikrodalga meme görüntüleme için fiziksel ve radyasyon özelliklerine göre sınıflandırılabilen genellikle üç tip (dipol, slot ve monopole) Kompakt geniş bant yönlü antenler sunulmuştur. Diğer tipleri de, direktivite elde etmek amacıyla antende kavite ya da arkasında koruyucu ve ya emici malzeme kullanılır. Ancak bu gibi yaklaşımlar kullanılarak anten boyutu veya antenin verim azalması gibi üretim sürecinde bir komplikasyon ya arttırma neden olur. Ancak bu gibi yaklaşımlar kullanılarak antenın boyutu arttırma veya verim azalması gibi sorunlar ve üretim sürecinde bir komplikasyona neden olur. Radar tabanlı meme kanseri tespiti için 2-4 GHz frekansında çalışan kompakt bowtie anten veya 3.4-9.6 GHz frekansında çalışan geniş bantlı tek kutuplu anten yakın alanda mikrodalga görüntüleme için sunulmuştur. Geleneksel slot anten gibi bazı diğer yönlü antenler de sunulmuş, ancak bir dezavantaj olarak sınırlı bir çalışma frekans aralığı var. Diğer tarafta vivaldi tip antenler de iyi bir bant genişliği ve yönlü radyasyonları var. Özel tipte çember patchlı L-şekilli veya parabolik şeklınde ground sayfalı monopol mikroşerit antenler, mikrodalga görüntüleme sisteminde kullanılmak için sunulmuştur. Bu çalışmalarda ground sayfasının iyileştirmesini anten kazancı ve direktivitesinin performansını nasıl etkilediği ve optimize etmesini gösteriyor. Monopol mikroşerit antenler popüler ve fabrikasyon ve özellikleri ve küçük boyutu ve mikroşerit teknolojinin diğer avantajları kolaylığı nedeni ile.Bizim çalışmalar için parabolik şeklinde yansıtıcı ground sayfalı monopol türü mikroşerit anten göz önüne alınmıştır.Bu Tez bu uygulama için modifiye tasarım olarak, gerekli geniş bant üzerinden çalışabilen bir parabolik şeklinde yansıtıcı ground sayfalı yönlü monopol anten sunuyor. Bu çalışmada, ground sayfasının antenin istenen yönsel özellikleri elde etmek üzerinde etkisi gösterdiği ve artırıldı.Bu tezin amacı, özellikle mikrodalga meme kanseri görüntüleme gibi yakın yüzey ve yakın alanda ölçüm uygulamalarında , kullanımı uygun yeni bir modifiye anten yapısı tasarlamaktır. Antenin Ground Sayfasi ekseni substrat diyagonalının yönü boyunca uzatılmış simetrik bir parabolik eğriden oluşur. Direktivite, ground sayfanın parabolünün eksenini substratin çaprazında yönlendirmek ile, daha sonra ground sayfasında parabolik yuvaları ekleyerek iyileştirilmiştir. Ground düzlem içinde parabolün eksenini, kare substrat diyagonalın yönü boyunca uzatmak ile ground sayfasının yeteneğine doğru ve simetrik bir yansıtıcı olarak artıyor. Ayrıca ground sayfasında yuva ekleyerek oluşturulan ikinci kenarlar kazanç ve direktivite artmasına neden olup ek bir reflektör gibi davranır.Sunulan düzlemsel anten 50 ? mikrostrip-beslemeli bir disk-monopoldan oluşur. Tercih edilen bant genişliğinde antenin kazanç ve büyüklüğü arasında bir trade-off korumak için, ?r = 4.4 dielektrik sabiti olan 50 mm boyutlarında kare FR4 taban üzerinde tasarlanmıştır. Dielektrik ve iletken tabakaların kalınlıkları, sırasıyla, 1.6 milimetre ve 35 mikrometredir. Hem simülasyonları ve hem ölçümleri önerilen antenin Frekansa karşı stabil bir ışıma olduğunu onaylandırır. Antenin empedans bantı 4-9 GHz frekans aralığı kapsıyor. Ölçülen HPBW aynı frekans aralığında 54-22 derece arasındadır. Önceki monopoller ile kıyasladığında 4-9GHz bir frekans aralığında, 5-15 derece direktivite ve 1.1-3.1 dBi kazanç iyileştirildiği teyit edilir. Anten kazancı 8 GHz frekansında 10 dBi kaldırdı. Antenin ışıma yönü 5-9 GHz arasında, Phi = 130 ? ve Phi = 151? arasında değişiyor, Ve bu mesele frekansa karşı iyi bir ışın kararlılığını gösteriyor. HPBW azalma nedeni ile antenin ve neticeten radar sisteminin çözünürlük parametresi artıyor. Ornek olarak 8.5 GHz te HPBW 38 dereceden 23 dereceye azalıyor, HPBW 40 % iyileşmesini gosteriyor.Ek bir çalışma olarak, mikroşerit teknolojisinde başka bir yeni kompakt yönlü monopol anten de sunulmuştur. Bu antenin boyutları oldukça geleneksel yönlü antenler ile karşılaştırıldığında küçülmüştür. Bu antenin kazancı istenilen frekanslarda 5 dBi kadar artırılmıştır. Antenin yansıtma katsayısı bant genişliği 5-9 GHz arasındaki frekansları kapsar. Küçültülmüş boyut ve antenin iyi yönlü karakteristiği, mikrodalga görüntüleme sistemleri ve radar uygulamalarında kullanmak için uygundur.
  • Öge
    Yapay açıklıklı radar görüntüleme algoritmalarının interpolasyon kullanmaksızın gpu üzerinde gerçeklenmesi
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Altun, Özgür ; Paker, Selçuk ; 371559 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Yapay Açıklıklı Radar (Synthetic Aperture Radar ? SAR) sistemleri, görüntülenmek istenen bir hedef veya bölge üzerine farklı açılardan geniş bandlı ve yüksek frekanslı darbeler gönderip, elde edilen yansımaların sentezlenmesi ile yüksek çözünürlüklü görüntü elde edilmesi için dizayn edilirler. SAR sistemlerinde görüntünün elde edilebilmesi için gönderilen geniş bandlı darbelerin toplanarak çözümlenmesi ve dijital olarak işlenmeye hazır ham verinin elde edilmesi gerekmektedir. Elde edilen ham veri içerisinde genlik ve faz değerleri bulunan iki boyutlu bir matris olarak ifade edilmektedir. ?Iki boyutla ifade edilen ham verinin boyutlarından biri görüntüleme işlemi sırasında radarın hareket doğrultusu olan çapraz-menzil (azimuth) doğrultusunu, diğeri ise platformun hareket doğrultusuna dik olan menzil (range) doğrultusunu temsil etmektedir. Azimuth ve range doğrultularında elde edilen veriler, elde edilecek görüntünün çözünürlüğünün arttırılması hususuna doğrudan etki eden parametrelerdir. SAR görüntüleme sistemlerinde, radar tarafından toplanan ve içerisinde hedefe gönderilip geri alınan işaretlerin genlik ve faz bilgilerini içeren iki boyutlu ham veri dijital olarak işlenerek görüntüye çevrilirler. Bu amaç doğrultusunda geliştirilen SAR görüntüleme algoritmaları SAR sistemi tarafından sunulan ham görüntü verilerini hem range hem de azimuth ekseninde işleyerek sonuç görüntüsünün oluşmasını sağlarlar. SAR görüntüleme algoritmaları Fourier dönüşümleri, bir boyutlu veya iki boyutlu filtreleme operasyonları ve interpolasyon adımlarından oluşmaktadır. Interpolasyon sürecinin uygulanması bilinmeyen bir noktanın tahminine dayalı olduğundan uygulama sonucunda belirli bir oranda hata görülmektedir. Buna göre algoritma içerisinde kullanılan interpolasyonun çeşidine göre radar görüntüsünün kalitesi de değişmektedir. SAR görüntüleme algoritmalarında interpolasyon işlemine ihtiyaç duyulmasının iki temel sebebi bulunmaktadır. Bunlardan birincisi kartezyen olmayan noktalarda elde edilen verilerin, kartezyen noktalar üzerine taşınmasını sağlamaktır. Diğeri ise, azimuth ekseninde yapılacak olan işlemlerin range ekseninde yapılan işlemlere bağımlı olmasından dolayı ayrıştırılamaması ve interpolasyon gibi bir dönüşüm sürecine ihtiyaç duyulmasıdır. Yapılan tez çalışması kapsamında, SAR görüntüleme algoritmalarının uygulanmasından sonra elde edilen görüntünün üzerindeki hata miktarının minimum seviyeye indirilmesi ve doğruluğun arttırılması için algoritma akışında yer alan interpolasyon sürecinin kaldırılarak yerine eş değer bir operasyon olarak düzenlenen Paralel Ayrık Fourier Dönüşümü (Parallel Discrete Fourier Transform ? P-DFT) operasyonunun uygulanması sağlanmıştır. Ayrık Fourier Dönüşümü?nün paralel olarak işletilmesi Grafik?I şlem Birimi (Graphical Processing Unit ? GPU) üzerinde gerçekleştirilmiş ve sonuçların Merkezi ?I şlem Birimi (Central Processing Unit ? CPU) üzerinde yapılan paralelleştirme ile karşılaştırılması sağlanmıştır. Yapılan tez çalışması Range Doppler Algoritması (Range Doppler Algorithm ? RDA) içersinde bulunan menzil hücre göçü üzeltmesi adımı üzerinde ve Bilgisayar Destekli Tomografi (Computer Aided Tomography ? CAT) algoritmasının işletimi sırasında kutupsal koordinat sisteminden kartezyen sisteme dönüşümün sağlandığı adım üzerinde uygulanmıştır. Yapılan test çalışmalarında RDA ve CAT algoritmaları hem interpolasyon hem de P-DFT kullanılarak gerçeklenmiştir. RDA ve CAT algoritmalarının interpolasyon ve P-DFT kullanılarak gerçeklenmesi işlemi de hem CPU hem de GPU üzerinde ayrı ayrı olarak gerçeklenmiştir. Bu işlemler sonrasında paralel olmayan çözüme göre zaman yönünden avantaj sağlamıştır. Bunun yanısıra interpolasyon uygulanmasının sonucunda elde edilen görüntü üzerine etkiyenbozulmalar açıkça görülmektedir. Bu kapsamda P-DFT?nin hem CPU hem de GPU üzerinde işletilmesi paralel interpolasyon uygulaması sonuçlarına göre hem zaman hem de doğruluk yönünden avantaj sağlamıştır. Ayrıca görüntüde bulunan veri sayısının artmasıyla oluşturulan uygulamanın daha hızlı sonuç üretilmesi bağlamında GPU üzerinde P-DFT uygulaması zaman yönünden büyük avantaj sağlamaktadır.
  • Öge
    Yapay açıklıklı radar görüntülerinde hareketli hedef tespiti
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Yusufoğlu, Murat Hakan ; Kartal, Mesut ; 371567 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Günümüzde gerçekleştirilen birçok uygulamada yapay açıklıklı radar (YAR) sistemlerinden yararlanılmaktadır. Bu sistemlerin sağladığı yüksek çözünürlüklü görüntüler kullanılarak belirli bir yeryüzü bölgesini uzaktan görüntüleme, bölge içinde hareketli hedef izleme ve görüntü analizi gibi uygulamalar başarılı bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir.YAR sistemleriyle elde edilen görüntüler içindeki hareketli hedeflerin tespit edilmesi son zamanlarda üzerinde sıkça çalışılan bir konudur. Bu tez çalışmasında, elde edilen YAR görüntüleri içindeki hareketli hedeflerin tespit edilmesiyle ilgili iki yeni yöntem önerilmiştir.Önerilen ilk yöntemde (Yöntem I) yapay açıklıklı radar görüntüleri içindeki hareketli hedeflerin tespiti ve hareket parametrelerinin çıkartılması için yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Önerilen algoritma ile hem menzil hem de azimut yönünde hareket eden hedefler tespit edilebilmektedir. Buna ilave olarak tespit edilen hareketli hedefin hız ve hareket doğrultusu gibi hareket parametreleri yüksek doğrulukla hesaplanabilmektedir.Bu yöntemde hedefin azimut yönündeki hareketi kesme ortalaması algoritmasıyla; menzil yönündeki hareketi ise alt açıklık algoritmasıyla tespit edilmektedir. Bu iki algoritmanın birbirinden bağımsız olarak çalışabilmesi hedef tespitinin menzil ve azimut için aynı anda paralel olarak yapılabilmesini sağlar. Ayrıca veriler bağımsız olarak işlenebildiği için elde edilen sonuçların doğruluğu ve kararlılığı yüksektir.Önerilen ikinci yöntemde (Yöntem II) YAR görüntüsü içindeki hareketli hedeflerin tespiti için alt yama algoritması kullanılmaktadır. Alt yama algoritması literatürdeki mevcut uygulamalarda görüntü çözünürlüğünü arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Ancak bu tez çalışmasında alt yama yönteminin görüntü çözünürlüğünü arttırmanın yanında görüntü içindeki hareketli hedefleri tespit edebilmek için kullanılabileceği gösterilmiştir.Bu yöntem ile hem menzil hem de azimut yönlerinde hareket eden hedefler başarılı bir şekilde tespit edilebilmektedir. Önerilen yöntemin bu çalışmada gösterilen uygulamasında ana görüntüden dört tane alt yama görüntüsü oluşturulmaktadır. Bu alt yama görüntüleri kullanılarak sistemde bulunan hareketli hedeflerin tespit edilme başarımı arttırılmaktadır. Yöntem I'de olduğu gibi görüntü içinde azimut ve menzil doğrultularında hareket eden hedefler birbirlerinden bağımsız olarak incelenebilirler. Kullanılan veriler bağımsız olarak işlenebildiği için elde edilen sonuçların doğruluk ve kararlılığı yüksektir.Önerilen her iki yöntem bilgisayar benzetimlerinde çalıştırılarak test edilmiştir. Bu yöntemlerde, hedef alanı içine yerleştirilen hareketli hedefler başarıyla tespit edilebilmiştir. Bu yöntemler kullanılarak herhangi bir yönde hareket eden hedeflerin yüksek doğrulukla tespit edilebildiği gösterilmiştir. Ayrıca her iki yöntemle hareketli hedefin görüntü içinde hareket ettiği doğrultu bulunabilmekteyken Yöntem I ile buna ilave olarak hareketli hedefin hızı da başarılı bir şekilde hesaplanabilmektedir.
  • Öge
    A block proccessing approach for doppler centroid estimation
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Tunçay, Pelin ; Kartal, Mesut, ; 371554 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Sentetik açıklıklı radarlar (SAR), sinyal işleme algoritmalarını kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntü elde eden görüntüleme radarlarıdır. Çözünürlük, diğer bir deyişle yerdeki hedeflerin ayırılabilirliği, iki şekilde ifade edilir. Bunlar hareket doğrultusundaki çözünürlük (azimut çözünürlük) ve bu yöne çapraz olan menzil çözünürlüğüdür. Radar sistemlerinde yüksek çözünürlük elde etmek için, menzil yönünde, darbe sıkıştırma yöntemi kullanılır. Darbe süresindeki kısalma daha iyi menzil çözünürlüğü sağlar. Darbe süresini kısaltmanın bazı limit değerleri vardır. Burada, sinyalin gönderilip geri alınabilmesi için gücün belli bir değerin üzerinde olması gerekir. Sinyal gürültü oranı da hesaba katılmalıdır. Menzil çözünürlüğü bütün radar sistemleri için aynıdır. SAR sistemini diğer radar sistemlerinden ayıran özelliği, hareket doğrultusundaki çözünürlüktür. Bu yöndeki çözünürlüğü iyileştirmek için anten boyunun uzun olması gereklidir. Uzun anten boyu, her ne kadar yer radarlarında elde edilebilir olsa da, kullanımı verimli değildir. Özellikle bir platform üzerine yerleştirildiğinde, bu platformu taşıyacak olan uçak veya uydunun kapasitesi yetersiz kalacaktır. SAR sistemi faz dizili antene benzer şekilde çalışır. Ancak burada çok sayıda anten elemanı kullanılmaz. SAR sisteminde uzun anten boyu, sinyal işleme algoritmaları kullanılarak sentezlenir.Değişik anten konumları sensörün hareketiyle sağlanır. Bu sentezleme işlemi için, daha kısa anten boyu gereklidir. SAR sisteminde, iki nokta arasındaki uçuş sırasında, her gönderilen darbenin yansımalarının genlikleri ve fazları kaydedilir. Bu verilerden faydalanılarak, çok daha uzun anten boyu ile elde edilebilecek çözünürlükteki görüntü oluşturulabilir. SAR sistemleri farklı modlarda çalışır. Bunlar, tarama modu, şerit görüntüleme modu ve spot ışıklandırma modu olarak adlandırılır. Bu çalışmada şerit görüntüleme modu kullanılmıştır. Bu tip SAR sistemleri, platformun ana ekseninden geçen yeryüzüne dik olan düzlemde değil, bu düzlemle arasında belli bir açı olacak şekilde, eğik aşağı ya da yukarı doğru bakarak görüntü alırlar.Şerit görüntülme radarlarında, ham veriden görüntü oluşturmak için kullanılan en yaygın algoritma Range (menzil) Doppler Algoritması'dır (RDA). Bu algoritma, darbe sıkıştırma yöntemine dayanır. Sıkıştırma işlemleri frekans bölgesinde yapılır. SAR sistemlerinde gönderilen sinyal, lineer frekans modüleli (FM) sinyaldir. Alınan ham SAR verisi, iki boyutlu matriks olarak kaydedilir. Satırlar, sensör belli bir pozisyondayken alınan menzil değerleridir. Sütun değerleri ise sensörün hareketini gösterir. Başka bir deyişle, SAR sensörünün hareketi darbe tekrarlama frekansıyla (DTF) örneklenir. Satır değerlerine menzil, sütun değerlerine azimutsinyali denilir. RDA algoritmasında darbe sıkıştırması yapmak için uyumlu filtreler kullanılır. Bu filtreler menzil ve azimut sinyali için frekans bölgesinde ayrı ayrı tasarlanır. Uyumlu filtreleri tasarlamak için bazı parametrelerin bilnmesi gerekir. Bu parametreler,alınan sinyalin frekans bölgesindeki bant genişliği ve merkez frekansıdır. Menzil sinyali için bu veriler, gönderilen sinyalden bilinmektedir. Azimut sinyali için bu parametrelerin bulunması daha karışıktır. Alınan sinyal Doppler etkisinden dolayı kaymıştır. Bunun nedeni platformun hareketinden dolayı sensörün hedefe göre bağıl hızı değişir ve bu da frekansı etkiler. Azimut sinyalinin merkez frekansının hesap edilmesi önemlidir. Bu frekans, Doppler merkez frekansı olarak adlandırılır ve SAR sinyal işlemede kullanılan önemli bir parametredir. Doppler merkezi SAR geometrisinden hesap edilebilir. Bunun için, sensörün konumu, yüksekliği ve hızı bilinmelidir. Bu bilgilere ulaşmak her zaman mümkün değildir. Uçakla taşınan SAR sistemlerinde, uçağın konumu, hızı sabit değildir. Hava koşulları, yeryüzü şekillerinin engebeli olması, uçağın düzgün bir doğrultuda gitmesini engelleyebilir. Uydu üzerinde taşınan SAR sistemlerinde, hareket dengeleme sistemleri,sensörün hızını, ve konumunu olabildiğince sabitlemektedir. Ancak Doppler merkezi aynı zamanda yeryüzü şekillerine de bağlıdır. Çünkü Doppler merkez frekansı hedef ile sensor arasındaki mesafeyle ilişkilidir. Bu yüzden, dağlık bir alandaki Doppler merkezi ile yükseltisi daha az olan bir bölgenin Doppler merkezi aynı olmayacaktır. Doppler merkezinin alınan veriden kestirimi çok yaygın bir metottur. Literatürde, bu konu üzerinde yapılmış birçok çalışma bulunmaktadır. Doppler kestirim yöntemleri iki başlıkta toplanmaktadır. Bunlar, temel bant Doppler merkezi kestirimi ve belirsizlik sayısı kestirimidir. Azimut sinyali darbe tekrarlama frekansıyla örneklenir ve bu durum Nyquist örnekleme kriterini sağlamaz. Çünkü azimut sinyalinin bant genişliği limitsizdir. Bu anten paterninin ana lobun dışında da ilerlemesinden kaynaklanır. Darbe tekrarlama frekansı belirlemesi sedece azimut sinyaline bağlı değildir. Antenin alış penceresine, yakın ve uzak menzil değerlerine de bağlıdır. Bundan dolayı DTF ile örneklenen azimut sinyali, bozulur ve kendini tekrar eder. Doppler merkezinin bir DTF içinde kalan kısmına kesirli veya temel bant Doppler merkezi denilir. Gerçek Doppler merkezinin hangi tekrar içinde olduğu ise belirsizlik sayısı olarak adlandırılır. Gerçek Doppler merkezi bulunmakisteniyorsa, bu iki kısımın kestirimi ayrı ayrı yapılır. Azimut yönündeki sıkıştırma işlemi için temel bant Doppler merkezinin kestirimi yeterlidir. Eğer ki menzil hücre göçü düzeltme işlemi yapılacaksa iki kısımında bilinmesi gereklidir. Temel bant Doppler merkezinin alınan veriden kestirimi için literatürde 2 yaklaşım kullanılmaktadır. Bunlardan birisi genlik temelli kestirim, diğeri ise faz temelli kestirimdir. Genlik temelli kestirimde, azimut sinyalinin güç spektrumuna bakılır. Azimut sinyalinin güç spektumu, anten paterninin yerdeki nokta hedeften yansıyan sinyalle konvolüsyonudur. Anten paterninin maksimum noktasına denk gelen frekans değeri Doppler merkezini verir. Bundan dolayı güç spektrumundan anten paterni kestirilmeye çalışılır. Öncelikle azimut sinyali üzerinde Fourier dönüşümü uygulanır ve güç spektrumu hesaplanır. Tek bir menzil değeri için hesaplanan spektrum anlamsızdır. Ancak diğer menzil değerlerinin spektrumları toplanırsa, ortalama alma işlemi ile Gauss eğrisine benzer bir spektrum elde edilir. Ortalaması alınmış spektum alçak geçiren filtreden geçirildiğinde,yüksek frekanslı gürültü ve hedeften yansıyan sinyaller bastırılır ve yavaş değişen anten paterni elde edilir. Bu paternin maksimum noktasının frekans değeri Doppler merkez frekansını verir. Bu işlem bazı çalışmalarda ham veri üzerinde uygulanırken, bazı çalışmalarda ise menzil sıkıştırılması yapılmış veri üzerinde uygulanmıştır. Faz temelli kestirimde ise iki azimut örneği arasındaki faz farkıbu yöntemin temelini oluşturur. Bu yönteme faz artışı da denir. Azimut örnekleri arasındaki ortalama çapraz korelasyon katsayısı hesaplanır. Bu katsayının açısı temel bant Doppler merkezi ile doğru orantılıdır. Literatürdeki çalışmalar, Doppler kestirimini verimli bir şekilde gerçekleştirmektedir. Ancak görüntünün merkezinden uzaklaştıkça, görüntüde bozulmalar meydana gelmektedir. Bunun sebebi, Doppler merkezinin tüm veri seti için hesaplanmasıdır. Bu durumda Doppler merkezi tüm veri için ortalama bir değer alır. Bu tezde yapılan çalışma alternatif bir yöntem olup, bu hataları olabildiğince en aza indirger. Metot, veri setini parçalara bölerek ayrı ayrı işleme ilkesine dayanır. Böylece, her alt bölgenin merkezi ayrı hesaplanacağından dolayı doğruluğu daha yüksek olan bir kestirim yapılabilecektir. Bu yöntemde, öncelikle ham veri uygun parçalara ayrılır. Menzil Doppler algoritması her parça için ayrı ayrı uygulanır. Her parça, kestirimi yapılan kendi Doppler merkeziyle işlenir. Bu yöntemin en önemli özelliği, tüm veri işlendiğinde görüntünün merkezinden uzakta olan kısımlarda görünmeyen hedeflerin, o bölgeye ait verinin alt bölgesi işlendiğinde görünür hale gelmesidir. Diğer önemli özelliği ise işleme yükünün azalmasıdır. Bütün veri işlendiğinde işleme süresi çok uzundur. Ancak verinin boyutları küçüldüğünde işeme süresi kısalır. Eğer ki bölgenin tamamı ile ilgilenilmiyorsa, daha ufak bir kısmıyla ilgileniliyorsa, bütün veriyi işlemeye gerek kalmayacaktır. Daha kısa bir sürede, ihtiyaç duyulan alan işlenerek hem zamandan tasarruf edilir hem de doğruluğu daha iyi olan görüntü elde edilir. Bu yöntemde en çok dikkat edilmesi gereken kısım, alt bölgelerin seçimidir. Aynı yükselti grubuna ait olan kısımlardan bir alt bölge oluşturulabilir. Örneğin, dağlık bir alan ile deniz bölgesi birlikte alınırsa, burada kestirimi yapılan Doppler merkezi iki alan için de doğru sonuç vermeyecektir. Düzeltilmeye çalışan kısımlar, bu etkiden dolayı daha çok bozulabilirler. Bu yüzden, dağlık alanları, yerleşim bölgelerini, su ve deniz gibi alanları mümkün olduğunca ayrı parçalarda işlemek en doğru sonucu verecektir.