Kategori: Ulusal Bildiriler

DIFAR sonoboyu üzerinde bulunan 1 yönsüz ve 2 yönlü hidrofonlar tarafından alınan analog sinyaller birleştirildikten sonra ham veri olarak VHF haberleşme yardımı ile gerçek zamanlı olarak aktarılmaktadır. Bu sonoboylar yapısı gereği iletilecek verinin bant genişliği asgari 20 KHz’dir. Bu çalışmada bant genişliğini düşürmek amacı ile ham verinin işlenerek her bir frekans binine ait açı değerini ileten ve sergileyen sistem önerilmiştir. ZYNQ tabanlı gerçekleştirilen sistem ile deniz testlerinde 1 Hz frekans çözünürlükte hesaplanan kerteriz değerleri doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar sonoboy verilerinin işlendikten sonra iletimi ile düşük bant genişliği kullanımı sağladığını ve güç tüketimini azalttığını göstermiştir.

Teknoloji ile beraber hızla gelişen görüntü algılayıcıları, akıllı telefonlardan insansız araçlara kadar pek çok alanda kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle insansız araçlar gibi aynı anda pek çok görüntüyü işlemek zorunda olan sistemler yüksek miktarda işlem gücüne ihtiyaç duymakta ve bunun için pahalı donanımlar kullanmaktadırlar.
Bu çalışmada yüksek işlem gücüne sahip uygulamalarda kullanılması için düşük maliyetli FPGA aileleri üzerinde çalışabilecek temel görüntü işleme uygulamalarının IP çekirdek olarak FPGA tabanlı gerçeklenmesi anlatılmıştır. IP çekirdek ile görüntü üzerinde aynalama, ters çevirme, negatifleme, eşikleme, parlaklık ve karşıtlık arttırma/azaltma işlemlerini kullanıcılar tarafından rahatlıkla gerçekleştirilebilmektedir. IP çekirdek platform bağımsız olarak tasarlanmıştır. Sentez sonuçları Xilinx firmasının Spartan 7 FPGA’sı referans alınarak verilmiştir. Elde edilen sonuçlar geliştirilen IP çekirdeğinin düşük donanım maliyetine sahip olduğunu göstermektedir.

K-means algorithm is one of the clustering algorithms that increase in popularity day by day. The intensive mathematical operations and the continuous increase of the data size while clustering on large data using the K-means algorithm prevent the algorithm from operating at high performance. Therefore, the K-means algorithm that works on large data needs to be implemented on very fast hardware. FPGAs capable of parallel processing can be mathematically processed much faster than traditional processors. Therefore, realization of algorithms that require intensive mathematical computations such as K- means using FPGAs is of great importance for the performance of applications.
In this study, an architecture is designed on the FPGA for the K-means algorithm and the accuracy and efficiency of the generated architecture are compared with the software applied in the standard processor and the performance is tested. When the results are examined, it is seen that the FPGA gives an average of 100X faster results than the standard processor.

Bu çalışmada, Sualtı Akustik Modelleme sistemi için Genel Araç Kutusu’nun kapasitesi, tasarımı ve performansı anlatılmaktadır. GT-Aqua, çeşitli yayılım modelleri yardımıyla su altı akustik yayılımını analiz eden bağımsız bir yazılım aracıdır. GT-Aqua genel kaynak tanımı sağlar ve kullanıcıya ayrıntılı sualtı çevre modeli tanımlama olanağı tanır. Işın izleme algoritmaları ile sistem, sesin 2D yönüne dayanan kaynaktan nasıl ilerlediğini ve iletim kaybını hesaplar. Ayrıca Modelin performans analizi sonuçları detaylarıyla birlikte verilmiştir.

Bu bildiride, ultrasonik mesafe ölçümünün doğruluğunu arttırmak için ses dalga hızının ortam sıcaklığına
göre değişiminden yararlanılmıştır. Ortamın sıcaklık değişimine göre hava yoğunluğu değişmektedir, bu da ses hızında değişiklik oluşturmaktadır. Buna rağmen ultrasonik ses dalgaları kullanarak mesafe ölçen sistemlerin çoğu ses hızını sabit olarak kabul etmektedir. Bu çalışma ile birlikte ortam sıcaklığına bağlı olarak uyarlanır şekilde mesafe ölçümü yapılarak, daha düşük hata ile çalışan bir sistem önerilmektedir. Deneysel çalışmada, ortam sıcaklığının sürekli olarak değişebileceği fiziki bir alan oluşturularak, yerleşim planı ve uzaklıkları belirli farklı ölçümler yapılmıştır. Bu koşullarda, yüksek hassasiyetli sensör kullanılarak
ortam sıcaklığı hesaplanmıştır ve hesaplanan sıcaklık değerindeki ultrasonik ses hızı bulunmuştur. Bulunan ses hızı ile işlem tekrarlandığında, ölçüm doğruluğunun arttırıldığı gözlemlenmiştir.

Örgülü tarama tekniği (interlacing) ile alıcı birime gönderilen veri miktarının azaltılmasıyla yüksek çözünürlüklü video sistemlerinin düşük maliyetle gerçeklenmesini sağlamaktadır. Örgülü tarama sistemlerinde görüntünün alıcı birimde oluşturulması önem arz etmektedir. Bu çalışmada örgülü tarama ile alıcı birime aktarılan görüntülerin tekrar elde edilmesi işlemi (de-interlacing) kenar bağımlı ara değerleme yöntemi kullanılarak FPGA tabanlı donanımsal gerçeklenmiştir. Uygulama VHDL donanım tanımlama dilinde kullanılarak Altera Cyclone-II FPGA’sı üzerinde donanımsal gerçeklenmiştir. Çalışmada tekrarlı verilerin tekrardan okunmaması sağlanarak zaman kaybının önüne geçişmiştir. Gerçekleme kullanılan FPGA’da %3’lük alan kaplamıştır.

Günümüzde harcanabilir algılayıcı (sonobuoy) ile deniz taşıtlarının tespiti, sinyal analizi ve sınıflandırma süreçleri yüksek kapasiteli, büyük hacimli sinyal işleme donanımlarıyla platformda, operatör tarafından yapılmaktadır. Daha küçük hacimli ve şamandıraya entegre gömülü donanıma haiz GATAS sistemi, kıyıda veya deniz taşıtında konuşlandırılmış olan alıcı birime ham veri iletmek yerine deniz taşıtlarının tespit, sınıflandırma ve hareket yön bilgilerini (referans hidrofona göre yön açısı, manyetik kuzey açısı) ve şamandıranın konum bilgisi ile tarih/zaman bilgilerini iletmektedir. Böylece alıcı birime aktarılacak veri miktarını azaltmakla birlikte alıcı birimde analiz donanımı ve operatör gereksinimini ortadan kaldırmaktadır.

Bu çalışmada, deniz taşıtlarının sualtı ortamına yaymış oldukları motor, pervane, gövde titreşimi gibi nedenlerle meydan gelen ve deniz taşıtına ait iz bilgilerini taşıyan akustik işaretlerin ortam gürültüsünden ayrıştırılarak deniz taşıtına ait öznitelik bilgilerinin çıkartılma işleminin FPGA tabanlı donanımsal gerçeklenmesi anlatılmıştır. Kullanılan yöntemde LOFAR  (Low Frequency Analysis and Ranging, Düşük Frekansda Analiz ve ölçüm) analiz yöntemi ile düşük frekans bandında  meydana gelen hareketliliklerin analizi yapılmaktadır. Sabit Yanlış Alarm Oranı (SYAO) tabanlı eşikleme yöntemi kullanılarak iz bilgilerinin ortam gürültüsünden ayrıştırılma işlemi yapılmıştır. Öznitelik çıkarım işlemleri Artix 7 xc7a100tcsg324-1  FPGA’sı üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Deniz taşıtlarının sualtı ortamında yaydıkları akustik gürültüler, kaynaklarına göre platform içinde ve platform dışında olmak üzere iki grupta incelenebilir. LOFAR (Low Frequency Analysis and Recording) analizi ile platform içerisindeki periyodik gürültü kaynakları incelenebilirken, DEMON (Detection of Enveloped Modulation on Noise) analizleri ile de platform dışında meydana gelen pervane gürültüleri incelenebilmektedir. Bu çalışmada sualtı akustik sinyallerini pasif olarak dinleyen bir sistem üzerinde LOFAR ve DEMON analizleri yapılarak çıkarılan özniteliklerin kullanımıyla platform sınıflandırması yapabilen bir akıllı karar mekanizması tanıtılmıştır.

Deniz taşıtlarının, sualtı akustik algılayıcıları ile algılanan sinyallerden tespit edilebilmesi amacıyla, makina/pervane gürültülerini ortam gürültüsünden ayrıştırmak gerekmektedir. Bu işlemleri yapabilmek için özellikle gerçek zamanlı çalışan ve enerji kısıtlı sistemlerde, işlemsel karmaşıklığı düşük olan kestirim yöntemlerinin kullanılması tercih sebebi olacaktır. Literatürde önerilen eşikleme tabanlı yöntemlerden, hesaplama karmaşıklığı en düşük olanlardan biri olan Sabit Yanlış Alarm Olasılığı (SYAO) tabanlı eşikleme yöntemi, yanlış alarm olasılığı korunurken tespit olasılığını en yüksek seviyeye çıkarmayı amaçlamaktadır. SYAO tabanlı eşikleme, kaynak sinyalleri ortam gürültüsünden ayırmak için gerekli olan eşik değerini belirlemektedir. Bu çalışmada, eşik değerinin sağlanması için Sıralı İstatistik ve Hücresel Ortalamalı Sabit Yanlış Alarm Olasılığı tabanlı eşikleme teknikleri kullanılmıştır. Bu teknikler kullanılarak, deniz taşıtlarına ait iz bilgileri ortam gürültüsünden ayrıştırılması gösterilmiştir.