1,721,042 research outputs found
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Zaman Frekans Analiz Yöntemleri ile İmha Değerlendirme
No full textKill assessment is an capability that evaluates the success or failure of a missile interception of a threat by providing the basis for further decisions in a defense system. The most important advantage of the assessment is to reduce the costs of the defense system by reducing the number of missiles that will be fired to destroy a threat. The need for an assessment for small ranges is much less with respect to long ranges because assessment can be made visually by the operator in small ranges . In long ranges, the fact that the kill or miss point is too far from the observation point causes the need for a separate algorithm to make the assessment.
In this study, radar data was used as input of assessment and since there is no radar data of the moment of kill in the literature, the study started with a simulator design and that produces synthetic radar data for different miss and kill scenarios. In order to detect both the range and speed of the air targets, pulse Doppler searching radar was based on. Pulse compression methods were compared to increase range resolution performance, and the linear frequency modulation pulse compression method was decided by evaluating the advantages and disadvantages. LockHeed Martin's RRP-117 Radar is referenced in the technical data used in the simulator.
For the processing of radar data, some of the time-frequency analysis methods were compared based on couple of parameters such as resolutions and computation time. The studies about Ambiguity Analysis in the literature are summarized by emphasizing the similarity with the Wigner Ville distribution, which was chosen as the favorite time frequency method.
Matched filter, Wigner Ville distribution and ambiguity analysis signal processing methods were compared by using example target signals. As a result of processing, it is aimed to obtain delay and Doppler frequency, so range and speed, of the air targets detected by the radar. It was decided to use ambiguity functions in the study due to the distortions in the matched filter output in the presence of a moving target, the interferences encountered in the use of Wigner Ville and the loss of resolution performance caused by the filtering used to prevent interference.
In order for the thresholding to be adaptive, the CFAR algorithm was applied to the ambiguity function outputs and feature matrices were extracted on the scenarios by applying feature extraction algorithms to these outputs. Analysis graphs were drawn using noiseless and noisy environment assumptions and interpreted in the performance tables considering the detection rate and accuracy parameters in order to assess kill. Also these feature matrices were given as input to the another thesis work in order to give the kill assessment decision using machine learning and deep learning methods.
The analysis graphs provided the representation of the reflected radar signals of the air targets in the delay and Doppler frequency domains and made it possible to make some assumptions about miss/kill scenarios. For example, it has been interpreted that reflections with varying delay values at the same Doppler values may belong to the same target, while reflections with reduced delay difference values at two different Doppler values may be two targets converging to each other. It has been evaluated that after the point where the delay difference between the two targets is minimum, the increase in the delay differences without the change in the Doppler values may be a result of the miss scenario. Also after same point, revealing of more than two air targets with different Doppler and delay values may be result of the kill scenario.
In the noiseless environment assumptions, only the errors arising from the analysis were emphasized, and in the noisy environment assumptions, first, the effect of the different antenna gains, so indirectly SNR value, and after the effect of thresholding on the analysis was compared and interpreted due to the CFAR application applied for different false alarm rates. In this way, it was concluded that with the selection of an appropriate false alarm rate, the kill assessment evaluation can be made with the analysis graphics extracted from the radar signals.İmha değerlendirme, bir savunma sisteminde tehdidin mühimmat tarafından önlenmesinin başarı veya başarısızlığını değerlendiren, sonraki işlemler için temel sağlayan bir karar, bir yetenektir. Değerlendirmenin en önemli amacı bir tehdidin yok edilmesi için ateşlenecek olan füze sayısını azaltarak savunma sistemlerinin maliyetlerini azaltmaktır. Yakın menzillerde aynı amaçla kullanılmak üzere bir imha değerlendirme ihtiyacı uzun menzillere göre çok daha azdır. Çünkü bu değerlendirme operatör veya ilgili kişiler tarafından manuel yapılabilmektedir. Uzun menzillerde ise imha veya ıskalama noktasının gözetleme noktasından çok uzakta olması değerlendirmenin yapılabilmesi için ayrı bir algoritmaya ihtiyaç duyulmasına sebep olmaktadır.
Çalışmada gerekli analizin girdisi olarak radar verisi kullanılmasına karar verilmiş ve literatürde imha anına ait radar verisine ulaşılamadığından çalışmaya, farklı ıskalama ve imha senaryoları özelinde yapay radar verisi üreten bir simülatör tasarımı ile başlanmıştır. Hava hedeflerinin hem mesafe hem de hızlarının tespit edilebilmesi için birincil radarlardan darbe-Doppler radar tipli arama radarları esas alınmıştır. Menzil çözünürlük performans artırımı için darbe sıkıştırma yöntemleri karşılaştırılmış, avantaj dezavantajları değerlendirilerek lineer frekans modülasyonlu darbe sıkıştırma yönteminde karar kılınmıştır. Simülatörde kullanılan teknik verilerde LockHeed Martin'in RRP-117 radarı referans alınmıştır.
Simülatör çıktısı yapay radar verilerinin işlenmesi için öncelikle bazı zaman frekans analiz yöntemleri çözünürlük, hesaplama hızı gibi parametrelere dayandırılarak karşılaştırılmıştır. Belirsizlik analizinin, favori zaman frekans yöntemi seçilen Wigner Ville dağılımı ile olan benzerliği vurgulanarak literatürdeki çalışmaları özetlenmiştir.
Uyumlu filtre, Wigner Ville dağılımı ve belirsizlik analizi yöntemleri örnek hedef sinyalleri üretilerek sinyal işleme yöntemleri karşılaştırılmıştır. İşleme sonucu hedeflere ait radar tarafından tespit edilen gecikme ve Doppler frekanslarına, dolayısıyla da menzil ve hız değerlerine ulaşılması hedeflenmiştir. Hareketli hedef varlığında uyumlu filtre çıkışındaki bozulmalar, Wigner Ville kullanımında karşılaşılan girişimler ve girişimlerin engellenmesi için kullanılan filtrelemenin neden olduğu çözünürlük performans kayıpları sebepleri ile bu çalışmada radar belirsizlik analizi kullanılması kararı alınmıştır.
Eşiklemenin uyarlanabilir olması için belirsizlik fonksiyon çıktılarına CFAR algoritması uygulanmış ve bu çıktılara öznitelik çıkarma algoritmaları uygulanarak senaryolar bazında öznitelik matrisleri çıkarılmıştır. İmha değerlendirmenin yapılabilmesi için öznitelik matrisleri kullanılarak analiz grafikleri gürültüsüz ve gürültülü ortam varsayımları ile çizdirilmiş ve performans tablolarında tespit oranı ve doğruluk parametreleri göz önünde bulundurularak yorumlanmıştır. Ayrıca bu öznitelik matrisleri makine öğrenmesi ve derin öğrenme yöntemleriyle imha değerlendirme kararının verilebilmesi için \cite{Goren2022} tezine girdi olarak verilmiştir.
Analiz grafikleri hedeflerin radar dönüşlerine ait yansımalarının gecikme ve Doppler frekansı alanında gösterimlerini sağlamış ve imha/ıskalama senaryolarına ait bazı varsayımlarda bulunabilmeyi olası kılmıştır. Örneğin aynı Doppler değerinde, gecikme değeri değişen yansımaların menzili değişen tek bir hedefe ait olabileceği, iki farklı Doppler değerinde gecikme değerleri arasındaki farkın azaldığı yansımaların ise birbirine yakınlaşan iki hedef olabileceği çıkarımı yapılmıştır. Birbirine yaklaştığı tahmin edilen iki farklı hedefin gecikmeleri arasındaki farkın minimum olduğu noktadan sonraki davranışın ise senaryonun ıskalama mı imha mı olduğuna dair bir fikir verebileceği değerlendirilmiştir. Örneğin bu noktadan sonra mevcut Doppler değerlerinin değişmeden gecikme değer farklarının büyümesinin bir ıskalama senaryosu olabileceği düşünülmüştür. Ya da bu noktadan sonra Doppler ve gecikme değerlerinin ilk durumdan farklı, tespit edilen hedef sayısının beklenenden fazla olmasının ise bir imha senaryosunun sonucu olabileceği değerlendirilmiştir.
Gürültüsüz ortam varsayımlarında yalnızca analizden doğan hataların vurgulanması sağlanmış, gürültülü ortam varsayımlarında da öncelikle farklı anten kazançlarının yani dolaylı yoldan SNR değerinin analize etkisi, daha sonra da farklı yanlış alarm oranı için uygulanan CFAR uygulaması sebebiyle eşiklemenin analiz üzerine etkisi karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Bu şekilde uygun bir yanlış alarm oranı seçimi ile radar sinyallerden çıkarılan analiz grafikleri ile imha değerlendirmenin yapılabileceği sonucuna varılmıştır
Dynamıc Radıo Resource Management for Radıo Access Networks By Usıng Machıne Learnıng Technıques
No full textBu tez çalışması Türk Telekom AŞ tarafından desteklenmiştir.In the next generation networks era, telecommunication area will serve any device that would leverage from being connected to environment such as household appliances, massive industrial machines, remote surgery robot, automated vehicles, etc.. Hence, the spectrum that has been used up until now, gets more crowded and not suficient to serve all these requests. In LTE which is current communication technology uses the 700 MHz - 2.7 GHz range of the spectrum where in 5G networks, 450 MHz - 6 GHz domain and 24.25 GHz - 52.6 GHz range frequencies is planned to use. In this thesis, radio admission and resource allocation process in the downlink channel of a next generation network is discussed. With the vertical industries' needs from the 5G networks, supporting all mobile service users who have different Quality of Service (QoS) requirements becomes the main challenge. To manage and satisfy the heterogeneous requirements, splitting the network into slices which have different properties (e.g., bandwidth requirements, delay tolerance, user density, etc.) can be a solution over a common physical infrastructure. Network slicing concept allows to manage and schedule the requests under the constraint of limited resources in an optimal way. The expected behavior from the admission mechanism to learn to serve the user requests which have low latency requirement with high priority. While the network is admitting these high priority users and allocate them required resources, it must provide the maximum spectrum efficiency. The problem is set on a single-cell scenario. Deep Q-learning algorithm is used as a solver to tackle this highly complex radio resource management problem instead of traditional convolutional optimization algorithms.Yeni nesil ağlar ile beraber, haberleşme altyapısı, sadece telefon, bigisayar, televizyon gibi alışılagelmiş cihazlara değil ev aletleri, kitlesel endüstriyel makineler, uzak cerrahi robotlar, kendi sürüş kabiliyetine sahip arabalar gibi çevresiyle bağlantı kurmak isteyen her türlü cihaza hizmet verecektir. Bu durumda halihazırda kulanılan raDyo spektrumunun daha da kalabalıklaşması ve yetersiz kalması kaçınılmaz olacaktır. LTE teknolojisi spektrumda 700 MHz - 2.7 GHz aralığını kullanırken 5G ağların 450 MHz - 6 GHz ve 24.25 GHz - 52.6 GHz frekans aralıklarını kullanması planlanmaktadır. Bu tez kapsamında, yeni nesil ağlardaki kullanıcıların radyoya kabulü ve kaynak tahsisi problemi ele alınmıştır. Yeni nesil ağlarda, dikey sektörlerin de oyuna dahil olmasıyla beraber haberleşme altyapısından beklentiler farklılaşmış ve birbirinden ayrıklaşmıştır. Bu ayrık haberleşme ihtiyaçlarının aynı altyapı üzerinde karşılanabilmesi amacıyla, var olan ağı, farklı özelliklere sahip dilimlere ayırmak bir çözüm yolu olarak sunulmuştur. Ağ dilimleme konsepti, benzer ihtiyaçlara sahip kullanıcıları aynı ağ diliminde gruplayarak ağdaki sınırlı kaynağın dilimlerdeki kullanımını eniyilenmiş bir şekilde yönetmeyi sağlar. Ağdan beklenilen davranış düşük gecikme ihtiyacına sahip kullanıcı isteklerine yüksek öncelikle servis verirken aynı zamanda spektral verimi enbüyütmesidir. Bu tez kapsamında, yeni nesil karmaşık ağlardaki tek hücreli bir radyo kaynak tahsisi problemine derin Q-öğrenmesi (deep Q-learning, DQL) kullanılarak çözüm aranmıştır
Resource Management Techniques For Unmanned Aerial Vehicles in Next Generation Communication System
No full textThe use of unmanned aerial vehicles as flying base stations in 5G and beyond networks has emerged as a promising solution to some of the problems faced by the terrestrial communication network. These problems include blind spots, low coverage, low service quality and sustainable service. It is anticipated that unmanned aerial vehicles can cope with these problems thanks to their high mobility, adjustable heights, and easy and quick deployment. In particular, due to the high possibility of establishing a line-of-sight link, these vehicles are expected to provide a sustainable coverage in regions with service demand such as high data rate, high reliability and low latency etc. Despite these advantages of UAV communications, there are still problems which require further research on, e.g. low flight times, optimal three-dimensional deployment, route planning and energy-efficiency. The main goal of this dissertation is to examine resource management techniques in UAV communications in order to find solutions to these problems. The topic of resource management deals with the optimization of the resources that the flying access point (UxNB) consumes to fly and communicate while performing its task. Thus, unlike the common literature, this study brings a new perspective to low flight time, route planning, optimal 3D deployment, backhaul problems and performance analysis.
First, the power dissipated by a rotary-wing UAV to fly is mathematically analyzed using the momentum and blade element theories. The results obtained show that the power spent to fly can be nearly hundreds of times higher than the power spent for communication. Therefore, flight dynamics should also be included in communication problems.
The problem of energy-efficient 3D deployment for single and multiple UAVs is discussed in different context in different chapters. First, the deployment of a single UxNB is examined in a communication scenario under flight dynamics and quality of service constraints of the ground users. Next, the deployment problem of the multiple UAV base stations that maximizes the network endurance and the coverage density in a natural disaster scenario is examined where circle packing theory is utilized. Following that, performance analysis of the airborne communication network created with different types of UAVs is presented. For the solution of the deployment problems specific to each UAV type, an algorithm that gives the suboptimal result using K-means clustering and DC programming is proposed and with the help of this algorithm, a detailed comparison framework is provided. To the best of our knowledge, this comprehensive study is the first for the UAV communications field.
Although the idea of using UAV base stations in intelligent transportation systems, which is one of the smart city applications, has been proposed before in the literature, it is the first time that in this study they are used as flying roadside units in a V2X communication scenario. In a communication scenario with the latency and the backhaul constraints, UxNB establishes the vehicle-to-infrastructure (V2I) connection as the flying roadside unit. If UAVs are used to increase the data rate in the network, the backhaul capacity of the network poses a significant limitation. In order to investigate this, the thesis discusses the energy-efficient deployment problem in an enhanced mobile broadband communication scenario. Upon analytically showing that the cost function of this problem is unimodular, a heuristic algorithm is provided to obtain the solution.
UAVs, which will operate as flying base stations, forms one of the innovative approaches in 5G technology. Hence, a UxNB network should be able to implement network slicing as well. In the last chapter of the dissertation, a communication scenario with users having different service demands is discussed. A stochastic time-averaged problem is proposed to minimize the total power consumed by the UxNB. In the proposed problem, there are two network slices where one of these slices belongs to users demanding ultra-reliable low-latency communication, and the other one represents users demanding high data rate. In this scenario, an iterative algorithm is proposed in which dynamic radio resource allocation and UxNB's route planning are jointly handled.
In summary, the analytical and numerical foundations obtained in this dissertation constitute a general framework about the design and application areas of non-terrestrial networks created by unmanned aerial vehicles, which will have an important place in wireless communication in the future.İnsansız hava araçlarının uçan baz istasyonları olarak 5G ve ötesi ağlarda kullanımı, yersel haberleşme ağının karşılaştığı bazı sorunlara ümit vaadeden bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Bu sorunların arasında, kör nokta, kapsama alanı dışında kalma, düşük servis kalitesi ve sürdürülebilir hizmet sayılabilir. İnsansız hava araçlarının yüksek hareketlilikleri, değişken yükseklikleri ve kolay kurulumları sayesinde, bu sorunlarla baş edebileceği öngörülmektedir. Özellikle, yüksek görüş hattı (line-of-sight, LoS) bağlantısı ihtimali sayesinde, bu araçlar hizmet talebi olan bölgelerde, yüksek veri hızı, yüksek güvenilirlik ve düşük gecikme gibi hizmetleri yerine getirerek sürdürülebilir kapsamayı sağlaması beklenmektedir. İHA haberleşmesinin bu avantajlarına rağmen, düşük uçuş süreleri, eniyi üç boyutlu konuşlandırma, rota planlama ve enerji verimliliği gibi araştırılmayı bekleyen sorunları mevcuttur. Bu tezin ana amacı, bu sorunlara çözüm bulmak adına, İHA haberleşmesinde, kaynak yönetim tekniklerinin incelenmesidir. Kaynak yönetimi konusu, uçan erişim noktasının (UxNB) görevini gerçekleştirirken uçmak ve haberleşmek için tükettiği kaynakların eniyilemesini ele alır. Böylelikle, bu tez çalışmasında bilinen literatürün aksine, düşük uçuş süresi, rota planı, eniyi üç boyutlu konuşlandırma, artağ sorunu ve başarım analizine yeni bir bakış açısı getirilmektedir.
İlk olarak, döner kanatlı bir İHA'nın uçmak için harcadığı gücün, momentum ve pala eleman teorileri kullanılarak matematiksel analizi yapılmaktadır. Burada elde edilen sonuçlar, uçmak için harcanan gücün haberleşmek için harcanan gücün yüzlerce kat üzerinde olduğunu göstermektedir. Dolayısıyla, uçuş dinamiklerinin de haberleşme problemlerine dahil edilmesi gerekmektedir.
Tek ve çok sayıda İHA için enerji verimli 3B konuşlandırma problemi farklı içeriklerde farklı bölümlerde ele alınmaktadır. Öncelikle, tek UxNB'nin konuşlandırılması, uçuş dinamikleri ve kullanıcıların hizmet kalitesi kısıtları altındaki bir haberleşme senaryosunda incelenmektedir. Sonrasında, çoklu İHA baz istasyonlarının oluşturduğu ağın çalışma süresini ve kapsama alanı yoğunluğunun enbüyütüldüğü bir doğal afet senaryosunda daire paketleme teorisinden faydalanılmıştır. Bunun yanında, farklı İHA tipleri ile oluşturulan havasal haberleşme ağının başarım analizi yapılmaktadır. İHA tipine özgü konuşlandırma problemlerinin çözümü için, K-means kümeleme ve DC programlama kullanılarak eniyiye yakın sonuç veren bir algoritma önerilmektedir ve bu algoritmanın yardımıyla detaylı bir karşılaştırma çevçevesi sunulmaktadır. Bilindiği kadarıyla burada yapılan kapsamlı çalışma İHA haberleşmesi alanı için ilktir.
Akıllı şehir uygulamalarından olan akıllı ulaşım sistemlerinde İHA baz istasyonlarının kullanılması fikri literatürde daha önce ortaya atılmışsa da ilk kez bu çalışmada, bir V2X haberleşme senaryosunda uçan yol kenarı birimi olarak kullanımı gerçekleştirilmiştir. Gecikme süresi ve artağ kısıtının olduğu bir haberleşme senaryosunda, UxNB, uçan yol kenarı birimi olarak araçtan altyapıya bağlantısını kurmaktadır. Eğer İHA'lar ağdaki veri hızını arttırmak için kullanılacaksa, ağın artağ kapasitesi önemli bir sınır teşkil etmektedir. Bu sorunun araştırılması adına, tezde, yükseltilmiş mobil genişbant haberleşme senaryosunda enerji verimli konuşlandırma problemi ele alınmaktadır. Bu problemin maliyet işlevinin analitik olarak tek modlu olduğu gösterilerek buluşsal bir algoritma çözümü elde etmek adına sunulmaktadır.
Uçan baz istasyonu olarak çalışacak olan İHA'lar, 5G teknolojisindeki yenilikçi yaklaşımlardan birini olarak ortaya çıkmaktadır. Bununla birlikte, bir UxNB ağı, ağ dilimleme işlemini de uygulayabilmelidir. Tezin son bölümünde, farklı hizmet talepleri olan kullanıcıların bulunduğu bir haberleşme senaryosu ele alınmaktadır. UxNB'nin harcadığı toplam gücü enküçültmek isteyen stokastik zaman ortalamalı bir problem önerilmektedir. Önerilen problemde, dilimlerden birinde ultra güvenli düşük gecikmeli haberleşme talep eden kullanıcıların olduğu ve diğerinde yüksek veri hızı talep eden kullanıcıların olduğu iki ağ dilimi bulunmaktadır. Bu senaryoda, dinamik radyo kaynak tahsisinin ve UxNB'nin rota planının ortaklaşa yapıldığı yinelemeli bir algoritma önerilmektedir.
Özetle, bu tezde elde edilen analitik ve nümerik bulgular, gelecekte, kablosuz haberleşmede önemli bir yere sahip olacak insansız hava araçları ile oluşturulan yersel olmayan ağların tasarımında ve uygulama alanları hakkında genel bir çerçeve oluşturmaktadır
Otomatik Modülasyon Tanıma Algoritmalarının Geliştirilmesi ve Uygulanması
No full textRecognizing features of a signal such as phase, amplitute or modulation type without being noticed by transmitter is called automatic modulation recognition and it is independent from any operator.There are two basic methods for automatic modulation recognition. First one is likelihood based methods second one is feature based methods.During this project, feature based methods are used because feature based methods are more proper for calculations.In this thesis, analog and digital modulation signals are considered.Besides using the higher order cumulants;keyfeature extractions are done by using the characteristics of signals such as instant phase, amplitute and frequency.The feature sets are acquired from different noisy systems,classified by using several classifiers. These classifiers are support vector machines which use keyfeatures,decision trees which use thresholds are obtained from features and hybrid classifier which is combination of decision tree and support vector machines.Bir vericinin yaydığı sinyale ait modülasyon türü, faz, genlik gibi özellikleri;vericiye fark ettirmeden ve operatörden bağımsız olarak tanıma işlemine otomatik modülasyon tanıma denir.Modülasyon tanıma işlemi temel olarak ikiye ayrılır: Olabilirlik tabanlı yöntemler ve öznitelik tabanlı yöntemler. Bu çalışmada işlem karmaşası daha az olan öznitelik tabanlı yöntemler kullanılmıştır. En iyiye yakın sonuç veren bu yöntemler için analog ve sayısal modülasyon sinyalleri ele alınmıştır. Temelbanttaki sinyallerin yüksek dereceli logaritmik momentlerinin yanı sıra; anlık genlik,faz ve frekans gibi özellikleri kullanılarak öznitelik çıkarımı yapılmıştır. Farklı gürültü içeren ortamlardan elde edilen öznitelik setlerini birbirlerinden ayırmak için çeşitli sınıflandırıcılar kullanılmıştır. Bunlar öznitelikleri kullanan destek vektör makineleri, özniteliklerden elde edilen eşik değerlerini kullanan karar ağacı yapıları ve bu iki sınıflandırıcının birleşiminden oluşan hibrit sınıflandırıcıdır
Deployment of an Unmanned Aerial Vehicle Base Station Under Flight Dynamics Constraints
No full textWithin the scope of this thesis, the efficient placement of UAV Base Stations which have gained importance in 5G and beyond communication studies are examined. The efficient placement of UAV Base Stations in the field is important in order to provide fast and accurate service to disaster areas in case of emergency or to support the fixed communication infrastructure in cases that require heavy communication traffic such as concerts and matches. In the scope of the study, aerodynamic model, air-ground channel modeling, antenna model, service quality and UAV power are taken into account. In the thesis, different scenarios are defined and a placement study that optimizes the operation time of the UAV Base Station is carried out within the scope of these scenarios. Within the scope of this thesis, the accuracy of the settlement studies has been improved by taking into account the UAV aerodynamics which has been ignored in the UAV Base Station settlement studies in the literature.ASELSAN A.Ş.1. GİRİŞ
1.1. 5G ve Ötesi Haberleşme Çalışmaları
1.2. 5G Haberleşmede İnsansız Hava Aracı Baz İstasyonları
1.3. Tezin Amacı ve Kapsamı
2. LİTERATÜRDE İNSANSIZ HAVA ARACI BAZ İSTASYON YERLEŞTİRME ÇALIŞMALARI
3. ÇALIŞMADA KULLANILAN SİSTEM MODELLERİ
3.1. Aerodinamik Model
3.1.1. Atmosfer Modeli
3.1.2. İndüklenmiş Güç
3.1.4. Profil Gücü
3.1.5. Havada Durma Gücü
3.2. Kanal Modellemesi
3.3. Anten Modeli
3.4. Servis Kalitesi
3.5. İnsansız Hava Aracı Bataryası
4. İNSANSIZ HAVA ARACI BAZ İSTASYONU YERLEŞİM SENARYOLARI VE SONUÇLARI
4.1. Çalışmada Kullanılan Değerler
4.2. RF Gönderme Gücü Göz Önüne Alınarak İnsansız Hava Aracı Baz İstasyonu Yerleşimi
4.2.1. Farklı Çevre Tiplerinin ve İnsansız Hava Aracı Baz İstasyonu Yüksekliğinin RF Gönderme Gücü Üzerine Etkisi
4.2.2. Anten Yarım-Güç Işın Genişliğinin RF Gönderme Gücü Üzerine Etkisi
4.3. İnsansız Hava Aracı Baz İstasyonu Uçuş Dinamiklerinin İncelenmesi
4.3.1. Toplam İnsansız Hava Aracı Baz İstasyonu Kütlesi
4.3.2. Pervane Yarıçapı
4.3.3. İnsansız Hava Aracı Rotor Sayısı
4.3.4. Pervane Kanatçık Sayısı
4.3.5. İnsansız Hava Aracı Batarya Sayısı
4.4. RF Gönderme Gücü ve Havada Durma Gücü Göz Önüne Alınarak İnsansız Hava Aracı Baz İstasyonu Yerleşimi
4.4.1. RF Gönderme Gücü ve Havada Durma Gücü Üzerinde Üst Sınır Olmama Durumunun İncelenmesi
4.4.2. RF Gönderme Gücü Üzerinde Üst Sınır Olma Durumunun İncelenmesi
5. SONUÇ VE YORUMLAR
6. KAYNAKLARTez kapsamında, 5G ve ötesi haberleşme çalışmalarında önem kazanmış olan İHA Baz İstasyonlarının verimli yerleşimi incelenmektedir. İHA Baz İstasyonlarının araziye verimli yerleşimi acil durumlarda afet bölgelerine doğru şekilde ve hızlı servis vermek veya konser, maç gibi yoğun haberleşme trafiği gerektiren durumlarda sabit haberleşme altyapısına uygun bir şekilde destek vermek açısından önemlidir. Çalışma kapsamında aerodinamik model, hava-yer kanal modellemesi, anten modeli, servis kalitesi ve İHA gücü hesaba katılmaktadır. Tez çalışmasında farklı senaryolar tanımlanarak bu senaryolar kapsamında İHA Baz İstasyonu operasyon süresini eniyileyen bir yerleşim çalışması yapılmaktadır. Bu tez kapsamında, literatürde yer alan İHA Baz İstasyonu yerleşim çalışmalarında göz ardı edilmiş olan İHA aerodinamiği de hesaba katılarak yerleşim çalışmalarının doğruluğu artırılmaya çalışılmıştır
Estimation of Satellite and Receiver Instrumental Biases Using GPS Data
No full textFor radio communication systems, navigation systems and short wave implementations using radio waves, free electron content in ionosphere is important. One of the most important parameter to track the changes in ionosphere is Total Electron Content (TEC). By means of GPS data, estimation of TEC is executed safe and economical.
TEC values and differential code biases are presented to users via various IGS analyse centers in a low time resolution, but some analyse centers do not supply differential code biases for every day and every station. Differential code biases which supplied by analyse centers, mostly do not change in a day or in a month, but these biases can change in an hour. To have the true TEC estimation, it is necessary to estimate differential code biases and remove them from the measurments properly. In the previous studies, differential satellite biases are acquired by analyse centers and then differential receiver biases are estimated or sum of differential code biases is estimated. In this thesis, composite biases were defined. These composite biases were estimated.
For a given moment, using the information that sum of the differential satellite biases is zero estimation is executed in this thesis. Then using composite biases, estimation of Slant Total Electron Content (STEC) and estimation of Vertical Total Electron Content (VTEC) are done. While STEC estimation and VTEC estimation executing, estimated composite biaeses and daily mean of estimated composite biases were used.
Proposed method is executed in both quiet and disturbed days and high, mid and equatorial latitude regions. At the end of the day, while receiver stations in mid latitude and high latitude regions give more accurate estimation values both quiet and disturbed days, receiver stations in equatorial latitude region have some deviations. In this thesis, it is observed how change composite biases in a day and in a month.
Estimation of differential code biases is done with 30 seconds time resolution. CODE, JPL, IGS and UPC give code biases values with 1 day time resolution. In this state, changes in ionosphere are not observed in detail. Using 30 seconds time resolution values, it is done more accurate VTEC estimation.Radyo dalgalarını kullanan radyo haberleşme sistemleri, seyir sistemleri ve KD yön bulma uygulamaları için iyonküredeki serbest elektron içeriği önemlidir. Bu bağlamda, iyonkürede gerçekleşen değişiklikleri takip etmek için en önemli parametrelerden biri Toplam Elektron İçeriği (TEİ)’dir. YKS ölçüm verileri ile TEİ kestirimleri güvenli ve ekonomik bir şekilde yapılabilmektedir.
TEİ değerleri ve alıcı ve uydu diferansiyel yanlılık değerleri çeşitli IGS analiz merkezleri tarafından düşük çözünürlükte kullanıcılarına sunulmaktadır, ancak bazı analiz merkezleri, diferansiyel alıcı ve uydu yanlılık değerlerini her gün veya her istasyon için vermemektedir. Analiz merkezlerinin verdiği diferansiyel alıcı yanlılık değerleri bir gün içinde, diferansiyel uydu yanlılıkları ise bir ay içinde değişmemektedir; ancak bu yanlılık değerleri saatler içerisinde değişebilmektedir. Alıcı ve uydu yanlılık değerlerinin doğru bir şekilde kestirilmesi ve ölçüm verilerinden uygun bir şekilde çıkarılması, TEİ değerlerini doğru bir şekilde elde etmek için gerekli olmaktadır. Daha önceki çalışmalarda uydu diferansiyel yanlılık değerleri analiz merkezlerinden alınarak diferansiyel alıcı yanlılık kestirimi veya diferansiyel alıcı ve uydu yanlılıklarının toplamının kestirimi yapılmıştır.
Bu tez çalışması kapsamında, bileşik yanlılıklar tanımlanmaktadır. Verilen bir an için diferansiyel uydu yanlılık değerlerinin toplamının 0 olduğu bilgisi kullanılarak kestirim çalışmaları yapılmıştır. Kestirimler sözde menzil verileri ve faz verileri kullanılarak yapılmıştır. Daha sonra kestirilen bileşik yanlılık değerleri kullanılarak Eğik Toplam Elektron İçeriği (ETEİ) kestirimleri ve Dik Toplam Elektron İçeriği (ETEİ) kestirimleri yapılmıştır. ETEİ ve DTEİ kestirimleri yapılırken yüksek zaman çözünürlüğünde kestirimi yapılan bileşik yanlılık değerleri ve bu değerlerin günlük ortalaması alınarak hesaplamalar yapılmıştır.
Tez kapsamında önerilen yöntem iyonkürenin sakin ve bozulmaların olduğu günlerde, iyonkürenin yüksek, orta ve ekvatoral enlem bölgeleri için uygulanmıştır. Sonuç olarak, orta enlem bölgesinde ve yüksek enlem bölgesinde yer alan istasyonların, iyonkürenin sakin ve bozulmaların olduğu günleri için daha tutarlı değerler üretirken; ekvatoral bölgede yer alan istasyonların kestirim değerlerinde sapmalar olduğu gözlemlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında bileşik yanlılık değerlerinin bir gün içinde ve bir ay içinde nasıl değiştiği gözlemlenmiştir.
Bileşik yanlılık değerlerinin kestirimi 30 saniye zaman çözünürlüğünde yapılmıştır. Analiz merkezlerinden CODE, JPL, IGS ve UPC diferansiyel alıcı ve uydu yanlılık değerlerini bir gün zaman çözünürlüğünde vermektedir. Bu durumda iyonkürede meydana gelen değişimler ayrıntılı olarak gözlemlenemeyebilmektedir. 30 saniye zaman çözünürlüğünde kestirimi yapılan bileşik yanlılık değerleri kullanılarak daha doğru DTEİ kestirimleri yapabilmek amaçlanmıştır
Compressed Sensing Based Channel Estimation For Multiuser Massive Multiple-Input Multipleoutput Systems
No full textSpatial multiplexing advantages of Massive MIMO systems which have an important part of the future generation cellular communication systems come to the forefront thanks to large number of antennas at base station. Base station must obtain downlink channel state information in order to fully benefit from spatial multiplexing in Multi-User Massive MIMO. In FDD Massive MIMO systems which do not have reciprocity like TDD systems, CSIT estimation with conventional methods like least squares needs long pilot symbols proportional with antenna numbers. CSIT estimation with long pilot symbols proportional with antenna numbers causes disadvantage for FDD Massive MIMO systems by decreasing the throughput of data packets. In the literature, there are studies for resolving this disadvantage of FDD Masssive MIMO by using channel vectors contained within sparsity. In consequence of increasing the number of base station antennas and with limited number of scatterers, it can be observed that sparsity in channel vectors belongs to the users. Sparsity behaviour of channel vectors makes it possible to use compressed sensing methods for CSIT estimation. In the literature, JOMP reconstruction algorithm which uses joint sparsity information among users was investigated. Within the scope of thesis, researches were carried out for improving the CSIT estimation performance of JOMP and conventional OMP reconstruction algorithms. Studies suggesting that there can be an angular reciprocity between uplink and downlink channels in FDD systems were investigated. Further studies are carried out about data based upon angular reciprocity from uplink channel can consistute a-priori information to reconstruction algorithms. Logit weighted function formed by a-priori information was adapted to JOMP algorithm. Thus, LW-JOMP algorithm was proposed for improving CSIT estimation of Multi-User FDD Massive MIMO system. Thanks to channel vectors that were created from MATLAB based QuaDRiGa radio channel generator, reconstruction algorithms were simulated. CSIT NMSE values, common non-zero elements’ recovery rates and individual non-zero elements recovery rates were investigated versus different parameters. In simulations, it was observed that reconstruction algortihms that use a-priori information provides performance improvement in CSIT estimations.Gelecek nesil hücresel haberleşme sistemlerinde önemli bir yere sahip olan yoğun MIMO sistemlerinin, baz istasyonunun çok sayıda antene sahip olması sayesinde uzaysal çoğullama avantajı ön plana çıkmaktadır. Çok kullanıcılı yoğun MIMO sisteminde uzaysal çoğullama avantajından tam olarak yararlanılabilmesi için, baz istasyonu aşağı yönlü kanal durum bilgisini (CSIT) edinmelidir. TDD sistemlerindeki karşılıklılık ilkesinin geçerli olmadığı FDD yoğun MIMO sistemlerinde; en küçük kareler gibi geleneksel yöntemlerle yapılan CSIT kestirimi, anten sayısı ile orantılı pilot sembol sayısına ihtiyaç duymaktadır. Anten sayısına orantılı çok sayıda pilot sembolleri ile yapılan CSIT kestirimi, veri paketlerindeki veri hızını düşürerek FDD yoğun MIMO sistemler için dezavantaja sebep olmaktadır. Literatürde, FDD yoğun MIMO sisteminin bu dezavantajını ortadan kaldırmak için kanal vektörlerinde bulunan seyreklikten yararlanılarak yapılan çalışmalar mevcuttur. Baz istasyonu anten sayısının artması ve sınırlı sayıdaki yansıtıcılar sonucunda kullancılara ait kanal vektörlerinde seyreklik gözlemlenebilmektedir. Kanal vektörlerinin seyrek davranışı, CSIT kestirimi için sıkıştırılmış algılama yöntemlerinin kullanımına olanak sağlamıştır. Literatürde; kullanıcılar arasındaki ortak seyreklik bilgisinin de kullanıldığı, JOMP yeniden oluşturma algoritması incelenmiştir. Tez kapsamında, JOMP ve geleneksel OMP yeniden oluşturma algoritmalarının CSIT kestirim başarımının geliştirilmesine yönelik araştırmalar yapılmıştır. FDD sistemlerinde, yukarı yönlü ve aşağı yönlü kanallar arasında açısal bir karşılıklık olacağına yönelik literatürdeki çalışmalar incelenmiştir. Açısal karşılıklılık olgusuna dayanarak yukarı yönlü kanaldan elde edilen verilerin yeniden oluşturma algoritmalarına önsel bilgi oluşturabileceğine yönelik araştırmalar yapılmıştır. Önsel bilgiler ile oluşturulan logit ağırlık fonksiyonu, JOMP algoritmasına uyarlanmıştır. Böylelikle çok kullanıcılı FDD yoğun MIMO sisteminde CSIT kestirim başarımının geliştirilmesi için LW-JOMP algoritması önerilmiştir. MATLAB tabanlı QuaDRiGa kanal üreteciden türetilen kanal vektörleri yardımıyla, yeniden oluşturma algoritmalarının benzetimleri yapılmıştır. CSIT NMSE değeri, ortak sıfır olmayan elemanları kurtarma oranları ve bireysel sıfır olmayan elemanları kurtarma oranları farklı parametrelere göre incelenmiştir. Benzetimlerde; önsel bilgileri kullanan yeniden oluşturma algoritmalarının, CSIT kestirimlerinde başarım artışı sağladığı gözlemlenmiştir
İyonkürede Dalga Yayılımı Modellemesi İçin Işın İzleme Algoritmalarının Grafik İşlemci Birimleri İle Paralel İşlenmesi
No full textIn long range short wave (SW) communications, the transmitted signal passes through the
ionosphere. Ionosphere approximately covers the area between about 80 kms and 1100 kms
above the earth’s surface and it is mostly composed of ions and free electrons. This plasma
medium in the ionosphere interacts with the electromagnetic wave passing through it and
changes the path, strength, velocity and polarisation of the wave. Electron density in the
ionosphere constantly changes depending on many factors such as geographical position,
time, altitude and temperature.
In SW communication, the transmitted signal reaches the receiver by following a curved
path which is determined by the diffraction and scattering mechanisms caused by the
ionosphere. The aim of this thesis study is investigate propagation of the to parallelize the
ray tracing algorithms used in the short wave communication with graphics processors. First,
the propagation of the independently transmitted signals through the ionosphere is
investigated by ray tracing algorithms. After that, diffraction and dispersion models are
reviewed for parallel programming and software activities are performed. Finally, the
consistency of the result derived from software activities are tested and time measurements
are made. As a result, the achievements obtained from the parallel programming activities
with the graphics processors are mentioned.Kısa Dalga (KD) haberleşmesinde uzak mesafe sinyal iletimi iyonküre üzerinden
gerçekleştirilmektedir. İyonküre, yeryüzünden yaklaşık 80 km ile 1100 km yükseklik
arasında kalan alanı belirtir ve çoğunlukla iyonlar ve serbest elektronlardan oluşmaktadır.
İyonküredeki bu plazma ortamı içinden geçen elektromanyetik dalgalarla bu plazma ortamı
etkileşime girerek dalganın yönü, gücü, hızı ve polarizasyonu etkilenir. İyonküredeki
elektron yoğunluğu coğrafi konum, zaman, yükseklik ve sıcaklık gibi birçok etmene bağlı
olarak sürekli değişim göstermektedir.
KD haberleşmesinde vericiden çıkan sinyal iyonküreye girdikten sonra burada kırılım ve
saçılım mekanizmaları yoluyla eğri bir yol üzerinden alıcıya ulaşır. Bu tez çalışması ile KD
haberleşmesinde kullanılan ışın izleme algoritmalarının grafik işlemcilerle paralel
programlanabilmesi hedeflenmiştir. Yapılan çalışmalarda ilk olarak, birbirinden bağımsız
gönderilecek sinyallerin iyonküre içinde ışın izleme algoritmaları ile ilerleme işlemleri
incelenmiştir. Sonrasında, kırılım ve saçılım modelleri paralel programlama için yeniden
gözden geçirilip, yazılımsal faaliyetler gerçekleştirilmiştir. Bu faaliyetler sonucunda elde
edilen verilerin tutarlılığı test edilip, süre ölçümleri yapılmıştır. Yapılan çalışmalar
sonrasında grafik işlemciler ile paralel programlama faaliyetlerinden elde edilen
kazanımlara değinilmiştir
- …
