Anten tabanlı girişim bastırma yöntemleri
Antenna based interference suppression methods
Yazar: ALPER OCAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP SABRİ ÖZKAZANÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Kumanda Sistemleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Elektromanyetik dalga haberleşmesinin kullanıldığı ilk günden beri elektromanyetik girişim problemleri görülmektedir. Elektromanyetik girişim sonucunda girişime uğrayan sistemin performansının düşmesi, hedef sinyalin alınamaması, hedef sinyalin başka sinyaller ile karışarak hatalı bilgiye veya bilgi kaybına yol açması, bu etkiler ile de girişime maruz kalan sistemin kullanılamaz/çalışamaz duruma gelmesi gibi istenmeyen durumlar ortaya çıkabilir. Bu girişim problemleri, dış elektromanyetik dalga kaynaklarından kaynaklanabildiği gibi, sistemin alma alt sisteminin kendi gönderme alt sisteminden etkilenmesi ile de ortaya çıkabilir.

Bu çalışmada, elektromanyetik girişim problemleri irdelenmiş ve üç tür girişim problemi için girişim bastırma yöntemleri önerilmiştir. İstenen sinyal yönünün bilindiği uydu haberleşme sistemlerinde elektromanyetik girişim bastırma için, hedef sinyal yönünü girdi olarak işleyebilen ve hedef sinyal yönünde maksimum kazanç ve tespit edilen girişim sinyali yönünde maksimum bastırma sağlamayı amaçlayan MVDR algoritmasının kullanılabilirliği ele alınmıştır. Girişim sinyalinin sistemin kendi alt sistemlerinden kaynaklandığı elektromanyetik dahili/öz-girişimin bastırılması için, girişim sinyalinin yönünü girdi olarak işleyebilen ve hedef sinyal yönünde maksimum kazanç ve tespit edilen girişim sinyali yönünde maksimum bastırma sağlamayı amaçlayan LCMV algoritmasının kullanılabilirliği ele alınmıştır. İstenen sinyalin belirli ve tek bir yönden gelmediği uydu navigasyon sistemlerinde dış kaynaklı elektromanyetik girişimin bastırılması için, hedef sinyal yönü bilgisinin olmadığı durumda, tespit edilen girişim sinyali yönünde maksimum bastırma sağlamayı amaçlayan PI algoritmasının kullanılabilirliği ele alınmıştır. Bu 3 girişim problemi ve girişim bastırma yöntemleri için benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiş ve sonuçlar değerlendirilmiştir.


Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik Girişim, Karıştırma, Elektromanyetik Girişim Giderme, Elektromanyetik Girişim Bastırma, Karıştırma Bastırma, MVDR Algoritması, LCMV Algoritması, PI Algoritması

Abstract:
Electromagnetic interference problems have been seen since the first day of the use of electromagnetic wave communication. As a result of electromagnetic interference, undesirable situations may occur such as the performance of the system exposed to the interference decreases, the desired signal cannot be received, the desired signal is mixed with other signals, causing erroneous information or information loss, and with these effects, the system exposed to the interference becomes unusable/inoperable. These interference problems can arise from external electromagnetic wave sources as well as from the receiving subsystem of the system being affected by its own transmitting subsystem.

In this study, electromagnetic interference problems are examined and interference removal methods are proposed for three interference problems. For the suppression of electromagnetic interference in satellite communication systems where the desired signal direction is known, the usability of the MVDR algorithm, which can process the desired signal direction as input and aim to provide maximum gain in the desired signal direction and maximum suppression in the detected interference signal direction, is discussed. For the suppression of electromagnetic internal/self-interference, where the interference signal originates from the system's own systems/subsystems, the usability of the LCMV algorithm, which can process the direction of the interference signal as input and aim to provide maximum gain in the desired signal direction and maximum suppression in the detected interference signal direction, is discussed. For the supression of external electromagnetic interference in satellite navigation systems where the desired signal does not come from a certain and one direction, the usability of the PI algorithm, which aims to provide maximum suppression in the direction of the detected interference signal without desired signal direction information, is discussed. Simulation studies were carried out for these 3 interference problems and interference removal methods and the results were evaluated.


Keywords: Electromagnetic Interference, Jamming, Electromagnetic Interference Cancellation, Electromagnetic Interference Suppression, Jamming Suppression, MVDR Algorithm, LCMV Algorithm, PI Algorithm