Uydulararası optik haberleşmede performans analizi
Intersatellite optical communication performance analyzing
Yazar: EMİRHAN SAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AKTÜL KAVAS
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Lazer optik sistem = Laser optic system ; Uydu iletişim sistemleri = Satellite communication systems ; İletişim uyduları = Communication satellites

Özet:
Uydu haberleşme sistemleri, askeri uygulamaların yanı sıra telekomünikasyon, uzaktan algılama, navigasyon ve bilimsel uygulamalarda önemli bir rol oynamaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte bu uygulamalarda kullanılan veri miktarının artışına bağlı olarak daha yüksek veri hızlarında haberleşmeye ihtiyaç duyulmaktadır. 
RF (Radyo frekans) haberleşme sistemleri sahip oldukları teknolojinin getirdiği sınırlamalar nedeniyle bu ihtiyacı karşılamakta yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle yaklaşık 2000 yılından itibaren daha yüksek veri hızlarında haberleşme imkânı sağlayan optik haberleşme sistemleri üzerinde araştırma, geliştirme, test ve deneme çalışmaları hız kazanmıştır.
Optik haberleşme sistemleri, RF haberleşme sistemlerine göre daha yüksek veri hızının yanında daha küçük boyutlarda, hafif ve daha az güce ihtiyaç duyan haberleşme terminallerine sahiptir ve ayrıca minimum sinyal zayıflaması, minimum gecikme ve frekans spektrumunun daha verimli kullanılmasını sağlarlar.
Bu çalışmada, uydulararası optik haberleşmenin verici ve alıcı sistemlerinde kullanılan haberleşme elemanları ayrıntılı olarak incelenmiştir. Kablosuz optik haberleşme kanal parametreleri belirlenmiş ve bu parametrelere göre uydulararası optik haberleşme sistemi tasarlanmıştır. LEO, MEO ve GEO uydu takımyıldızları tasarlanarak aynı ve farklı yörüngelerde bulunan uydular arasındaki senaryoların benzetimi OptiSystem 7 programı ile yapılmıştır. 
Farklı verici güçleri, optik anten açıklıkları ve farklı uydulararası bağlantı mesafeleri için haberleşme sistemlerinin performansları analiz edilmiştir. Bu analizler ile optik haberleşme sistemleri için ulaşılabilecek maksimum veri hızları belirlenmiştir. Benzetim ve teorik hesaplamalar tamamen uyumludur.

Abstract:
Satellite communications systems play an important role in many areas such as telecommunication, remote sensing, navigation and scientific applications in addition to military applications. With the developing technology, it is necessary to communicate at higher data rates depending on the increase in the amount of data used in these applications. 
RF (Radio Frequency)communication systems are inadequate to meet this need due to limitations imposed by the technology they have. Therefore, research, development, testing and experimentation studies have gained speed on optical communication systems providing communication at higher data rates since 2000. 
In addition to higher data rates compared to RF communication systems, optical communication systems have smaller dimension, low weight and less power required communication terminals and also offer minimum signal attenuation, minimum delay and efficiently using of frequency spectrum.
In this study, the communication elements used in the transmitter and the receiver systems of intersatellite optical communication are examined in detail. Optical wireless communication channel parameters are determined and an intersatellite optical communication system is designed according to these parameters. LEO, MEO and GEO satellite constellations are designed and scenarios between the satellites in the same and different orbits are simulated by using the OptiSystem 7 program. 
The performances of communication systems for different transmitter powers, optical antenna apertures and link distances between different satellites have been analyzed. The maximum data rates that can be achieved for optical communication systems are determined with these analyses. Theoretical calculations and simulation results are perfectly matched.