Faz dizili anten uygulamaları için sistolik işlemci tasarımı
Systolic beamformer design with applications to phased array antennas
Yazar: MUSA KARAMAN
Danışman: PROF. DR. M. TAHİR ÖZDEN
Deniz Harp Okulu Komutanlığı / Deniz Bilimleri ve Mühendisliği Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İletişim Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dizi işaret işleme; radar, sonar, telsiz haberleşme, radyo astronomi, sismik ve tıp gibi çok çeşitli uygulama alanlarında önemli rol oynamaktadır. Bu uygulamalarda sistemler, girişim işaretleri ile birlikte uzaysal yayılım yapan istenilen işareti almak üzere tasarlanmıştır.İstenilen ve istenmeyen girişim işaretleri genellikle farklı uzaysal konumdaki kaynaklardan yayılmakta, dolayısıyla farklı geliş açılarına sahip olmaktadır. Bu farklılıktan yararlanarak, alıcıda uzaysal süzgeçleme kullanımı ile istenilen işaretin girişim işaretlerinden ayrılması sağlanır. Hüzme şekillendirici, farklı uzaysal konumda bulunan, frekansları üst üste binmiş işaretleri ayırmak için uzaysal süzgeçleme yapar.Bu tezde, düzgün doğrusal dizi geometrisine sahip dizi elemanlarından oluşan uyarlanır doğrusal kısıtlamalı en küçük değişinti ve genelleştirilmiş yan kulakçık yok edici hüzme şekillendiricileri tasarlanmış ve başarımları MATLAB benzetimleri ile değerlendirilmiştir.Bu çalışmada, üçgensel ve karesel/dikdörtgensel sistolik dizi yapılarını içeren Ardışık İşlemeli Çok Kanallı Kafes (AİÇKK) yapısı tasarlanmıştır. AİÇKK yapısı ile sadece sayısal işlemlere gerek duyulmakta, matris tersi alma işlemi içermediğinden kararsızlık sorunundan kaçınılmakta ve iyi sayısal özelliklere ulaşılmaktadır. AİÇKK yapısının modüler olması ve her bir safhasının aynı yapıya sahip olması çok büyük ölçekli bütünleşik devre olarak gerçekleştirilmelerine olanak sağlar.

Abstract:
Array signal processing has played an important role in many diverse application areas ranging from radar, sonar, mobile communications, radio astronomy, seismology to biomedical. All of these applications, the systems are designed to receive desired signal which spatially propagating with interfering signals.The desired and unwanted interfering signals usually radiate from sources which have different spatial locations, so the signals have different angles of arrival. Exploiting this difference, the desired signal is seperated from interfering signals by using a spatial filter at the receiver. Beamformer performs spatial filtering to seperate signals that have overlapping frequency contents but originate from different spatial locations.In this thesis, adaptive linearly constrained minimum variance and generalised sidelobe canceller beamformers with uniform linear array (ULA) geometry are designed and their performances are evaluated by MATLAB simulations.In this study, Sequential Processing Multichannel Lattice Stage Structure (SPMLSS) which has triangular and square/rectangular systolic array structure are designed. With the SPMLSS, only scalar operations are required, instability problems owing to matrix inversion are avoided, and good numerical properties are achieved. The modularity of the SPMLS structure and the same structure that each stage have, provides an opportunity to realize them with VLSI techniques.