Kaotik sistemlerin labview ortamında gerçek zamanlı senkronizasyonu ve güvenli haberleşme uygulamaları
Real-time synchronization and secure communication applications of chaotic systems in labview environment
Yazar: GÜLDEN GÜNAY BULUT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN GÜLER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günlük yaşamda düzensizliği ifade etmede kullanılan kaos kelimesi, akademik çalışmalarda doğrusal olmayan sistemlerin içerisinde bulundukları karmaşık durumu ifade etmek için kullanılır. Kaos durumu genel olarak kararsızlık ve bir düzensizlik olarak düşünülse de kaotik davranışa sahip sistemler kendi içerisinde bizim belirleyemediğimiz bir düzene sahiptir. Kaotik sistemler, başlangıç şartlarına hassas duyarlılık gösteren periyodik olmayan davranışlar sergileyen ve ölçülemeyecek karmaşıklıkta olan sistemler olarak tanımlanabilir. Kaotik sistemler gürültü benzeri geniş ve dağınık bir spektruma sahiptirler. Mühendislikte kullanılan bu kaotik sistemlerin istenilmeyen kaotik davranışlarını engelleyen çeşitli mekanizmalar ve algoritmalar geliştirilmiştir. Kaotik sinyaller güvenli haberleşmede, internet bankacılığında, veri şifrelemede, lazer gücünün arttırılmasında, elektronik devre çıkışlarının senkronize edilmesinde, görüntü sıkıştırma işleme ve iletmede, güç elektroniği devrelerinde ve daha birçok alanda kullanılmaktadır.
Mühendislik alanında sıkça kullanılan bu kaotik sistemlerin efektif bir şekilde kullanılması için kaotik davranış sergileyen sistemlerin kaos kontrolünün ve kaotik senkronizasyonunun gerçekleştirilmesine ihtiyaç duyulur. Güvenli haberleşmede ve daha birçok uygulamada literatürde bulunan Lorenz, Chen, Sprott vb. kaotik sistemler kullanılır ve bu kaotik sistemlerin eş zamanlı bir şekilde çalışmaları açısından senkronize edilmeleri gerekir. Birçok haberleşme uygulamasında kullanılan bu kaotik sistemlerin senkronizasyonu birçok farklı senkronizasyon yöntemi kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu tez çalışmasında literatürde mevcut olan kaotik sistemler incelenmiş ve bu sistemlerin kaotik benzetimleri yapılmıştır. Kaotik benzetimler vasıtasıyla sistemlerin master-slave senkronizasyonları gerçekleştirilmiştir. Senkronizasyon çıktıları hem benzetim bazında hem de gerçek zamanlı uygulama bazında elde edilmiştir. Bunlara ek olarak senkronizasyonu gerçekleştirilen kaotik sistemler arasında güvenli haberleşme uygulamaları gerçekleştirilmiştir ve elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır.

Abstract:
The chaos word used in expressing irregularity in everyday life is used to express the complex situation of nonlinear systems in academic studies. While the chaos situation is generally considered to be indecision and irregularity, systems with chaotic behavior have a harmony in itself that we can not determine. Chaotic systems can be described as systems that exhibit non-periodic behaviors that are sensitive to initial conditions and that are complex enough to not be measured. Chaotic systems have a wide and scattered spectrum like noise. Various mechanisms and algorithms have been developed to prevent undesired chaotic behavior of these chaotic systems which is used in engineering. Chaotic signals are used in secure communication, internet banking, data encryption, increasing laser power, synchronizing electronic circuit outputs, image compression processing and transmission, power electronics circuits and many other fields.
In order to use these chaotic systems which are frequently used in the engineering field, chaotic control and chaotic synchronization of the systems are needed. Lorenz, Chen, Sprott etc. chaotic systems which are used in secure communication and in many other applications have to be synchronized in terms of their simultaneous operation. Synchronization of these chaotic systems used in many communication applications can be achieved by using many different synchronization methods. In this thesis study, the chaotic systems existing in the literature were examined and chaotic simulations of these systems were realized. Master-slave synchronization of the systems were performed via chaotic simulations. Synchronization outputs have been obtained on the basis of both simulated and real time applications. In addition, secure communication applications were realized between synchronized chaotic systems and the results obtained have been interpreted.