Search

Askeri personel veya sivil kişiler ile askeri ve kamu tesislerinin güvenliğini sağlamak ve korumak amacıyla yer altında gömülü şekilde bulunan her türlü El Yapımı Patlayıcıların (EYP) tespiti önemlidir. Bu tez çalışmasında EYP’ lerin tespiti için Yere Nüfuz Eden Radar (YNR) kullanılmıştır. YNR’ ler tahribatsız yüzey altı görüntüleme için hem sivil hem de askeri alanlarda olukça yoğun olarak kullanılan elektromanyetik bir algılama yöntemidir. YNR’ lerde algılama performansı kullanılan anten ile doğrudan ilişkilidir. Bu çalışmada, ilk olarak YNR sistemi için geniş bantlı bir Vivaldi Anten (VA) tasarlanmış, üretilmiş ve sistemin performansını etkileyen kazanç, giriş yansıma katsayısı ve ışıma örüntüleri incelenmiştir. Gerçeklenen bu antende 0.4-4 GHz aralığında -10dB’ den daha düşük bir geri dönüş kaybı, 2’ den daha düşük gerilim duran dalga oranı ve yaklaşık olarak 1.9-5.63 dBi aralığında bir kazanç elde edilmiştir. Anten boyutunun küçültülmesi ve anten kazancının iyileştirilmesi için altıgen açıklıklar ile lineer yarıklar açılarak Modifiye Vivaldi Anten (MVA) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Üretilen antende 0.6 - 4 GHz aralığında -10dB’ den daha düşük bir geri dönüş kaybı, 2’den daha küçük gerilim duran dalga oranı ve ilgili frekans aralığında maksimum 8 dBi kazanç değeri elde edilmiştir. Tasarlanan antenlerin simülasyon ve ölçüm sonuçları karşılaştırıldığında sonuçlarının birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışmada gerçeklenen antenler, Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) radar sistemi ile entegre edilerek YNR sistemi oluşturulmuş ve gömülü hedef tespiti çakıl zeminde 1 cm, 15 cm, 30 cm ve 45 cm’ de gömülü olan 6 farklı EYP, EYP tetikleyici kablolar, metal mayınları ile EYP tespit çalışmaları yapılmıştır. EYP dışı gömülü cisim tespit çalışması ise 15 cm’ de gömülü kaya parçası ile gerçekleştirilmiştir. Gömülü hedeflerin tespiti hem VA ile hem de MVA ile ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. It is important to detect all kinds of Handmade Explosives (IEDs) buried underground in order to ensure and protect the security of military personnel or civilians and military and public facilities. In this thesis, Ground Penetrating Radar (GPR) was used to detect IEDs. GPRs are an electromagnetic sensing method that is widely used in both civil and military fields for non-destructive subsurface imaging. Detection performance in GPRs is directly related to the antenna used. In this study, firstly, a broadband Vivaldi Antenna (TVA) was designed and manufactured for the GPR system and the gain, input reflection coefficient and radiation patterns affecting the performance of the system were investigated. In this implemented antenna, a return loss of less than -10dB, a voltage standing wave ratio of less than 2, and a gain in the range of approximately 1.9-5.63 dBi were obtained in the 0.4-4 GHz range. A Modified Vivaldi Antenna (MVA) was designed and implemented by opening linear slots with hexagonal apertures to reduce antenna size and improve antenna gain. The produced antenna has a return loss of less than -10dB in the 0.6 - 4 GHz range, a voltage standing wave ratio of less than 2 and a maximum gain of 8 dBi in the relevant frequency range. When the simulation and measurement results of the designed antennas were compared, it was seen that the results were compatible with each other. The antennas realized in the study were integrated with the Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar system to create a GPR system and buried target detection 6 different IEDs, IED trigger cables, metal mines buried at 1 cm, 15 cm, 30 cm and 45 cm in the gravel ground. and IED detection studies were carried out. Non-EYP buried object detection work was carried out with a buried rock at 15 cm. Detection of buried targets was performed with both VA and MVA separately.

Frekans seçici yüzeyler (FSY), belirlenen frekans aralığında yüzeye gelen elektromanyetik dalgaların iletim, yansıma veya soğurma özelliği göstermesini sağlayan periyodik yapılardır. Bu çalışmada birden fazla frekans bandını kapsayacak şekilde (C-bandı (4-8 GHz) ve X bandı (8-12 GHz)), ultra geniş bant aralığına sahip, halka ve kesikli artı şekillerinin birleştirilmesiyle elde edilen yeni UGB FSY ile radar kesit alanının (RKA) azaltımı amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk kısımlarında halka ve kesikli artı şekilli yapılar tek tek analiz edilmiştir. Analiz sonucunda en verimli olan iki yapı birleştirilerek elde edilen yeni FSY ile -10 dB kazanç değerinde bant genişliği arttırılmıştır. Önerilen yapı üzerinde temel parametreleri değiştirerek, ultra geniş bantlı (UGB) radar sistemlerinde kullanılabilecek iyi zayıflama düzeyine sahip, dalganın geliş açısından bağımsız ve bant durduran filtre karakteristiğine sahip yapı elde edilmiştir. Frequency selective surfaces (FSS) are periodic structures that allow electromagnetic waves arriving on the surface to show transmission, reflection or absorption properties in the determined frequency range. In this study, radar cross section with the new UGB FSY was obtained by combining ring and dashed cross shapes with ultra-wide band gap, covering more than one frequency band (C-band (4-8 GHz) and X-band (8-12 GHz)). In the first part of the study, the ring and dashed crosshairs were analyzed one by one. As a result of the analysis, the bandwidth has been increased by -10 dB gain with the new FSY obtained by combining the two most efficient structures. FSY designs with a good attenuation level that can be used in ultra-wideband (UGB) radar systems have been carried out. Simulation and analysis of the design were carried out with the CST Studio Suite 3D electromagnetic simulation program.

Köprü yapılarının sağlık durumlarının ve yapıların yaşam döngüsü bağlamında durumun değerlendirilmesi mü-hendisler için hayati öneme sahiptir. Kuşkusuz, yıkılmış köprülerdeki yapısal kusurların önceden tespit edilmesi, özel-likle yapı elamanlarındaki çatlaklar, donatıların açığa çıkması ve korozyonun tespiti, mühendislerin gerekli önlemleri alması ve yapının daha uzun süre kullanılabilirliğini sağlamaktadır. GPR uygulamalarının doğru kullanıldığı takdirde, bu gibi kusurların tespitinde etkili olduğu kanıtlanmıştır. GPR yöntemi başka yapılar içerisinde de kullanılmaktadır. GPR verileri işlendikten sonra iki boyutlu görüntüler ayrı ayrı incelenerek ve görüntülere ait radargramlar üzerinde yansımış/saçılmış elektromanyetik (EM) dalga alanları da irdelenmiştir. Sonuç olarak, işlenmiş veriler üzerindeki köprüye ait yansımış/saçılmış dalga alanı konumları, yapısal elamanların konumlarını ve derinliklerini tanımlamakta-dır. Elde edilen GPR hiperbollerin tepe genişliği yapısal elamanları belirlemektedir. Bu çalışma, Nisan 2012'de bir nehir üzerindeki köprüde meydana gelen kısmi çöküşü incelemektedir. Bu çöküşün yeterli bir yapısal sağlık izleme programı ile önlenebileceği tespit edilmiştir. İncelenen köprünün kısmi yıkılmasını doğrudan etkileyen faktörler ara-sında yapısal elamanların demir korozyonu, temellerin aşınması ve zayıflamış bir köprü döşemesi bulunmaktadır. Bu çalışmada uygulanan yöntem, korozyondan etkilenen köprülerin GPR uygulaması ile ilgili yapı mühendislerinin ve / veya sorumluların karar vermelerini geliştirmek için kullanılabilir., Condition assessment of bridge structures within the context of health monitoring of structures, as well as the life cycle of structures, is of vital significance for engineers. Undoubtedly, the detection of bridge structural defects in the collapsed bridge in particular internal structural elements such as bridge deck delamination, the formation of cracks and corrosion of rebar will enable engineers to take necessary action, and prolong the serviceability of the structure. Applications of GPR have proved to be effective in detecting such imperfections if utilised correctly. GPR is also used in other structures. Since the GPR data was obtained in the form of two dimensional images after pro-cessing, the sections were examined in two dimensions and the reflected/scattered electromagnetic (EM) wave fields on the radargrams of the three dimensional images were examined. According to the results, the reflected/scattered wave field locations of the bridge on the processed data define the locations and depths of the structural elements. The apex width of the resulting GPR hyperbolas determines the structural elements. This paper reviews the collapse in April 2012 of a case study bridge over a creek, examining the possibility that this collapse could have been anticipated, and therefore, prevented with an adequate structural health monitoring programme. This paper also presents the results of the application of GPR. Factors which have been identified as having directly contributed to the failure of the case study bridge include the corrosion of rebar, scour of the foundations and a weakened bridge deck. The methodology implemented in this paper can be used to enhance the decision making of structural engineers and/or asset managers relating to the Ground Penetrating Radar application of corrosion affected bridges.

Son zamanlarda hızla gelişen insansız hava ve deniz araçları teknolojisi sonucu bahse konu araçların muharebe sahasındaki etkisi ve sayısı da giderek artmaktadır. Bu sebeple muharebe sahasında sürü halinde de hareket edebilen insansız hava ve deniz araçları ile diğer unsurların tespiti ve takibi için savaş gemilerinde bulunan radarlara düşen sorumlulukta giderek artmaktadır. Aynı zamanda gelişen teknolojiyle birlikte, birden fazla konvansiyonel radarın icra ettiği gözetleme, takip, atış kontrol, hedef aydınlatma gibi görevleri tek başına icra edebilen Çok Fonksiyonlu Radarlar savaş gemilerinde gittikçe daha çok yer almaya başlamaktadır. Bu durumda, Çok Fonksiyonlu radarın tüm bu görevleri en iyi şekilde yapılabilmesi için Radar Kaynak Yönetiminin de en iyi şekilde planlanması gerekmektedir.Radar Kaynak Yönetimi, radar fonksiyonlarının ne zaman ve ne kadar süreyle icra edileceğini belirlemektedir. Özellikle radarın tüm görevleri icra edebilecek kadar yeterli zamanının olmadığı, “aşırı yüklü” durumlarda kaynak yönetimi algoritmasının önemi daha da artmaktadır. Literatürde radar kaynak yönetimi için önerilmiş Adaptif Zaman Dengeli Planlayıcı’nın aşırı yüklü durumlar için çözüm olarak sunduğu iki yaklaşım bulunmaktadır: Yaklaşım-1 görev güncelleme zamanının ayarlanması, Yaklaşım-2 gözetleme görevinin zorlanması.Bu tez çalışmasında aşırı yüklü durumlar için çözüm olarak literatürde sunulan yaklaşımlara alternatif olarak yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Literatürde mevcut yaklaşımlar ile önerilen yaklaşımın ortak tarafı, her ikisinin de gerçeklenmesi için MATLAB programı kullanılmış olmasıdır. Tüm yaklaşımların gerçeklenmesi için gerekli olan Radar Görev Önceliklendiricisi, MATLAB Bulanık Mantık Araç Kutusu kullanılarak tasarlanmıştır. Son olarak, Adaptif Zaman Dengeli Planlayıcının aşırı yüklü durumlar için sunduğu yaklaşımlar ve önerilen yaklaşım belirli bir radar zaman dilimi içerisinde koşturulmuş ve yaklaşımlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca önerilen yaklaşımın avantaj ve dezavantajları sunulmuştur. Son zamanlarda hızla gelişen insansız hava ve deniz araçları teknolojisi sonucu bahse konu araçların muharebe sahasındaki etkisi ve sayısı da giderek artmaktadır. Bu sebeple muharebe sahasında sürü halinde de hareket edebilen insansız hava ve deniz araçları ile diğer unsurların tespiti ve takibi için savaş gemilerinde bulunan radarlara düşen sorumlulukta giderek artmaktadır. Aynı zamanda gelişen teknolojiyle birlikte, birden fazla konvansiyonel radarın icra ettiği gözetleme, takip, atış kontrol, hedef aydınlatma gibi görevleri tek başına icra edebilen Çok Fonksiyonlu Radarlar savaş gemilerinde gittikçe daha çok yer almaya başlamaktadır. Bu durumda, Çok Fonksiyonlu radarın tüm bu görevleri en iyi şekilde yapılabilmesi için Radar Kaynak Yönetiminin de en iyi şekilde planlanması gerekmektedir.Radar Kaynak Yönetimi, radar fonksiyonlarının ne zaman ve ne kadar süreyle icra edileceğini belirlemektedir. Özellikle radarın tüm görevleri icra edebilecek kadar yeterli zamanının olmadığı, “aşırı yüklü” durumlarda kaynak yönetimi algoritmasının önemi daha da artmaktadır. Literatürde radar kaynak yönetimi için önerilmiş Adaptif Zaman Dengeli Planlayıcı’nın aşırı yüklü durumlar için çözüm olarak sunduğu iki yaklaşım bulunmaktadır: Yaklaşım-1 görev güncelleme zamanının ayarlanması, Yaklaşım-2 gözetleme görevinin zorlanması.Bu tez çalışmasında aşırı yüklü durumlar için çözüm olarak literatürde sunulan yaklaşımlara alternatif olarak yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Literatürde mevcut yaklaşımlar ile önerilen yaklaşımın ortak tarafı, her ikisinin de gerçeklenmesi için MATLAB programı kullanılmış olmasıdır. Tüm yaklaşımların gerçeklenmesi için gerekli olan Radar Görev Önceliklendiricisi, MATLAB Bulanık Mantık Araç Kutusu kullanılarak tasarlanmıştır. Son olarak, Adaptif Zaman Dengeli Planlayıcının aşırı yüklü durumlar için sunduğu yaklaşımlar ve önerilen yaklaşım belirli bir radar zaman dilimi içerisinde koşturulmuş ve yaklaşımlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca önerilen yaklaşımın avantaj ve dezavantajları sunulmuştur.

Yüksek Lisans Tezi, Double Ridge Horn (DRH) Antenleri Ultra High Frequecy (UHF) L ve S bandında çalışan DRH antenleri bir çok radar uygulamasında kullanılmaktadır. Bu kapsamda DRH antenlerinin alüminyum, bakır ve çelik malzemelerinin elektromanyetik ve mekanik analizleri gerçekleştirilmiştir. Elektromanyetik açıdan DRH antenlerinin belirli frekanslardaki ışıma örüntüsü ve bant boyunca geri dönüş kaybı (S11) parametresi analiz edilmiştir. Mekanik açıdan DRH antenlerine yapısal ve modal analizler gerçekleştirilmiştir., Double Ridge Horn (DRH) Antennas Ultra High Frequecy (UHF) DRH antennas operating in L and S bands are used in many radar applications. In this context, electromagnetic and mechanical analyzes of aluminum, copper and steel materials of DRH antennas were carried out. From the electromagnetic point of view, the radiation pattern at certain frequencies and the return loss (S11) along the band parameter of DRH antennas were analyzed. Structural and modal analyzes were performed on the DRH antennas from a mechanical point of view.

Factories in the industry have cranes with multiple bridges on the same line. Each of these bridges is controlled by another operator while moving on the same road. Operators may not be able to control the bridge while controlling the load they carry. Therefore, there is a possibility that two crane bridges will collide with each other. In this case, a system is needed to prevent accidents that may occur. This system is required to measure the distance between the two cranes and alert operators when they reach the designated limit point. To meet this need, FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) Radar design has been proposed. FMCW radars offer military and industrial solutions that measure speed, angle and distance with high resolution and accuracy with low power that can operate at 77 GHz modulation frequency. As with other types of radar, the most important part of FMCW radars is the transceiver antennas that will send an electromagnetic signal to the opposite obstacle. In this study, microsherite patch array antenna design was used as the antenna for FMCW radars. This is because it has higher antenna gain, less space, low power consumption, and if a radiator fails, the system can continue to work thanks to other antennas in the array. As a result of these studies, it has been shown that an FMCW radar with a measurement distance of 100 meters has reached a level that can become widespread in the industry, with its cost reduction and ease of production., Endüstride bulunan fabrikalarda aynı hat üzerinde birden çok köprüsü olan vinçler bulunmaktadır. Bu köprüler aynı yolda hareket ederken her biri başka operatör tarafından kontrol edilmektedir. Operatörler taşıdıkları yükü kontrol ederken aynı zamanda köprünün kontrolünü sağlayamayabilirler. Bu nedenle iki vinç köprüsünün birbiri ile çarpışma ihtimali vardır. Bu durumda meydana gelebilecek kazaların önüne geçebilmek için bir sisteme ihtiyaç vardır. Bu sistemin, iki vinç arası mesafeyi ölçmesi ve belirlenen sınır noktaya ulaştığında operatörleri uyarması gerekmektedir. Bu ihtiyacı karşılamak için FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave, Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga) Radar tasarımı önerilmiştir. FMCW radarlar, 77 GHz modülasyon frekansında çalışabilen düşük güç ile yüksek çözünürlük ve doğrulukta; hız, açı ve mesafe ölçümü yapan askeri ve endüstriyel çözümler sunmaktadır. Diğer radar tiplerinde olduğu gibi FMCW radarların da en önemli bölümü karşısındaki engele elektromanyetik sinyal gönderecek olan alıcı-verici antenlerdir. Bu çalışmada FMCW radarlar için anten olarak mikroşerit yama dizi anten tasarımı kullanılmıştır. Bunun sebebi daha yüksek anten kazancına sahip olması, az yer kaplaması, düşük güç tüketimi ve bir ışıyıcının arızalanması durumunda dizideki diğer antenler sayesinde sistemin çalışmaya devam edebilmesidir. Bu araştırmalar sonucunda 100 metre ölçüm mesafesi olan bir FMCW radarın maliyetinin düşürülmesi ve üretiminin kolay olması ile birlikte endüstride yaygınlaşabilecek seviyeye geldiği gösterilmiştir.

Bu çalışma, nano boyutlu iletken dolgu malzemeleri kullanılarak hazırlanan elastomer esaslı radar soğurucu malzemelerin (H-RGC), 0-360º arasında 3°’lik adımlar ile 6-17 GHz frekans bant aralığındaki radar kesit alanı (RSA) azaltma verimliliği ve performansını karakterize etmek için karşılaştırmalı deneysel metodoloji sunmaktafdır. Karşılaştırma kapsamında kullanılan referans malzeme (M-REM) askeri kara araçlarının (tank, kamyon, gemi vb) radar kesit alanını azaltmak için tasarlanmış olup hali hazırda ticari olarak satılmaktadır. Mükemmel geniş bant özellikleri sergileyen, her iki yönde yansıtıcı yüzey içeren altı katmanlı, simetrik ve ince radar soğurucu malzeme tasarlanmış ve üretilmiştir. Karbon siyahı ve grafen nanoplateletler, sırasıyla yansıtıcı yüzey ve hibrit katmanı oluşturmak için gerekli kauçuk kompozit üretmek için kullanıldı. Her iki malzeme için yapılan ölçümlerde benzer sonuçlar elde edilmiş olup üretilen malzemenin gemi, askeri kara araçları gibi sistemlerde RSA azaltımında kullanılabileceğini görülmüştür. Sonuçlar, her iki malzeme tipinin de 20 dBsm değerinde bir azaltım sağlayabildiğini göstermiştir. M-REM için frekanstan bağımsız olarak en iyi RSA değerleri 24-72º ’ler arasında elde edilmişken, H-RGC için 21-72º aralığındadır. Her iki malzeme için frekans bant genişliği artıkça RSA değerlerinin de iyileştiği görülmüştür. M-REM için 12 GHz frekans da yapılan testlerde en düşük soğurma değeri 72° de, 42,6743 dBsm , H-RGC için en düşük soğurma değeri olarak 42,9219 dBsm ölçülmüştür. Ticari olarak kullanılan ve geçerliliğini kanıtlamış M-REM’e alternatif olarak ürettilen H-RGC malzemelerinin ölçüm sonuçları arasındaki benzerlik ve eşleşme, tasarımımızın geçerliliğini gösstermiş ve ileri de yapılacak çalışmalar için umut verici sonuçlar elde edilmiştir., In this study, elastomer-based radar absorber materials (H-RGCs) prepared using nano-sized conductive fillers present a comparative experimental methodology to characterize the cross-sectional radar field (RSA) reduction efficiency and performance in the 6-17 GHz band with 3°steps from 0 to 360º. The reference material (M-REM) used in the comparison is designed to reduce the radar cross-section area of military land vehicles (tank, truck, ship, etc.) and is currently commercially available. A six-layer, symmetrical and thin radar absorber material with reflective surfaces in both directions, exhibiting excellent broadband properties, was designed and manufactured. Carbon black and graphene nanoplatelets were used to produce the required rubber composite to form the reflective surface and hybrid layer. Similar results were obtained in the measurements made for both materials, and it was seen that the produced material could be used in systems such as ships and military land vehicles for RSA reduction. The results showed that both material types could achieve a reduction of 20 dBsm. The best RSA values, regardless of frequency, are obtained between 24-72º for M-REM, while for H-RGC, it is in the range of 21-72º. It was observed that the RSA values improved as the frequency bandwidth increased for both materials. In the tests performed at 12 GHz frequency for M-REM, the lowest absorption value was measured at 72°, 42.6743 dBsm, and the lowest absorption value for H-RGC was 42.9219 dBsm. The similarity and match between the measurement results of the H-RGC materials produced as an alternative to the commercially used and proven M-REM showed the validity of our design and gave promising results for future studies.

Conference Name: 2021 29th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU) Date of Conference: 9-11 June 2021 Dünya Sağlık Örgütü’ne (WHO) göre, her yıl trafik kazalarından kaynaklı yaklaşık 20-50 milyon yaralanma olmaktadır. Yaralanmaların çoğu savunmasız yayalar, bisikletliler ve motosikletliler arasındadır. Otonom araçlar (OA) bu soruna mükemmel bir çözüm gibi görünmektedir. OA’lardaki radar sensörleri, hem hız ve menzili ölçtüğü, hem de kötü hava koşullarında çalışabildiği için etkili bir sensördür. Bu çalışmada ilk olarak, 24GHz FMCW radar sinyallerini simüle ederek 300 spektrogram içeren bir veri seti oluşturulmuştur. Bir 2 boyutlu simülasyon ortamında, orijine tek bir radar yerleştirildi ve bu dikdörtgen alana farklı parametrelerde diğer nesneler (örneğin yükseklik, yön, hız) yerleştirildi. Ardından, spektrogram görüntüleri üzerindeki Mikro-Doppler model özellikleri çıkarıldı ve Uzun Kısa Süreli Bellek Ağları (LSTM’ler) ile eğitildi. Önerilen yaklaşımın etkinliği test edildi, test setinde %95 ortalama doğruluk ve F1 skoru elde edildi, sonuçta diğer bazı yöntemlerden daha iyi performans gösterdi. According to the World Health Organization(WHO), every year around 20-50 million people are injured from road traffic accidents. Most of the injuries are among vulnerable pedestrians, cyclists, and motorcyclists. Autonomous vehicles (AVs) seem to be the perfect solution to this problem. Radar sensors in AVs is an effective sensor since it simultaneously measures speed and range while being robust in bad weather conditions. In this work first, a dataset which contains 300 spectrograms are created by simulating a 24GHz FMCW radar signals. In a 2D simulation environment, a single radar is placed to the origin, and other objects of varying parameters ( e.g height, heading, speed) are placed in this rectangular area. Then, the features are extracted from the Micro-Doppler patterns on the spectrogram images and trained on Long Short Term Memory Networks(LSTMs). The average accuracy and F1 score of the proposed method on the test set is 95% which outperforms some existing methods.

Radar, bir vericinin yaydığı elektromanyetik dalgaların yolları üzerindeki nesnelerden yansıyarak geri dönmesi ve bir alıcı tarafından yakalanması esasına göre çalışır. Hedeften geri yansıyan dalgaların alıcı aracılığıyla alınıp sonrasında elektronik devreler ve yazılımlar aracılığıyla işlenmesiyle hedefin yönü, mesafesi, boyutu ve hızı belirlenebilir. Bu tez quasi-Yagi antenler kullanılarak 2,4 GHz taşınabilir Doppler Sürekli Dalga (SD) radar sistemi geliştirilmesini kapsamaktadır. Massachusetts Institute of Technology (MIT)’ nin açık derslerinde mevcut olan küçük boyutlu radar sistemi temel alınarak 2,4 GHz bandında çalışan küçültülmüş quasi-Yagi tipinde antenler geliştirilmesi ve bu radar sisteminin tüm elektronik elemanlarının baskı devre halinde yeniden tasarlanarak oldukça kompakt boyutlu, rahatlıkla taşınabilir hale getirilmesi hedeflenmiştir. Geliştirilen sistemin tüm elektronik devreleri hem devre tahtası üzerine hem de baskı devre olarak ayrı ayrı tasarlanmıştır. Sistemi geliştirmeye yönelik tüm yöntemler aşama aşama gösterilmiştir. Tezin en önemli çıktısı, biri nispeten dar, diğeri geniş bantlı olan iki farklı geometriye sahip 2,4 GHz bandında çalışan küçültülmüş quasi-Yagi antenlerin tasarlanıp gerçekleştirilmesidir Radar operates on the principle that electromagnetic waves generated by a transmitter are reflected back from objects in its path and received by a receiver. The direction, distance, size and speed of the target can be determined by receiving the waves reflected back from the target by the receiver and then processing them through electronic circuits and software.This thesis describes the design of a 2.4 GHz portable Doppler Continuous Wave (CW) radar system using quasi-Yagi antennas based on the small-sized radar system presented in (Massachusetts Institute of Technology (MIT)'s open courses, the goal is to build miniaturized quasi-Yagi type antennas working in the 2.4 GHz band and to redesign all electronic elements of this radar system as a printed circuit, making it very compact and easily portable. All electronic circuits of the developed system are designed seperately on a breadboard and as a printed circuit. All approaches for building the design are demonstrated step by step. The thesis's most important output is the design and realization of miniaturized quasi-Yagi antennas operating in the 2.4 GHz band with two different geometries, one relatively narrow and the other wideband

Meme kanseri; gelişmiş, gelişmekte olan ve az gelişmiş ülkelerde kadınların yakalanma oranı yaklaşık %15-16 ile en yüksek olan kanser tipidir. Hastalığın tedavisi için erken tanı hayat kurtaran en önemli parametredir. Hastalığa yakalanma oranı neredeyse tüm dünyada benzer iken hastalıktan kurtulma oranı gelişmiş ülkelerde yüksek, gelişmekte olan ve az gelişmiş ülkelerde ise maalesef düşüktür. Bunun sebebi, gelişmiş ülkelerdeki sağlık sisteminin getirdiği erken tanı avantajıdır. Ülkemizin dahil olduğu gelişmekte olan ülkeler sınıfında ise hastalığa yakalanan insanlar, hastalıkla mücadelenin daha da zorlaştığı ileriki evrelerde hastalıkla yüz yüze gelmektedir. Bu durumun önüne geçmek için insanları, henüz hastalığa yakalanmadan veya henüz hastalığa yeni yakalanmışken erken tanı taramalarıyla buluşturmak gerekmektedir. Günümüzde meme kanseri görüntülenmesinde kullanılan teknikler; X-ray mamografi, ultrason, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve pozitron emisyon tomografisi (PET) gibi yöntemlerdir. Fakat bu yöntemlerin bazı dezavantajları bulunmaktadır. X-ray ışınlarının insan dokusundaki iyonize edici etkisi başka kanserlerin oluşma riskine neden olmaktadır. Ayrıca ölçüm esnasında memenin bastırılması acıya neden olabilmektedir. Ultrason'da, görüntüler düşük çözünürlüklüdür ve habis tümör ile iyi huylu tümörün ayırt edilmesi mümkün değildir. MRI, pahalı bir yöntemdir ve kapalı alan fobisi olan kişiler için korkutucudur. Aynı zamanda çok uzun sürmektedir. PET yönteminde, vücuda enjekte edilen radyoaktif materyal, yaydığı gama ışınlarıyla iyonize etkisi yaratarak yeni kanserlere sebep olma riski taşımaktadır. Meme kanserinin görüntülenmesinde kullanılan bu yöntemlerin dezavantajları alternatif görüntüleme yöntemlerinin araştırılmasını ve geliştirilmesini sağlamıştır. Mikrodalga görüntüleme tekniği bu yöntemlerin başında gelmektedir. Mikrodalga görüntüleme tekniği, normal ve tümörlü dokuların dielektrik özelliklerinin farklılığından doğan yansıyan veya saçılan dalgaları kullanır. Meme tümörlerinin gerçek konumunda ve yüksek çözünürlüklü olarak görüntülenmesi, gerek mevcut görüntüleme yöntemlerinde gerekse bu çalışma kapsamında çalışılan mikrodalga görüntüleme yönteminde üstesinden gelinmesi gereken en önemli problemlerden biridir. Bu çalışmada kullanılan ve mikrodalga görüntüleme yöntemleri arasında popüler olan radar tabanlı mikrodalga görüntüleme yönteminde yüksek çözünürlüklü ve doğru görüntülerin elde edilmesi bazı parametrelere bağlıdır. Bunlar; kullanılacak antenin uygunluğu, kullanılacak anten sayısı ve radar ölçüm sistemi, filtreleme tekniklerinin performansı ve odaklama algoritmasının performansıdır. Mikrodalga görüntüleme sisteminde kullanılacak antenin biyomedikal görüntüleme uygulamalarına uygun özelliklerde olması gerekmektedir. Antenin kompakt, çok geniş bantlı (3.1-10.6 Ghz), yönlü, yüksek kazançlı (mümkün olduğunca tüm çalışma frekansı aralığında) olması istenmektedir. Bu tez çalışması kapsamında elektromanyetik simülasyon programı kullanılarak istenen özelliklere uygun Vivaldi ve zıt kutuplu Vivaldi olmak üzere iki farklı anten tasarımı gerçekleştirilmiş ve antenlerin performansı bant genişliği, ışıma örüntüsü, kazanç, yönlülük ve grup gecikmesi gibi parametrelerle analiz edilmiştir. Uygun antenler tasarlandıktan sonra simülasyon ortamında homojen, yarı-homojen ve heterojen meme yapıları oluşturulmuştur. Ölçümler zaman domeninde monostatik, bistatik ve multistatik olarak gerçekleştirilmiştir. Monostatik ölçümde, aynı anten hem verici hem de alıcı anten olarak görev yapmaktadır. Meme etrafında farklı noktalardan yapılan ölçümler neticesinde geri yansıyan sinyaller toplanmaktadır. Simülasyon ortamında monostatik, bistatik ve multistatik ölçüm sistemleri analiz edilmiş ve avantaj-dezavantajlarıyla birlikte sonuçlar ortaya konmuştur. Bu sonuçlar sistemin deneysel olarak kurulumu esnasında hangi sistemin kullanılması gerektiği konusunda yol gösterici olmuştur. Tasarlanan antenler, mikrodalga görüntüleme sisteminde sensör olarak kullanılmışlardır. Sistemin performansı, biyokimya laboratuvarında hazırlanan ve gerçek insan dokusunu taklit eden, yani meme dokularının elektriksel özellikleriyle benzer özellikler taşıyan, gerçekçi yapay fantomlarla test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, tez kapsamında geliştirilen mikrodalga görüntüleme sisteminin meme kanseri erken tespitinde kullanılabileceğini göstermektedir. Bu sistem düşük maliyetli, güvenli, konforlu ve hızlıdır. Breast cancer, in developed, developing and underdeveloped countries, is the highest cancer type among woman with a rate of about 15-16%. Early diagnosis for the treatment of the disease is the most important parameter to save lives. While the rate of the disease is almost similar all over the world, the rate of recovery from the disease is high in developed countries and unfortunately low in developing and underdeveloped countries. The reason for this is the early diagnosis advantage of the healthcare system in developed countries. In the developing countries where our country is included, the people who get sick are acquainted with the disease in the later stages where the fight against disease becomes more difficult. In order to prevent this situation, it is necessary to bring people together with early diagnosis scans while they are not yet caught in the disease or have yet to be new. Nowadays there are methods such as X-ray mammography, ultrasound, MRI, and positron emission tomography (PET) for imaging of breast cancer. However, these methods have some disadvantages. The ionizing effect of x-ray rays in human tissue causes the risk of other cancers. In addition, pressing of the breast during measurement can cause pain. In ultrasound, images are of low resolution and it is not possible to distinguish malignant tumor from benign tumor. MRI is an expensive method and is frightening for people with closed area phobia. It also takes too long. In the PET method, the radioactive material injected into the body carries the risk of causing new cancers by creating an ionizing effect with the emitted gamma rays. The disadvantages of these methods used in the imaging of breast cancer have led to the research and development of alternative imaging methods. Microwave imaging technique is one of these methods. Microwave imaging technique uses backscattered waves arising from the contrast between dielectric properties of normal and tumor tissues. Imaging of the breast tumors in their exact position and with high resolution is one of the most important challenge to be overcome in current imaging methods and in the microwave imaging method. To obtain high resolution and accurate images in radar-based microwave imaging, which is used in this study and is popular among microwave imaging methods, are dependent on some parameters. These are the suitability of the antenna to be used, the number of antennas to be used and the radar measurement system, the performance of the filtering techniques and the performance of the focusing algorithm. The antenna must be compact, ultra wide band (3.1-10.6 Ghz), directional, high gain (as far as possible, in all operating frequency band). Within the scope of this thesis, the antenna design will be realized according to the desired characteristics by using the electromagnetic simulation program and the performance of the antenna analyzed by parameters such as bandwidth, radiation pattern, gain, directionality, group delay and fidelity.After the suitable antennas were designed, homogeneous, semi-homogeneous and heterogeneous breast structures were created in the simulation environment. Measurements were performed in time domain as monostatic, bistatic and multistatic. In monostatic measurement, the same antenna serves as both the transmitting and receiving antenna. As a result of measurements made at different points around the breast, the reflected signals are collected. In the simulation environment, monostatic, bistatic and multistatic measurement systems have been analyzed and results have been presented with their advantages and disadvantages. These results guided which system should be used during the experimental setup of the system. The designed antennas were used as sensors in a microwave imaging system. The performance of the system has been tested with realistic breast phantoms prepared in the biochemistry laboratory that mimic real human tissue, that is, have similar characteristics with the electrical properties of breast tissues. The results obtained show that the developed microwave imaging system that developed in this thesis can be used in early detection of breast cancer. This system is low cost, safe, comfortable and fast. Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü (DÜBAP) tarafından MÜHENDİSLİK.19.001 no'lu proje kapsamında desteklenmiştir.

Dünya nüfusunun büyük bir bölümünün su ihtiyacının karşılanmasında önemli bir yağış faktörü olan karın, mevsimsel olarak gözlemlenmesi, mevcut su kaynaklarının korunması ve izlenmesi açısından önem taşımaktadır. Hızla artan dünya nüfusu ve gittikçe şiddetlenen küresel ısınma faktörleri karla kaplı alanlardan veri elde edilmesinin önemini bir kez daha ortaya çıkarmıştır. Son yıllarda, radar verileri kullanılarak karla kaplı arazilerin izlenmesi ve bu alanlardan bilgi elde edilmesi sayesinde, su kaynaklarının yönetimi ve hidrolojik modellemeler ile ilgili değerli bilgiler elde edilebilmektedir. Bu tez çalışmasında TerraSAR-X uydusuna ait, StripMap (SM) modunda algılanmış, HH polarizasyonlu görüntüler kullanılarak Erciyes Dağı için kar derinliği, kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplanması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, öncelikle SAR görüntüleri kullanılarak Sayısal Yükseklik Modelleri (SYM) üretilmiştir. SYM üretimi aşamasında gerekli olan harici SYM verileri olarak Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), ALOS World 3D (AW3D), TanDEM-X WorldDEM ve stereo SYM kullanılmıştır. Bununla birlikte yaz döneminde uydu geçişi ile eşzamanlı olarak gerçekleştirilen arazi çalışmalarından elde edilen nokta yükseklik bilgileri, SAR verilerinden elde edilen yüksekliklerle karşılaştırılmış ve istatistik analizler uygulanmıştır. Analizler sonucunda stereo SYM verisinin 1.52 m karesel ortalama hata değeri ile en doğru sonucu verdiği görülmüştür. Ayrıca, radar verileri kullanılarak kar derinliği, kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplamalarının yapılabildiği bir model üretilmiştir. Kış döneminde uydu geçişi ile eşzamanlı arazi çalışmaları yapılarak, çalışma bölgesi içerisinde homojen olarak dağılmış olan noktalardan kar derinliği ölçmeleri gerçekleştirilmiştir. Kar derinliğinin belirlenmesinde önemli bir faktör olan kar yoğunluğu, üç farklı yöntemle (kriging, optimizasyon ve ISO-4355) elde edilmiştir. Kar derinliğine ve yoğunluğuna bağlı olarak kar hacmi ve kar-su eşdeğeri haritaları üretilmiştir. Çalışma bölgesindeki toplam kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında, üretilen modelin kar derinliği, kar hacmi ve kar-su eşdeğeri hesaplamalarında kullanılabilir olduğu ortaya konmuştur., Seasonal observation of snow, which is an important precipitation factor in supply the water needs of a large part of the world population, is important in terms of protection and monitoring of existing water resources. The rapidly increasing world population and the cumulatively global warming factors have once again revealed the importance of obtaining data from snow-covered areas. In recent years, valuable information on water resources management and hydrological modeling can be obtained by monitoring and obtaining information from snow-covered areas using radar data. In this thesis, it is aimed to calculate snow depth, snow volume and snow-water equivalent for Mount Erciyes by using HH polarized images, sensed in StripMap (SM) mode of TerraSAR-X satellite. In this context, Digital Elevation Models (DEM) were produced using SAR images. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), ALOS World 3D (AW3D), TanDEM-X WorldDEM and stereo DEM data were used as external DEM data required during DEM generation. In addition, the point elevation information obtained from the field studies conducted simultaneously with the satellite pass during the summer period was compared with the elevations obtained from the SAR data and statistical analyzes were applied. As a result of the analysis, it was seen that the stereo DEM data gave the most accurate result with a mean square error value of 1.52 m. Moreover a model has been created in order to calculate the snow depth, snow volume and snow-water equivalent with using radar data. On the other hand, field study was conducted simultaneously with satellite pass during the winter period and snow depth measurements were carried out from points homogeneously scattered within the study area. Snow density, which is an important factor in determining the depth of snow, was calculated by three different methods (kriging, optimization and ISO-4355). Also, snow volume and snow-water equivalent maps were produced based on the depth and density of snow. Total snow volume and snow-water equivalent have been calculated in the study area. In the light of the obtained results, it has been revealed that the produced model can be used in snow depth, snow volume and snow-water equivalent calculations.

Yere nüfuz eden radar sistemleri yaklaşık yirmi senedir arkeoloji, jeoloji, inşaat mühendisliği alanlarında yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir. Yere nüfuz eden radar önemli bir uzaktan algılama teknolojisi olup, yüzey altındaki nesne ve katmanların algılanmasını ve konumunun belirlenmesini elektromanyetik yöntemlerle sağlamaktadır. Tüm metalik nesneler bir metal detektörü tarafından tespit edilip tanımlanmış olsa da plastik veya düşük metal içerikli kara mayınlarını tespit etmek ve tanımlamak için başka teknolojilere ihtiyaç bulunmaktadır. Yerin altının görüntülenmesine ihtiyaç duyulan tüm sivil ve askeri alanlardaki ihtiyaçların karşılanması kapsamında teknolojik gelişmeler doğrultusunda sistem geliştirme çalışmaları sürdürülmektedir. Bu çalışmada, radardan elde edilen verilerin işlenmesine yönelik görüntü ön işleme algoritma yapıları incelenmiştir. Aynı zamanda ön görüntüleme aşamasında yapılacak görüntü iyileştirmelerinin sistem başarımına etkisi irdelenmiştir. Önişleme aşamasındaki önerilen çapraz korelasyon yöntemi, yine önişleme yöntemi olarak kullanılan En Küçük Ortalama Kareler ve Kernel En Küçük Ortalama Kareler ile hız ve başarılı tespit açısından karşılaştırılmıştır. Sistemin gerçek zamanlı çalışmasına yönelik farklı yöntemler incelenmiş, çapraz korelasyon yöntemi ile daha hızlı ve başarılı tespitlerin yapılacağı gösterilmiştir. The Ground Penetrating Radar (GPR) systems have been widely used in the fields of archaeology, geology, civil engineering for about twenty years. The GPR is an important remote sensing technology that allows objects and layers under the surface to be perceived and positioned using electromagnetic techniques. Although all metallic objects are detected and identified by a metal detector, other technologies are needed to detect and identify landmines with plastic or low metal content. System development studies are continuing in line with technological developments within the scope of meeting the needs of all civil and military areas required to display under the surface. In this study, image pre-processing algorithms for processing the data obtained from the radar are examined. The effects of system improvements on the image enhancements to be made during the pre-screening phase have been studied. The proposed cross-correlation method in the pre-processing phase was compared with the Least Mean Squares and Kernel Least Mean Squares, also used as the pre-processing method, in terms of speed and successful detection. To run the system in real-time operations, these methods have been examined and as a result very fast and improved results have been obtained with the cross-correlation method compared to other methods.

Bu tez çalışmasında, pasif radar uygulamalarında görüntüleme, saklı hedeflerin tespiti ve sınıflandırılmasına yönelik iki adet algoritma geliştirilmiş ve gerçek deneysel ölçümler ile etkinlikleri ortaya konulmuştur. Ayrıca, aktif radar görüntülerinin odaklanmasında kullanılması üzere menzil Doppler algoritmasının (MDA) yeni bir dalga formuyla adaptasyonu geliştirilmiş ve performansı benzetim verileriyle test edilerek sonuçları paylaşılmıştır. Pasif milimetre dalga (PMMD) görüntüleme sistemlerinde, saklı hedeflerin tespitinde kullanılmak üzere otomatik sınıflandırma ve Otsu metoduna dayalı iki farklı algoritma geliştirilmiştir. İnsan üzerinde saklı silah tespiti (SST) için milimetre-dalga frekanslarında elde edilen ham veriler ve bu verilerin histogramına dayanan özgün otomatik sınıflandırma tekniği sayesinde histogram eşikleme algoritmalarının ana dezavantajları telafi edilmiş ve saklı nesnenin boyutunu tahmin etmek için iki seviyeli bir eşikleme yöntemi önerilmiştir. Otsu metoduna dayalı eşik algılama algoritması ile ilk kez ham radyometrik verilerin/görüntünün histogram özelliklerine dayanan bir oto-segmentasyon algoritması getirilmiştir. Otsu'nun çok düzeyli eşikleme tekniği modifiye edilerek gizli nesnelerin daha doğru bir şekilde algılanması/görüntülenmesi sağlanmıştır. 34.5 GHz'deki ölçümler tez kapsamında geliştirilen radyometrik alıcı ile gerçekleştirilirken, 94.5 GHz'deki ölçümler ise, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) Marmara Araştırma Merkezi'nin (MAM) Milimetre-Dalga ve Terahertz Teknolojileri Araştırma Laboratuvarlarında (MİLTAL) geliştirilen PMMD radyometrik görüntüleme sisteminden alınmıştır. Geliştirilen iki algoritma sayesinde insan üzerinde saklı silah benzeri nesneler başarılı bir şekilde tespit edilmiştir. Aktif radar görüntüleme uygulamalarına yönelik, adım frekanslı sürekli dalga (AFSD) radar verilerinin MDA'ya adaptasyonu için gerekli çalışmalar yapılmış ve yeni bir AFSD tabanlı MDA odaklama algoritması geliştirilmiştir. Yarım yüzyıldan fazla bir süredir uydu ve uçak tabanlı frekans modüleli sürekli dalga (FMSD) radar verilerini odaklamak için kullanılan MDA, ilk kez bu çalışma ile AFSD radar verileri için yeniden tanımlanmış ve böylece hızlı ve etkili bir AFSD tabanlı MDA geliştirilmiştir. AFSD radar için geliştirilen algoritma sayesinde FMSD radar uygulamalarındaki dar bant kısıtlamasının üstesinden gelinmiş ve çok geniş bantta gerçekleştirilen AFSD radar verileri oldukça başarılı bir şekilde odaklanmıştır. AFSD radar için geliştirilen MDA, geleneksel FMSD-MDA ile karşılaştırılmış ve AFSD-MDA'nın çok daha yüksek odaklama kabiliyetine sahip olduğu benzetim sonuçları ile doğrulanmıştır. Böylece bu tezle birlikte, vektör network analizör (VNA) ile toplanan sentetik açıklıklı radar (SAR) verileri için yeni, etkili ve başarılı bir odaklama algoritması literatüre kazandırılmıştır. In this thesis study, two algorithms for imaging, detection, and classification of hidden targets were developed in passive radar applications and their effectiveness was revealed with real experimental measurements. Also, the adaptation of the range-Doppler algorithm (RDA) with a new waveform has been developed to be used for focusing active radar images and its performance has been tested with simulation data and the results have been shared.In passive millimeter-wave (PMMD) imaging systems, two different algorithms have been developed based on the automatic classification and Otsu method to be used for the detection of hidden targets. Thanks to the unique automatic classification technique based on raw data and image histograms in millimeter-wave band frequencies for human concealed weapon detection (CWD), the main disadvantages of histogram thresholding algorithms have been compensated and a two-level thresholding method has been proposed to estimate the size of the hidden object. With the threshold detection algorithm based on the Otsu method, an auto-segmentation algorithm based on the histogram features of the raw radiometric data/image was introduced. Otsu's multilevel thresholding technique has been modified to enable more accurate detection/imaging of hidden objects. The measurements at 34.5 GHz are carried out with the radiometric receiver developed within the scope of the thesis. The 94.5 GHz measurements are taken from the PMMW radiometric imaging system developed in Millimeter-Wave and Terahertz Technology Research Laboratory (MİLTAL) at the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) Marmara Research Center (MAM). Thanks to these two algorithms developed, weapons-like objects hidden on humans have been successfully detected.Necessary studies have been made for the adaptation of step frequency continuous wave (SFCW) radar data to RDA for active radar imaging applications and a new SFCW based RDA focusing algorithm has been developed. RDA, which has been used to focus satellite and aircraft-based frequency modulated continuous wave (FMCW) radar data for more than half a century, was firstly developed for SFCW radar data, thereby developing a fast, effective and new focusing algorithm. Thanks to the algorithm developed for SFCW radar, the narrowband restriction in FMCW radar applications has been overcome and SFCW radar data realized in very broadband has been focused very successfully. Developed for SFCW radar, RDA has been compared with traditional FMCW-RDA and has been confirmed by simulation results that SFCW-RDA has a much higher focusing ability. Thus, with this thesis, a new effective and highly successful focusing algorithm for synthetic aperture radar (SAR) data collected by vector network analyzer (VNA) has been introduced to the literature. 110

Hayati sinyallerin temassız olarak uzaktan algılanması birçok uygulama açısından önem arz etmektedir. Bu algılamayı gerçekleştiren radarlar biyoradar olarak adlandırılmaktadır. Biyoradar kişinin solunum ve kalp atışından kaynaklanan göğüs duvarı hareketinin değişimiyle Doppler prensibini kullanarak hayati sinyallerin doğru bir şekilde ölçülmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada, 24 GHz çalışma frekansına sahip düşük maliyetli sürekli dalga (CW) Doppler radarı kullanılarak insan denekten temassız bir şekilde yaşamsal belirti (solunum, kalp atış hızı) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerden elde edilen sinyallerin işlenmesinde iki farklı yöntem kullanılmıştır. İlk yöntem Hızlı Fourier Dönüşümünü (FFT) esas alırken ikinci yöntemde Dalgacık yöntemine dayalı Çoklu Çözünürlük Analizi (MRA) yöntemi kullanılmaktadır. Solunum hızında birinci ve ikinci yöntem için elde edilen sonuçlar %3.75 ve %0’ hata oranlıdır. Kalp atışı için sırasıyla %9.35 ve %8.45 hata oranlı değerler elde edilmiştir. Bu sonuçlar özellikle radarların tıbbi uygulamalar için başarıyla kullanılabileceğini göstermektedir., Remote sensing of vital signals without contact is important for many applications. Radars that perform this detection are called bio-radar. Bio-radar provides accurate measurement of vital signals using the Doppler principle with the change of chest wall movement caused by a person's breathing and heartbeat. In this study, non-contact vital signs (respiration, heart rate) measurements for human subject were performed using a low cost continuous wave (CW) Doppler radar with a 24 GHz operating frequency. Two different methods have been used to process the signals obtained from the measurements. While the first method is based on the Fast Fourier Transform (FFT), the second method uses the Multi-Resolution Analysis (MRA) method based on the Wavelet method. The results obtained by the first and second methods for respiration are 3.75% and 0% error rates, respectively. These values for heartbeat are 9.35% and 8.45%. These results show that radars can be used successfully for medical applications.

The Ground Penetrating Radar (GPR) systems have been widely used in the fields of archaeology, geology, civil engineering for about twenty years. The GPR is an important remote sensing technology that allows objects and layers under the surface to be perceived and positioned using electromagnetic techniques. Although all metallic objects are detected and identified by a metal detector, other technologies are needed to detect and identify landmines with plastic or low metal content. System development studies are continuing in line with technological developments within the scope of meeting the needs of all civil and military areas required to display under the surface. In this study, image pre-processing algorithms for processing the data obtained from the radar are examined. The effects of system improvements on the image enhancements to be made during the pre-screening phase have been studied. The proposed cross-correlation method in the pre-processing phase was compared with the Least Mean Squares and Kernel Least Mean Squares, also used as the pre-processing method, in terms of speed and successful detection. To run the system in real-time operations, these methods have been examined and as a result very fast and improved results have been obtained with the cross-correlation method compared to other methods., Yere nüfuz eden radar sistemleri yaklaşık yirmi senedir arkeoloji, jeoloji, inşaat mühendisliği alanlarında yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir. Yere nüfuz eden radar önemli bir uzaktan algılama teknolojisi olup, yüzey altındaki nesne ve katmanların algılanmasını ve konumunun belirlenmesini elektromanyetik yöntemlerle sağlamaktadır. Tüm metalik nesneler bir metal detektörü tarafından tespit edilip tanımlanmış olsa da plastik veya düşük metal içerikli kara mayınlarını tespit etmek ve tanımlamak için başka teknolojilere ihtiyaç bulunmaktadır. Yerin altının görüntülenmesine ihtiyaç duyulan tüm sivil ve askeri alanlardaki ihtiyaçların karşılanması kapsamında teknolojik gelişmeler doğrultusunda sistem geliştirme çalışmaları sürdürülmektedir. Bu çalışmada, radardan elde edilen verilerin işlenmesine yönelik görüntü ön işleme algoritma yapıları incelenmiştir. Aynı zamanda ön görüntüleme aşamasında yapılacak görüntü iyileştirmelerinin sistem başarımına etkisi irdelenmiştir. Önişleme aşamasındaki önerilen çapraz korelasyon yöntemi, yine önişleme yöntemi olarak kullanılan En Küçük Ortalama Kareler ve Kernel En Küçük Ortalama Kareler ile hız ve başarılı tespit açısından karşılaştırılmıştır. Sistemin gerçek zamanlı çalışmasına yönelik farklı yöntemler incelenmiş, çapraz korelasyon yöntemi ile daha hızlı ve başarılı tespitlerin yapılacağı gösterilmiştir.

Dinlenmesi Düşük Olasılıklı Radar (Low Probability of Intercept – LPI Radar) elektronik destek sistemleri (Electronic Support Systems - ESM), radar ikaz alıcıları ile algılanmasını oldukça zorlaştıran bazı özel teknik karakteristiklere sahip bir radar sınıfıdır. Düşük güç, değişken frekans ve geniş bant genişliği gibi özelliklerinden dolayı, LPI radar dalga biçimlerinin, ESM sistemleri tarafından dinlenmesi zordur. Son yıllarda, bu tip radarların kullandıkları dalga biçimlerinin ESM algılayıcıları tarafından sınıflandırılmasına yönelik çalışmalar hız kazanmış durumdadır. Bu çalışmamızda, LPI radarların kullandıkları dalga biçimlerinden Choi-Williams Dağılım (CWD) yöntemi kullanılarak zaman-frekans görüntüleri (TFI) elde edilmiştir. Bu görüntülerden Gabor Dalgacık dönüşümü kullanılarak öznitelik vektörleri oluşturulmuştur. Literatürde yer alan birçok yöntemin aksine herhangi bir makine öğrenmesi yöntemi kullanmadan doğrudan elde edilen öznitelik vektörlerinin karşılaştırılması ile dalga biçimi sınıflandırması gerçekleştirilmiştir. Önerdiğimiz yöntem ile -20 dB ila 10 dB arasında 2’şer dB aralıklarla sınıflandırma doğrulukları elde edilmiş, -8 dB SNR değerine kadar makul sınıflandırma doğruluk oranlarında performans göstermiştir. Bazı sinyal tipleri için literatürde raporlanan en iyi sonuçlardan daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Tüm dalga biçimleri için elde edilen sonuçlar literatürde mevcut yöntemlerin sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak verilmiştir.

Demir, Mert (İzmir Kavram Meslek Yüksekokulu), Günümüzde belirli bir mesafedeki nesnelerin tespitinde kullanılan radarlar, radyo sinyallerinin nesneye gönderilip bu yansıyan radyo sinyallerinin geri alınması prensibine göre çalışmaktadır. Ancak radar ve nesne arasına başka engellerin girmesi durumunda nesnelerin tespiti mümkün olamamaktadır. Bu makale günümüzdeki radar teknolojilerine alternatif olarak farklı bir radar teknolojisi yaklaşımını önermektedir. Her nesne bulunduğu konumdaki dünyanın manyetik alanında bir miktar kırılmalar ve değişimler oluşturmaktadır. Manyetik alanlardaki bu değişimlerin tespiti nesnelerin tespitinde kullanılabilir. Bu çalışmada ortamda bulunan manyetik alan değişimlerini algılayarak nesnelerin konumlarını tespit eden ve hareketli nesneleri algılayan bir radar prototipi önerilmiştir. Önerilen bu radar prototipi günümüz radarlarından farklı olarak engeller arkasındaki nesneleri dahi tespit edebilmektedir., Today, radars used to detect objects at a certain distance operate according to the principle of sending radio signals to the object and retrieving these reflected radio signals. However, it is not possible to detect objects if other obstacles come between the radar and the object. This article proposes a different approach to radar technology as an alternative to today's radar technologies. Each object creates some refractions and changes in the magnetic field of the earth in its location. It can be used to detect objects by measuring these changes in magnetic fields. In this study, a radar prototype that detects the magnetic field changes in the environment and detects the positions of objects and detects moving objects is proposed. This proposed radar prototype can detect even objects behind obstacles, unlike today's radars.

In this study, the performances of the matched filter, back-projection and w-k algorithms used in the reconstruction of the synthetic aperture radar images are compared. In the comparison, the parameters such as resolution, processing time, signal-to-noise ratio, signal-to-clutter ratio and integrated side lobe ratio are considered. The reconstruction algorithms are applied to both simulation data and real ground-based synthetic aperture radar data measured in 14-18 GHz band. The obtained results provide comparative data on which technique is more useful for the desired purpose., Bu çalışmada yapayaçıklıklı radar görüntülerinin oluşturulmasında kullanılan yöntemlerden,Uyumlanmış Filtre, Geriye-İzdüşüm ve w-k algoritmalarının görüntü oluşturmadakiperformansları karşılaştırılmıştır. Kıyaslamada çözünürlük, işlem süresi, sinyal-gürültü oranı,sinyal-karışıklık oranı ve tümleşik yan lop oranı gibi parametreler dikkatealınmıştır. Algoritmalar hem benzetim verilerine hem de 14- 18 GHz bandındaölçülen gerçek yer-bazlı yapay açıklıklı radar verilerine uygulanmıştır. Eldeedilen sonuçlar, hangi tekniğin amaçlanan hedef için daha yararlı olduğukonusunda karşılaştırmalı veriler sağlamaktadır.

Günümüzde geleneksel ölçme sistemlerinin yanı sıra uydu jeodezisindeki gelişmeler yardımı ile daha geniş alanlarda daha hızlı ve yüksek hassasiyette veri elde edilebilmektedir. Bu doğrultuda düşey hareketliliği izlemek üzere santimetre seviyesinde hassasiyete sahip Yapay Açıklıklı Radar (Synthetic Aperture Radar-SAR) verisinden yararlanılmıştır.Söz konusu araştırmada potansiyel hareketliliğe sahip karakteristik bir çalışma bölgesi seçilmiştir. Çalışma alanında oluşturulan Küresel Konumlama Sistemi (Global Positioning System-GPS) ağı yardımıyla ölçme noktalarındaki düşey hareketliliğin Yapay Açıklıklı Radar teknolojisi ile birlikte belirlenmesi ve aralarındaki korelasyon üzerinde durulmuştur. Yukarıda bahsedilen GPS ağı kampanya tipi ölçmelerle periyodik bir şekilde takip edilmiştir.Jeodezi bilimi, zamana bağlı olarak meydana gelen yüzey değişimlerini yani deformasyonları farklı tekniklerle belirleyebilmektedir. Günümüzde düşey hareketliliğin izlenmesinde GPS'in yanı sıra SAR teknolojisi de kullanılmaktadır. GPS ile yatay düzlemde yüksek hassasiyetli noktasal veri elde edilebilir. SAR ise alan bazlı ölçme yapmaktadır. Yer ölçmelerine gerek duymaz ve uydu bakış doğrultusunda bilgi verir. İnterferometrik Yapay Açıklıklı Radar (Interferometric Synthetic Aperture Radar- InSAR), aynı bölgeye ait iki SAR görüntüsünün interferogram denilen faz girişimi görüntüsünü elde etmek üzere birleştirilmesidir. SAR görüntüleri faz ve genlik değerlerinden oluşur. Faz değeri radar anteni ile hedef arasındaki uzaklık bilgisini içermektedir. Genlik bilgisi ise hedefin yansıma özelliklerini içermektedir. SAR algılayıcıları gönderdiği elektromanyetik sinyalin hem geri yansıyan kısmının şiddetini hem de sinyaldeki gecikme zamanını kaydeder. İnterferogramdaki faz bilgisi kullanılarak çalışılan bölgeye ait sayısal yükseklik modeli oluşturulabilmektedir. Yükseklik değişimleri ve deformasyonlar tespit edilebilmektedir. Diğer jeodezik yöntemler düzensiz olarak dağılmış ve kesikli ölçüler sağlarken SAR görüntülerinin kapsadığı binlerce kilometrelik alan içerisinde piksel tabanlı deformasyon bilgisi sağlamaktadır.Bu tez çalışmasında kullanılan SAR verisi Avrupa Uzay Ajansı'nın Sentinel-1A uydu görüntüleridir. Elde edilen SAR görüntüleri SNAP programı aracılığıyla incelenmiştir ve Sentinel-1 interferometrik veri işleme aşamaları uygulanmıştır. Faz çözümlemesi ise SNAPHU yazılımı ile gerçekleştirilmiştir.Araştırma sonucunda SAR yardımıyla alansal olarak izlenen düşey hareketlilik verileri ve GPS gözlemleriyle elde edilen noktasal düşey hareketlilikler arasındaki korelasyon incelenmiştir. Zemin çökmeleri ve yükselmeleri coğrafi bilgi sisteminde modellenmiştir. Today, besides conventional measuring systems, faster and more accurate data can be obtained in larger areas with the help of improvements in satellite geodesy. In this aspect, Synthetic Aperture Radar (SAR) data with the precision at the centimeter level were utilized to monitor the vertical mobility. In this research, a characteristic working area with potential mobility was selected. With the help of Global Positioning System (GPS) network that formed in the working area, the vertical mobility in the measuring points were determined with SAR technology and the correlation between them were emphasized. Above mentioned GPS network were monitored periodically with the campaign type measurements. Geodesy science can determine surface changes over time, namely deformations, by different techniques. Nowadays, besides the GPS, SAR technology is also used to monitor vertical mobility. High-precision point data in a horizontal plane can be obtained with GPS. SAR, on the other hand, takes field-based measurement, does not require earth measurements and gives information in the satellite line of sight. Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is the combining of two SAR images of the same region into a phase interference image called interferogram. SAR images consist of phase and amplitude values. The amplitude value contains the reflection features, while the phase value contains the information about the distance between the radar antenna and the target. SAR sensors record the intensity of both the reflected part and the delay time of the electromagnetic signal that sent. Digital elevation model of the work area can be created with the use of phase value in the interferogram. Elevation changes and deformations can be determined. Other geodetic methods provide irregular distributed and discrete measurements, while SAR provides pixel based deformation information within thousands of kilometers covered by SAR images. The SAR data which used in this thesis were obtained from Sentinel-1A satellite images from European Space Agency. SAR images were investigated through SNAP program and Sentinel-1 interferometric data processing steps were applied. Phase analysis were carried out with SNAPHU software.As a result of this research, correlation between the vertical mobility data which areally monitored with the help of SAR and the point vertical mobilities obtained by GPS observations were investigated. Land subsidence and elevations were modeled with geographical information system. 91

Radar tabanlı uygulamalar doppler etkisini kullanarak, harekete dayalı nesnelerin yorumlanması açısından çok önemli bir potansiyele sahiptir. Son yıllarda hareket endeksli vital bulguların takibi, dokuları ve organları karakterize etmek için çeşitli radar tabanlı çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada çeşitli biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek bir radar sistemi yapılması amaçlanmıştır. Radar tabanlı uygulamaların düzgün bir şekilde gerçekleştirilebilmesi açısından radar sisteminde kullanılan antenler çok önemli bir yer tutmaktadır. Bu antenlerin çalışma frekansı, kazancı, yönlülüğü gibi parametrelerin istenilen uygulamaya uygun olması gerekmektedir. Bu antenlerin tasarımı için iletim hattı denklemleri ve bir elektromanyetik simülasyon programı(CST) kullanılmış olup istenen performansta antenler tasarlanmıştır ve optimize edilmiştir. CST programı kullanılarak mikroşerit antenin yama genişliği, yama uzunluğu, yarık genişliği, yarık uzunluğu ve besleme şeridi üzerinde geometrik değişimler yapılmıştır. Antenler üzerinde yapılan boyutsal değişiklikler antenin ilk hali ile karşılaştırılmıştır. İşlem öncesi 2,36 GHz olan radar antenin çalışma frekansı istenilen seviye olan 2,40 GHz'e getirilmiştir. Radar anten kazancı 3,02 dB seviyesinden 3,67 dB seviyesine çıkarılarak iyileştirilmiştir. Performansları artırılan alıcı ve verici antenler radar sistemine eklenmiştir. Radar sisteminin çalışma prensibine uygun olarak kurulan mikrodalga bileşenleriyle beraber modülatör devresi, alçak geçiren filtre devresi ve ardunio ile frekans sayıcı devresi tasarlanmıştır. Ayrıca analog/dijital çevirici ile radar sisteminin bilgisayar bağlantısı yapılmış, sistemin düzgün çalıştığı görülmüştür. Hareket ettirilen bir engel, radar sisteminin karşısına konularak testler yapılmıştır. Hareket ettirilen nesnenin radar sistemine yakınlaşırken zaman domeninde sinyal genliğinin arttığı, nesnenin radar sisteminden uzaklaşmasıyla azaldığı tespit edilmiştir. Uygun sinyal işleme teknikleriyle bu hareketlerin biyomedikal uygulama tabanlı yorumlanabileceği sonucuna varılmıştır. Radar-based systems have a very important potential for the interpretation of motion-based objects using the doppler effect. In recent years, various radar-based studies have been conducted to characterize the tissues and organs, following the movement-indexed vital signs. In this study, it is aimed to make a radar system which can be used in various biomedical applications. Antennas used in the radar system have a very important place in order to perform radar based applications properly. The parameters such as operating frequency, gain and directivity of these antennas should be suitable for the desired application. Transmission line equations and an electromagnetic design program (CST) were used for the design of these antennas and the antennas of the desired performance were designed and optimized. Using the CST program, patch width, patch length, slit width, slit length and geometric variations of the microstrip antenna were made. Dimensional changes on the antennas were compared with the initial state of the antenna. The operating frequency of the radar antenna, which was 2.36 GHz before the process, was brought to the desired level of 2.40 GHz. The radar antenna gain was improved from 3.02 dB to 3.67 dB. Receiver and transmitting antennas with improved performance have been added to the radar system. The modulator circuit, low pass filter circuit and ardunio and frequency counter circuit are designed together with the microwave components installed in accordance with the operating principle of the radar system. In addition, an analogue / digital converter and radar system were connected to the computer and the system was seen to be working properly. A moving obstacle was placed in front of the radar system and tests were performed. It has been determined that the signal amplitude increases in the time domain while the object being moved closer to the radar system and decreases as the object moves away from the radar system. It has been concluded that with appropriate signal processing techniques, these movements can be interpreted based on biomedical application. Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü (DÜBAP) tarafından MÜHENDİSLİK 19.003 no'lu proje kapsamında desteklenmiştir.

Bu çalışmada, geleneksel karışık oksit tekniği kullanılarak zeolite: kırpılmış elyaf kompozitler üretilmiştir. Tek fazlı doğal zeolit bileşiği 1050 °C'de 4 saat sinterlendikten sonra üretildi. Yapısal inceleme için, çeşitli miktarlarda zeolit: kırpılmış elyaf kompozit tozları üretildi. Yapısal analiz için X-ışını kırınımı (XRD) yapıldı, bu da zeolitte ikinci fazın oluşmadığını gösterdi. Ek olarak, zeolit: kırpılmış elyaf kompozitler, çeşitli oranlarda zeolit, kırpılmış elyaf bileşimleri ve epoksi kullanılarak sıcak presleme ile imal edildi. Çeşitli ağırlıklarda oluşturulan zeolite: kırpılmış elyaflar bileşiği ve epoksi reçinesi, mikrodalga koruyucu etkili kompozitleri imal etmek için kullanıldı. Ağ analizör (NA) cihazı kullanılarak, 1.5 mm kalınlıktaki zeolit: kırpılmış elyaf kompozitlerin mikrodalga ekranlama etkinliği 6.5-17.5 GHz frekans aralığında ölçüldü ve 17.17 GHz'de minimum -40.52 dB ekranlama etkinlik değeri elde edildi. Zeolit: kırpılmış elyaf kompozitlerinin özellikleri, ekranlama etkinliği için karakterize edildi. Numunelerdeki zeolit ve kırpılmış elyafların içeriği, mikrodalga ekranlama etkisi performansını değiştirmek için daha büyük ve gerekli frekans bantları için modüle edilebilir., In this study, zeolite: chopped strands composites were produced by using traditional mixed oxide technique. The single phase natural zeolite compound was generated after sintering at 1050 °C for 4 h. For the structural investigation, various quantities powders of zeolite: chopped strands composites were generated. X-ray diffraction (XRD) was carried out for the structural analysis, which indicated that second phase did not form in zeolite. Additionally, the zeolite: strands composites were manufactured by hot pressing using the compositions of zeolite, chopped strands in various proportions and epoxy. The zeolite:chopped strands compound formed in various weights, and epoxy resin were used to fabricate microwave shielding effectiveness composites. Utilizing network analyser (NA), the microwave shielding effect of zeolite: chopped strands composites at a thickness of 1.5 mm were measured in the range of 6.5-17.5 GHz and a minimum of -40.52 dB shielding efficacy value was achieved at 17.17 GHz. Feautures of zeolite: chopped strands composites were characterized for shielding effectiveness. The content of zeolite and chopped strands in the samples may be modulated for the larger and needed frequency bands to change the microwave shielding effect performance.