Search

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.

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.

Constant false alarm rate (CFAR) processors are used to detect radar targets in the background in which parameters in the statistical distribution are unknown and may not be stationary. Signal returns from radar targets are usually embedded in thermal noise and clutter (unwanted signal echoes reflected back to the receiver by buildings, clouds, sea etc.). At any given location, since the clutter and thermal noise power cannot be known beforehand, a fixed threshold value determination process to control the false alarm rate cannot be performed by only looking at the radar return from a cell. One of the effective schemes that can be used to overcome the problem of thermal noise and clutter is CFAR processing schemes that can adaptively adjust the threshold based on local estimate of noise power. A CFAR detector has a test cell designated for examination and reference cells surrounding this test cell. The noise power of the background is estimated by processing the values in the reference cells of the CFAR detector. This noise power is used to determine an appropriate threshold value for the background and to determine whether a target exists in the test cell. The background in which the CFAR processor is located is defined in two different ways, either homogeneous or nonhomogeneous. It is assumed that there is only noise in homogeneous backgrounds. In this case, the values in the reference cells of the CFAR processor come only from the distribution of the noise. In nonhomogeneous backgrounds, the values in some reference cells of the CFAR processor come only from the distribution of the noise, while the values in some reference cells come from the distribution of the noise plus the interfering target. In the literature there are CFAR schemes with different processor configurations. Some of these highlights; Cell Averaging (CA) based CFAR, Ordered Statistics (OS) based CFAR, Censored Mean-Level (CML) based CFAR and Adaptive Detection Procedures (ADP) based CFAR processors. In this thesis, a CFAR processor based on Range Ordered Statistics (ROS) which can be presented as an alternative to the CFAR processors in the literature is proposed as a new CFAR processor. In this thesis, firstly, the probability of detection expression of ROS-CFAR processor for a given probability of false alarm in a homogeneous background was analytically derived. In addition, the target detection performance of ROS-CFAR processor was compared with the above-mentioned CFAR processors based on analytic analysis in homogeneous backgrounds and simulation analysis in nonhomogeneous (multiple target) backgrounds. Sabit yanlış alarm oranı (SYAO) işlemcileri, gürültünün istatistiksel dağılımındaki parametrelerin bilinmediği ve durağan olmayan arka planda radar hedeflerini tespit etmek için kullanılır. Radar hedeflerinden gelen sinyal geri dönüşleri genellikle termal gürültü ve çevresel yansıma içine (binalar, bulutlar, deniz vb. tarafından alıcıya geri yansıtılan istenmeyen sinyal yankıları) gömülür. Çevresel yansıma ve termal gürültü gücü herhangi bir yerde önceden bilinemeyeceği için, yanlış alarm oranını kontrol etmek için bir sabit eşik değeri belirleme işlemi, sadece bir hücreden gelen radar geri dönüşüne bakılarak yapılamaz. Termal gürültü ve çevresel yansıma probleminin üstesinden gelmek için kullanılabilecek etkili şemalardan biri, gürültü gücünün yerel kestirimine dayanarak eşiği uyarlamalı olarak ayarlayabilen SYAO işleme şemalarıdır. Bir SYAO sezimleyicisinde incelemek için belirlenmiş bir test hücresi ve bu test hücresini çevreleyen referans hücreleri bulunmaktadır. SYAO sezimleyicisinin referans hücrelerindeki değerlerin işlenmesiyle ortamın gürültü gücü kestirilir. Bu gürültü gücü kullanılarak ortama uygun bir eşik değeri belirlenir ve bu eşik değeri kullanılarak test hücresinde bir hedef olup olmadığı belirlenir. SYAO işlemcisinin bulunduğu ortam tektür veya tektür olmayan ortam olarak iki farklı şekilde tanımlanır. Tektür ortamlarda sadece gürültü olduğu kabul edilir. Bu durumda SYAO işlemcisinin referans hücrelerindeki değerler sadece gürültünün dağılımından gelir. Tektür olmayan ortamlarda SYAO işlemcisinin bazı referans hücrelerindeki değerler sadece gürültünün dağılımdan gelirken bazı referans hücrelerindeki değerler gürültü artı karışan hedefin dağılımdan gelmektedir. Literatürde farklı işlemci yapılandırmasına sahip SYAO şemaları bulunmaktadır. Bunlardan bazı öne çıkanları; Hücre Ortalamasına (HO) dayalı SYAO, Sıralı İstatistiklere (Sİ) dayalı SYAO, Sınırlandırılmış İstatistiğin Ortalamasına (SİO) dayalı SYAO ve Uyarlanabilir Sezim Yöntemlerine (USY) dayalı SYAO işlemcileridir. Bu tezde, literatürdeki farklı SYAO işlemcilerine alternatif olarak sunulabilecek olan Menzil Sıralı İstatistiklere (MSİ) dayalı SYAO işlemcisi yeni bir SYAO işlemcisi olarak önerilmektedir. Bu tez çalışmasında ilk olarak MSİ-SYAO işlemcisinin tektür ortamda verilen bir yanlış alarm olasılığı için hedef sezim olasılığı ifadesinin analitik olarak çıkarımı yapılmıştır. Ayrıca, MSİ-SYAO işlemcisinin, yukarıda belirtilen SYAO işlemcileri ile tektür olan ortamlarda analitik olarak, tektür olmayan (çoklu hedef) ortamlarda ise benzetim çalışmalarına dayanarak hedef sezim başarımları karşılaştırılmıştır.

Haberleşme uydularının vazgeçilmez elemanlarından biri olan yürüyen dalgalı tüp kuvvetlendiricileri, on yıllardır askeri ve sivil sistemlerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Belirtilen cihazlar istenen bilgi işaretlerinin istenen bölgeye arzu edilen kuvvetlendirme isterlerine sahip genlik ve fazda gönderilmesini sağlamaktadır. Yapısında birçok alt sistem bulunan ve her bir alt sisteminin oldukça karmaşık bir yapıya sahip olduğu bu cihazlar sadece haberleşme uydularında değil aynı zamanda radar ve elektronik harp sistemlerinde de geniş ölçüde kullanılmaktadır. Yürüyen dalgalı tüplerin çalışma mekanizmasındaki en önemli bileşenlerinden biri de yavaş dalgalı yapı düzenidir. Bu düzen içerisinde kullanılan periyodik yavaş dalga devresi olarak, çalışma isterlerine göre değişiklik göstermekle beraber, geniş band gerektiren uygulamalar için çoğunlukla helis tipinde devreler tercih edilmektedir. Bu tipteki devrelerin dispersiyon karakteristikleri, farklı formdaki dielektrik ve metal segment yüklemeleri ile kontrol edilebilmektedir. Arzu edilen frekans karakteristiğinin korunması açısından helisli yavaş dalgalı yapıların simetrik biçimde yüklenmesi oldukça önemlidir. Aksi durumda, belirtilen yükleme işlemleri sırasında malzeme özellikleri ve açısal yerleşimlerin farklılıklarından dolayı asimetrik yükleme durumları oluşabilmektedir. Oluşan asimetri sebebi ile, belirtilen yapıların pi-noktası frekansı civarında durdurma bandı oluşabilmektedir. Bu durum, band ucu osilasyonlarına ve band içi güç boşluklarının oluşmasına yol açmaktadır. Bu sebeple, belirtilen helisli yavaş dalgalı yapıların pi-noktası frekansı ve durdurma bandı analizleri ile amaca uygun pi-noktası frekansı ve durdurma bandı tasarımları oldukça önemli bir durum haline gelmektedir. Asimetrik yüklü helisli yavaş dalgalı yapıların pi-noktası frekansı ve durdurma bandlarının belirlenmesi için literatüre, tezden üretilen ve özgün yardımcı fonksiyonlar kazandırılmıştır. Önerilen yeni yöntem, farklı tipteki simetrik/asimetrik birim hücreli periyodik yapıların iletim/durdurma band bölgelerinin belirlenmesinde de kullanılabilmektedir. Bu bağlamda, belirtilen kapsamlı yöntem, dikdörtgen dalgakılavuzlarında ve fotonik kristallerde başarı ile uygulanmıştır. Ele alınan örneklerde, önerilen yeni yönteme ait sonuçlar, literatür ve lisanslı elektromagnetik benzetim programlarına ait sonuçlar ile doğrulanmıştır ve uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Tek Floquet modlu özdeğer denklemine band ucu koşullarının zorlanmasıyla yeniden formüle edilmiş ve ilk olarak asimetrik/simetrik birim hücreli helisli yavaş dalgalı yapıların pi-noktası ve durdurma bandlarının belirlenmesinde kullanılan yeni bir bilimsel yöntem önerilmiştir. Mümkün olabilen tüm asimetrik durumlar sırasıyla dielektrik yüklü, dielektrik ve metal segment yüklü helisli yavaş dalgalı yapılar için analiz edilmiştir. Ele alınan örneklerde uygulanan yeniden formüle edilmiş yöntem ile elde edilen sonuçlar, literatür sonuçları ile doğrulanmıştır ve tutarlı sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir.Amaca uygun pi-noktası frekansının belirlenmesi ve pi-noktası frekansı civarındaki durdurma bandlarının tasarımı için basit ve oldukça hızlı bir tasarım prosedürü önerilmiştir. Önerilen tasarım prosedürü için literatürde mevcut farklı parametre değerlerine sahip dikdörtgen ve dairesel dielektrik yüklü helisli yavaş dalgalı yapılar ele alınmıştır. Önerilen yöntemler ile elde edilen sonuçlar, literatür ve lisanslı elektromagnetik benzetim ortamı sonuçları ile doğrulanmıştır ve uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Genişbandlı yürüyen dalgalı tüplerde kullanılan helisli yavaş dalgalı yapıların dispersiyon karakteristiklerinin belirlenmesinde hızlı ve etkili bir yöntem önerilmiştir. Belirtilen yöntem tek Floquet moduna ait özdeğer denkleminin çözümüne dayanmaktadır. Literatürde mevcut dikdörtgen, dairesel, T-çubuk ve dielektrik & metal segment yüklü helisli yavaş dalgalı yapıların dispersiyon karakteristikleri belirtilen yöntem kullanılarak elde edilmiştir. Ele alınan problemlerde önerilen yöntem ile elde edilen sonuçlar; literatürde mevcut deneysel, alan analizi sonuçları ve lisanslı elektromagnetik benzetim sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Önerilen yöntemin görece düz dispersiyon karakteristiğine sahip helisli yavaş dalgalı yapılarda daha uyumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Sources of power are considerably required for design specifications of some applications such as radio and television boradcasting, microwave heating. Vacuum electron devices such as klystrons, magnetrons and traveling wave tubes are the most useful systems in order to overcome this problem. Invention of these devices can be ranging to the Second World War. The idea of interaction between electron beam and RF electromagnetic wave gave acceleration to development of vacuum electron devices especially traveling wave tubes. Traveling wave tube amplifiers which are one of indispensable devices of communication satellites are widely used in military and civil systems for decades. Indicated devices provide sending required information signals to required region with their appropriate amplifying specifications. These devices are not only widely used communication satellites but also radar and electronic warfare systems and consist of five main sections which are called electron gun, slow-wave structure, RF input/output couplers, focusing structure and collector. Electron gun generates and forms an electron beam as uniform as possible in order to send it into the slow-wave structure block. Slow-wave structure consists of a slow-wave circuit with symmetric placement dielectric materials in order to support it. Interaction between electron beam and RF electromagnetic wave takes place in this block. RF signals can be driven by using RF input/output couplers with matched impedance. Focusing structure has a confining role for electron beam in order to provide uniformity of it and not to touch helix slow-wave structure along the interaction region. Collector block has absorption and power recovery roles in order to collect spent electron beam which has residual electron energy and improve efficiency of traveling wave tubes. These devices can operate from frequencies under 1GHz to over 100 GHz. Capabilities of power production changes from watts to megawatts. Bandwidth of traveling wave tubes depends on electron beam properties and dispersion characteristics of slow-wave structures.Slow-wave structure system is one of the most important components of the traveling wave tubes operation mechanism. Selection of periodic slow-wave circuit which is used in these systems, which depends on operation specifications, is generally helix type circuits for broadband applications. Dispersion characteristics of such types of circuits are controlled by loading with different forms of dielectric and metal segment configurations. Symmetrically loading of helix slow-wave structures is quite important in terms of acquiring proposed design objectives. Otherwise, asymmetrically loading cases can be revealed due to differences of material properties and angular placements during indicated loading processes. Stopband behavior can be occurred near the pi-point frequency of these structures due to existence of these asymmetries. These cases result in band edge oscillations and in-band power-holes in related helix traveling wave tubes. Occuring these issues restricts power capability of the traveling wave tubes. For this reason, analyses of pi-point frequency and stopbands of indicated helix slow-wave structures become a quite important case for traveling wave tubes. Auxiliary functions of generalized scattering matrix method (AFGSM) produced from PhD studies are brought into open literature for determination of pi-point frequency and stopbands of asymmetrically loaded helix slow-wave structures. This original method is based on the analysis of stored complex power in the unicell of a periodic structure. Symmetric unit cell assumption of the periodic structure is removed by obtaining this novel method. Hence, this proposed method has comprehensive approach with applicability to both symmetric and asymmetric unit cell configuration of the periodic structures. Proposed novel method can also be used for determination of passband/stopband regions of different types of periodic structures with asymmetric/symmetric unit cell configuration. In this context, indicated comprehensive method is successfully applied to periodically dielectric loaded rectangular waveguides and photonic crystals. Ladder circuit representation for single turn helix model of related helix slow wave structure is used in order to obtain generalized scattering matrix of helix unit cell configuration. Results from the proposed method are validated with results of literature and commercial electromagnetic simulation programs in considering examples and good agreement results are obtained. It is indicated that proposed auxiliary functions of generalized scattering matrix method is quite fast and simple to the other solutions methods.A novel auxiliary functions of generalized scattering matrix method is proposed in order to determine pi-point frequency and stopbands of asymmetrically loaded helix slow-wave structures. Indicated original method is reformulated by enforcing band edge conditions into eigenvalue equation of single Floquet mode and successfully applied to determine pi-point frequency and stopbands of symmetric/asymmetric helix slow-wave structures. In order to test the validity of this reformulated method, related single turn helix is modeled as a ladder circuit at the pi-point frequency. All possible asymmetric cases such as angular offset of the rods, variations of support rod permittivity values and widths, angular offset of metal segments, variations in gap between helix to segment and segment width are analyzed for dielectric and dielectric & metal segment loaded helix slow-wave structures, respectively. Results obtained from applied reformulated method are validated with open literature and consistent results are observed. A simple and extremely fast design procedure are proposed for determination of pi-point frequency of helix slow-wave structures and design of stopbands near the pi-point frequency of asymmetrically loaded helix slow wave structures. Rectangular and circular dielectric loaded helix slow-wave structures which are available in open literature are considered for proposed design procedure. Each interested helix slow-wave structure is modeled as ladder circuit with its single turn approach. Results obtained from the proposed methods are validated with results from open literature and commercial electromagnetic simulation environment and good agreement are acquired. The results show that proposed design procedure is fast and simple to the other solution methods such as coupled mode analysis and commercial electromagnetic simulation program.A fast and efficient method is proposed for determination of dispersion characteristics of helix slow-wave structures for broadband traveling wave tubes. Indicated method is based on the solution of eigenvalue equation of given periodic structure. Dispersion characteristics of rectangular, circular, T-shaped rod and dielectric & metal segment loaded helix slow-wave structures, which are in open literature, are obtained by using proposed method. Indicated helix slow-wave structures are represented as ladder circuit which can be obtained by slitting helix tape at the outer helix radius along the direction normal to the helix winding direction and flattening it out. Results obtained from the proposed method are compared with experiment, field analysis results which are available in open literature and commercial electromagnetic simulation program for related problem. Percent error and average error calculations are performed between proposed method and other solutions such as field analysis, experiment and electromagnetic design environment. It is seen that proposed method gives more compatible results in helix slow-wave structures which has relatively flat dispersion characteristics. 138

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.

Date of Conference: 2-5 May 2018 In this work, a new method for estimating the modulation parameters of radar pulses which make interpulse phase/frequency stepping for pulse compression. Proposed method first applies special filters, which magnifies phase/frequency stepping instants, to the instantaneous phase of the measured radar pulse. Then, Robust Least Squares (RobLS) algorithm is utilized for anomaly detection. The local maximum of the detected anomaly points provides the high resolution estimates of the phase/frequency stepping instants. Extensive experiments conducted on synthetic data sets for different SNR (Signal-to-Noise Ratio) levels and phase/frequency stepping values show that proposed method can successfully estimate phase/frequency stepping instants.

Yuksel, Kivilcim/0000-0003-1512-3022, We present the analysis of the phase noise compensation algorithms used in Frequency Modulated Continuous Wave measurement systems taking into account all the design parameters. This allows obtaining a generic yet realistic framework for the FMCW-based systems ranging from RF to optical frequencies. The efficiency of the proposed phase-noise compensation algorithm has been verified by the way of simulations. The simulation results show a good agreement with the mathematical foundations discussed in the paper. This work could have a technological implication in many fields (e.g. SAR radar, optical fiber sensor interrogation) in such a way that the stringent and expensive hardware requirements due to nonlinear frequency modulation effects can be overcome a posteriori by the phase noise compensation algorithm demonstrated in this article.

Tahıl canlıların için önemli bir besin kaynaklarından biridir. Bu nedenle tahılın bozulmadan depolanmasında kullanılan en popüler ticari ürünler silolardır. Silolardaki tahıl miktarının bilinmesi hem ticari açıdan hem de ekonomik durumlar için önemlidir. Savaş, kıtlık gibi zor koşullarda tahıl miktarının bilinmesi gerekli önlemlerin alınması açısından büyük önem arz etmektedir. Bu tezde silolardaki tahıl miktarının elektromanyetik(EM) alan ölçümleriyle bulunmasına yönelik yapılan çalışmalar sunulmuştur. Farklı miktarlarda tahıl içeren gerçek boyutlu silolarda EM işaretlerin elde edilmesi oldukça uzun süreçli ve maliyetli olacağından ölçeklendirme tekniği sayesinde laboratuvar ortamında model silo üzerinde ölçümler yapılmıştır. Model silo üç boyutlu yazıcı ile üretilmiş ve iç yüzeyi iletkenliği sağlaması için alüminyum ile kaplanmıştır. Deneylerde EM saçılım bilgisi vektör network analizör ile 18-40 GHz frekanslarında toplam 301 nokta için elde edilmiştir. Silonun dolumu ve boşaltılması gerçek silolara uygun olarak gerçekleştirilmiştir ve tahıl olarak ölçeklendirme oranına uygun boyutlarda kırık tahıl kullanılmıştır. Geleneksel seviye ölçüm yöntemleri tek noktadan ölçüm yaptığı için silolarda dolum ve boşaltım sonrası oluşan konik tepe ve çukurlar ölçüm hatalarına sebep olmaktadır. Bu çalışmada silonun tüm iç yüzeyini EM olarak aydınlatan geniş huzmeli antenler kullanılmış ve tüm olası tahıl yığınına ait geri saçılım sinyalleri elde edilmiştir. Çelik silo duvarının sinüzoidal halkalarından gelen çok yollu ve güçlü ayna yansımaları sinyal işlemeyi zorlaştırdığından, olası tüm tahıl miktarları için seviye bilgisini elde etmek için sezgisel öğrenme yöntemleri kullanılmıştır. Böylece farklı seviyelerdeki tahıla ait 4500 adet ölçüm içeren veri tabanı oluşturulmuştur. Ölçümlerde tahılın dolum ve boşaltılmasından sonra oluşan konik yapılar dikkate alınmıştır. Elde edilen her bir ölçüm verisinden farklı sinyal işleme teknikleriyle 8 farklı özellik çıkartılmıştır. Bu özellikler yapay sinir ağları, K-en yakın komşuluk ve aşırı öğrenme makinesi algoritmalarında eğitim verisi olarak kullanılmıştır ve test verileriyle yapay zekâ algoritmalarının performansları değerlendirilmiştir. Grain is one of the most important food sources for humans and animals. Silos are the most preferred devices for grain storage. Knowing the amount of grain in silos is important in terms of commercial and critical situations. Owing to known the right quantity of the grain, precautions can be taken in case of scarcity and war. In this thesis, studies are presented that is carried out to find the amount of grain in silos by means of electromagnetic(EM) field measurements. Since measurements are quite long time and costly to obtain the EM signal in real size silos containing different amounts of grain, measurements are performed using model silo in the laboratory environment. The model silo is produced with a three-dimensional printer and is covered with aluminium for inner conductivity. In the experiments, EM scattering information is obtained with a vector network analyzer for a total of 301 points at 18-40 GHz frequencies. The filling and emptying of the silos are carried out in accordance with the real silos, and broken grains are used in sizes suitable for the grain-to-scale ratio. Since traditional level measurement methods can measure grain level from a single point, the conical stack occurred after the filling and emptying of the grain aren't considered. In this study, wide beam antennas illuminating the whole inner surface of the silo are used and back-scattering signals for all possible grain stacks are obtained. Since the multipath and strong mirror reflections from the sinusoidal rings of steel silo wall make the signal processing challenging, intuitive learning methods have been used to obtain backscatter information for all possible grain quantities. Thus, a database containing 4,500 measurements of different levels of grain was created. The measurements are carried out taking into consideration the conical stacks occurred after the filling and emptying of the grain. Eight different features have been extracted from each measurement data by different signal processing techniques. These features were used as training data in artificial neural networks, K-nearest neighbours and extreme learning machine algorithms and performance of algorithms are evaluated by test data. 83

Özellikle son yıllarda, meteorolojik radar verilerinin işlenmesi ve bu veriler doğrultusunda optimal hava durumu tahminleri önemli bir araştırma alanı olmuştur. Ayrıca yine bu radar verileri kullanılarak kuş,böcek ve kargaşa gibi meteorolojik olmayan hedeflerin tespiti üzerine de yoğunlaşılmıştır. Uzaktan algılama sistemleri ile meteorolojik tespitlerde uyduların yanı sıra radarlar da kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle polarimetrik mikro doppler radarlar ile ölçümlerle bölgedeki hidrometeorların tespiti mümkündür. Uyduların yerine bu radarların tercih edilmesinin en önemli sebebi hem radarlarla daha küçük alanlar hakkında daha detaylı bilgiler toplanabilmesi, hem de kısa vadeli ve anlık tespitler ile bölgedeki meteorolojik duruma göre hızlı önlemler alınabilmesidir. Bu tez kapsamında Hatay Meteoroloji Radar verileri kullanılarak bu bölgedeki hidrometeorların tespiti üzerine bir sınıflandırıcı oluşturulmuş ve bu sınıflandırıcının performansını ve başarısını artırmaya yönelik araştırmalar yapılmıştır. İlk aşamada Hatay Radar'ından alınan verilerin formatı çalışmalara uygun hale getirilmiş ve çıkarılan polarimetrik radar öznitelikleri kullanılarak bir destek vektör makinesi sınıflandırıcısı oluşturulmuştur. Sınıflandırıcı iki aşamada çalışmaktadır; öncelikle radar görüntülerinde yağış tespiti yapılmıştır, daha sonra ise yağış tespit edilemeyen bölgelerde kuş-böcek ve kargaşa tespit edilmiştir. Radar verilerinde sınıflandırıcı eğitimi için yersel gerçeklik bilgisi olmadığı için radar öznitelikleri incelenip hidrometeor sınıfları gözle tespit edilebilen bölgeler taranıp, eğitim için bir yersel gerçeklik seti oluşturulmuştur. Yersel gerçeklik seti kullanılarak sınıflandırıcı eğitimi yapılmıştır. Daha sonra radardan gelen sekiz öznitelik için bir öznitelik seçimi yapılmış ve her iki sınıflandırma aşaması için etkili olan öznitelikler belirlenmiştir. Radar verilerinde hatalı ve gürültülü ölçüm alınan bölgeler, bir maskeleme metotu kullanılarak temizlenmiş ve seçilen öznitelikler ile sınıflandırma sonuçları kıyaslanmıştır. Son olarak da hatalı yağış tespitlerini minimuma indirgemek için radardan ölçülen spektral özniteliklerin yanı sıra sınıflandırma sonuçları kullanılarak yeni doku öznitelikleri çıkarılmış ve bu öznitelikler kullanılarak tekrar sınıflandırmalar yapılmıştır. Doku öznitelikleri olarak, sınıflandırma sonuçlarından elde edilen doku üzerinde, sınıflar arasındaki komşuluk ilişkileri kullanılarak hesaplanan enerji ve entropi değerleri kullanılmıştır. Tezin sonunda ise elde edilen doku öznitelikleri kullanılarak yapılan sınıfladırma işleminde, sınıflandırıcı performansının yağış tespitinde başarımın artığı görülmüş ve özellikle yağışsız tarihlerde ölçülen hatalı yağış sınıflandırma sonuçları büyük ölçüde giderilmiştir., Especially in recent years, meteorological radar data processing and optimal weather forecasts in the direction of these data, have become an important research area. It is also focused on the detection of non-meteorological targets such as birds, insects and clutter using these radar data. Remote sensing systems as well as satellites have begun to be used in meteorological detection. Especially with polarimetric micro doppler radar, it is possible to detect the hydrometeors in the region by measurements. The most important reasons for choosing these radars instead of satellites can be gathered more detailed information about smaller areas and and quick measures can be taken according to the meteorological situation in the region with short term and instant detections. Within the scope of the thesis, a classifier on the detection of the hydrometeors in this region was constructed by using Hatay Meteorology Radar data and studies were carried out to improve the performance and the success of this classifier. In the first step, the data obtained from Hatay Radar were adapted to the formative studies and a support vector machine classifier was created using the extracted polarimetric radar features. The classifier works in two stages; firstly rainfall detection in radar images, then birds-bugs and clutter detection in regions where rainfall could not be detected. Since there is no ground truth information for classifier training in radar data, radar features are examined, regions visually detectable in hydrometeor classes are scanned, and a ground truth dataset for training is created. Classifier training was done using the ground truth dataset. Then a feature selection was made for the eight features from the radar and the features required for both classification stages were determined. Erroneous and noisy measurements in the radar data were taken using a masking method and the classification results were compared with the selected features. Finally, in order to minimize false precipitation detections, new texture features were extracted by using the spectral features measured from the radar, as well as the classification results, and they were reclassified using these features.As texture features, were used on the texture obtained from the classification results, energy and entropy values calculated using neighborhood relations between the classes. At the end of the thesis, in the classification process using the obtained texture features, the performance of the classifier performance in the precipitation detection was increased and the results of faulty rainfall classification, which was measured especially in the precipitation without precipitation, were largely eliminated.

Günümüzde savunmadan sivil havacılığa meteorolojiden hız kontrol uygulamalarına kadar radarlar geniş kullanım alanlarına sahiptir. Özellikle savunma alanının vazgeçilmezi olan radarlar geliştirilmeye hala devam edilmektedir. Birçok frekans bandında üretilen radarların ayrıca birçok çeşidi de bulunmaktadır. Birçok bölümden oluşan radarlar çok karmaşık yapılardır. Radarlar; alıcısı, vericisi,anten mikser ve RF(Radyo Frekans) anahtarı gibi farklı bölümlerden oluşmaktadır. Bu çalışmada radarların en önemli parçalarından biri olan sinyal üreteci tasarlanmış ve prototipi imal edilmiştir. Çalışmada çok geniş bantlı bir RF üreteci olarak ADF4350 PLL entegresi kullanılmıştır. Sayısal olarak kontrol edilebilen bu entegre sayesinde dinamik cevabı yüksek ve sabit frekansta çıkış verebilen bir radar sinyal üreteci imal edilmiştir. Normal transistör ya da FET(Field Effect Transistor) tabanlı osilatörlerden farklı olarak entegrede bulunan PLL(Phase Locked Loop) özelliği sayesinde üretilen sinyalin frekans değeri istikrarlı olabilmektedir. Ayrıca güç ve diğer tüm RF özellikler yazılımsal olarak kontrol edilebilmesinden dolayı esnek bir kullanım durumu oluşturulmuştur.Çalışmada özellikle ADF4350 entegresinin geniş bantlı olması kullanıcıya geniş band radar uygulamalarında kolaylık sağlamaktadır. Kontrolcü olarak Microchip firmasının üretmiş olduğu PIC18F4550 entegresi kullanılmıştır. Haberleşme olarak SPI (Serial Peripheral Interface) ara yüzü kullanılmıştır. Çıktıların gösterimi ve data kontrolü için 2x16 LCD ekran kullanılmıştır. Ayrıca RF ve dijital kısmın yalıtımı ve dijital çıkışların korunması amaçlı buffer entegresi kullanılmıştır. Besleme kısmı için anahtarlamalı ve geri beslemeli bir regülatör olan LM2576-ADJ entegresi kullanılmıştır.RF Ölçümler için KC901S network Spektrum analizörü kullanılmıştır. Ayrıca diğer ölçümler için RIGOL DS1052E osiloskop cihazı kullanılmıştır. Çalışma sonucunda farklı frekanslarda istenen radar sinyalleri üretilmiştir. Nowadays, radars have extensive area of usage from defense and aviation to meteorology and speed-control applications. Especially in the field of defense industry, radars are being developed. Besides, radars produced multiple frequency band have several types. Radars have both abundant structures and consist of remarkable sections. Radars consist of four different section which are receiver, transmitter, antenna mixer and RF (radio frequency) switch. In this study, signal producer which is a very significant part of radars have been designed and a prototype has been manufactured. ADF4350 PLL integration has been utilized as an RF producer that is very wide range of band in this study. In virtue of this integration which can be controlled by numerically, a radar signal producer with a high dynamic response and output at stable frequency has been manufactured. The frequency value of signal produced is consistent by reason of PLL (Phase Locked Loop) at integration distinctively normal transistor or FET (Field Effect Transistor) oscillator. Furthermore, power and other all RF features can be controlled by software so that flexible utilization has been formed. Large band radar applications can be easily provided to the user due to the fact that ADF4350 integration is a large-band. On the other hand, PIC18F4550 integration which is produced by Microchip Company has been used as a controller. SPI (Serial Peripheral Interface) interface has been utilized as communication. 2x16 LCD monitor has been used for demonstration of outputs and data control. Finally, a regulator LM2576-ADJ integration which has feedback and switched has been manipulated for the feedback part.KC901S network spectrum analyzer has been used for RF measurements. Besides, RIGOL DS1052E oscilloscope device has been used for other measurements. At the end of the study, seven different kind of radar signals at the desired frequency have been produced. 51

Kanser hastalığı, günümüzde ölüm nedenleri arasında ilk sıralarda yer almaktadır. Kanser hücreleri kontrolsüz bir şekilde bölünüp çoğalarak tümörleri oluşturur ve ortaya çıkan tümörler normal dokuları sıkıştırıp zarar verir. Ayrıca, kanser hücreleri vücudun farklı bölgelerine yayılarak, organların işlevlerini yapmalarına da engel olabilir. Erkeklerde akciğer ve prostat kanseri, kadınlarda ise meme ve rahim kanseri en çok görülen kanser türleri arasında yer almaktadır. Kanser tedavisini gerçekleştirebilmek için hastalığın hangi evrede olduğunun bilinmesi gerekir. Hastalığın evresi, tümörün boyutu ve ne kadar yayılmış olduğuyla ilgilidir. Örneğin, meme kanserinin 4 evreden oluştuğu kabul edilir. Hastalık ilerledikçe yani 4. evreye yaklaşıldıkça, tedavide başarı oranı azalmaktadır. Oysa hastalığın ilk evrelerde tespit edilmesi durumunda tedavideki başarı oranının %100’e yakın olabileceği bilimsel olarak ispatlanmıştır. Buna göre, meme kanserinin meydana getirdiği sorunların erken tanı sayesinde büyük ölçüde çözülebildiği söylenebilir. Bundan dolayıdır ki, küçük boyuttaki tümörlerin erken safhada tespit edilebilmesi konusu araştırmacıların her zaman üzerinde durduğu bir konu olmuştur. Son yıllarda meme kanseri tespitiyle ilgili yeni medikal görüntüleme teknolojilerine ihtiyaç artmış, sistemlerin iyileştirilmesi için yapılan araştırmalar hız kazanmıştır. Görüntüleme amacıyla yapılan meme tarama yöntemlerinde dikkate alınması gereken başlıca ilkeler; kötü huylu ve küçük boyutlu kitlelerin doğru ve başarılı tespiti, yüksek çözünürlüğe sahip görüntülerin üretilmesi, maliyetin düşük olması ve konforlu bir ortamla hastaların rahat etmelerinin sağlanmasıdır. Memenin görüntülenmesi için çeşitli yöntemler mevcuttur. Yöntemlerde kullanılan tekniklere göre görüntüleme uygulamaları değişmekle birlikte, hepsinin ortak amacı tümörün varlığını, konumunu ve boyutunu tespit eden bir görüntü elde edebilmektir. En yaygın kullanılan yöntemlerden biri olan XRay mamografi yöntemi, X ışınları kullanarak meme kanserinde tanılamayı sağlamaktadır. Ancak X-Ray mamografide iyonize edici ışın kullanılması ve memenin sıkıştırılması gerekliliği bu yöntemin olumsuz yanları olarak görülmektedir. X-Ray mamografiye alternatif bir yöntem, iyonize edici ışınların kullanılmadığı manyetik rezonans görüntüleme yöntemidir. Ancak, bu yöntemde ters tanıya neden olabilecek düşük belirginlik oluşması, yöntemdeki işlemlerin konforsuz olup uzun sürmesi ve yöntemin yüksek maliyete sahip olması gibi dezavantajlar bulunmaktadır. Diğer bir yöntem olan ultrasonografi yöntemi zararsız olmakla birlikte, yoğun yağ dokulu meme yapılarında derindeki tümörü bulma konusunda pek başarılı değildir ve mamografiye göre daha az etkilidir. Bu nedenle genellikle mamografi işlemine destek olarak kullanılır. Bahsedilen ve başlıca kullanılan bu yöntemlere ek olarak dijital tomosentez, manyetik rezonans spektroskopi, termografi, optik görüntüleme, elektriksel empedans tomografisi, diffüz optik tomografi ve mikrodalga görüntüleme gibi birçok yöntem sayılabilir. Her yöntemin olumlu ve olumsuz özellikleri bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında, mikrodalga teknikler kullanılarak yapılabilecek görüntüleme yönte mleri incelenmiş, bu yöntemlerden biri olan ‘çok geniş bantlı radar tabanlı mikrodalga görüntüleme’ yöntemi detaylı olarak anlatılmıştır. Bu yöntemin kullanıldığı ölçüm çeşitlerinden biri olan monostatik ölçüm düzeneği oluşturularak küçük boyutlu tümörlerin tespiti ve görüntülenmesi deneysel olarak incelenmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Mikrodalgalarla meme kanseri tespit sistemlerinde alıcı ve verici olarak görev yapan sensörlerin yani antenlerin belirli özelliklere sahip olması gerekmektedir. Bu nedenle kullanılacak antenler özel olarak tasarlanmalıdır. Öncelikle, tasarımı yapılacak olan antenin çalışma frekans aralığının, diğer bir ifadeyle bant genişliğinin olabildiğince yüksek olması arzu edilir. Çünkü saçılan alanı daha çok frekansta örneklemek, görüntüleme sistemlerinde toplanan veriyi arttırmanın en makul yoludur. Anten tasarımındaki ikinci önemli husus ise antenin ‘arka hüzme–ön hüzme’ güç seviyesi oranının düşük, ışıma hüzmesinin 3 dB genişliğinin ‘yani yarım güç hüzme genişliğinin’ dar olması gerekliliğidir. Bu özelliklere sahip olan bir antenin yüksek bir sinyal–gürültü oranına, diğer bir ifadeyle yüksek bir kazanca sahip olacağı söylenir. Verimli çalışan bir antenin yönlülüğü de aynen kazanç gibi yüksek seviyelerde olacaktır. Yönlülüğün yüksek olmasına ek olarak kararlı olması yani ışıma hüzmelerindeki ana lobların tüm çalışma frekans aralığı boyunca birbirine yakın yönlere odaklanmış olmaları da istenir. Son olarak, kullanılacak antenlerin boyutları olabildiğince küçük olarak tasarlanmalıdır. Bu sıkı tasarım sayesinde, antenlerin sistemlerde kolay bir şekilde kullanılmaları ve saçılan alanı örnekleme oranının mümkün olduğunca yüksek olması hedeflenmektedir. Özet olarak, meme kanserinin mikrodalga görüntüleme sistemiyle tespitinde kullanılacak antenlerin çok geniş frekans bandına, yüksek ve kararlı yönlülüğe, yüksek kazanç ve verimliliğe ve küçük boyutlu bir tasarıma sahip olmaları arzu edilir. Bu tez çalışmasında, çeşitli modifikasyon teknikleri ve benzetim programında yer alan optimizasyon yöntemleri kullanılarak yukarıda bahsedilen tüm özelliklere sahip dörtgen yamalı ve dairesel yamalı iki farklı düzlemsel monopol anten tasarımı yapıldı. Benzetim sonuçlarına göre başarılı olduğu görülen antenlerin üretimleri gerçekleştirildi. Üretilen antenlere ait parametreler ölçülerek test edildi. Benzetim sonuçlarıyla pratik ölçüm sonuçlarının birbirleriyle uyumlu oldukları gözlemlendi. Bu bağlamda, tez çalışmasının ilk katkısı literatüre yeni antenler kazandırmak şeklinde olmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında ise, gerçek meme yapısıyla benzer elektriksel özelliklere sahip farklı şekillerdeki fantomlar oluşturuldu. Üretilen iki antenin daha iyi performansa sahip olanı kullanılarak, fantomlara yerleştirilen küçük boyuttaki tümörlerin tespitine yönelik iki farklı ölçüm yapıldı. Ölçümlerdeki amaçlardan biri, tasarlanan antenin çok geniş bantlı radar tabanlı mikrodalga görüntüleme sisteminde kullanıldığında nasıl bir performans göstereceğini incelemekti. Önerilen antenin benzer çalışmalara kıyasla daha iyi bir çalışma performansı göstermesi hedeflendi. Ayrıca zaman domeninde ölçümler yapılarak, tümörlü ve tümörsüz durumlarda meme fantomundan yansıyan sinyallerin zamana göre değişimlerinin gözlemlenmesi ve elde edilen veriler kullanılarak bir görüntü oluşturulması da diğer bir amaçtı. Bahsedilen amaçlar gerçekleştirildi, tasarlanan dairesel yamalı düzlemsel monopol antenin çok geniş bantlı radar tabanlı mikrodalga görüntüleme için uygun olduğu görüldü. Meme fantomlarının içine gömülmüş olan 6 mm boyutundaki tümör benzeri nesnenin varlığı frekans ve zaman domenindeki sonuçlar incelenerek tespit edildi, nesnenin konumu ve boyutu hakkında çıkarımlar yapıldı. Daha sonra, elde edilen veriler renklendirilerek bir görüntü oluşturuldu, nesnenin konum ve boyut değerleri tespit edildi. Bu boyuttaki bir tümörün mikrodalgalarla tespiti, mevcut yöntemlerle birlikte kanserin erken safhada teşhis edilmesi için kullanılacak ve tedavideki başarı oranının yükselmesini sağlayacaktır. Bu önemli başarının, tez çalışmasının ikinci katkısı olacağı ve devam eden araştırmalara fayda sağlayacağı düşünülmektedir. Cancer disease is among the first causes of death today. Cancer cells divide and multiply by uncontrolled and form tumor-named tissues. The resulting tumors squeeze and damage normal tissues. In addition, cancer cells can spread to different parts of the body, preventing them from functioning. Lung and prostate cancer in males and breast and uterine cancer in females are among the most common types of cancer. In order to be able to perform cancer treatment, it must be known at what stage the disease is. It is about the stage of the disease, the size of the tumor and how far it has spread. For example, breast cancer is considered to consist of 4 cases. As the disease progresses, that is, as the fourth stage is approached, the success rate of treatment decreases. However, it has been scientifically proven that the success rate in treatment can be close to 100% if the disease is detected in the first stage. Accordingly, it can be said that the problems caused by breast cancer can be solved to a great extent by early diagnosis. Therefore, the early detection of small-sized tumors has always been a topic for researchers. In recent years, the need for new medical imaging technologies for breast cancer detection has increased. The researches for the improvement of the systems have been accelerated. The main conditions to be considered in breast screening methods for imaging purposes are; The accurate and successful detection of malignant and small-sized tumors, producing high resolution images, low cost and providing a comfortable environment for illness. Various methods are available for imaging the breast. According to the techniques used in the methods, imaging applications vary, but obtaining an image that determines the existence, location and size of the tumor is common aim tumor of all of them. X-ray mammography, one of the most commonly used methods, allows the diagnosis of breast cancer using X-rays. However, the use of ionizing radiation in x-ray mammography and the necessity of compressing the breast are seen as negative aspects of this method. An alternative method of X-ray mammography is magnetic resonance imaging, in which ionizing radiation is not used. However, there are disadvantages in this method, such as the occurrence of low significance which may lead to adverse diagnosis, discomfort of the procedure, long duration and high cost of the method. Another method, ultrasonography, which is harmless, is unsuccessful in finding intramuscular tumors in dense fat breast tissue. It is less effective than the mammography method. For this reason, it is usually used as a support to the mammography process. In addition to the mentioned methods, which are mainly used, there are many methods such as digital tomosynthesis, magnetic resonance spectroscopy, thermography, optical imaging, electrical impedance tomography, diffuse optical tomography and microwave imaging. Each methods has positive and negative specialities. In this thesis study, imaging methods that can be done using microwave techniques have been investigated. One of these methods, ‘ultrawideband radar based microwave imaging', has been described in detail. The method of monostatic measurement, which is one of the measurement types used in this method, has been investigated experimentally and successful results have been obtained. Sensors acting as receiver and transmitter in microwave based breast cancer detection systems, ie antennas, must have certain characteristics. For this reason, these antennas to be used should be specially designed. First of all, it is desirable that the working frequency range, in other words the bandwidth of the antenna, should be as high as possible. Because, sampling the scattered area more freely is the most reasonable way to increase the data collected in the imaging systems. The second important aspect of the antenna design is that the ratio of the power level of the back-to-front lobe of the antenna is low. The 3 dB width of the radiation beam, that is, the half power beam width, must be narrow. It can be said that an antenna having these characteristics will have a high signal-to-noise ratio, in other words a high gain. The directivity of an efficient antenna will be at the same high levels as gain. In addition to being highly directional, it is also desirable that they are stable, that the main lobes in the radiation should be focused on directions that are close to each other throughout the entire operating frequency range. Finally, the dimensions of the antennas to be used should be designed as small as possible. Thanks to this compact design, it is aimed that the antennas should be used easily in the systems and the sampling rate of the scattered area should be as high as possible. In summary, it is desirable that the antennas to be used in the detection of breast cancer by microwave imaging system should have a high gain and efficiency in a wide frequency band, high and stability, and a compact design. In this thesis study, two different planar monopole antenna designs with rectangular patches and circular patches with all the above mentioned features were made by using various modification techniques and optimization methods included in the simulation program. According to the simulation results which are seen as successful, the fabrication of the antennas have been realized. The parameters of the produced antennas were measured and tested. Simulation results and practical measurement results were observed to be compatible with each other. In this context, the first contribution of the thesis work was to add new antennas to the literature. One of the purposes of the measurements was to see how the designed antenna would perform when used in a ultrawideband radar-based microwave imaging system. The proposed antenna was aimed to show better performance compared to similar works. Also measurements were aimed making in time domain. The time-dependent changes of the signals reflected from the breast phantom were aimed to observe in tumorous and non-tumorous situations. Another purpose is to create an image using the obtained data. The mentioned aims have been accomplished, it was found that the designed circular patch antenna with planar monopole is suitable for ultrawideband radar based microwave imaging. The presence of the 6 mm sized tumor-mimicking object embedded in the breast phantoms was determined by examining the results in the frequency and time domain. Then, conclusions were made about the position and size of the object. Also, the obtained data was colored to form an image. The position and dimension values of the object were determined with high accuracy rates. Detection of a tumor at this size will ensure that the cancer is diagnosed at an early stage and that the rate of success in treatment is increased. This important achievement is thought to be the second contribution of the thesis work and will benefit from ongoing research. Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Tahılın uzun süre saklanmasındaki en önemli araç tahıl silolarıdır. Tahılın miktarının bilinmesi hayati öneme sahip olduğu için birçok ticari seviye ölçüm yöntemi (mekanik, ultrasonik, elektromanyetik-EM vs.) geliştirilmiştir. Bu yöntemler arasında yayılımlı radar (YR), tahribatsız algılama özelliğinden ötürü son yıllarda çok daha popüler bir seviye ölçüm tekniği haline gelmiştir. Ancak hem dar huzmeli aydınlatma kullanmak zorunda olan YR, hem de diğer metotlar tahılın seviyesini ancak tek bir noktadan ölçebilmektedirler. Bu çeşit bir ölçüm yönteminde tahılın konik tümsek yapısı tümüyle algılanamadığından, tüm bu yöntemler tam doğru sonuç verememektedir. Bu çalışmada silo içindeki tahılın miktarının tam olarak ölçülebilmesi için ilk kez en iyi ilinti arama tabanlı YR tekniği kullanılmıştır. Geliştirilen yöntemi test etmek ve performansını göstermek için ticari boyutlarda bir adet silo imal ettirilmiş ve YR ölçümleri gerçekleştirilmiştir. X-bantta geniş huzmeli EM aydınlatma ile tahılın olası tüm doluluk seviyesinin geri saçılım radar işaretleri elde edilmiş ve veri tabanına kayıt ettirilmiştir. Daha sonra, silo içindeki tahılın bilinmeyen miktarı daha önce kaydedilen veri tabanı ölçümleri ile karşılaştırılarak doğru şekilde tespit edilmiştir The grain silos are the most important tools to stock grain for a long duration. Since the knowledge of the quantity of the grain is crucially important, many commercial level measurement methods (mechanic, ultrasonic, electromagnetic-EM etc.) have been developed. Among these methods thru-air radar (TAR) has recently become more popular level measurement technique because of its nondestructive perception ability. However both TAR, which has to use narrow beam illumination, and other methods can only measure the level of grain from a single point. Since the conical bump structure of grain is not fully perceived in this kind of measurement method, all these methods cannot give exact results. In this study the best correlation search-based TAR technique is firstly used to accurately measure the quantity of grain inside a silo. To test the developed method and demonstrate its performance, a commercial sized grain silo is constructed and TAR measurements are performed. By using X-band widebeam EM illumination, backscattering radar signs of the probable whole packness levels of the grain are gathered and recorded to data base. Then, the unknown amount of the grain inside a silo is accurately detected by comparing with previously recorded data base measurements.

Date of Conference: 15-18 May 2017 Conference Name: IEEE 25th Signal Processing and Communications Applications Conference, SIU 2017 In this work, we propose a framework which separates multi-emitter signals arriving to uniform linear antenna receiver system. Proposed model uses a combination of variational mode decomposition (VMD) and space alternating expectation maximization (SAGE) algorithms. Former one separates emitter signals and estimates their frequencies while in the second part channel parameters (relative phases, angle of arrivals) are estimated using SAGE algorithm. Experimental results have showed that the proposed model can simultaneously estimates angle of arrivals of the multi-emitter signals working at the same frequencies.

Ground-penetrating radar (GPR) has been widely used in detecting or imaging subsurface targets. In many applications such as archaeology, utility imaging, or landmine detection, three-dimensional (3D) images of the subsurface region is required for better understanding of the sensed medium. However, a high-resolution 3D image requires wideband data collection both in spatial and time/frequency domains. Match filtering is the main tool for generating subsurface images. Applying match filtering with the data acquisition impulse response for each possible voxel in the 3D region with the collected data requires both a tremendous amount of computer memory and computational complexity. Hence, it is very costly to obtain 3D GPR images in most of the applications although 3D images are very demanded results. In this paper, a new 3D imaging technique is proposed that will first decrease the memory requirements for 3D imaging with possible implications for less computational complexity. The proposed method uses the shifted impulse response of the targets that are on the same depth as a function of scanning position. This similarity of target responses for data dictionaries for only 2D target slices is constructed with twice the length in scanning directions and this 2D dictionary is mainly used for generating 3D images. The proposed method directly saves memory due to dimension reduction in dictionary generation and also decreases computational load. Simulation results show generated 3D images with the proposed technique. Comparisons in both memory and computational load with the standard backprojection show that the proposed technique offers advantages in both areas.

Date of Conference: 16-19 May 2015 Conference name: 23nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 2013 Bu bildiride pasif radar (PR) sistemlerinin menzil çözünürlüğünü artırmak için seyreklik tabanlı bir ters evrişim yöntemi sunulmaktadır. PR sistemlerinin iki boyutlu uyumlu süzgeç çıktısı bir ters evrişim problemli gibi düşünülerek incelenmektedir. Ters evrişim algoritması, hedeflerin zaman kaymaları ve l1 norm benzeri dışbükey maliyet fonksiyonlarının epigraf kümelerini temsil eden hiperdüzlemler üzerine izdüşümü temellidir. Bütün kısıt kümeleri kapalı ve dışbükey olduklarından dolayı yinelemeli algoritma yakınsamaktadır. FM tabanlı PR sistemleri üzerinde benzetim sonuçları sunulmuştur. Algoritma frekans uzayı tabanlı ters evrişim yöntemlerine göre daha yüksek performansa sahiptir. We introduce a sparsity based deconvolution scheme to improve the range resolution of passive bistatic radar (PBR) systems. The two-dimensional matched filter output of a PBR system is further analyzed as a deconvolution problem. The deconvolution algorithm is based on making projections onto hyperplanes representing the time delay of a target and the epigraph set of a convex cost function such as the l1 norm. The iterative algorithm is globally convergent because all constraint sets are closed and convex. Simulation results in a FM based PBR system are presented. The proposed method performs better than frequency domain deconvolution methods. © 2015 IEEE.

Farklı hedef tipleri veya aynı hedefin farklı hareketleri için radar mikro-Doppler sinyalleri birbirinden farklı olmaktadır. Bu durum, radar mikro-Doppler sinyallerinin hedef sınıflandırması için kaynak olarak kullanılması fikrini doğurmuştur. Son 10 yılda mikro-Doppler tabanlı birçok sınıflandırma çalışması yayınlanmıştır. Bu çalışmalar, deneysel radar verileri kullanılarak yapıldığında genellikle yakın mesafelerden ve parazit yansımanın önemsiz olduğu durumlar için gerçekleştirilmektedir. Benzetim çalışmalarında da gürültü ve parazit yansıma etkileri çoğu zaman ihmal edilmektedir. Sınıflandırma başarımının gürültü ve parazit yansıma etkilerinin ihmal edildiği ideal durumlar için ölçülmesi, yapılan çalışmanın sonuçlarını gerçeklikten uzaklaştırmaktadır. Bu çalışmada, benzetim verileri kullanılarak mikro-Doppler imzaları üzerinden bir sınıflandırma çalışması gerçekleştirilmiştir. Hedeflere ait radar benzetim verileri oluşturulurken gürültü ve parazit yansıma etkileri de modellenmiştir. Gürültü ve parazit yansımalı verilerle elde edilen sınıflandırma başarımı, gürültüsüz durumda elde edilen ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca, gürültülü durumda görüntü işleme teknikleri kullanılarak başarımı artırmak için bir yöntem önerilmiştir. Sonuçlar iki farklı sınıflandırıcı ile denenmiş ve önerilen yöntemin sınıflandırma başarımında %5 ile %15 arasında bir artış sağladığı görülmüştür., Micro-Doppler radar signals for different target types or different movements of a target are also different from each other. This leads to usage of micro-Doppler radar signals as a source of classifying targets. Many micro-Doppler based target classification studies have been published in the last ten years. The studies which are done using experimental radar data are usually carried out in situations where target is close to the radar and clutter effect is minimal. In simulation studies, noise and clutter effects are also ignored. Measurement of classification performance for idealistic conditions in which noise and clutter effects are not taken into account makes the outcomes of the study doubtful. In this thesis, a classification study of micro-Doppler based target signatures is carried out using simulation data. While generating radar simulation data of targets, noise and clutter effects are also modeled. Classification performance obtained from the data containing noise and clutter is compared to noise free data. In addition, a method is proposed to increase the performance in noisy situations using image processing techniques. The results are obtained with two different classifiers and the proposed method has made an increase from 5% to 15% in the classification performance.

Surface Wave High Frequency Radars (SWHFR) are taken into account in the content of modeling and simulation challenges. Examples related to multi-mixed path surface wave propagation, radar cross section (RCS) prediction, and total radar echo showing target, clutter, noise, and interference are presented.

This study includes the performance comparison of the target classification methods based on Wigner distribution in the resonance scattering region where the dimensions of the target close to wavelengths. In the suggested method, important optimum late-time intervals of the scattered signals are theoretically determined by using the Wigner energy maps of the signals. Then, targets' feature vectors are determined for each target by using the Wigner distributions over the selected late-time region at several different reference aspects and Principal Component Analysis (PCA). These vectors are used for classification in test stage. When it is compared with the methods in literature, the suggested method has important features such as not being required to find pole numbers and values with high sensitivity, and being independent from aspect angles. In this study, tests are realized with lossless dielectric spheres, which are geometrically simple but complex targets in terms of scattering mechanism, and the method containing target-specific optimum late-time intervals is especially found as more successful.

Date of Conference: 23-25 April 2014 Conference Name: 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference, SIU 2014 A novel sidelobe suppression technique is proposed for phased arrays, where only the phases of the array elements are adjusted to suppress the gain in the direction of interest while keeping the mainlobe power at a certain level. Mainlobe power constrained sidelobe suppression is formulated as a convex RSDP (Relaxed Semidefinite Program). Solution to resultant RSDP is obtained by ADMM (Alternating Direction Method of Multipliers) technique, which can handle designs for arrays with number of elements is significantly larger than that can be handled by other convex solvers such as CVX. In addition, although the available convex solvers can not provide a rank-1 solution matrix, a rank-1 solution matrix is obtained by modifying the ADMM iterations. In the conducted experiments, it is observed that proposed ADMM based method can achieve more than 10dB improvement in sidelobe levels compared to alternative techniques.

Yakalanma Olasılığı Düşük radarlar, düşman unsurlar tarafından tespit edilmesi ve tanımlanması istenmeyen durumlarda kullanılırlar. Yakalanma Olasılığı Düşük radarlar bu amaçla, geniş bant, düşük güç ve kodlanmış sürekli dalga kullanırlar. Frekans Kaydırmalı Anahtarlama, bu kodlama tekniklerinden biridir. Frekans Kaydırmalı Anahtarlama kullanan Yakalanma Olasılığı Düşük radar sinyallerini oluşturmak için Costas dizilerinden yararlanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, Yakalanma Olasılığı Düşük radarlarda kullanılan Frekans Kaydırmalı Anahtarlama ile oluşturulan sinyaller ve bu sinyalleri üretmek için kullanılan Costas dizileri incelenmiştir. Costas dizilerini oluşturmak için sonlu cisimler teorisine dayanan Welch, Lempel ve Golomb yöntemleri ile bunların varyasyonları incelenmiştir. Söz konusu yöntemlerin C/C++ dilinde geliştirilen programlar ile uygulaması yapılmıştır. Çıktı olarak elde edilen Costas dizileri ile oluşturulan Frekans Kaydırmalı Anahtarlama kullanan radar sinyallerinin belirsizlik fonksiyonlarının analizi yapılmıştır. Low Probability of Intercept radars are used when it is not desired to be detected and identified by hostile elements. Low Probability of Intercept radars use signals which have wide bandwidth, low power and coded continuous wave. Frequency Shift Keying is one of these coding techniques. Costas arrays are used in order to construct the Frequency Shift Keying Low Probability of Intercept radar signals. In this thesis, Frequency Shift Keying signals, which are used in Low Probability of Intercept radars, and Costas arrays, which are used to construct these signals, are examined. Welch, Lempel and Golomb methods based on the finite field theory and their variations are examined. These methods are implemented by developing the programs in C/C++ language. The ambiguity function analysis of Frequency Shift Keying radar signals, which are constructed by Costas arrays obtained from the programs as output, are analyzed. 99

21st Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU) --APR 24-26, 2013 -- CYPRUS, Çolak, M. Alper (Arel Author), Bölükbaş, Deniz (Arel Author) --- WOS: 000325005300275, As one of the renewable energy sources, wind energy has received great attention in Turkey as in the rest of the world in the last decade. Despite of this trend, there is an increasing number of assessment reports stating the impact of wind farms on the performance degradation of electromagnetic propagation systems. In this paper, wind turbines' effects on radar detection performance are investigated using radar data which we constructed using a real terrain scenario and two-dimensional propagation analysis employing different numerical electromagnetic techniques.

Bu çalışmada herhangi bir şekle sahip, basit ve karmaşık geometrili cisimlerin Radar Kesit Alanları (RKA) fiziksel optik (FO) yöntemi yardımıyla MATLAB programı kullanılarak hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar radarın verici ve alıcı anteninin aynı olduğu veya birbirine yakın olduğu, monostatik durum için hesaplanmıştır. Ayrıca RKA hesaplanırken hedefin yüzeyine bağlı kırınımlar göz önünde bulundurulmamıştır.İlk başta levha, kutu gibi basit şekilli hedefler daha sonra insansız hava aracı, F-16 savaş uçağı, X-29 uçağı gibi karmaşık şekilli nesneler MATLAB'da modellenerek RKA'larının açıya bağlı değişimi gözlemlenmiştir.Fiziksel optik metodu ile hedef gövdeleri küçük üçgen parçalara bölünmüş ve her bir üçgen yüzeyden saçılan alanlar açılarına göre vektörel olarak toplanarak toplam radara yansıyan alan elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Radar, radar kesit alanı (RKA), yüksek frekans metotları, fiziksel optik (FO), monostatik In this study any arbitrary shaped, simple and complex geometrical objects Radar Cross Section (RCS) is calculated by using the physical optics (PO) method in MATLAB. The calculations have been made for monostatic case in which the radars? receiver and transmitter antennas are the same or different but placed side by side. Throughout the thesis the effect of the diffused scattering component of rough surface is not taken into account.First we started with the modelling of simple shaped objects like plate, box then continued with complex geometrical objects like UAV, F-16, X-29 and then last but not least we calculated the RCS of all these objects and received the RCS to angle graphs by using MATLAB.By using physical optics method to obtain the total scattered field received at the receiver part of the radar, the body of the target is seperated into number of facets, then all these facets scattered field components are super imposed.Key Words : Radar, radar cross section (RCS), high frequency methods, physical optics (PO), monostatic 90

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Günümüzde teknolojinin ilerlemesiyle ve radar soğurma teknolojisine duyulan ilginin artmaya baĢlamasıyla birlikte, elektromanyetik soğurucu malzeme tasarımına yönelik çalıĢmalara hız verilmiĢtir. Bu nedenle RAM (Radar soğurucu malzeme) olarak tasarlanması düĢünülen kompozit malzeme geliĢtirme amacıyla farklı özelliklerde nanotoz kompozit malzeme, nanometal kaplanmıĢ tekstil fiberler ve bunların kompozisyonu üzerine çalıĢmalar yapılmıĢtır. Bu tez çalıĢmasında özellikle „Mikrodalga soğurucu nanoparçacıkların araştırılması‟ kapsamında yüksek mikrodalga soğurucu nanotozlar elde etmek için manyetik ve dielektrik soğurucuların beraber olması gerektiği düĢüncesinden yola çıkarak, nanotanecikli manyetik ve dielektrik soğurucular içeren nanokompozit malzemeler sentezlenmiĢ, sentezlenen manyetik hekzaferrit nanotozların 8.2-18 GHz frekansları arasında elektromanyetik dalga yansıma geçirme ve buna bağlı olarak soğurma özellikleri incelenmiĢtir. Daha sonra, poliakrilinitril (PAN) bezler nanometal tozlarla kaplanarak mikrodalga soğurma özellikleri araĢtırılmıĢtır. Dolgu malzemesi olarak farklı koĢullarda manyetik (BaM)-dielektrik (TiO2) malzemeler ve çeĢitli iletken polimerler (PANI, PPy gibi) içeren nanokompozit toz numuneler farklı kalınlıklarda hazırlanmıĢ, en geniĢ frekans aralığında maksimum soğurma elde etmek üzere uygun ve güvenilir ölçüm tekniği ve Ģartları belirlenmiĢtir. GeliĢtirilen teknik ve yöntemlerle %99‟lara varan soğurucu özelliğine sahip nanoparçacıklardan oluĢan hafif malzemeler elde edilmiĢtir. Ayrıca, farklı sürelerde Ni, Co ve Ni0.5Co0.5 kaplanmıĢ PAN kompozit bezlerin fiziksel parametrelerinin (permitivite ve permabilite) yanı sıra dielektrik ve manyetik kayıp tanjantları kullanılarak hesaplanan yansıma kaybı-RL değerleri, geliĢtirilen NRW (Nicolson-Ross-Weir) algoritmasından elde edilmiĢtir. Böylece bu tez kapsamın da elde edilen uygun toz ve kompozit bez malzemelerin kullanılmasıyla yüksek soğurma özelliğine sahip teknolojik ürüne dönüĢtürülebilecek kompozit malzeme tasarımı için temel incelemeler gerçekleĢtirilmiĢtir. The researches about electromagnetic absorber material design are accelerated the developments of the technology and increased attention towards radar absorption technology. Thus, studies conducted about nanoparticles composite material and textile fibers covered with nanometals and their composition to develop nanocomposite material which was planned to design as RAM (Radar Absorption Material). In this dissertation with the concept of „Investigating the microwave absorber nanoparticles‟, it was thought magnetic and dielectric absorbers should be used together to gain high microwave absorption. Thus, magnetic nanoparticles and and nanocomposite powder materials including dielectric absorbers were synthesized, and then electromagnetic wave reflection and transmission properties of synthesized magnetic hexaferrite nanoparticles were investigated between the 8.2-18 GHz frequencies. After that polyacrylnitrile (PAN) were covered with nanometal powders and their microwave absorption properties were investigated. Magnetic (BaM)-dielectric (TiO2) materials and nanocomposite samples including various conducting polymers (PANI, PPy) were prepared as fill material in different thickness level. Also appropriate reliable measurement techniques and conditions to get maximum absorption at broadest frequency interval were determined. Light materials made of nanoparticles have 99 % absorption level were generated with the developed techniques and methods. Also, reflection loss-RL values, which are generally calculated by using physical parameters (dielectric permittivity and magnetic permeability) of composite covered with Ni, Co and Ni0.5Co0.5 at different periods and dielectric and magnetic loss tangents, were generated as a result of NRW (Nicolson-Ross-Weir) algorithm. To sum up, basic investigations were conducted by using appropriate nanoparticles and linen materials that were generated as a result of this study to design a nanocomposite material which can be transformed to a high absorption technological product.

Engel arkası görüntüleme tek katman, iki katman ve çoklu katman olarak kısımlara ayrılabilir. Tek katmanda çalışma homojen ortamda görüntüleme, iki katmanda çalışma yer altı görüntüleme ve çoklu katmanda çalışma duvar arkası görüntüleme (TWI) olarak tanımlanabilir. Yer altı görüntülemeye en güzel örnek yere işleyen radar (GPR) çalışmalardır. Günümüzde GPR çalışmaları için geliştirilen farklı görüntüleme yöntemleri mevcuttur. Bu yöntemlerden seyreklik tabanlı görüntüleme yöntemleri giderek önemini artırmaktadır. En yaygın olarak bilinen seyreklik tabanlı görüntüleme yöntemi sıkıştırılmış algılama yöntemidir.Sıkıştırılmış algılama (CS), GPR ile yer alt görüntülemesi veya duvar arkası görüntülemesi çalışmalarında çok kullanışlı bir algoritmadır. CS ölçüm sayısını düşürerek yüksek çözünürlükte görüntü elde edilmesini sağlar. Literatürdeki CS ile engel arkası görüntüleme çalışmaları, hedefleri ızgara noktalarında bulunan noktasal hedefler olarak kabul ederler ve duvar parametrelerinin kesin olarak bilindiğini varsaymaktadırlar. Fakat gerçek uygulamalarda hedefleri sadece ızgaranoktalarında kabul etmek veya duvar parametrelerini tam doğru olarak olarak kestirmek mümkün değildir. Bu çalışmada CS tabanlı engel arkası görüntülemede ızgaralama ve bilinmeyen parametrelerin CS performasına etkileri incelenmişve muhtemel çözüm önerileri tartışılmıştır. Engel arkası görüntüleme ile ilgili diğer bir önemli sorun ise 3D GPR görüntülemede mevcut olan sıkıntılardır.Bu sorunlar veri için gereken hafızanın çok yüksek olması ve verinin işlemesi için gereken sürenin çokluğudur. Bu çalışma 3D GPR görüntülemenin gerçek uygulamalardaki kullanımında karşılaşılan hafıza ve hız sorunlarını azaltacak yenibir 3D görüntüleme algoritmasını açıklar. Teorik olarak inceler ve yeni yöntem ile eski 3D görüntüleme yönteminin başarımlarını karşılaştırır. Subsurface or through the wall imaging can be divided to sections such as one layer, two layer and multiple layers. Work with one layer can be described as imaging of the homogeneous field, work with two layer can be described as subsurface imaging and work with multiple layer can be described as throughthe wall imaging. Ground penetrating radar (GPR) is the most known example of subsurface imaging. Several different imaging algorithms for GPR applications is exist. Sparsity based imaging methods from these are becoming significantlyimportant. The most common sparsity based imaging algorithm is compressive sensing (CS). Compressive sensing is a very useful algorithm that is used in ground penetrating radar or through the wall imaging (TWI). CS generates high resolution images by decreasing the required measurement number. Althoughthere are several recent works about TWI with CS, they assume that targets are point like positioned at only discrete grid locations and the wall parameters are perfectly known. However, in real applications, it is not possible to know the exacttarget positions or estimate the wall parameters exactly. The other important issue about the beyond obstacle imaging is the problems of the 3D GPR imaging. These problems are high dictionary size and computational complexity problems.This work represents a data module which realizes several different imaging algorithm and it have capability to compare and control the GPR datas that they have. In addition details the theory for CS based TWI and the imaging ability ofCS are detailed and the effect of errors in unknown parameters on the imaging performance is discussed. Finally, this thesis demonstrates a new approach for 3D GPR imaging and analyzes its theory and compare the performance of the proposed method with previous techniques. 107

Muradiye Ovası'nda (Van) gelişen yüzey deformasyonlarının SAR interferometrisi tekniği ile araştırılmasına yönelik gerçekleştirilen bu çalışma, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı bünyesinde Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır. Çalışmanın amacı, yakın çevresi genç volkanik yapılar ve diri faylarla donatılı Muradiye Ovasında gelişen olası yüzey deformasyonlarını, SAR İnterferometrisi tekniğini kullanarak yüksek hassasiyetle belirlemek ve nedenlerini araştırmaktır.ERS-1 ve ERS-2 uydularının görüntü arşivinden, inceleme sahasını kapsayacak şekilde 1993 ve 2000 yıllarını da içeren 7 yıllık bir dönemden seçilen 6 adet SAR görüntüsüyle toplam 15 adet farksal interferogram oluşturulmuştur. İnterferogramların 6 adedinde bazı dikkat çekici konsantrik deformasyon örgeleri belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, Muradiye Ovasında 1993-1995 yılları arasında 5-6 cm'ye ulaşan boyutta kabarma şeklinde bir deformasyon ve 1995 yılının son 4 aylık periyodu içersinde 14-15 cm boyutuna varan çökme şeklinde bir deformasyon geliştiğine işaret etmiştir.Saptanan interferometrik örgelerin, herhangi bir su pompajıyla ilgisi olmadığı belirlenirken, saha gözlemleri, örgelerin jeotermal veya volkanik süreçlere bağlı gelişmediğini önermektedir. Bu örgelerin ilişkilendirilebileceği mevcut herhangi bir deprem kaydı bulunmamaktadır. Bunların, bitki örtüsü veya olası bir DEM hatası, ya da lokal atmosferik etkilerden kaynaklanan katılımlar olmadığı da anlaşılmıştır. Bununla birlikte bu örgelerin, uydusal yörüngesel açıklığın yüksek oluşuna bağlı topografik katılımlar ve kullanılan yazılım sürümünün işlem kapasitesine bağlı gelişmiş olabileceği gözönüne de alınarak, sahanın daha çok sayıda ve yeni görüntülerle SAR interferomterisi yöntemiyle izlenmesine karar verilmiştir. This study, conducted to investigate surface deformations in Muradiye Plain (Van) by SAR interferometry, is prepared as a study of MSc thesis in Geological Engineering program at Graduate School of Natural and Applied Sciences of Yuzuncu Yil University. The aim of the study is to detect with high precisions and to identify the surface deformations by SAR Interferometry techniques in Muradiye Plain where is situated in a region surrounded by active faults and young volcanic structures.15 differential interferograms has been calculated by using 6 available SAR images from our own image archive of ERS-1 and ERS-2 satellites, with a 7-year period including the years 1993 and 2000. Some remarkable concentric deformation fringes have been observed on six of these interferograms. The fringe signatures indicate that the existence of deformations in form of inflation (ground swell) up to 5-6 cm between the years 1993-1995 and in form of deflation (ground subsidence) up to 14-15 cm at a period containing the last 4 months of the year 1995.It is determined that these interferometric fringes are not related to groundwater-pumping. Field observations suggest that fringes are not developed due to geothermal or volcanic processes. Hence, there is not any record of earthquake associated with these fringes. However, it is deduced that they are also not residual contributions of vegetation differentiation or local atmospheric heterogeneities in SAR image couples or of any possible DEM errors. It is decided to sustain to monitor the study area by SAR Interferometry by using much more and new SAR images, by taking into account also that these fringes might be developed due to topographic contributions orginated from high value of baseline between the orbits or process capacity of ancient version of software. 159

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2011, Gelişen Radar teknolojisi Uzaktan algılama bilimi alanında hızla önem kazanmakta ve dikkat çeken bir algılama yöntemi haline gelmeye devam etmektedir, özellikle uzay ve havacılık firmalarındaki hızlı özelleşme eğilimi dikkatlerin bu sektöre daha fazla çekilmesine neden olmuştur; artan bu talep karşısında oluşan talebe Radar teknolojisindeki giderek artan hızla cevap vermektedir. Gerek yazılım gerek donanım alanında yaşanan bu gelişmeleri takip edebilmek için InSAR alanında çalışmak isteyen kişilere temel bilgilerle birlikte seçilen örnek bir alanda yapılan temel seviyedeki bir uygulama, bu uygulamaya yönelik yöntem ve elde edilen bilgilerin aktarılmaya çalışılması bu Tez çalışmasının ana konusunu oluşturmaktadır. Bu çalışmada elde edilen ve aktarılmak istenen bilgiler kullanıcıların ve InSAR alanında çalışmaya başlamak isteyenlerin Genel Kamu Lisanslı yazılımları kullanarak bu verileri nasıl inceleyebileceğini, Radar teknolojisi ve dinamiklerinin temellerini kavramasını sağlamaya yönelik bir seviyede tutulmuştur. Bu amaçla Kuzey Anadolu Fay Hattı’nın Ilgaz dağları yakınındaki bir bölge örnek çalışma alanı olarak seçilmiş ve bölgeye ilişkin veriler Linux işletim sisteminde ROI_PAC programında değerlendirilerek sonuçlar yorumlanmıştır., Developing Radar technology is rapidly improving its importance in Remote Sensing science. This develops an attention towards the aspects of Radar imaging. Especially the commercialization trend on Aerospace companies and Governments’ leaning doing business with these companies improved the demand on this sector. This thesis work is aimed to be a guide for for people who want to follow the rapid improvements , both software and hardware-wise, on this field and to work on InSAR technology, this work aims to be starting point to understand the working principles of InSAR and how to interpret its data by using General Public License Tools. To achieve this goal a sample area has been chosen on Northern Anatolian Fault Zone and the data has been processed in Linux with ROI_PAC Software and the results are interpreted., Yüksek Lisans, M.Sc.

Bu çalışmada FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave, Frekans Kiplemeli Sürekli Dalga) radarların temel çalışma prensipleri ve karıştırma teknikleri incelenmiştir. FMCW radarlarında yaygın kullanılan sinyal yapıları analitik olarak incelenmiş, üçgen dalga tarama yöntemi kullanan radarların yapıları ve bu tip radarlara karşı kullanılan karşı tedbir yöntemleri etüd edilmiştir.FMCW radarlarda birden fazla hedefin bulunduğu ortam ve radar sinyal işleme birimi modelleri oluşturulmuştur. FMCW radar huzmesi içinde birden fazla hedefin bulunduğu ortamlarda, çoklu hedefleri ayrıştırabilecek bir algoritma önerilmiştir. Önerilen algoritma irdelenmiş, bu algoritma temelli çalışan bir radarın çoklu hedef içeren ortamlardaki çalışması modellenmiş ve bilgisayar ortamında benzetim yapılmıştır.FMCW radarlara karşı kullanılabilecek karıştırma ve aldatma yapabilen karıştırıcılar ile sayısal radyo frekans hafıza (DRFM) mimarisi incelenmiştir. Bu yapılar kullanılarak FMCW radarların, spot gürültü altında ve menzil-hız aldatması yapabilen karıştırıcılarla oluşturulmuş sahte hedeflerin varlığında çalışma başarımı analiz edilmiştir. In this study, fundamental operating principle of FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar and its countermeasure techniques have been investigated. Signal forms which are commonly used in FMCW radars are analytically examined. Radar architectures that use method of triangular waveform and, their countermeasure approaches have been surveyed aganist these radars.A radar simulation model is proposed for FMCW radars operating in multi-target environments. A radar signal and data processing algorithm is proposed for the resolution of simultaneous multiple targets appearing in the FMCW radar beam. The proposed signal processing framework is presented together with a simulation model depicting the FMCW multi-target resolution capability in computer environment.Both noise jammers and deception jammers, digital radio frequency memory, architectures have been investigated into Electronic Countermeasures (ECM) systems for FMCW radars. By using these constructions, operating performance of FMCW radars has been analysed when ghost targets are created under spot noise jammers and deception jammers that are capable of distance-velocity deception. 164

Tekdarbe (monopulse) tekniği, izleme radarlarında kullanılan bir anten tekniğidir ve özellikle konik taramalı radarların karıştırmaya karşı zafiyetlerinden dolayı bir elektronik koruma yaklaşımı olarak geliştirilmiştir. Modern izleme radarlarının hemen hemen tümünde tekdarbe anten yapısından ve izleme tekniğinden yararlanılmaktadır.Bu tez çalışması kapsamında, tekdarbe radar sistemlerinin çalışma prensipleri incelenmiş, bu yapılar içinde kullanılan radar teknikleri araştırılmış ve benzetim çalışmaları yapılmıştır. Daha sonra çeşitli karıştırma teknikleri, oluşturulan tekdarbe radar modellerine uygulanarak elde edilen başarımlar gözden geçirilmiştir.Uygulanan karıştırma teknikleri sonucunda, hem faz hem de genlik tabanlı açı ayrıştırıcı yapısına sahip radar modellerinin başarım sonuçları gözlemlenmiş ve modellerde yer alan çeşitli birimlerin benzetime etkisi yönünden sonuçlar değerlendirilmiştir.Benzetim çalışmaları sonucu elde edilen sonuçlar incelenerek her bir radar modeli için uygulanabilen ve uygulanamayan karıştırma yöntemleri belirlenmiş, karıştırma yöntemlerinin uygulanması sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar vurgulanmıştır. Monopulse is an angular tracking technique used in radars. Monopulse radar have been developed for electronic support because of conical scanning radar antennas? weakness on jamming techniques. Almost in all modern tracking radar, monopulse antenna structures and tracking techniques are used.In this thesis study, monopulse radar systems? operation principle is examined, popular radar techniques are investigated and simulated for monopulse radar system. Then, various jamming techniques are reviewed by applying these jamming techniques to the generated radar models.As a result of jamming techniques applied to the radar structure that have the amplitude and the phase angle discriminator, radar performance results are observed and impact of the various model blocks are evaluated for the model simulation results.All performance results obtained from the each model that applied or not applied jamming techniques, are examined and determined, also issues must be considered are emphasized during the implementation of jamming techniques. 132

Son yıllarda interferometrik yapay açıklı radar tekniği, yeryüzünde meydana gelen deformasyonların incelenmesinde yeni bir araç olarak kullanılmaktadır. Üretebildiği yüksek kaliteli topografya bilgisi ile deformasyon belirlenmesinde jeodezi bilimine yeni bir yön getiren bu teknik, geri dönen sinyallerin gecikmelerini kullanarak sinyal işleme tekniğiyle bunları yüksek çözünürlüklü görüntülere dönüştürmektedir. Aynı zamanda, diğer yöntemlerden farklı olarak geniş bir çalışma alanı sağlamakta ve santimetre hassaslığında sonuç vermektedir. Bu nedenle de yerbilimi araştırmacıları, söz konusu bu tekniği başta yer kabuğu deformasyonu çalışmaları olmak üzere diğer alanlarda da uygulamaktadırlar. Bu açıklamalar ışığında hazırlanan tez çalışmasında ise Konya Kapalı Havzası için zeminde meydana gelen zamana bağlı yükseklik değişimlerinin InSAR yöntemiyle incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, interferometrik yapay açıklıklı radar tekniği meydana gelen zemin çökmelerinin incelenmesi için kullanılmış ve bunun için de ENVISAT uydusuna ait radar görüntü çiftlerinden Haziran 2006'dan Haziran 2009'a kadar olan dönemi kapsayan 16 interferogram oluşturulmuştur. Oluşturulan interferogramlar benzeşim düşüklüğü ve atmosferden kaynaklandığı düşünülen sinyal gecikmeleri içermesine rağmen üç yıllık süreçte gözlenen konum değişikliklerinin, beklenildiği gibi radar bakış yönünde yaklaşık 113 milimetreye ulaşan zemin çökmelerini ortaya çıkardığı tespit edilmiştir., In recent years, interferometric synthetic aperture radar technique has been used as a new tool for investigating deformation that occurs in earth surface. This technique which brings an original direction for geodesy by producing high quality topography information uses delays of the return signals and transforms them into high resolution images by signal processing techniques. At the same time, unlike other methods, this technique provides a wide workspace and provides with a sensitivity of centimeters. Thus Earth science researchers use this technique in studies of surface skin and the other fields. In life of foregoing, investigating of time bound height changes which happen in the ground for close reservoir of Konya with InSAR method was aimed in this study. To implement this aim we used interferometric synthetic aperture radar technique for analyzing land subsidence and for this purpose we developed 16 interferograms which was selected in ENVISAT radar images doubles that include the period from June 2006 to June 2009. Although this interferograms involve delays of signal that result from low coherence and atmosphere, as expected we ascertained that the changes of position observed reveal land subsidence, which reach approximately 113 millimeters, in direction of radar view in a three years period.

Yazılım Tanımlı (Tabanlı) Radar (Software Defined Radar - YTR) sistemlerinde tipik olarak donanımla gerçekleştirilen bileşenler (mikser, filtre, modülatör/demodülatör, yükselteç, dedektör vs.) yeniden programlanabilir sistemler (FPGA ve/veya DSP) kullanılarak yazılımsal olarak çeşitli sinyal işleme yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir. YTR, farklı radar sistemine uyarlanabilecek yazılım tabanlı genel bir radar sisteminin geliştirilmesi fikrine dayanmaktadır. Farklı radar türleri için çeşitli parametrelerin değiştirilebildiği çeşitli sinyal işleme kütüphaneleri oluşturulması sağlanmakta ve bu kütüphaneler istenilen şekilde uyarlanabilmektedir.Bu tezde yapılan çalışmanın amacı genel amaçlı bir Yazılım Tanımlı Radar alıcı katının tasarımı ve donanımsal olarak gerçeklenmesidir. Tez sonunda genel amaçlı basit bir YTR alıcı kartı tasarımı yapılarak FPGA'a gömülmüş ve testleri gerçekleştirilmiştir. In Software Defined Radar systems the components (for instance; mixer, filter, Modulator/Demodulator, amplifier, detector etc.) which typically realized by hardware are can be implemented by using reconfigurable systems (FPGAs and/or DSPs) and signal processing techniques in software. The idea behind the SDR is implementing a general purpose software based radar system which can be applied to any kind of radar systems. For any kind of radar systems it can be realized reconfigurable signal processing libraries and they can be easily adapt to the radar systems.The purpose of the work in this thesis is for designing and implementing a general purpose Software Defined Radar receiver. A simple generic design has been implemented and tested on FPGA. 80

Date of Conference: 22-24 April 2010 In this paper, a successive cancelation approach is proposed to estimate Doppler frequencies of targets in pulse Doppler radar systems. This technique utilizes the Doppler domain waveform structure of the received signal coming from a point target after matched filtering and pulse Doppler processing steps. The proposed technique is an iterative algorithm. In each iteration, a target that minimizes a cost function is found, and the signal coming from that target is subtracted from the total received signal. These steps are repeated until there are no more targets. The global minimum value of the cost function in each iteration is found via particle swarm optimization (PSO). Performance of this technique is compared with the optimal maximum likelihood solution for various signal-to-noise ratio (SNR) values based on Monte Carlo simulations.

Günümüzde farklı veri toplama yöntemleri ile sayısal yükseklik modeli üretimi, üretilen sayısal yükseklik modellerinin doğruluklarının ve kalitelerinin araştırılması güncel bir çalışma alanı olarak önemini korumaktadır. Ülkemizde sayısal yükseklik modeli üretiminde, uluslar arası kabul görmüş kurallar ve teknikler kullanılarak belirli standartlara ulaşılmış ancak üretilen SYM' lerin doğrulukları ve kalite değerlendirmesi üzerine yeterli standartlar oluşturulmamıştır.Standartların geliştirilmesi adına farklı kaynaklardan elde edilen SYM' lerin doğrulukları üzerine birçok çalışma yapılmış ancak kalite değerlendirme, üretim süresi, maliyet gibi tamamlayıcı unsurlar göz ardı edilmiştir. Bu durum, ihtiyaçlar ve kaynakları değerlendirmede optimizasyonun gerçekleştirilmesinde bir engel teşkil etmektedir.Bu çalışma, İstanbul bölgesinde fotogrametrik yöntem, uydu teknikleri ve radar teknikleri kullanılarak toplanan verilerle üretilen SYM' lerin doğruluk analizi ve kalite değerlendirmesini kapsamaktadır. Çalışma alanı, 10x10 km' lik bir alanı kapsamakta ve açık, orman, yerleşim, çalılık ve bozuk yüzey olmak üzere 5 arazi sınıfını içeren bir bölge olacak şekilde seçilmiştir. Referans veri olarak 1/1000 ölçekli sayısal fotogrametrik haritalardan üretilen 3 m örneklenmiş SYM kullanılmış ve 94 adet YKN ile test edilmiştir. Test verisi olarak 1/5000 ölçekli sayısal fotogrametrik haritalardan üretilen 30m ve 5m olmak üzere 2 farklı çözünürlüğe sahip SYM, 20 m çözünürlüklü SPOT ve 80 m çözünürlüklü ASTER uydu görüntüleriyle üretilmiş SYM kullanılmıştır. Ayrıca SRTM uydusundan InSAR algılama tekniğiyle üretilen 90 m çözünürlüğe sahip SYM `de test verisi olarak kullanılmış ve tüm SYM' lerin düşey doğrulukları analiz edilmiş ve çıkan sonuçlara göre kaliteleri değerlendirilmiştir. Analiz sonuçlarının gerçeği en iyi şekilde yansıtması için, çalışma bölgesi arazi yapısına göre sınıflara ayrılmış ve her bir sınıf için ayrı ayrı doğruluk analizi yapılmıştır. Doğrulukların araştırılması ve kalite değerlendirme konusunda uluslar arası standartlar göz önünde bulundurulmuştur.Yapılan analizler sonucunda test edilen SYM' lerin KOHz değerleri bulunmuş, uluslararası standartlar göz önünde bulundurularak doğruluk değerleri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar da fotogrametrik yöntemle üretilmiş SYM' lerin SPOT, ASTER, SRTM uydu görüntüleri ile elde edilen SYM' lere göre daha doğru olduğu belirlenmiştir. Aynı zamanda fotogrametrik yöntemle üretilmiş 1/5000 ölçekli sayısal haritalardan üretilmiş 5m ve 30 m ye örneklenmiş SYM' lerin sonuçları karşılaştırılmış ve 30m ye örneklenmiş SYM' nin daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Aynı kaynaktan benzer veri türleri ile üretilen SYM `lerde enterpole edilerek çözünürlük değeri artırılan SYM' lerin iyi sonuçlar vermediği belirlenmiştir. Her bir arazi sınıfı için bulunan KOHz değerleri karşılaştırılmış ve farklı kaynaklardan üretilen tüm SYM' lerde açık alanları içeren bölgeler, diğer orman, çalılık, yerleşim ve bozuk yüzeylere göre daha iyi sonuç verdiği belirlenmiştir.Elde edilen sonuçlar doğrultusunda istenilen doğruluğa göre veri kaynağı seçimi, çözünürlük, üretim yöntemi ve üretim standartlarının önemi görülmüştür. Özellikle çalışma alanındaki arazi sınıflarında bulunan KOHz değerleri, SYM' nin doğruluğunun belirlenmesinde arazi sınıfının göz ardı edilemeyecek bir etken olduğu konusunda yardımcı olmuştur. In these days, producing of the digital elevation data with different data collection methods and researching the accuracy and quality of produced digital elevation models are keeping their importancy as a workspace. In our country, production of digital elevation model has reached certain standarts however standarts about accuracy and quality assesment of produced digital elevation model were not developed sufficiently.On behalf of the development of standarts, a lot of workspaces have been made on the accuracies of digital elevation models which are derived by different sources, however complementary elements like quality assessment, production time and cost have been ignored. This situation prevents the carrying out of optimization on assessment of needs and resources.This study includes assessment of quality and analysis of accuracy of the digital elevation models which are produced by photogrammetric methods, satellite and radar techniques in Istanbul area. The study area covers 10 x 10 km2 and also the area is selected to be a region of five land covers like flat terrain, forest, built-up, scrub and rough terrain. As a reference data, 3 m. sampled digital elevation model which was produced by 1/1000 scale photogrammetric maps and was tested with 94 Ground Control Points is used. As test data, DEMs were produced in two different resolutions to 30 m. and 5 m. which were derived from 1/5000 scale photogrammetric maps and DEMs were produced from 20 m. resolution SPOT, 80 m. resolution ASTER satellite images were used. Besides, a DEM with 90 m. resolution was generated from InSAR technique of SRTM satellite was used as test data and the vertical accuracy of all DEMs was analyzed and evaluated according to the quality. The best way to reflect the fact that the results of the analysis, the study area was divided into classes in order to land structure and accuracy analysis was made for each class. International standarts were taken into consideration on assessment of quality and resarch of accuracies.As a result of the analysis, the RMSEz values of tested DEMs were found and their accuracies were determined in consideration of International Standarts. In obtained results, DEMs produced from photogrammetric methods were more accurate than DEMs produced from SPOT, ASTER and SRTM satellites images. Also, the datas produced from 30 m. sampled DEMs from 1/5000 scale photogrammetric maps were more accurate than 5 m. sampled DEMs. By increasing the resolution with interpolation of the DEMs from the same source with similar data types, the new DEMs results were not appeared to be good. RMSEz values were compared for each land class and in DEMs produced from different sources, the flat terrain seemed to have better results than the other classes like forest, scrub, built-up and roug terrain.According to the obtained results, for the desired accuracy, the importance of standarts on data source selection and production method was determined. Especially, RMSEz values in the field of land classes showed us that land class is a factor which cannot be ignored in determination of the accuracy of DEM. 78

Madencilik sırasında ve sonrasında oluşan çevre sorunları incelenmesi ve çözümleri hem hukuksal açıdan hem de habitatta oluşturulacağı zararlar bakımından önemli olmaktadır. Bu yüzden son yıllarda çevre düzenlemesi çalışmalarına önem verilmeye başlanmıştır ve bu kapsamda yapılacak doğa onarım çalışmaları uygulanması ve yerinde gözlem yapılması gerekmektedir.Günümüzde gelişmekte olan bilgisayar teknolojileri aracılığıyla uzaktan algılama yöntemlerinin bu çalışmalarda kullanımı önemli bir rolü bulunmaktadır. Kapalı maden işletmelerinin yerüstüne yapacağı sorunları SYM ve radar kullanımı ile belirlemek klasik yöntemlere göre daha etkili verimli olmaktadır. Açık işletme madenciliğinde ise, radar ve uydu görüntüleri sayesinde doğa onarım çalışmaları yön vermektedir. Bu nedenle uzaktan algılama yöntemlerinin kullanımı gerek ülkemizde gerek yurtdışında çevresel sorunların çözümü için kullanımı büyük önemtaşımaktadır. Study of the environmental problems of Mining and solutions both during andafter legal perspective and it is important to establish damages habitat. This is why in recent years was held within the scope of this work to be awarded and landscaping reclamation studies must be made toimplement and on-site observation.Today, emerging computer technologies play an important role through the use of remote sensing methods in these studies. Underground mining operations and accelerating DEM and issues that aboveground radar use with classical methods more effective efficient set. Thanks to the radar and satellite images is Open pit mining nature restoration work. Therefore the use of remote sensing methods for the solution of environmental problems in use abroad need. 167

Radar çalışma ortamındaki çevresel yansımaların istatistiksel parametrelerinin bilinmediği durumlarda, sabit yanlış alarm oranlı radar işlemcileri kullanılabilir. Çevresel yansımaların Gauss dağılıma sahip olduğu tektür ortamda Hücre Ortalamalı Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisi en iyi başarımı gösterir. Çevresel yansımaların içinde karıştırıcı hedeflerin veya güç değişiminin bulunduğu durumlarda Hücre Ortalamalı Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisinin başarımı azalmaktadır. En Büyük Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisi, radar menzili içerisinde çevresel yansıma güç değişiminin yer aldığı ortamlarda (tektür olmayan çevresel yansıma) yanlış alarm oranındaki artışı daha iyi kontrol eder. Buna karşılık, karıştırıcı hedeflerin bulunduğu ortamlarda sezim başarımındaki kayıpları engelleyememektedir. En Küçük Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisi, karıştırıcı hedeflerin bulunduğu ortamda sezim başarımını kabul edilebilir değerlerde tutar. Fakat çevresel yansıma güç değişiminin olduğu ortamlarda yanlış alarm oranındaki artışı engelleyememektedir. Değişken Endeksli Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisi; Hücre Ortalamalı, En Büyük ve En Küçük Sabit Yanlış Alarm Oranı tekniklerini kullanan bileşik bir algoritma ile çalışır. Değişken Endeksli Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisi tektür ortamda istenilen sabit yanlış alarm oranını sağlamanın yanında, farklı tektür olmayan ortamlarda hem sezimde hem de yanlış alarm oranının kontrolünde yukarıda belirtilen işlemcilere göre daha başarılıdır.Bu çalışmada önerilen, Geliştirilmiş Değişken Endeksli Sabit Yanlış Alarm Oranı İşlemcisi, birçok senaryoya dayanarak modellenmiş tektür olmayan ortamlarda, Değişken Endeksli Sabit Yanlış Alarm Oranı işlemcisine göre başarım artışı göstermektedir. In the cases when the statistical distribution of range return samples are not known, constant false alarm rate radar processors can be used. Cell Averaging Constant False Alarm Rate radar processor performs best in Gaussian homogeneous environments. In the presence of an interfering target or in region of abrupt change in the clutter power transition, Cell Averaging Constant False Alarm Rate radar processor exhibits performance degradation. The Greatest of Constant False Alarm Rate radar processor controls the false alarm rate during the clutter power transition in the reference window better (non-homogeneous environment). On the other hand, it is unable to prevent detection performance degradation in the presence of interfering targets in the reference window. The Smallest of Constant False Alarm Rate radar processor sustains detection performance at an acceptable level. However, it is unable to prevent excessive false alarm in non-homogeneous environments. Variable Index Constant False Alarm Rate processor employs an algorithm which select Cell Averaging, The Smallest of, The Greatest of Constant False Alarm Rate dynamically. In addition to providing desired false alarm rate in homogeneous environments, Variable Index Constant False Alarm Rate processor shows a better performance in detection and false alarm rate control in different non-homogenous environments when compared to the processors mentioned above.In this study, the proposed processor (Improved Variable Index Constant False Alarm Rate processor) shows performance enhancement in various non-homogeneous environment scenarios compared to Variable Index Constant False Alarm Rate processor. 141

Bu tezde temel olarak radar sistemleri, radar kelimesi, radarın uygulamaları, radarın temel çalışma prensibi, radarın frekans konuları incelenmiştir. Darbeli Doppler radarı tez kapsamında vericiye ve alıcıya ilişkin karakteristikleri incelenmiştir. Radar menzil bağıntısında bulunan parametreler ayrıntılı olarak incelenmiş ve radar menzil bağıntısının çıkarılışı verilmiştir. Elektronik harp, elektronik karıştırma konuları incelenmiştir. Daha sonra radar karıştırma modellenmesinde kullanılan parametreler açıklanmıştır. Bilgisayar yazılımı (MATLAB) kullanılarak uçaklardaki Darbeli Doppler radarlarının maksimum algılama hem karıştırmasız hem de karıştırmada menzili hesabı yapılmıştır. Bu çalışmada elektronik karıştırma ve meteorolojik durum algılama menzilini nasıl etkilediğini gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Darbeli doppler radarı, elektronik karıştırma In this study, radar systems and also subjects as the word of radar, radar applications, fundamental working principle of radars and frequency of radar have been examined. Characteristics of Pulse Doppler radar regarding to transmitter and receiver have been studied within the context of the thesis. The parameters related to the radar ? range formula have been analyzed in details and arising of the radar-range correlation has been given. The subjects of electronic warfare and electronic jamming have been examined. Then the parameters used in radar jamming modeling have been explained. Maximum detection range of Pulse Doppler radars in aircrafts have been calculated with jamming and also without jamming by using the computer software (MATLAB). In this researching it has been shown that how electronic jamming and meteorological conditions affect the detection range.Keywords: Pulse doppler radar, electronic jamming 96

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Bilişim Enstitüsü, 2010, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Informatics, 2010, Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) yeryüzü topoğrafyasının sayısal temsilidir. SYM'ler uzaktan algılama teknikleri, arazi ölçmeleri ve topoğrafik haritaların sayısallaştırılmasıyla oluşturulabilirler fakat uzaktan algılama teknikleri ile hızlı ve ekonomik veri elde edildiği için bu yöntem geleneksel yöntemlere göre daha niteliklidir. Hava fotoğrafları ve uydu görüntülerinin retrifikasyonu, 3 boyutlu görselleştirme, kabartma haritalarının oluşturulması, su akışı ve yer hareketlerinin modellenmesi, arazi parametrelerinin çıkarımı SYM'lerin yaygın kullanım alanlarındandır. Bu çalışmanın amacı RADARSAT-2 stereo görüntü çiftinden üretilen radargrametrik SYM'lerin doğruluğunu ve güvenilirliğini araştırmaktır. Bunun için İstanbul bölgesini kapsayan (20x20km), alçalan yörüngede, HH polarizasyonda, SGF formatındaki U7 ve U26 ultrafine modundaki RADARSAT-2 görüntüleri temin edilmiştir. U7 ve U26 görüntüleri sırasıyla yakın-uzak menzillerde 34.00-35.30 ve 48.50-49.50 derecelik bakış açılarıyla 2 Ağustos 2009 ve 30 Temmuz 2009 da algılanmıştır. Çalışmadaki başlıca SYM oluşturma aşamaları; stereo model oluşturma, epipolar görüntülerin oluşturulması, görüntü eşleme ve SYM düzeltme şeklindedir. Stereo modeli oluşturmak için kullanılan yer kontrol noktalarının yatay (X, Y) koordinatları 1m çözünürlüklü IKONOS ortomozaik İstanbul görüntüsünden, yükseklik değerleri ise 1:5000 ölçekli topoğrafik haritalardan oluşturulan 3 m grid boyutundaki referans SYM'den elde edilmiştir. Radargrametrik SYM'ler, Rasyonel Fonksiyonlar Modeli (RFM) ve Toutin'in 3 boyutlu fiziksel modeli (TM) kullanılarak kurulan stereo modelden sonra otomatik olarak oluşturulmuştur. Sonuç olarak Karesel Ortalama Hata (KOH) değerlerine bakıldığında; TM ile üretilen SYM yatayda (X-Y) 1.73 m, düşeyde (Z) 9 m, RFM ile üretilen SYM yatayda 3.04 m ve düşeyde 42 m doğruluğa sahiptir. Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) yeryüzü topoğrafyasının sayısal temsilidir. SYM'ler uzaktan algılama teknikleri, arazi ölçmeleri ve topoğrafik haritaların sayısallaştırılmasıyla oluşturulabilirler fakat uzaktan algılama teknikleri ile hızlı ve ekonomik veri elde edildiği için bu yöntem geleneksel yöntemlere göre daha niteliklidir. Hava fotoğrafları ve uydu görüntülerinin retrifikasyonu, 3 boyutlu görselleştirme, kabartma haritalarının oluşturulması, su akışı ve yer hareketlerinin modellenmesi, arazi parametrelerinin çıkarımı SYM'lerin yaygın kullanım alanlarındandır. Bu çalışmanın amacı RADARSAT-2 stereo görüntü çiftinden üretilen radargrametrik SYM'lerin doğruluğunu ve güvenilirliğini araştırmaktır. Bunun için İstanbul bölgesini kapsayan (20x20km), alçalan yörüngede, HH polarizasyonda, SGF formatındaki U7 ve U26 ultrafine modundaki RADARSAT-2 görüntüleri temin edilmiştir. U7 ve U26 görüntüleri sırasıyla yakın-uzak menzillerde 34.00-35.30 ve 48.50-49.50 derecelik bakış açılarıyla 2 Ağustos 2009 ve 30 Temmuz 2009 da algılanmıştır. Çalışmadaki başlıca SYM oluşturma aşamaları; stereo model oluşturma, epipolar görüntülerin oluşturulması, görüntü eşleme ve SYM düzeltme şeklindedir. Stereo modeli oluşturmak için kullanılan yer kontrol noktalarının yatay (X, Y) koordinatları 1m çözünürlüklü IKONOS ortomozaik İstanbul görüntüsünden, yükseklik değerleri ise 1:5000 ölçekli topoğrafik haritalardan oluşturulan 3 m grid boyutundaki referans SYM'den elde edilmiştir. Radargrametrik SYM'ler, Rasyonel Fonksiyonlar Modeli (RFM) ve Toutin'in 3 boyutlu fiziksel modeli (TM) kullanılarak kurulan stereo modelden sonra otomatik olarak oluşturulmuştur. Sonuç olarak Karesel Ortalama Hata (KOH) değerlerine bakıldığında; TM ile üretilen SYM yatayda (X-Y) 1.73 m, düşeyde (Z) 9 m, RFM ile üretilen SYM yatayda 3.04 m ve düşeyde 42 m doğruluğa sahiptir., A Digital Elevation Model (DEM) is a digital representation of ground surface topography. DEMs can be generated using remote sensing techniques, land surveying or digitizing of topographical maps, however, remote sensing methods are superior to conventional methods since fast and economic data acquisition are possible with remote sensing. Common uses of DEMs include; rectification of aerial photography or satellite imagery, rendering of 3D visualizations, creation of relief maps, modeling water flow or mass movement, extracting terrain parameters. The aim of this study is to investigate the accuracy and reliability of radargrammetric DEMs generated from RADARSAT-2 stereo pairs. Two ultrafine mode images U7 and U26 were acquired over an area in Istanbul (20x 20km) from descending orbit, HH polarization, in SGF format. U7 and U26 were taken on August 2, 2009 and July 30, 2009 with view angles of 34.00-35.30 and 48.50-49.50 at the near-far edges, respectively. The main project steps for DEM generation were; stereo model set up, creating epipolar images, image matching and DEM editing. In order to set up the stereo model, planimetric coordinates (X, Y) of ground control points (GCPs) were obtained from 1m resolution IKONOS orthomosaic İstanbul image and elevation values of GCPs were obtained from a reference DEM created from 1:5000 scaled topographic maps and having 3 m grid size. After the setting up the stereo model with Toutin?s 3D physical model (TM) and Rational Functions Model (RFM), radargrammetric DEMs were generated automatically. Root Mean Square Error (RMSE) values show that; DEM derived from TM has 1.73 m horizontal (X-Y) and 9 m vertical (Z) accuracy, DEM derived from RFM has 3.04 m horizontal and 42 m vertical accuracy., Yüksek Lisans, M.Sc.

Elektromanyetik Radyasyon Soğurucu Malzeme (EMARSOM) teknolojisi son yıllarda çok araştırılan bir konu olup nano boyutlu malzemelerin bu teknolojiye katkıları yoğun olarak araştırılmaktadır. Bu Tez çalışmasında Nano boyutlu manyetik hexaferriteler ile metal kaplanmış Poliakrilinitrile (PAN) bezlerin elektromanyetik dalga yansıtma ve geçirme özellikleri incelenmiştir. Manyetik hexaferrit olarak yüksek şekil anisotropisi ve kristal anisotropiye sahip Ba+2Fe+310(Mn+2X+2Zn+2)O-219 nano çubukları ( X = Mn+2,Co+2,Ni+2,Cu+2 and Zn+2) nano çubukları üretilmiş ve Metal kaplama olarak PAN bezleri Ni-Co-Cr metallerinin ikili alaşım banyosunda kaplanmıştır. Üretilen kompozitlerin dielektrik ve manyetik özellikleri deneysel olarak bulunmuştur. Bu kompozitlerin Yansıma Kayıp (RL) eğrileri, tek ve çok katmanlı olarak mollenmiştir. Ayrıca FDTD metodu ile de ortam içerisinde elektromanyetik dalganın ilerlemesi modellenerek bütün modellemeler kıyaslanmıştır. Çalışmanın sonucu olarak MEDAN adı verilen 152//122//M kompozitinin 8.2-26.6 GHz aralığında en düşük yansıma kayıp veren tasarım olduğu bulunmuştur. Electromagnetic Radiation Absorbing Materials (EMRAM) technology is the widely studied topic in last decades and these studies are focused on nano-sized materials as an EMRAM. In this Theses study nano magnetic hexaferrites and metal coated Polyacrylinitrile (PAN) textiles are produced. Electromagnetic wave reflection and transmission properties of them were characterized. The Ba+2Fe+310(Mn+2X+2Zn+2)O-219 ( X = Mn+2,Co+2,Ni+2,Cu+2 and Zn+2) nano rods with high magnetocrystal anisotropy and shape anisotropy were synthesized. The PAN textiles were coated in a Ni-Co-Cr alloy deposition bath. The dielectric and magnetic properties of these composites were found experimentally. Reflection Loss (RL) of these composites were simulated theoretically as one and multi layer structure. Additionally the propagation of Electromagnetic wave in these composites was simulated by FDTD method and all simulation results were compared. As a result the composite called as a MEDAN with a structure of 152//122//M is found as an least reflective structure in frequency range of 8.2-26.6 GHz. 140

Bu çalışmada farklı yöntemlerle yapılan Radar Kesit Alanı küçültme işlemi, zamanda sonlu farklar algoritması kullanılarak ve farklı ortamlarda dalga hareketlerinin analizleri yapılarak modellenmiş ve bunlarla ilgili simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Analitik yöntemlerle çözülebilen bir elektromanyetik problemin, deneysel olarak modellenebilmesindeki zorluklar neticesinde, bu çözümlerin bilgisayar ortamına uygun hale getirilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Ancak analitik yöntemlerle yapılan çözümlerin yazılım kodlarına uygun olmamasına bağlı olarak ortaya çıkan problem, zamanda sonlu farklar yöntemiyle çözümler yapılarak ortadan kaldırılmıştır. Yapılan yazılımların, parametrelerin kullanıcı tarafından değişimine imkan verecek şekilde tasarımı, bu yazılımların, daha birçok, aynı tür, kompleks problemlerin çözümünde kullanılabilirliliğini sağlamıştır. Ayrıca Matlab programında alınan neticeler ayrıca FEKO programıyla da teyit edilmiştir. In this thesis, Radar Cross Section Reduction prosess that is done by several ways, is modelled and simulated in different environment using finite difference time domain algorithm. The result of some difficulties to make an experimental model for the electromagnetic problems which have been solved analytically, necessitated using computational methods to solve these problems. Application of solutions obtained by analytical method to the computer environment has created an adaptation problem and this problem has been solved using finite difference time domain method. Computer Programs are written to solve variety of problems, using changeable parameters. The results that had been derived from Matlab, have been confirmed by using FEKO. 98

Radar soğurucu malzemeler (RSM), sahip oldukları potansiyel uygulama alanlarından dolayı büyük ilgi görmektedirler. Elektromanyetik dalgayı ısıya çevirebilme özelliğine sahip olan ve radar soğurucu manyetik malzeme olarak iyi bilinen ferritler çok geniş alanlarda kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada PMMA, grafit ve Pluronic F87 karışımı içerisinde farklı oranlarda karıştırılan Kobalt Ferrit (CoFe2O4) ve Kompleks ferrit (Ni0.5Zn0.4Cu0.1Fe2O4) karışımından oluşan kompozit malzemelerin manyetik geçirgenlik ve radar soğurma özellikleri 26,4- 34,0 GHz frekans bandı (R bant) aralığında incelenmiştir. Bu ferrit-polimer yapıları ortak çökertme yöntemi ile PMMA içerisinde homojen olarak karıştırılarak elde edilmiştir. Elde edilen bu numuneler X-Ray Kırınım(XRD) ve Geçişli Elektron Mikroskobu (TEM) ile karakterize edilmiştir. Yapısal ve morfolojik analizden sonra örneklerin manyetik özellikleri Ferromanyetik Rezonans(FMR) yöntemi ile analiz edilmiştir. Numuneler literatürdeki bilinen değerlerine yakın rezonans alanına sahipken, çizgi genişliklerinin çok geniş olduğu görülmüştür. Bunun sebebi yapı içerisinde bulunan moleküllerdeki katyonlar arasındaki çok çeşitli etkileşmeler ve fiziksel olarak karışmış farklı ferrit parçacıklar arası etkileşmelerdir. Bu etkileşmelerin birlikte etkisi ile geniş FMR pikler elde edilmiştir. Çizgi genişliklerinin ve rezonans alanlarının önemli ölçüde sıcaklığa bağlı olduğu bulunmuştur. Sıcaklık azalırken çizgi genişlikleri artarken, rezonans alanları artmaktadır. Ayrıca karışımda Kobalt ferrit miktarı arttıkça yine çizgi genişliğinin arttığı bulunmuştur. Bu çizgi genişliğinin artmasına Kobalt ferrit içerisindeki güçlü antiferromanyetik etkileşmeler yol açmıştır.Anahtar Kelimeler: RSM, Ferritler, Mikrodalga, Radar, FMR. Radar absorbing materials (RAM) have attracted great interest due to their potential for applications. The widely used and the well known radar absorbing magnetic particles is the ferrites with property to change electromagnetic radiation energy by thermal energy. In this study, the mixture of Cobalt Ferrite (CoFe2O4) and Complex Ferrite (Ni0.5Zn0.4Cu0.1Fe2O4) with various ratios in PMMA, Graphite and Pluronic F87 are studied by their relative magnetic permeabilities and radar absorbing characteristics between 26.4 and 34.0 GHz frequency band (R-Band). These ferrites obtained by coprecipitation method and dispersed in PMMA homogeneously. These particles characterizations are done by using X-ray Diffraction (XRD) method and Transmision Electron Microscopy (TEM). After structural and morphological analysis, magnetic properties of these ferrites will be analyzed by Ferromagnetic Resonanace (FMR) spectroscopy technique. Samples have resonance field values approximately same order with the reported values in the literature; however linewidths of FMR signals have very wide. It is caused by the different magnetic interactions between the cations in the molecular structure and interparticle interactions of different ferrites mixed physically. The combined effect of these interactions may cause FMR spectra with broader linewidths. The peak to peak linewidths and resonance fields found linearly temperature dependent. While the linewidths increasing, resonance fields decrease by decreasing temperature. Also the antiferromagnetic interactions in cobalt ferrite cause the increase in linewidth also by increasing cobalt ferrite amount.Keywords: RAM, Ferrites, Microwave, Radar, FMR. 83

Ters Yapay Açıklıklı Radar - TYAR (Inverse Synthetic Aperture Radar - ISAR), hareketli hedeflerin menzil (range) ve yanca (cross-range) uzaylarında radar görüntülerini çıkaran güçlü bir sinyal işleme metodudur. Bu tez çalışmasında, saçılan elektrik alan geniş açı ve geniş frekans bandında toplanmıştır. Bu durumda, 2-B TYAR görüntülerin elde edilmesi için hızlı fourier dönüşümü yönteminin kullanımı mümkün olmamaktadır. Dolayısıyla geniş açı ve geniş frekans bandında yapılan ölçümlerin TYAR görüntülerinin elde edilebilmesi için alternatif yöntemler araştırılmıştır.HFD yönteminin kullanılmaması nedeniyle, akla gelen ilk yöntemlerden biri görüntüleme entegralinin nümerik olarak alınması yöntemidir. Bu yöntemde entegralin alınması için birleştirilmiş Simpson yaklaşımı kullanılmıştır. Bir başka yöntem olan kutupsal tekrar formatlama yönteminde, HFD ızgarasına oturmayan verilerin enterpole sürecinden geçirilerek HFD metodu kullanılabilmesine imkan tanımıştır. Alternatif olarak eşleşme kovalama yöntemi ile en güçlü saçılma merkezleri çıkarılarak TYAR görüntülerinde daha keskin sonuçlar elde edilmiştir. Bu tez çalışmasında geniş açı ve geniş frekans bandında görüntüleme için yeni bir teknik geliştirilmiştir. Alt Açıklık Yöntemi adı verilen bu metotta, dar bant dar açı yaklaşımlarına dayanan, dar bant dar açı ile elde edilen bir çok TYAR görüntüsünün döndürülerek üst üste toplanması ile geniş bant ? geniş açı görüntüsü elde edilmiştir. Bu dört metot Matlab yazılımı ortamında kodlanarak gemi, uçak, tank gibi değişik hedeflerin geniş açılı ve geniş bantlı çok yüksek kalitedeki TYAR imajları elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Radarla Görüntüleme, Ters Yapay Açıklıklı Radar, Elektromanyetik Saçılma Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) is a powerful signal processing technique for imaging moving targets in range and cross-range domains. In this thesis, scattering EM field is collected within a wide band ? wide angle range. If this is the case, FFT method cannot be readily used for 2D ISAR imaging application. Hence, alternative methods for getting wide band ? wide angle ISAR images has been researched in this thesis.Since the FFT cannot be used for wide band ? wide angle ISAR data, the first method that comes to mind is to numerically solve the Fourier integral for imaging. Combined Simpson assumptions were used for this method. Another inspected method is the polar reformatting technique. In this method, measured data that does not lie uniformly on the FFT grid is interpolated by using the nearest neighborhood scheme. After the interpolation on the regular rectangular grid in spatial frequency domain, the FFT scheme can now be applied to get the wide-angle wide-bandwidth ISAR image. Alternatively, by extracting scattering centers using Matching Pursuit method, sharper ISAR images are obtained. In this work, a new method called sub-aperture method introduced for the wide-band, wide-angle ISAR imaging. The sub-aperture method, utilizes narrow band ? narrow angle assumption. Wide band ? wide angle ISAR images are obtained by summing the narrow bandwidth ? narrow angle ISAR images of target after applying a rotation scheme. These four methods coded in Matlab environment and wide band ? wide angle high resolution images of targets such as ship, plane, tank were obtained.Key words: Radar Imaging, Inverse Synthetic Aperture Radar, Electromagnetic Scattering 91