Search

Date of Conference: 23-25 April 2014 Conference name: 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU) 2014 Sismik olayların iyonküredeki elektron dağılımını etkilediği ve bu etkinin bir kaynağının sismik hareketlilik öncesi kayaçların sıkışması sonucu kayaç yüzeylerinde oluşan elektrik alanın yol açtığı iyonlaşma olduğu yakın zamanda yapılan deneyler ile gösterilmiştir. Sismik olayların yol açtığı bu tür bir etkinin iyonkürenin dinamik yapısı içinde güvenilir şekilde tespit edilebilmesi depremlerin erken tahminini sağlayabilecek önemdedir. Bu çalışmada bir YKS alıcı ağından düzenli olarak elde edilen Toplam Elektron İçeriği (TEİ) ölçümleri kullanılarak iyonküredeki yerel değişimlerin tespit edilmesine yönelik bir teknik geliştirilmiş ve bu tekniğin güvenilir bir deprem öncül sinyali üretip üretemediği 2010 ve 2011 yıllarını kapsayan bir zaman aralığında test edilmiştir. Geliştirilen deprem öncül tespiti tekniğinin bu tarih aralığında Türkiye’de Richter ölçeğinde 5 ve üzeri büyüklükte meydana gelen 23 depremin 15’ini tespit edebildiği ve 8 yanlış alarm verdiği gözlemlenmiştir. Recent studies enlightened the fact that seismic activities cause variations on ionospheric electron content based on electrical fields around stressed rock formations triggering ionization on air and ionosphere. Robust detection of seismic activity triggered variations in dynamic state of the ionosphere has a significant effect on early detection of earthquakes. In this study, a technique based on using Total Electron Content (TEC) measurements obtained from a GPS network and detecting local ionospheric variations is proposed. Reliability of generating an earthquake detection signal by implementing proposed technique is tested over a period of 2 years in 2010 and 2011. It is observed that proposed earthquake detection technique is able to detect 15 out of 23 earthquakes of magnitude larger than 5 in Richter scale while generating 8 false alarms within this time period around Turkey. © 2014 IEEE.

Date of Conference: 23-25 April 2014 Conference name: 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference, (SIU) 2014 İyonkürenin plazma frekansı - yükseklik profili özellikle gökdalgası ile yapılan KD haberleşmesini önemli derecede etkilemektedir. Bu çalışmada, belirli bir coğrafik bölge üzerinden bulunan bu profilin, en küçük kareler yöntemi ile doğrusal ve küresel düzlem modellerine oturtulmakta incelenmiştir. IRI-PlasG ile gerçeğe yakın profiller elde edilerek, bahsi geçen modellerin Ankara çevresindeki bir bölge için bu profillere uygunluğu gösterilmektedir The plasma frequency - height profile of the ionosphere has an important impact on sky-wave HF communications. In this study, the profile obtained over a geographical region is fit to linear and spherical plane models by using the least-squares method. Conformity of these models to the plasma frequency-height profile is verified by comparing to the profile provided by IRI-Plas-G for a region around Ankara. © 2014 IEEE.

Date of Conference: 23-25 April 2014 Conference name: 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU) 2014 Bu çalışmada, IONOLAB grubunun son 10 yıldır iyonküre uzaktan algılaması ve 2-B görüntüleme çalışmaları özetlenecektir. TÜBİTAK EEEAG 105E171 ve 109E055 projelerinde, çift frekanslı Yerküresel Konumlama Sistemi (YKS) alıcılarının sözde menzil ve faz gecikmesi kayıtlarından özgün Toplam Elektron İçeriği (TEİ) kestirim yöntemi IONOLAB-TEC geliştirilmiştir. Önemli bir Uzay Havası hizmeti olarak www.ionolab.org sitesinden tüm araştırmacılara açılan IONOLAB-TEC, dünyada ilk ve tek gürbüz, güvenilir ve hassas tek istasyon için TEİ kestirimleri yapabilmektedir. Uzayda ve zamanda seyrek YKS-TEİ kestirimlerinin bölgesel ve yerküresel aradeğerlemesi için çalışmalar yapılmış ve Türkiye üzerindeki TUSAGA-Aktif istasyon ağından IONOLAB-TEC yöntemi ile elde edilen Toplam Elektron İçeriği (TEİ) kestirimleri kullanılarak otomatik yüksek çözünürlüklü 2-B TEİ görüntüleri elde edilmiştir. IRI-Plas iyonküre iklimsel modeli altyapısıyla literatürde ilk kez hızlı ve gürbüz elektron yoğunluğu dağılımları elde edilmiş ve iyonküre model parametreleri özgün aradeğerleme ile birleştirilmiştir. www.ionolab.org sitesinde iyonküre kritik frekans ve yükseklik haritaları sunulmaktadır. IONOLAB grubunun bu önemli katkıları TÜBİTAK EEEAG 112E568 projesi kapsamında devam etmektedir. In this study, research activities of IONOLAB group on remote sensing and 2-D imaging of ionosphere in the last 10 years will be summarized. In TUBITAK EEEAG 105E171 and 109E055 projects, a novel Total Electron Content (TEC) estimation method, IONOLAB-TEC, is developed using the dual frequency Global Positioning System (GPS) pseudo range and phase delay recordings. The IONOLAB-TEC computation is provided from www.ionolab.org as an important and unique Space Weather service that can estimate robust, reliable and accurate single station TEC values. The sparse estimates of GPS-TEC in space and time are interpolated regionally and globally and TNPGN-Active IONOLAB-TEC values are mapped using novel space-time interpolation methods. Ionospheric climatic model IRI-Plas is used as a background for fast and robust electron density distributions first time in literature. Critical Ionosperic parameters are interpolated to obtain global and regional distributions. Critical frequency and height maps are provided in www.ionolab.org as another Space Weather Service. The important contributions of IONOLAB group will continue in TUBITAK 112E568 project. © 2014 IEEE.

Date of Conference: 23-25 April 2014 Conference Name: 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference, SIU 2014 Ionosphere has ion distribution which is variable in space and time. There have been physical and empirical studies for modeling the ionosphere. International Reference Ionosphere extended to Plasmasphere (IRI-Plas) is the most recent model developed for this purpose. However, IRI-Plas presents a model about the ionosphere and its compliance with the instantaneous state of the ionosphere does not provide the accuracy needed for engineering purposes. One of the important information sources about the instantaneous state of the ionosphere is GPS signals. In this study, constructing the ionosphere which is compatible with both the instantaneous ionosphere measurements and the physical structure of the ionosphere is presented as an optimization problem, and solved by using the particle swarm optimization technique. The ionosphere over Turkey is investigated by using the proposed optimization method and the importance of the instantaneous ionosphere measurements obtained from GPS signals is demonstrated.

Date of Conference: 20-22 April 2011 Conference name: IEEE 19th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 2011 GPS sinyalleri iyonosferdeki elektron yoğunluğunun kestirilmesi için önemli bir bilgi kaynağıdır. Ancak, GPS alıcılarında sinyallerin kaydedilemediği durumlar olmaktadır. Bu kesinti sırasında iyonosfer elektron içeriğinin kestiriminin yapılabilmesi için kesinti sureleri içinde kalan verilerin aradeğerleme ile kestirimi gereklidir. Bu çalışmada, bir GPS ağındaki ölçümlerin uzay-zamansal ilintileri kullanılarak yeni bir aradeğerleme tekniği geliştirilmiştir. Gerçek veriye dayalı sonuçlar, geliştirilen tekniğin yüksek başarımlı kestirimler ürettiğini göstermiştir. GPS signals are crucial, because they are used to estimate the electron density in the ionosphere. However, sometimes GPS receivers can not receive signals. In order to estimate ionospheric electron density during this cutoff, the interpolation of the data is necessary. In this paper, a new interpolation scheme that uses spatio-temporal correlation in the GPS network is proposed. The simulation results on real data show that the proposed technique produces promising results. © 2011 IEEE.

Date of Conference: 22-24 April 2010 Conference name: 2010 IEEE 18th Signal Processing and Communications Applications Conference Bilgisayarların hız ve belleklerinin gelişmesi ile birlikte elektromanyetik problemlerin çözümünde saysal yöntemler sıkça kullanılmaya başlanmış ve bu konuda çok sayda araştırma yapılmıştır. Saysal Elektromanyetik yöntemleri genel olarak zaman ve frekans tabanlı yöntemler olarak sınıflandırılabilir. Zaman tabanlı yöntemler geçici tepkilerin ve geniş bantlı problemlerin incelenmesinde kullanışlı olurken, frekans tabanlı yöntemler durağan hal tepkilerin ve dar bantlı problemlerin incelenmesinde en iyi çözümü vermektedir. Her iki yaklaşımın da avantajlarını ön plana çıkarabilecek bir yöntem geliştirilebileceği düşünülmektedir. Uzayda ve/veya zamanda Kesirli Fourier Dönüşümü uygulanarak bazı durumlarda hesaplama karmaşıklığı azaltılabilir. Kesirli Fourier Dönüşümü, sürekli Fourier Dönüşümünün genelleştirilmiş halidir. Son yıllarda bu konu üzerinde çeşitli çalışmalar yapılmakta ve uygulama alanları genişlemektedir. Genel olarak, sinyal işleme ve gürültü süzme gibi alanlarda kullanılmaktadır. Bu çalmada Kesirli Fourier Dönüşümü, ilk kez Maxwell denklemlerine zaman bölgesinde uygulanmış ve elde edilen diferansiyel denklemler sonlu farklar yaklaşımı ile ayrık hale getirilmiştir. Elde edilen ayrık sonlu fark denklemlerinin çözümü için öneriler sunulmuştur. With the improvement in the computer speed and memory, Numerical Methods are frequently used in the solution of electromagnetic problems. Numerical Methods can be classified as the frequency domain and the time domain based methods. While the time domain methods are suitable for modeling of the transient response and wideband problems, the frequency domain methods are suitable for modeling of the steady state response and narrow band problems. A numerical method that has the advantages of both time and frequency domain approaches can be developed. Applying Fractional Fourier Transform in space and/or time can reduce the computational complexity for some cases. The Fractional Fourier Transform is a generalization of the continuous Fourier Transform. In last decades, there are several studies and applications concerning this transform. Generally, it is used in signal processing and noise filtering. In this study, Fractional Fourier Transform is applied to the Maxwell's Equations for the first time in literature. Finite difference equations are obtained by the application of finite difference approximation to the differential equations. ©2010 IEEE.

Date of Conference: 11-13 June 2007 Conference Name: 15th Signal Processing and Communications Applications, IEEE 2007 Ionosphere which is an important atmospheric layer for HF and satellite communications, can be investigated through Total Electron Content (TEC). Global Positioning System provides cost-effective means for TEC estimation. Regularized TEC estimation method (D-TEI) is developed to estimate high resolution, robust TEC values. The method combines measurements of GPS satellites above 10° elevation limit and estimates can be obtained with 30 s time resolution. In this paper, parameters that are used in D-TEI method such as ionospheric height, weighting function, and satellite receiver biases are studied. It is found that TEC estimation results of D-TEI method is almost independent of ionospheric height. Different weighting functions are tried and the weighting function that minimizes non-ionospheric effects is selected. By using satellite and receiver biases in the correct form consistent TEC estimation results are obtained with IGS analysis centers. In this paper, the method is improved to include phase measurements. Taking either pseudorange or phase measurements as input, high resolution, robust TEC estimates are obtained using D-TEI method.

Date of Conference: 16-18 May 2005 Conference name: Proceedings of the IEEE 13th Signal Processing and Communications Applications Conference, 2005 Bilgisayarlı İyonosfer Tomografisi (BİT), iyonosfer elektron yoğunluğunun iki boyutlu veya üç boyutlu olarak görüntülenmesi için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem özellikle iyonosfer fiziği veya uydu haberleşmesi gibi alanlar için iyonosferin incelenmesine olanak sağlamaktadır. Bu yöntemde Küresel Yer Belirleme (KYB) uyduları ve bu uydulardan gelen ışınları toplamak üzere yeryüzüne belirli bir geometride yerleştirilen alıcılar kullanılır. Alıcılar KYB uydularından aldıkları sinyaller ile iyonosfere ait olan Toplam Elektron İçeriği (TEİ) verisinin hesaplanmasına olanak sağlar. TEİ verileri ve tomografik yeniden yapılandırma algoritmaları kullanılarak, iyonosfer elektron yoğunluğu görüntülerinin elde edilmesi sağlanır. Gerçekleştirilen bu çalışmada tek bir GPS uydusu ve bu uyduyu izlemek üzere yeryüzünde belirli bir enlem noktasına yerleştirilmiş bir alıcı senaryosu canlandırıldı. Alıcıda oluşan hatalar ve model hataları bu çalışmada ihmal edildi. Bu senaryo içerisinde değişik açılım işlevleri ve yeniden yapılandırma algoritmaları kullanılarak, iyonosfer elektron yoğunluğunun iki boyutlu olarak elde edilmesi gerçekleştirildi. Sonuçların başarım analizleri ileri model olarak kullanılan IRI-95 ile karşılaştırılarak verildi. Computerized Ionospheric Tomography (CIT) is a method to investigate ionospheric electron density in two or three dimensions. CIT provides a flexible method for studying ionosphere. In CIT, GPS satellites and Earth based receivers are considered to perform tomographic reconstruction. The received signals are processed to calculate Total Electron Content (TEC). TEC values and the tomographic reconstruction algorithms are used together to obtain tomographic images of electron density of ionosphere. In this study, scenario with one GPS satellite and one receiver is simulated. Receiver error and model error are neglected. In simulation, a set of basis functions and algorithms are used and two dimensional tomographic images of ionospheric electron density in height and latitude is obtained. Comparative reconstruction results are given based on IRI-95 forward ionosphere model. © 2005 IEEE.