Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri'nde i̇şaret üretimi ve süzgeçlerin gerçeklenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ZEYNEP KAYA
Danışman: EROL SEKE
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Sayısal işaret işlemede süzgeçler oldukça geniş ve önemli bir yere sahiptir. Süzgeçler bant genişliğini sınırlamak, ilgilenilen aralığın dışında kalan frekanslardaki işaretleri bastırmak bu sayede gürültü enerjisini azaltmak, giriş işaretini şekillendirmek ve/veya sadece istenilen örüntüye sahip işaretlerin tanımak/geçmesine izin vermek için kullanılırlar. Örneklenmiş ve sayısallaştırılmış işaret değerleri üzerinde ilgili hesapları gerçekleştirmek için FPGA (Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri) ve DSP (Dijital İşaret İşlemcisi) gibi özel veya genel amaçlı sayısal işlemciler/devreler/yazılım kullanılır. Ana sistem, işaret/görüntü tanıma/üretme ve/veya haberleşme için tasarlanmış olabilir. Örneğin, SDR (Yazılım Tabanlı Radyo) süzgeç, eşzamanlayıcı, modülatör, demodülatör, kodlayıcı vb gibi birçok sayısal işlem içermektedir. İşlemlerin karmaşıklığına bağlı olarak, gerçek zamanlı yada değil çoğu sistemin hızı/performansı temel aritmetik işlemlerle sınırlanmaktadır. Bu tez çalışmasında sayısal süzgeçlerin çarpma işlemsiz de gerçekleştirilebileceğini göstermek amacıyla LUT (Taramalı Tablo) tabanlı süzgeçler incelenmiş, geliştirilmiş ve örnek süzgeç olarak üst-örnekleyen raised-cosine süzgecinin FPGA üzerinde tasarımı gerçekleştirilmiştir. LUT içeriğinin çalışma zamanında değiştirilebilmesi süzgeç tepkisinin de çalışma zamanında değiştirilebilmesine olanak sağlamakta, aynı zamanda çarpma işlemi de içermediğinden bu süzgeçleri klasik süzgeçlere göre oldukça avantajlı bir konuma getirmektedir. SDR sistemlerinde değişik frekanslarda sinus (yada farklı dalgaşekilleri) işaretleri birçok katmanda kullanılmaktadır. Bu işaretler sayısal osilatörler ile üretilmektedir. Bunlardan en vazgeçilmezi istenen işaretin seçimi yada veri işaretinin belirlenmesi için kullanılan eşzamanlama ve algılama devreleri için üretilen dalga şekilleridir ve frekansı anlık ayarlanabilen osilatörler ile üretilmelidirler. De Moivre trigonometrik ilişkisini kullanan sayısal bir osilatör geliştirilmiş, bu osilatörün trigonometrik ilişkiler ve doğrusal yaklaşım uygulamalarıyla birleştirilmesiyle daha önce gerçeklenmemiş iki sayısal kontrollü sinüzoidal işaret üreteci tasarlanmıştır. Lineer parçalı doğrusal yaklaşım ile yeni bir sayısal kontrollü osilatör daha geliştirilmiş ve Simulink üzerinde test edilmiştir. Anahtar Kelimeler: FPGA, LUT, FIR filtre, De Moivre, VHDL, NCO, SDR.