Phd Degree / Doktora
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869
Browse
5 results
Search Results
Doctoral Thesis Hücresiz Masif Çok Girişli Çok Çıkışlı Haberleşme Sistemleri için İletim Teknikleri(2025) Cumalı, İrem; Özbek, BernaYeni nesil kablosuz haberleşme ağları yüksek veri hızı gerektiren ve gecikmeye duyarlı uygulamaları desteklemek için akıllı, güvenilir ve her yerde erişilebilir bir bağlantı vizyonu ortaya koymaktadır. Bu bağlamda, bu tez; hücresiz masif çok girişli çok çıkışlı haberleşme ağlarının tasarım ve optimizasyonunu, üç yükselen teknolojiyi entegre ederek incelemektedir: yüksek irtifa platform istasyonları (HAPS), fiziksel-katman ağ kodlaması (PNC) ve bütünleşik algılama ve haberleşme (ISAC). İlk olarak, bu tez HAPS'ın CF-mMIMO ağlarında bağlantı ve fronthaul desteğini güçlendirmedeki rolünü incelemektedir. Bu kapsamda, ortak kullanıcı seçimi ve kullanıcı eşleştirmesi ile sınırlı geri beslemeli kod kitabı tasarımını içeren, ortogonal olmayan çoklu erişim (NOMA) tabanlı çok kullanıcılı bir HAPS sistemi önerilmiştir. Ardından, HAPS'ın coğrafi olarak izole bölgeler için fronthaul bağlantısı sağlayan hava tabanlı bir merkezi işlem birimi olarak görev yaptığı HAPS destekli bir CF-mMIMO sistemi sunulmuştur. Ortak güç ve zaman tahsisini içeren iki aşamalı bir iletim protokolü, geleneksel bir arada konumlandırılmış masif MIMO sistemlerine kıyasla ağın veri iletim hızını ve kapsama alanını önemli ölçüde artırmaktadır. İkinci olarak, kullanıcılar arasında eşzamanlı çift yönlü veri alışverişini mümkün kılarak spektral verimlilik ve haberleşme güvenilirliğini artıran PNC tabanlı bir CF-MIMO mimarisi sunulmuştur. PNC kullanan işbirlikçi erişim noktası çalışması, daha düşük bit hata oranları ve azalmış iletim gecikmeleri sağlamaktadır. Üçüncü olarak, bu tezde ISAC destekli CF-MIMO çerçevesi önerilmiş ve haberleşme ile algılama görevlerini birlikte optimize eden açgözlü mod seçimi ve kullanıcı ilişkilendirme (G-MSUA) algoritması geliştirilmiştir. Önerilen yöntem, haberleşme kalitesinden ödün vermeden algılama doğruluğunu artırmaktadır. Genel olarak, elde edilen sonuçlar, HAPS, PNC ve ISAC teknolojilerinin CF-mMIMO yapısına entegrasyonunun; her yerde kapsama, yüksek spektral verimlilik, ultra düşük gecikme ve kitlesel bağlantı gibi gelecek nesil kablosuz haberleşme sistemlerinin temel hedeflerine ulaşılması yönünde önemli bir ilerleme sağladığını göstermektedir. Ayrıca, bu tez çoklu HAPS işbirliği, gerçekçi kanal modelleri ve çoklu hedef algılama çerçeveleri gibi geleceğe yönelik araştırma alanlarını da ortaya koymaktadır.Doctoral Thesis Tümyönlü Stereoskopik Videonun Verimli Eldesi ve Akışı(2025) Çalı, Mehmet; Gümüştekin, ŞevketTümyönlü kameralar, sanal gerçeklik başlıkları ve GPU‟lar gibi cihazlardaki teknolojik gelişmeler, tümyönlü videoların yaygınlaşmasına olanak sağlamaktadır. Tümyönlü videoların algılanan kalitesini iyileştirmek için, sağ ve sol göze ayrı ayrı oluşturulan görüntülerle stereoskopi sağlanması büyük önem taşımaktadır. Perspektif videolarda stereoskopinin oluşturulması görece kolay olsa da, tümyönlü videolarda bu işlem çok daha karmaşık bir sorundur. Bu nedenle literatürde genellikle çok sayıda düşük görüş açılı kamera içeren ve yüksek maliyetli sistemler öne sürülmektedir. Bu tez kapsamında, üç adet tümyönlü kamera kullanılarak stereoskopinin maliyet ve işlem gücü bakımından verimli bir şekilde elde edilmesi amacıyla bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu yaklaşımda, stereoskopinin elde edilebilmesi için izleme yönüne göre seçilen kameraların çıktıları örneklenip harmanlandığı bir tasarım uygulanmıştır. Ardından, söz konusu tasarıma göre tümyönlü kamera sistemlerinde dezavantajlı olduğu görülen interpolasyon ve kalibrasyon konularında kalite iyileştirme adımları geliştirilmiştir. Önerilen interpolasyon yöntemi, görüş açısı ve hedef projeksiyon yönteminden bağımsız bir arama tablosu oluşturulmasına olanak tanıyarak, önceki yaklaşımlara kıyasla daha başarılı sonuçlar elde etmiştir. Ayrıca, çok sayıda tümyönlü kamera içeren sistemlerin LCD ekran yardımıyla kalibrasyonunun gerçekleştirildiği önerilen teknik sayesinde, kameraların içsel ve dışsal parametreleri elde edilmiştir. Son olarak, üç kameralı tasarım kalite iyileştirme adımlarıyla bütünleştirilmiş ve verimli video akışına uyumlu hâle gelecek şekilde geliştirilmiştir.Doctoral Thesis Markov Olmayan Ortamlar ile Etkileşimdeki Süperiletken Transmon Kübitlerin Kesirli Dinamiği(01. Izmir Institute of Technology, 2025) Savacı, Ferit Acar; Erdoğan, Ruha Uğraş; Savacı, Ferit AcarBu tezde, literatürde ilk defa olmak üzere, Mittag-Leffler (ML) tipi ilintilerin Markov bir çevre ile etkileşimde olan transmon kübitlerin eşfazlılık sürelerinin iyileştirilmesine olan etkisini irdeledik. Tez kapsamında gerçekleştirdiğimiz ikinci çalışmada, literatürde ilk defa, amorf bir çevre içindeki kusur ile etkileşimde olan transmon kübitin zaman dinamiğini analiz ettik. Markov karakteristiğine sahip gürültü eksenine dik uygulanan ML ilintili gürültüye ait karakteristik üstelin (KÜ), eşfazlılık süresine ve kubit durum dağılımına etkisini analiz ettik. Bu kapsamda yayıngan ve rastsal telegraf gürültüsünün kesirli genelleştirilmesinden inşaa ettiğimiz iki tip ML ilintili gürültü kullandık. Eşfazlılık süresinin KÜ ile ifade edilen hafızaya bağlı olarak arttığını gözlemledik. Transmon kübit ve üzerinde üretim aşamasında oluşan amorf kaplamadaki tek bir kusur arasında Gaussian olmayan karakteristiğe sahip enerji yayılımına sebep olabilecek, aynı zamanda etkileşimdeki sistem dinamiğinde uzun süreli hafızaya sebep olabilecek ağır kuyruklu Lévy tipi enerji salınımlarını irdeledik. Çevrenin güç tayfı yoğunluğunun zaman bağımlı olma durumunu zamana bağlı kesirli üstel ile betimledik. Bu ifadeye bağlı olarak, transmon kübitin zaman dinamiğini değişken mertebeli kesirli ana denklem ile ifade ettik; zamana bağlı KÜ ile betimlenen ortamın, kübit eşfazlılık süresine etkisinin, açık kuantum sistemlerinde ilk olmak üzere, bilgisayar benzetimlerini gerçekleştirdik.Doctoral Thesis Evanescent field-based optical force techniques for the manipulation of spherical and non-spherical nanoparticles(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Arslanyürek, Şeyma; Dinleyici, Mehmet SalihBu tez, sönümlenen dalgaların fiziksel mekanizmalarını ve optik kuvvetlerin nanoparçacık manipülasyonundaki etkinliğini teorik analizler ve simülasyonlar yoluyla incelemektedir. İki ve dört Gauss kaynağı kullanan sistemler, yenilikçi parçacık manipülasyonu için faz modülasyonu ile zenginleştirilmiş sönümlenen alanlar oluşturmak üzere kullanılmıştır. Asimetrik sönümlenen alanlara uyumluluğu, doğruluğu ve hesaplama verimliliği nedeniyle, optik kuvvet hesaplamalarında Ayrık Dipol Yaklaşımı (Discrete Dipole Approximation - DDA) yöntemi tercih edilmiştir. Tezin önemli bir odak noktası, faz modülasyonuna dayalı olarak tanımlanan ve değerlendirilen modüller —Holder, Centrifugal, Side-Puller ve Rotator— aracılığıyla parçacık hizalama, yer değiştirme ve ayrıştırma süreçleridir. Her bir modül, parçacık manipülasyonunda benzersiz avantajlar sunmuştur: Holder modülü, parçacıkları yüksek yoğunluk gradyanlarına sahip bölgelerde sabitlerken, Centrifugal modülü parçacıkları kanal kenarlarına yönlendirmiştir. Side-Puller modülü parçacıkları belirli bir yönde hareket ettirirken, Rotator modülü açısal hareketi kontrol etmiştir. Bu modüllerin bir arada kullanılması, kontrol mekanizmalarını geliştirerek daha verimli filtreleme sistemleri sağlamıştır. Tezde ayrıca sıvı akışı ile optik kuvvetlerin birleştirildiği senaryolar incelenmiş ve bu kombinasyonların partikül ayrıştırılmasındaki etkinliği değerlendirilmiştir. Farklı boyutlardaki küresel partiküllerin ayrıştırılması, optik ve sürükleme kuvvetlerinin dengesi üzerinden analiz edilmiştir. Küp ve küresel partikül hareketleri incelenerek geometrik farklılıkların optik kuvvetler üzerindeki etkisi gösterilmiş, ardından eşit hacimdeki küre ve elipsoidal partiküller üzerindeki çalışmalarla partikül geometrisinin ayrışma dinamikleri üzerindeki etkisi detaylandırılmıştır. Bu çalışma, optik kuvvetlerin nanopartikül manipülasyonunu nasıl optimize ettiğini ve sönümlenen dalgaların sunduğu benzersiz avantajlar sayesinde gelişmiş filtreleme ve kontrol mekanizmaları sağladığını ortaya koymaktadır. Önerilen faz modülasyon sistemleri ve DDA yöntemi, hem küresel hem de küresel olmayan nanopartiküllerin kontrolü ve ayrıştırılması için yenilikçi bir çerçeve sunmaktadır. Çalışmanın bulguları, biyoteknoloji, nanoteknoloji ve mikroskobik akışkan dinamiği gibi alanlarda optik kuvvet temelli uygulamaların geliştirilmesi için önemli bir potansiyel taşımaktadır.Doctoral Thesis Fluidically Reconfigurable Microwave Systems With Conductive and Dielectric Liquid Materials(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karatay, Anıl; Altınkaya, Mustafa Aziz; Yaman, FatihBu tezde, geleneksel elektriksel ve optik yeniden yapılandırma yöntemlerinin sınırlamalarının üstesinden gelmek amacıyla sıvı destekli mikrodalga bileşenlerinin kullanılmasına ilişkin detaylı bir araştırma sunulmuştur. Öncelikle, minyatürleştirmeye ve düşük hesaplama yüküne öncelik veren, 6.6 GHz ve 7 GHz'de çalışan yeni bir çift bağlantı noktalı anten önerilmiştir. Bu antenin en önemli özelliği, bağlantı noktalarının sıvı metal yoluyla bağımsız frekans yeniden yapılandırma kapasitesine sahip olmasıdır. Ardından, çalışma frekansları 2,45 GHz ve 5,8 GHz olarak tasarlanmış Vivaldi antenlerini kullanan sıvı metal kontrollü çift bantlı bir Doppler radar sistemi geliştirilmiştir. Önerilen radar sistemi aynı zamanda sıvı-metal yer değiştirmesi ile kontrol edilen bir güç bölücüyle de entegre edilerek belirli bantlar arasında kesintisiz frekans geçişine olanak tanımaktadır. Bu yöntem sayesinde literatüre tamamen sıvı yer değiştirmesi ile kontrol edilebilen bir radar kazandırılmıştır. Tezin bir sonraki amacı, sıvı metal kontrollü radarı, daha ucuz ve kolay erişilebilir bir malzeme olan su kontrollü bir forma dönüştürmektir. Bunun için geçirgenlik ölçümlerine başvurulmuş ve karışım bazlı yeni bir yöntem önerilmiştir. Önerilen algoritma, bilinmeyen malzeme geçirgenliğinin belirlenmesini hızlandırmakta ve 3 boyutlu elektromanyetik çözücülere olan hesaplama bağımlılığını azaltmaktadır. Bu amaca ulaşmak için kavite bazlı ayrık modlu çift bantlı geçirgenlik ölçüm sistemi kurulmuş ve geleneksel kavitelerdeki mod ayırma sınırları Lagrange çarpanları kullanılarak belirlenmiştir. Daha sonra bu sınırları aşabilecek yeni kavite tipleri önerilerek geçirgenlik ölçüm düzeneğinin kurulması daha kolay hale getirilmiştir. Ayrık modlu kaviteler, bilinen karışımları referans alarak bilinmeyen malzemenin geçirgenliğini bulmayı amaçlayan yinelemeli ölçüm yöntemiyle birleştirilerek su bazlı malzemenin geçirgenliği ve hacimsel fraksiyonu belirlenebilmiş ve Vivaldi anten tasarımları su ile kontrol edilebilecek şekilde güncellenmiştir. Bu değişiklik, sıvı metal bazlı radarın daha kolay bulunabilen ve uygun maliyetli bir malzeme olan suyla kontrol edilmesini sağlamıştır.