Fourıer bölgesinde çapraz ilinti yöntemi ile ses kaynağının konumunun fpga kullanarak tespiti


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERVE ÖZTÜRK LAFCI

Danışman: HASAN ŞAKİR BİLGE

Özet:

Akustik kaynak konumlandırma ile ilgili, robot uygulamaları, navigasyon sistemleri, konferans uygulamaları, işitme cihazları ve ayrıca askeri uygulamalara yönelik çalışmalar son yıllarda oldukça artmıştır. Yüksek kapasiteli verilerin gerçek zamanlı olarak işlenebilmesi için gelişmiş donanım yapılarına ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüzde ihtiyaç duyulan donanım yapısı, Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) kullanılarak tasarlanabilmektedir. FPGA hızları, kapasiteleri ve tasarım araçları son yıllarda iyileştirilmiştir. Bu sayede yüksek kapasite veri işleyebilen donanımlar düşük maliyetler ile tasarlanıp üretilebilmektedir. Bu çalışmada konumları bilinen mikrofon dizisi kullanıldığı durumda akustik ses kaynağının konumunun açısal olarak tespit edilmesi üzerine çalışmıştır. Mikrofon dizileri ile ses kaynağının konumunun gerçek zamanlı olarak belirlenmesi amacıyla farklı yöntemler geliştirilmiştir. Bu tezde, akustik kaynak konumlandırmada yaygın olarak kullanılan ve hassasiyeti yüksek olan TDOA (Time Difference of Arrival) tabanlı akustik kaynak konumlandırmaya yönelik bir çalışma yapılmıştır. İki mikrofon kullanılan bir durumda akustik kaynağın konumunun tespit edilebilmesi için bir donanım mimarisi tasarlanmıştır. Sinyaller arasındaki gecikmenin hesaplanması için çapraz ilinti temelli bir yöntem sunulmaktadır. Yöntem Verilog donanım tanımlama dili kullanılarak Modelsim simülasyon ortamında test edilmiştir. Çapraz ilinti yöntemi donanım üzerinde daha az yer kaplayacak şekilde sadeleştirilmiş ve bu sadeleştirmenin tespit sonucunu etkilemediği gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmalarda bu yöntem sayesinde çok az bir hatayla iki sayısal sinyal arasındaki gecikmenin hesaplandığı ve akustik kaynakların konumunun açısal olarak tespit edilebildiği görülmüştür