İstenmeyene Göğüs Gerenler : Filtreler – 3 – Sinyal İşleme Uygulaması

  • 4 hafta önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 681 Kişi Okudu


Evet sanırım artık beklediğiniz yazı geldi. Bunca matematik ve onlarca çalışmadan sonra artık bu işin ekmeğini yeme zamanının geldiğini düşünüyorum. Özellikle sinyal işlemede çok özel bir yeri olan “Filtreleme” konusu barındırdığı sihirli matematik ile beni ciddi anlamda büyülemiştir. Bir filtre tasarlamanın birden fazla yolu olması, kalite faktörü, filtrenin cevabı gibi bir çok ayrıntıyı içinde barındırsa da bunların çok da zor olmadığını az çok gördük. Eğer işin temelini anladıysanız gelin sonra bir uygulama ile bu yazı dizisini tamamlayalım. (Devamını Oku)

N. Dereceden Polinomun Kökleri : Bairstow’s Method

  • 1 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 374 Kişi Okudu

Her şey 2 hafta önce girdiğim “Sayısal Çözüm Yöntemleri” dersinde hocamın “n. dereceden bir polinomun tüm köklerini bulacağız.” demesiyle başladı. Şimdi bu cümlede 3 tane gizli ayrıntı var. Bunlardan ilki bu işleri tamamen nümerik tekniklerle yapacak olmamız. Bu ilk adım pek kafamızı karıştırmıyor çünkü aklımıza ilk gelen yöntem, bir epsilon hatasına kadar döngüyü tekrarlamak.

İkincisi bu kökler içinde sanal köklerinde barınacağı. Bu bizim için sorun değil bunun sebebi kompleks köklerin formülünü biliyor olmamız. Gördüğünüz gibi hala korkacak bir şey yok!

Üçüncüsü ve benim kafam en çok meşgul eden ise bu polinomun derecesinin sabit değil n. dereceden olması! Evet bu cümlenin arkasında yatan zorluğun ne olduğunu şimdi rahatça görebiliyoruz dimi? Bazı dereceleri hesaplamak kolay. Mesela 1, 2, 3 hadi 4 olsun. Peki 10, 15 hatta 50. derece olduğunu düşünün. Kısacası bize n. dereceden bir polinomun tüm köklerini bulan çok güçlü bir algoritma gerekiyor. Merak etmeyin bunu yapan bir matematiksel modele sahibiz. Bu modeli geliştiren Leonard Bairstow’a bir teşekkürü borç biliriz. O halde hazırsanız Bay Bairstow’un bu ulvi matematiksel modelini biraz olsun inceleyerek anlamaya çalışalım. Hatta bunu yazılımsal hale getirip işleri daha kolaylaştıralım! (Devamını Oku)

Sinsi Bir İntegrasyon Tekniği : Weierstrass Substitution

  • 2 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 1 Yorum
  • 401 Kişi Okudu

Bildiğiniz üzere mühendisin en güçlü silahı olan matematik, beraberinde bir takım güçlükler getirir. Bunlar kimi zaman diferansiyel denklemler, kimi zaman ise gördüğümüzde elimizi kolumuzu bağlayan integral problemleri olur. Üzerinde duracağımız integral problemleri için genellikle fazla bilinmeyen ve üniversitede kısaca görülen “Weierstrass Substitution” tekniği, trigonometrik ifadeler içeren integral problemlerini çözmek adına büyük bir silah olarak kullanılır. İçerisinde bir veya birden fazla trigonometrik ifade bulunduran ve oldukça basit gözüken bir takım integral problemlerini çözmeye çalıştığınızda göreceksiniz ki elinizde bildiğiniz bir çözüm tekniği kalmayacak. Merak etmeyin küçük bir joker hakkınız var. Hadi gelin ve birlikte bu enteresan gizli silahı keşfedelim. (Devamını Oku)

Sinyallerimdeki Şeytanlar – Fourier Transform

  • 4 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 438 Kişi Okudu


Bu yazıda Joseph Fourier’in bulduğu “Fourier Dönüşümü” adlı, bir hayli ilginç olan ve mühendislik öğrencilerinin birlikte yatıp kalktığı bu konuya giriş yapacağız. Bu konuya girmeden önce üzerine düşüneceğimiz başka bir problem var. Normal de sinyallerimizi zaman bağlı örnekler ve bunları işlemek için uğraşırız. Zamana bağlı bir sinyalde bildiğiniz üzere sadece (t) anındaki (Genliği) elde edebiliriz. Geometrik olarak bir x(t) değerine karşın bir y(Genlik) değeri olur. Bu oldukça basit öyle değil mi ? Şimdi asıl soruna gelelim. Elimizdeki sinyalin içinde hangi frekans bileşenlerinin olduğunu öğrenmek isteydik ne yapacaktık ? Koordinat düzleminde x yerine frekans’ın olmasını istiyoruz. O halde frekans düzlemine ışınlanalım ! (Devamını Oku)

İstenmeyene Göğüs Gerenler : Filtreler – 2 – Bilinear Z Transform (Tustin Transform)

  • 6 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 722 Kişi Okudu


Yine bolca matematik içeren bu yazıda filtrelerin dijital hallerine giriş yapacağız. Özellikle dijital kontrolün kalbi olan bu filtreler beraberinde çözülmesi gereken bir takım sorunları da yanında getirecek. Bir analog filtrenin dijital karşılığını modelleyeceğimiz bu yazının aklımızdaki bir çok soru işaretini gidereceğini düşünüyorum. Matematiksel dönüşümler, bilgisayar analizleri ve programlama kısmında yapılan optimizasyonlar gibi konulara da değineceğimiz bu yazıda yapılacak çok iş var. Hazırsanız başlayalım. (Devamını Oku)

FPGA Günlükleri – Clock Division

  • 6 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 404 Kişi Okudu

Bir önceki yazılarda dijital temelleri hatırlarken artık zamanlama işlerine de girmem gerekiyor diye düşünüyordum. Artık vakit geldi. Olayın teorisi oldukça basitmiş. Bildiğiniz sayıcı tasarlıyoruz. Her arttırma 1 Clock’da yapılsın. Bunu yükselen kenar olarak yapalım. Her yükselen kenarda sayıcıyı 1 arttıralım. 50 MHz kristal için 50 milyona kadar saydığımızda 1 saniye geçmiş olacak. Bu sayma işlemlerini farklı sayaçlarda yaparak farklı zamanlama çıktıları elde edeceğiz. Hadi zamanı bükelim! (Devamını Oku)

FPGA Günlükleri – 8 Bit Multiplexer

  • 6 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 397 Kişi Okudu

Bir çok dijital devrede birden fazla sinyal arasından birini seçip ilgili yere yönlendirmek adına kullanılan Multiplexer yani Çoklayıcılar çok fazla kullanacağımız yapılar. Bu yapıları “Seçici” dendiğini de duyabilirsiniz. Teori oldukça basit. Giriş sinyalleri X(n) olsun. Çıkış sinyali Y olur. Seçim sinyallari ise S() ile belirtelim. Örnek olarak 2 adet giriş sinyalinde birini çıkışa yönlendirmek için 1 adet S() sinyali gerekir. 4 Giriş varsa bundan birini seçmek için 2 Sinyal gerekir. Yani 2^s = x olarak formül haline gelir. MUX tasarımında temel başlangıç için tüm x ve s durumlarını yazarız. 8 Bit için çok fazla yacağız gibi. Merak etmeyin bir kestirme biliyorum. Hadi başlayalım. (Devamını Oku)

FPGA Günlükleri – 1 Bit Karşılaştırıcı

  • 6 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 2 Yorum
  • 622 Kişi Okudu

Bu yazı dizisinde sıfırdan FPGA öğrenen birinin notlarını, çalışmalarını, fikirlerini ve yaptığı hataları göreceksiniz.  Ne kadar günlük düzeninde olur bilemiyorum fakat vakit buldukça bir şeyler karalamayı planlıyorum. Uzun zaman MCU kullanan biri olarak şunu söyleyebilirim ki temel Boolean cebirini ve bir takım dijital elektronik konularını unutmuşum. Bu yazılarda hem dijital elektroniğin temellerini hemde FPGA yapısını ele alarak düzenli bir takım çalışmalar yapacağım. Bu işe 1 Bitlik karşılaştırıcı tasarlayarak başlayalım. (Devamını Oku)

FPGA – Kısa Bir Bakış

  • 7 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 531 Kişi Okudu

Uzun zamandır aklımın bir köşesinde olan ve bir hayli merak ettiğim FPGA ile sonunda tanıştım. Uzun zamandır MCU kullanan biri olarak söyleyebilirim ki bu FPGA denen şey hem dijital elektroniği öğrenmek, hem gerçeklemek hemde gelişmiş uygulamalar yapmak için ilerde hayal bile edemeyeceğim derecede katkı sağlayacak. Üzerinde MCU tasarlamaktan tutunda sinyal ve görüntü işlemeye kadar bir çok alanda kullanılabilecek bu yapı gerçekten enteresan. (Devamını Oku)

İstenmeyene Göğüs Gerenler : Filtreler – 1

  • 7 ay önce, Baran EKREM yazdı.
  • 0 Yorum
  • 868 Kişi Okudu


Elektronik gibi ucu bucağı olmayan devasa bir alanda matematiğin önemi bir hayli büyük. Şunu söyleyebilirim ki matematiğin önemi elektroniğin kendisinden daha öte. Özellikle bir takım donanımları iyi bir şekilde analiz edebilmek için çok ciddi matematik bilgisine ihtiyaç duyuyoruz. Bu yazı dizisinde filtreleri ve onların matematiksel modellerini inceleyeceğiz. Bunun sebebi daha sonra yapmayı planladığım sinyal işleme, filtreleme gibi çalışmalar için iyi birer matematiksel altyapı oluşturabilmek. Mühendislik yolunda kat edeceğimiz çok fazla zorluk var. Ömür boyu bu karşılaşacağımız sorunlara akıllıca birer çözüm üretebilmek adına bu temelleri çok iyi inşa etmeli ve bir takım yapıları analiz etmeliyiz. O halde ilk olarak öncelikle alçak geçiren pasif filtreyi analiz ederek başlayalım. (Devamını Oku)