Dersler

Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Doktora Dersler

Matematik kavramlar: Lineer normlu uzaylar ve dönüsümler, yakinsama, diferansiyel denklemlerde çözümlerin varligi ve tekligi. Sistem tanimi; durum-geçis ve çikis bagintilari. Zamanla degisen lineer sistemler: durum-geçis matrisi, sifir-durum, sifir-giris, birim dürtü yanitlari. Zamanla degismeyen lineer sistemler: matris fonksiyonlari, kanonik yapilar, matris transfer fonksiyonu. Yönetilebilirlik, gözlenebilirlik, karalilik tanimlari ve kriterleri. Gerçekleme, minimal gerçekleme, yöntemleri. Durum, çikis geri-beslemesi, özdeger yerlestirme. Tam/indirgenmis mertebeden gözleyici tasarimi.

Enformasyon ölçüsü: entropi, özellikleri, ortak ve kosullu entropi. Gürültüsüz kodlama teknigi: tek ve/veya ani olarak çözülebilir kodlar, Kraft esitsizligi, gürültüsüz kodlama teoremi, Huffman kodlari, Lempel-Ziv algoritmasi. Ayrik kanal modelleri: ayrik belleksiz kanal, kanal kapasitesi ve hesaplama yöntemleri. Kod çözme teknikleri: optimum ve maksimum olabilirlikli kod çözme. Gürültülü ortam için kodlama teoremi. Hata düzeltme kodlari: lineer blok kodlar, üreten matris ve eslik denetim matrisi, Hamming, çevrimsel, BCH vb. kodlar. Kodlayici ve kod çözücü yapilari

Olasilik teorisi, rastlanti degiskenleri ve dizileri, yakinsama. Rastlanti süreçleri: korelasyon ve güç spektrumu, duraganlik, rastlantisal girisli lineer sistemler, ikinci mertebeden süreçler; rastlantisal süreklilik, türetme ve entegral alma; Gauss, Poisson, Markow, Wiener süreçleri; ortogonal açinimlar, en küçük ortalama karesel hata

Kayan nokta aritmetigi, dogru hane ve dogru ondalik sayisi. Lineer direnç devrelerinin analizi: denklemlerin yazilmasi ve çözülmesi, islem sayisi, hata sinirlari. Lineer olmayan direnç devrelerinin analizi: denklemlerin yazilmasi ve çözülmesi, yakinsama hizi, devre elemanlarinin ayrik modelleri. Zamanla degisen lineer devrelerin çözümleri. Lineer olmayan dinamik devrelerin analizi: durum denklemlerinin yazilmasi, sayisal çözümü ve yöntemlerin karsilastirilmasi. Devrelerin ayrik esdegeri. Yakinsama, kasik (stiff) denklemlerin çözümü, çok-adimli algoritmalar

Karmasik düzlem ve üzerine tanimlanmis fonksiyonlar. Türev alma ve analitik fonksiyonlar. Tekil noktalar ve rezidüler. Analitik süreklilik. Kontur entegrali. Cauchy formülü. Taylor ve Laurent serileri. Konform dönüsüm ve uygulamalari

Rastlanti süreçleri: korelasyon fonksiyonu ve duragan süreçlerin güç yogunluk spektrumu. Gürültü modelleri, Gauss ve Poisson süreçleri. AR, MA, ARMA modelleri. Isaret deteksiyonu, optimum dogrusal süzgeçler, Wiener ve Kalman süzgeçleri, Levinson ve Schür algoritmalari. En küçük kareler süzgeçlemesi. Isaret modellemesi ve parametrik spektral kestirim. Modülasyon teorisi ve sistem analizi

S-tanim bölgesinde çevre ve dügüm denklemleri, durum denklemleri, Tellegen teoremi, kesin pozitif karesel yapilar. Emmitans ve transfer fonksiyonlarinin gerçeklestirilmesi: transmisyon sifirlari. Aktif devre sentezi, bazi klasik devre yapilari, isaret akis graflari ile gerçekleme yöntemleri. Süzgeç karakteristikleri ve yaklasiklik teknikleri. Duyarlik ve tolerans analizi

Bazi dinamik sistem kavramlari: çözümlerin varligi ve tekligi, denge durumlari ve siniflanmalari. 2-boyutlu sistemler; limit döngüler için Poincaré-Bendixon teorisi. Liapunov anlaminda kararlilik tanimi; lineer ve lineer olmayan sistemlere uygulanmasi, geri beslemeli sistemler. Giris-çikis kararliligi: tanimlar, kararlilik testi için frekans yaniti kriterleri. Yapay sinir aglarinda kararlilik

Matris denklemlerin sayisal çözümü ve özdeger problemi. Momentler yöntemi. Sonlu eleman ve sonlu fark yöntemleri. Küçük degisimler yöntemi. Spektral yaklasim. Bu yöntemlerin, anten ve saçilma problemlerinin çözümlerine, pasif mikrodalga elemanlarinin analizine uygulanmasi

Modelleme kavrami. Diyot ve BJT modelleri: statik ve dinamik parametreler. SPICE, Ebers-Moll EM1, EM2, EM3 Gummel-Poon modelleri. Gelistirilmis EM, JFET, MOSFET modelleri: SPICE Düzey 1-4, modelleri. Op-Amp., OTA, CC, analog çarpma devresi makromodelleri. Güç elektronigi elemanlari modellenmesi. Model parametrelerinin ölçülmesi. BSIM3 ile MOSFET modellenmesine giris

Yüksek Frekans (YF) kuvvetlendiricilerinin küçük/büyük isaret modelleri. YF osilatörleri. YF kuvvetlendiricilerinde gürültü. YF amplifikatörleri. Mikroserit ve stripline teknikleri. Tranzistor, amplifikatör ölçüm teknikleri. Bilgisayar destekli amplifikatör tasarimi. Faz detektörleri, faz-kilitlenmeli çevrim (PLL). Gerilim-kontrollü osilatörler (VCO). PLL'li frekans üreteçleri.

NMOS ve CMOS prosesler. Tranzistor devre modeli. Temel ve gelismis akim aynalari, islemsel kuvvetlendiriciler. karsilastiricilar. Gürültü analizi ve modellenmesi. Örnekle ve tut devreleri. Referans gerilimi üreteci ve translineer devreler. Geçis iletkenligi kuvvetlendiricisi (OTA). Akim tasiyicilar (CC). Sürekli-zaman ve anahtarli C süzgeçleri. A/D ve D/A dönüstürücüler. Faz kilitlemeli çevrimler (PLL).

CMOS devrelere giris: teorisi, prosesi ve teknolojisi. Devre karakteristikleri ve davranis kestirimi. CMOS devreler ve lojik tasarim. Iletim-kapisi ve diferansiyel CMOS lojik tasarim. Yariiletken bellekler. Düsük güçlü CMOS lojik devreler. BICMOS, GaAS sayisal devreler. Kirmik giris-çikis devreleri. Karma tüm-devre tasarimina genel bakis. Dogru Akim ve parametrik ölçümler, ölçüm dogrulugu

Faz kontrollü dogrultucu/evirici/kirpici devreler. DC/DC dönüstürücüler, yüksek frekansli eviriciler ve elektromekanik hareket kontrol sistemleri. Harmonikler ve süzgeçler. Güç yari iletken cihazlarinin karakteristikleri: diyot, bipolar ve alan etkili tranzistörler, IGBT ve tristörler; modelleme, analiz ve kontrol teknikleri; manyetik devreler. Endüstriyel sistemlerde, enerji dönüsümlerinde, HVDC iletiminde, uçak ve uzay mekigi güç sistemlerinde motor kontrol uygulamalari.

Fourier, çift ve tek yanli Laplace dönüsümleri, uygulamalari. Kovarians, yogunluk fonksiyonlarinin ve spektral yogunlugun hesabi. Lineer olmayan sistemlerde isaret/gürültü orani. Örnekleme ve enterpolasyon. Langevin, Fokker-Planck ve Boltzmann denklemleri. Isaret ve gürültüyle genlik, frekans ve faz modülasyonu. Deteksiyon olasiliklari. En iyi kestirici. Detekte edilebilen en küçük isaret. Neyman-Pearson ve ideal gözleyici deteksiyon algoritmalari. Çok alternatifli deteksiyon algoritmalari ve performans ölçütleri

Temel bantta darbe iletimi, sayisal modülasyon. Lineer modülasyon: BPSK, DPSK, QPSK. Sabit zarfli modülasyon teknikleri: BFSK, MSK,GMSK. Karma Lineer ve sabit zarfli modülasyon: MPSK, QAM, MFSK. Yayilmis spektrum modülasyon teknikleri: DS-SS, FH-SS. Esitleyiciler. Tasiyici ve bit senkronizasyonu

RF ve uydularda yayilimin özellikleri. Iletim ortamlari. RF, mikrodalga ve uydu antenleri. Kanal modelleme ve haberlesme link analizi. Temel bant isaretleri, modülasyon ve kodlama. Sistem örnekleri: hücresel, radyolink, yer bulma (GPS), ve uydu sistemleri. Gezgin uydu haberlesmesi. Yazilim teknikleri; uydu haberlesme sistemlerinin modellenmesi ve simülasyonu

Kanal modelleri ve kapasitesi. Modülasyon ve klasik kodlama/kod çözme teknikleri. Çok düzeyli kodlama, çok asamali kod çözme. Sirali kodlar. Yumusak kararla kod çözme algoritmalari: MAP, Log-MAP, SOVA. Paralel sirali ( turbo) kodlar. Yinelemeli kod çözme. Serpistiriciler. Kod tasarimi ve hata analizi, EXIT diyagramlari. Turbo türü kodlar. Seri/paralel/karma sirali kodlar, uygulamalari. Bant-genislikli ve güç verimlilikli sirali kodlama. Düsük yogunluklu eslik denetim kodlari. Mesaj aktarma algoritmalari. Seri ve paralel sirali uzay-zaman kodlari. Çok girisli-çok çikisli kanallarda kodlama. Sönümlemeli kanallar için kodlama ve optimum alici tasarimi. Dik frekans bölmelemeli çogullama (ODFM). Frekans seçici sönümlemeli kanallarda isaretlesme. Yayilmis spektrumlu iletisim.

Gürültü çesitleri: isil, saçma, yeniden birlesme, alçak frekans 1/f, kisa vb. gürültüler, kaynak gürültüsü olusturma. Alçak frekans gürültüsü ve minimum frekans: rastlantimsi gürültü üreteçleri. Lineer sistemlerde gürültü: isaret/gürültü orani, gürültü sicakligi. RF, mikrodalga, osilatör, kuvvetlendirici, frekans çogullayici/bölücü vb. gürültü süreçleri. Devrelerin gürültü özellikleri, Sayisal sistemlerde gürültü

Spektral kestirim problemi. Parametrik olmayan yöntemler: korelogram, periodogram ve istatistiksel özellikleri. Rasyonel spektrumlar için parametrik yöntemler: mertebe yinelemeli çözümler ve durum uzayi denklemleri. Dogrusal spektrumlar için parametrik yöntemler. Veri toplama sorunu ve sensör özellikleri. Isaret islemede istatistiksel gereçler. Akilli isaret isleme: karatahta mimarileri ve bilgi tabanli isaret isleme

Film ve video kavramlari: eksik veri, gürültü, resmin kararsizligi ve kirpismasi, uzaktan çekim etkileri. Resmin sayisallastirilmasi ve kodlanmasi. Video görüntülerin analizi, hareket kestirimi. Görüntü dizilerinin modellenmesi ve kestirimi. Video görüntü süzme/sikistirma. Cisim parçalama ve interaktif video isleme için izleme.Resim dizisi iyilestirilmesi. Video-kod standartlari: MPEG-2, MPEB-4 vb

Aktif uzaktan algilamayla ilgili elektromanyetik temeller. Isinim kurallari. Pasif uzaktan algilama sistemleri: optik, kizli ötesi algilayicilar ve mikrodalga radyo ölçüm sistemleri. Aktif uzaktan algilama sistemleri: Radar temelleri ve saçilma. Mikrodalga görüntüleme radarlari, SAR ve ISAR. Veri toplama, isleme ve degerlendirme. Veri birlestirme ve siniflama. Jeolojik (Stratigrafi, yapi), bitki örtüsü (tarim, orman, çevre), sehircilik ve arazi kullanimi, bölgesel incelemeler, Landsat/Mosaic kullanimi gibi uygulamalardan örnekler

Mikroislemci tabanli donanim ve yazilim sistemleri. Elektronik, kontrol ve haberlesmede kullanilan sistemlerin tasarimina yönelik seçilmis konular. Orta/büyük boyutlu mikroislemci sistem tasarimi. Çok islemcili sistem tasarimi. Yazilim mühendisligi yöntemleri. Tutarlilik, esleme, kontrolün gergisi. Yazilim tasariminda yeni yaklasimlar. Yazilim denenmesi, gerçeklenmesi, bakimi. Donanim-yazilim tümlestirilmesi

Isigin elektromanyetik teorisi. Isinlarin yayilmasi, küresel dalgalar, Gauss huzmeleri, Fourier optigi. Optik isimanin modülasyonu ve deteksiyonu: gürültü, girisim, kirinim, görüntüleme, frekans tanim bölgesinde süzgeçler, holografi. Ses ve isigin girisimi. Lazerler, optik dalga kilavuzlari, fiberler, rezonatörler, ve uygulamalari. Fiberoptik ve uygulamalari

MOSFET ve BJT'de Düsük Gerilim (DG) sinirlamalari. DG islemsel kuvvetlendiriciler için sabit geçis iletkenlikli beslemeden beslemeye giris katlari. DG islemsel kuvvetlendiriciler için beslemeden beslemeye çikis katlari. DG çok katli islemsel kuvvetlendiricilerin kompanzasyonu. DG akim aynalari, geçis iletkenligi devreleri, analog çarpicilar. DG analog tasarim için akim-modu teknikleri. Diger DG tasarim teknikleri; diferansiyel yaklasim, log-bölgesi süzgeçler, vb.

Geri beslemeli sistemler, faz ve frekans kilitleme, faz-kilitlemeli çevrim (FKÇ) ve analizi, kararlilik, çevrim dinamigi ve diger karakteristikleri. Isaret yakalama ve izleme, faz gürültüsü, FKÇ'lerin gürültü performansi. Çevrim filtreleri, faz/frekans detektörleri. Gerilim kontrollü osilatörler, referans osilatörler. Bölücüler, sayicilar, ön-bölücüler. Frekans sentezleme, frekans ötelemeli çevrimler, çoklu çevrim ve kesirli-N sentezleyiciler. Faz ve frekans modülasyon/demodülasyonu. Sayisal FKÇ, örnek sistemler, bilgisayarla FKÇ analizi ve tasarimi, sayisal sentezleyiciler

Basit CMOS devre teknikleri. Düsük gerilim ve akim modlu isaret isleme. Kuvvetlendirici biçimindeki anahtarlamali kapasite (SC) ve anahtarlamali akim devreleri. Integratörler, S/H devreleri, süzgeçler, osilatörler, karsilastiricilar, A/D ve D/A çeviriciler. Ideal olmayan davranis için ileri düzeltme yöntemleri. Analiz ve benzetim projeleri

EM temelleri, radyo dalgalari yayilim modellenmesi, Antenler ve faz degisimli dizilerin modellenmesi, EM Saçilma, Kirinim teorisi, Yüksek frekans asimptotik yaklasimlari (Geometrik optik, fizik optik, Kirinim teorisi), EM alan – madde etkilesimi, Tipta EM uygulamalar

Radar Saçilma Yüzeyi (RSY) tanimi, RSY frekans bölgeleri, Yüksek Frekans RSY hesaplama teknikleri, Geometrik Optik (GO), fizik optik (PO), Geometrik ve fizik optik kirinim teknikleri, sayisal yöntemler, FDTD, TLM ve MOM yöntemleri, RSY azaltma teknikleri.

Kriptografi ve ag güvenligi kavramlari ve ilkeleri. Klasik ve modern kriptografi, kriptoanaliz, gizli anahtar kripto sistemleri, açik anahtar kripto sistemleri, sayisal imza ve kimlik kanitlama, tek yönlü fonksiyonlar ve mesaj özbilgisi, anahtar dagitimi ve anahtar yönetimi. Internet gibi aga dayali sistemlerin güvenlik protokolleri, kripto sistemlerinin pratik yönleri ve uygulamalari

Yer dalga yayilimi, Hücresel (cep) haberlesme sistemleri ve propagasyon etkileri, uydu haberlesme ve propagasyon etkileri, yüzey (yer) alti görüntüleme ve propagasyon etkileri, iki ve üç boyutlu problemlerde analitik ve sayisal yöntemler, FDTD-temelli simülatörler, TLM-temelli simülatörler, MoM-temelli simülatörler, Adim-adim parabolic denklem yöntemi, geçerlilik analizleri, veri dogrulama, kredilendirme, kanonik örnekler

Ardisil makineler ve Hartmanis-Stearns cebirsel teorisi. Düzenli ifadeler. Ayristirma teorisi, Lineer ardisil makineler. Bilgi-kayipsiz makineler. Kodlar, Tek kod-çözülebilirlik. Formel dillere giris. Içerikten-bagimsiz ve içerik-duyarli diller. Turing makineleri. Hesaplanabilirlik, kararlastirabilirlik ve çözümsüzlük

Ayrik-zaman rastlantisal süreçlerin gözden geçirilmesi ve lineer süzgeçlerin ayrintili incelenmesi. Optimal süzgeçler: Wiener, Kalman, Lineer Kestirim. En Küçük Karesel Ortalama algoritmasi ve türleri. Yinelemeli En Küçük Karesel algoritmalar ve türleri. Uyarlama algoritmalarinin analizi, hesaplama karmasikligi, gerçek zamana uyarlama, FIR, IIR ve Kafes adaptif filtreler. Algoritmalarin sayisal kararliligi.

Kapali/açik tip üniform dalga kilavuzlarinda Green fonksiyonu gösterilimleri. Kapali dalga kilavuzu modlari, süreksizlikler. Analitik, sayisal yöntemler, genellestirilmis saçilma matrisi gösterilimleri. Açik dalga kilavuzlari, modal çözümler, pertürbasyon yöntemleri. Kuple dalga kilavuzlari. Periyodik yapilar. Uygulama örnekleri

Kararlilik, Lyapunov'un ikinci yöntemi ve kontrol sistemlerinin tasarimina uygulamalari. Varyasyonlar hesabi, maksimum prensibi, dinamik programlama ve Hamilton-Jacobi denklemleri. Pontryagin'in minimum prensibi, lineer karesel regülatör tasarimi, zamanda optimal kontrol sistemleri, singüler kontrol problemleri. Dinamik sistemlerin dayanikli geribesleme ile kontrolü ve optimal kontrol sistemlerinde hesaplamali yöntemler

Sistem matrisleri, standart formlari, ayiran sifirlar. Çok giris-çok çikisli kontrol sistemlerinin kararligi ve tasarimi. Dinamik durum geri beslemesi ve kuvvetli gözlenebilirlik. Frekans bölgesinde çok giris-çok çikisli kontrol sistemlerinin kararligi ve tasarimi: ters Nyquist dizisi ve karakteristik yer egrisi teknikleri, sanayi sistemlerine uygulamalar

Stokastik süreçlerin temelleri; modelleme konusunun hatirlatilmasi, enerjinin/kütlenin/momentumun korunumu ilkeleri. Birim basamak cevabindan süreç tanima; birinci, ikinci ve daha yüksek mertebeden süreçler. Frekans cevabi teknikleriyle sistem tanima; korelasyon yöntemleri. En küçük karesel yaklasiklik yöntemi ile sistem tanima. Model mertebelerinin belirlenmesi; modellerin geçerliligi. Rekürsif en küçük karesel yaklasiklik yöntemleri; AR/MA modelleme. Linear öngörü. Uygulamalar

Etkili veri temsili ve manipulasyonu metotlari. Bu metotlarin performans analizi. Öncelik kuyruklari, dengeli arama agaçlari, çok boyutlu arama yapilari, amortili karmasiklik ve veri yapisi tasarimina uygulamasi. Dayanikli veri yapilari ve ikinci bellekli veri yapilari