Filtre devrelerinde evrimsel algoritmalar kullanarak transfer fonksiyonu optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TUĞBA SAATÇI AYTEN

Danışman: Tülay Yıldırım

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Filtre devrelerinin sentezinde transfer fonksiyonunun elde edilmesi önemli bir yer tutmaktadır. Genlik-frekans karakteristiği veya faz-frekans karakteristiği üzerinden istenilen özellikleri sağlayan analog veya sayısal filtre devresinin tasarımı için belirlenen özellikleri sağlayan transfer fonksiyonlarının elde edilmesi gerekmektedir. Bu yaklaşıklık problem için son yıllara kadar Butterworth, Chebyshev gibi geleneksel matematiksel yaklaşım yöntemleri kullanılmıştır. Evrimsel algoritmalar veya benzeri akıllı algoritmalar ile arama uzayını daha detaylı bir şekilde taranması ve hata oranını azaltılması mümkün olmuştur. Bu tez çalışmasında evrimsel algoritmalardan bal arısı çiftleşme algoritması, ateş böceği algoritması ve yapay arı kolonisi algoritması kullanılarak transfer fonksiyonlarının optimizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Bu işlem ile ideal alçak geçiren filtrenin genlik-frekans karakteristiğine yaklaşılmaya çalışılmıştır. Butterworth, Chebyshev gibi geleneksel matematiksel yaklaşım yöntemlerine göre evrimsel algoritmalar ile daha az hata oranlarına sahip transfer fonksiyonlarının elde edildiği gösterilmiştir. Ayrıca faz-frekans karakteristiği üzerinden optimizasyon işlemlerinin de yapılabileceği ve bu durumda gecikme karakteristikleri daha iyi olan transfer fonksiyonlarının elde edilebileceği gösterilmiştir. Bu yaklaşım ile lineer gecikme karakteristiğine yaklaşan optimize transfer fonksiyonları elde edilmeye çalışılmıştır. Bu tez çalışmasında son olarak, evrimsel algoritmalar kullanılarak elde edilen transfer fonksiyonlarından aktif filtre devreleri elde edilmiş ve geleneksel yöntemler ile elde edilmiş transfer fonksiyonlarına göre aynı sayıda aktif ve pasif eleman kullanarak daha az hata oranına sahip devrelerin elde edilebileceği gösterilmiştir.