DSpace Community:http://hdl.handle.net/11129/22024-03-26T09:16:13Z2024-03-26T09:16:13ZA CNN Based Single Image Super-Resolution Using Residual Networks With Non-Local Multiple Image PhasesAl-Qaseem, Al- Khattab Ali Y.http://hdl.handle.net/11129/58682024-03-13T00:01:47Z2022-02-01T00:00:00ZTitle: A CNN Based Single Image Super-Resolution Using Residual Networks With Non-Local Multiple Image Phases
Authors: Al-Qaseem, Al- Khattab Ali Y.
Abstract: Image-super resolution is a fast-growing research field that has been enhanced
by the introduction of deep learning methods that achieved greater results and
performance.
Convolutional deep networks that utilize residual architecture have shown the
best performance. One of the best models that use this architecture is the EDSR model
[16], which showed a great result in extracting and reconstructing images but the
features that it extracts are not always optimal due to the locality of the convolutional
window which might result in missing some general key features about the image from
the areas outside the convolution kernel of the image.
In this project, we propose an improvement on the convolutional network
architecture that uses residual blocks to detect the local features of the image by adding
a phased version of the input that will add the missing nonlocal features and improve
the quality of the feature space that will result in a better reconstruction.
We achieved our objective by introducing a new phasor block to the model
which will create different perspectives of the image which we trained using a smaller
version of EDSR for each phase then concatenated the results of the original and the
phases into one big feature space containing deep and shallow features which enhanced
the reconstruction of the image.
Keywords: Convolutional Networks, Residual Networks, EDSR, Phasor; ÖZ:
Görüntü ivuper çözünürlüğü, daha büyük sonuçlar ve performans elde eden
derin öğrenme yöntemlerinin tanıtılmasıyla geliştirilmiş, hızla büyüyen bir araştırma
alanıdır.
Artık mimariyi kullanan evrişimli derin ağlar en iyi performansı göstermiştir.
Bu mimariyi kullanan en iyi modellerden biri, görüntülerin çıkarılması ve yeniden
yapılandırılmasında harika bir sonuç gösteren EDSR modelidir[16], ancak çıkardığı
özellikler, kayıpla sonuçlanabilecek evrişim penceresinin yerelliği nedeniyle her
zaman optimal değildir. Görüntünün evrişim çekirdeğinin dışındaki alanlardan
görüntü hakkında bazı genel temel özellikler.
Bu projede, eksik yerel olmayan özellikleri ekleyecek ve özellik uzayının
kalitesini artıracak girdinin aşamalı bir sürümünü ekleyerek görüntünün yerel
özelliklerini algılamak için artık blokları kullanan evrişimli ağ mimarisinde bir
iyileştirme öneriyoruz. Daha iyi bir yeniden yapılanma ile sonuçlanacaktır.
Her aşama için daha küçük bir EDSR sürümü kullanarak eğittiğimiz
görüntünün farklı perspektiflerini yaratacak modele yeni bir fazör bloğu ekleyerek
hedefimize ulaştık, ardından orijinalin ve fazların sonuçlarını derin içeren tek bir
büyük özellik alanında birleştirdik. Ye görüntünün yeniden yapılandırılmasını
geliştiren sığ özellikler.
Anahtar Kelimeler: Evrişimli Ağlar, Artık Ağlar, EDSR, Fazör
Description: Master of Science in Electrical and Electronic Engineering. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (M.S.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Engineering, Dept. of Electrical and Electronic Engineering, 2022. Supervisor: Prof. Dr. Hüseyin Özkaramanlı.2022-02-01T00:00:00ZTracking of Moving Objects in a Wireless Sensor Network with use of Kalman Filtering and Machine LearningDarbandi, Mehdihttp://hdl.handle.net/11129/57862024-02-16T00:01:18Z2019-05-01T00:00:00ZTitle: Tracking of Moving Objects in a Wireless Sensor Network with use of Kalman Filtering and Machine Learning
Authors: Darbandi, Mehdi
Abstract: WSN encompasses a significant number of sensor nodes that were generally fortified
by sensing, processing as well as communication competences. Such equipment’s,
gather conservational data using their sensors, besides, send such information to the
base station. Considering that in these types of networks there is restricted electricity
capacity and it is usually impossible to revitalize or substitute dead nodes; therefore,
energy management is of considerable significance at such types of systems.
Different methods are suggested and proved for tracking the targets in such a
network using various techniques as well as evolutionary algorithms. Many types of
research have tried to improve the performance of each of these methods. Among the
presented methods, methods that can estimate the subsequent position of the goal at
the next period and in terms of specific techniques are more efficient. By predicting a
target move, only a portion of the network nodes should be involved for tracking in
the next period, resulting in a significant reduction in energy consumption. In this
thesis, a new method is presented for target tracking with the use of Kalman filtering
and machine learning. The proposed method results in a network with better
performance and less energy consumption.
Keywords: Kalman filtering, WSN, Estimation and prediction, Target Tracking.; ÖZ:
Kablosuz sensör ağları, genellikle algılama, işleme ve iletişim yetenekleriyle
donatılmış çok sayıda sensör düğümünden oluşur. Sensör düğümleri, sensörlerini
kullanarak çevresel bilgileri toplar ve baz istasyonuna gönderir. Bu tip ağlarda sınırlı
enerji depolanması olduğunu ve ölü düğümlerin yeniden şarj edilmesi ya da
değiştirilmesinin genellikle imkansız olduğunu göz önünde bulundurarak [1]; bu
nedenle, enerji yönetimi bu tür şebekelerde önemli noktalardan biridir. Evrimsel
algoritmaların yanı sıra, çeşitli teknikler kullanarak bu tür bir ağdaki hedefleri
izlemek için farklı yöntemler önerilmiş ve kanıtlanmıştır [1, 2]. Birçok araştırma bu
yöntemlerin her birinin performansını iyileştirmeye çalışmıştır. Sunulan yöntemler
arasında, bir sonraki zaman diliminde ve belirli teknikler açısından hedefin bir
sonraki yerini tahmin eden yöntemler daha verimlidir. Bir hedef hareketi öngörerek,
ağ düğümlerinin sadece bir kısmının gelecek dönemde izlemeye dahil olması gerekir;
bu da enerji tüketiminde önemli bir düşüşe neden olur. Bu tezde Kalman filtreleme
ve makine öğrenmesi ile hedef izleme için yeni bir yöntem sunmaya çalışıyorum.
Önerilen yöntemin, şebekenin daha optimum çalışmasına ve daha az enerji
tüketimine yol açacağını göstereceğim.
Anahtar Sözcükler: Kalman filtreleme, WSN, Tahmin ve tahmin, Hedef izleme.
Description: Master of Science in Electrical and Electronic Engineering. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (M.S.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Engineering, Dept. of Electrical and Electronic Engineering, 2019. Supervisor: Prof. Dr. Şener Uysal.2019-05-01T00:00:00ZMIMO Antenna System for Reception and Transmission of 5G Network SignalsAkilhoca, Gorkemhttp://hdl.handle.net/11129/57812024-02-16T00:00:09Z2022-02-01T00:00:00ZTitle: MIMO Antenna System for Reception and Transmission of 5G Network Signals
Authors: Akilhoca, Gorkem
Abstract: Evolution from 4G to 5G is a concept which is still new and not currently applied in
many countries, even though we are ahead of the planned global launch of 5G network
system. The base station antennas located in T.R.N.C. are set to work in 3G operations.
Proposed work consists of 2 sets of antennas to be used for below 6 GHz band and at
35 GHz of the mmWave band. Sub-6 GHz antenna operates at 3.44 GHz, 2.83 GHz,
2.39 GHz, and 1.07 GHz. The components are suitable to be mounted additionally to
the current base stations, making it cost effective in terms of replacing the previous
antenna boxes. The modular freedom of the system makes it like jigsaw puzzle logic,
easier for towers to be modified according to the demand in the given area. 5G
networking will use many antenna points, these designs can be used inside substation
antenna panels and antenna boxes for home use. The design was deeply studied in CST
Microwave Studio, mostly utilizing the array factor format in simulation features,
widely used antenna parameters were obtained and compared with suitable results.
Techniques to finely tune the patch antenna were applied throughout the designs, such
as partial and meandered ground, slot cutting and inset feeding, their effects are
recorded during the working period. To achieve MIMO functionality, the antennas can
be assigned to a port, rather than being connected to a series of same antennas
altogether. In each port, a phase shifter can achieve beam steering, so that a member
of the array can scan a given area. The digital signal processing was not accounted for
in the work, the mechanical part of the design was thoroughly studied.
Keywords: MIMO, 5G, patch antenna.; ÖZ:
4G'den 5G'ye evrim, 5G ağ sisteminin planlanan küresel lansmanından önce olmamıza
rağmen, hala yeni olan ve birçok ülkede şu anda uygulanmayan bir kavramdır.
K.K.T.C.'de bulunan baz istasyonu antenleri 3G operasyonlarında çalışacak şekilde
ayarlanmıştır. Önerilen çalışma, 6 GHz bandının altı ve mmWave bandının 35 GHz'i
için kullanılacak 2 set antenden oluşmaktadır. Sub-6 GHz anteni 3.44 GHz, 2.83 GHz,
2.39 GHz ve 1.07 GHz'de çalışır. Bileşenler, mevcut baz istasyonlarına ek olarak
monte edilmeye uygundur, bu da önceki anten kutularının değiştirilmesi açısından
maliyet bakımından verimli olmasını sağlar. Sistemin modüler özgürlüğü, yapboz
mantığı gibi, kulelerin verilen alandaki talebe göre modifiye edilmesini kolaylaştırır.
5G ağ iletişimi birçok anten noktası kullanacak, bu tasarımlar ev kullanımı için trafo
anten panelleri ve anten kutuları içinde kullanılabilir. Tasarım, simülasyon
özelliklerinde çoğunlukla dizi faktör formatı kullanılarak CST Microwave Studio'da
derinlemesine çalışılmış, yaygın olarak kullanılan anten parametreleri elde edilmiş ve
uygun sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Kısmi ve menderesli zemin, yarık kesme ve
gömme besleme gibi tasarımlar boyunca yama anteni ince ayar teknikleri uygulandı,
etkileri çalışma süresi boyunca kaydedildi. MIMO işlevselliğini elde etmek için,
antenler bir dizi aynı antene tamamen bağlanmak yerine bir bağlantı noktasına
atanabilir. Her bağlantı noktasında, bir faz kaydırıcı ışın yönlendirmesini
gerçekleştirebilir, böylece dizinin bir üyesi belirli bir alanı tarayabilir. Çalışmada
dijital sinyal işleme dikkate alınmadı, tasarımın mekanik kısmı kapsamlı bir şekilde
incelendi.
Anahtar kelimeler: MIMO, 5G, Mikroşerit Yama Anten
Description: Master of Science in Electrical and Electronic Engineering. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (M.S.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Engineering, Dept. of Electrical and Electronic Engineering, 2022. Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Rasime Uyguroğlu.2022-02-01T00:00:00ZControl Methods for Multilevel ConvertersMakhamreh, Hamza Ahmed M.http://hdl.handle.net/11129/57522023-09-25T23:01:34Z2019-01-01T00:00:00ZTitle: Control Methods for Multilevel Converters
Authors: Makhamreh, Hamza Ahmed M.
Abstract: This thesis aims to develop new control methodologies for the Packed U-Cell (PUC)
converter. The main problem lies in the structure of the PUC converter, where it is a
hybrid type of multilevel converter (MLC) similar to cascaded H-bridge converters.
From the control prospective, the topology has discrete digital control inputs, thus
conventional modulation techniques cannot be directly applied to the converter.
Proper control methods have to be introduced in order to make use of the great
advantages of the PUC converter. These control methods have to be simple in
implementation for industrial environment with low switching frequency.
Additionally, the newly proposed control methods should have advantages over the
existing ones.
In the first attempt of this thesis, a modified version of model predictive control
(MPC) has been integrated to control grid connected PUC inverters. Mainly, the cost
function is formulated to guarantee the stability of the controlled system. Then, the
gains associated with the controlled variables are eliminated in order to simplify the
control. The proposed controller has shown great features in terms of stability and
low average switching frequency.
In the second attempt of this thesis, the interesting features of sliding mode theory are
utilized to serve the control problem in a better way. The proposed controller is very
simple to implement with low computation time, which reduces the computational
burden on the controller. The controller aims to allocate the control input which
stabilizes both the grid current and the auxiliary capacitor voltage in the grid
connected PUC inverter.
Lastly, the control problem of the PUC rectifier with a dual output is targeted using
Lyapunov-based MPC. This attempt is done in order to prove the workability of the
controller for three control variables. In this method Lyapunov-based MPC doesn’t
require gain tuning as in the PUC inverter problem. Load current measurements are
eliminated by making use of the mathematical model of the PUC converter. This
significantly reduces the cost and simplifies the control algorithm, where no current
sensors are used for the load measurements.
For all proposed methods, simulations and experimental tests were done in order to
justify the correctness of the proposed methods. Dynamic tests and parameter
mismatch tests are carried out to measure the controller response and to show the
robustness feature of the proposed controllers.
Keywords: Finite control set, Lyapunov control, model predictive control, multilevel
converter, packed U-Cell converter, sliding mode control.; OZ¨:
Bu tezin amacı PUC c¸evirgec¸ler ic¸in yeni denetleme yontemleri gelis¸tirmektir. Bu ¨
c¸evirgec¸lerde esas sorun, ardarda baglanmıs¸ H-k ˘ opr ¨ uye benzer c¸oklu-seviyeli melez ¨
bir sınıf olmalarından kaynaklanan yapılarından dolayıdır. Denetleme ac¸ısından
bakıldıgında, bu c¸evirgec¸lerin topolojisinde ayrık ve sayısal denetleme giris¸leri vardır. ˘
Dolayısıyla, geleneksel kipleme yontemleri bu c¸evirgec¸lere do ¨ grudan uygulanamaz. ˘
PUC c¸evirgec¸lerinin avantajlarından faydalanan uygun denetleme yontemlerinin ¨
gelis¸tirilmesi gerekir. Bu yontemlerin, end ¨ ustriyel ortamlara uygun ve d ¨ us¸¨ uk¨
anahtarlama sıklıklarına sahip basit bir s¸ekilde gerc¸ekles¸tirilebilmeleri gerekir. Buna
ek olarak, onerilen denetleme y ¨ ontemlerinin var olanlara g ¨ ore avantajlarının olması ¨
gerekir. Model ong ¨ or¨ uc¨ u denetlemenin (M ¨ OD) c¸oklu-seviyeli c¸evirgec¸ler gibi ¨
endustriyel uygulamalarda kullanılması da dikkate alınarak, bu y ¨ ontemin ¨
farklılas¸tırılmıs¸ bir tur¨ u s¸ebekeye ba ¨ glı PUC evirgec¸lerinin denetlenmesi ic¸in ˘
gelis¸tirilmis¸tir. Esas olarak eder is¸levi, denetlenen sistemin kararlılıgını garanti ˘
edecek s¸ekilde duzenlenmis¸tir. Denetlenen de ¨ gis¸kenlere ait kazanc¸lar, bazı ˘
varsayımlar kullanılarak ve denetlemeyi basitles¸tirmek amacı ile elenmis¸tir. Onerilen ¨
denetleyicinin, kararlılık ve dus¸¨ uk ortalama anahtarlama sıklı ¨ gı gibi ˘ onemli ¨
ozelliklere sahip oldu ¨ gu g ˘ ozlenmis¸tir. ¨
Bu tezdeki ikinci giris¸imde, denetleme sorununa daha iyi c¸oz¨ umler getirmek ic¸in, ¨
kayan kiplemeli denetleme kuramının onemli ¨ ozelliklerinden yararlanılmıs¸tır. ¨
Onerilen denetleyici, denetleyicinin ¨ uzerindeki hesaplama y ¨ uk¨ un¨ u azaltan, oldukc¸a ¨
basit bir tarzda gerc¸ekles¸tirilebilmektedir. Denetleyicinin amacı denetleme giris¸lerini,
s¸ebekeye baglı PUC evirgec¸inin s¸ebekeye verdi ˘ gi akımı ve sı ˘ gac¸ gerilimini kararlı ˘
duruma getirecek s¸ekilde belirlemektir.
Son olarak, c¸ift c¸ıkıs¸lı PUC dogrultucuların denetleme sorununu Lyapunov tabanlı ˘
MOD kullanarak c¸ ¨ ozmek hedeflendi. Bu giris¸im, ¨ uc¸ de ¨ gis¸kenli denetleme durumunda ˘
denetleyicinin c¸alıs¸abilir oldugunu g ˘ ostermek ic¸in yapıldı. ¨ Onerilen y ¨ ontemde, PUC ¨
evirgec¸inde oldugu gibi, Lyapunov tabanlı M ˘ OD kazanc¸ ayarına gereksinim ¨
duymamaktadır. PUC c¸evirgec¸inin matematiksel modeli kullanılarak yuk akımı ¨
olc¸ ¨ umleri elenmis¸tir. Bu da, denetleme algoritmasını basitles¸tirmis¸ ve akım ¨
duyac¸larına gereksinimi ortadan kaldırarak ederi onemli ¨ olc¸ ¨ ude azaltmıs¸tır. ¨
Onerilen ve PUC topolojisine uygulanan denetleme y ¨ onteminin bas¸arımını g ¨ ostermek ¨
amacıyla benzetim ve deney sonuc¸ları sunulmus¸tur. Denetleyicinin yanıt hızını
olc¸mek ve sa ¨ glamlık ˘ ozelli ¨ gin g ˘ ostermek amacı ile dinamik ve parametre uyus¸mazlı ¨ gı˘
sınamaları yapılmıs¸tır.
Anahtar Kelimeler: Sınırlı denetim kumesi, model ¨ ong ¨ or¨ ul¨ u denetim, c¸ok katmanlı ¨
c¸evirgec¸, istiflenmis¸ U-hucre c¸evirgec¸, kayan kipli denetim.
Description: Doctor of Philosophy in Electrical and Electronic Engineering. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (Ph.D.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Engineering, Dept. of Electrical and Electronic Engineering, 2019. Supervisor: Prof. Dr. Osman Kükrer.2019-01-01T00:00:00Z