Pasif akustik konum belirleyici donanımı tasarımı

Abstract

Bu tez konusunda yedi adet mikrofon kullanarak ses kaynağının 3 boyutlu koordinatlarını tespit edebilen bir sistemin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Sistem, işlem birimi olan FPGA yongası ve bu yongaya bağlı çevre donanımlardan oluşur. Ses işaretleri, tasarımı yapılan karta yerleştirilen XLR bağlantılarından alınır. Analog ses işaretlerinin genlikleri programlanabilir kazanç kuvvetlendiricileri ile yükseltilip sayısallaştırıldıktan sonra FPGA birimine aktarılır. Sayısallaştırılmış ses işaretlerinden FPGA içerisinde yürütülen algoritmalar ile ses kaynağının koordinatları gerçek-zamanlı olarak hesaplanır ve alıcı bir bilgisayara iletilir. Sistem tüketici elektroniğinde kullanılabilmekle birlikte askeri ve savunma alanlarında da yer bulabilir.

This thesis presents an embedded system that detects the 3-dimensional location of an acoustic source using a seven microphone constellation. The system consists of a field programmable gate array (FPGA) that is used as main processing unit and the necessary peripherals. The sound signals are captured using multiple microphones that are connected to the embedded system using XLR connectors. The analog sound signals are first amplified using programmable gain amplifiers (PGAs) and then digitized before they are provided to the FPGA. The FPGA carries out the computations necessary for the algorithms to detect the acoustic source location in real-time. The system can be used for consumer electronics applications as well as security and defense applications.