Anahtarlamalı durum kontrollü hücresel sinir ağı tabanlı kaotik osilatör tasarımları ve kaotik haberleşme uygulamaları

Abstract

Kaos teorisi, tahmin edilemeyen dinamik yapısı ve basit uygulama imkanı ile kendisine bir çok bilim alanında yer bulmuştur. Özellikle kaos tabanlı üreteçlerin başlangıç değer hassasiyeti, gürültü benzeri davranışı gibi bir çok karakteristik yapısı ile güvenilir haberleşme sistemlerinin temel yapısını oluşturmuştur. Kaos tabanlı haberleşme sistemleri günümüzde güvenilir bilgi iletiminde kullanılan yöntemlerden biridir. Bu tez çalışmasında, kaos tabanlı haberleşme sistemleri incelenerek, deneysel uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Sürekli senkronizasyon gerektirmeyen, analog ve sayısal tabanlı devre yapıları ile gerçekleştirilebilen, kaos tabanlı sayısal haberleşme sistemi uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda ve uygulamalarda kaos tabanlı sayısal haberleşme sistemlerinde bit hata oranının azaltılmasına yönelik farklı kaos tabanlı üreteç uygulamaları ile analizleri gerçekleştirilmiştir. Bunun yanında bit hata oranı ve gürültü performansının geliştirilmesi için anahtarlamalı kaos tabanlı üreteç tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla ilk olarak elde edilen yeni kaos üretecin, dinamik analizleri incelenerek nümerik benzetimi ve FPAA üzerinde tasarımı gerçekleştirilmiştir.Son olarak kaos tabanlı sayısal haberleşme sistemlerinde hata performansını artıracak ve bilginin güvenli bir şekilde iletilmesinde kullanılacak alıcı devrede bir karar bloğu modellenmiştir. Önerilen model farklı kaos üreteçleri kullanılarak simülasyon ve analog tabanlı devre yapıları ile gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak sayısal tabanlı haberleşme sistemlerinde bit hata performansını artıracak bir çözüm önerisi sunulmuştur.

Chaos theory, with its unpredictable dynamic structure and simple application possibility, has found its place in many fields of science. Especially, the basic structure of reliable communication systems with its many characteristic structure such as initial value sensitivity, noise-like behavior of chaos-based generators. Chaos-based communication systems are one of the methods used in reliable information transmission.In this thesis, chaos based communication systems were examined and experimental applications were performed. Chaos based digital communication system applications, which do not require continuous synchronization, can be realized with analog and digital based circuit structures. In the experimental studies and applications, chaos based digital communication systems were analyzed with different chaos based generator applications to reduce the bit error rate. In addition, switching chaos based generator design has been realized to improve bit error rate and noise performance. For this purpose, the new chaos generator, which was firstly obtained, was analyzed by analyzing its dynamic analysis and its design on FPAA.Finally, a decision block is modeled in the receiver circuit that will increase error performance in chaos based digital communication systems and will be used to transmit information safely. The proposed model was implemented with simulation and analog based circuit structures using different chaos generators. As a result, we propose a solution that will improve the bit error performance in digital based communication systems.