Su Altı Akustiğinde LMS Filtre Uygulaması ve FPGA Üzerinde Gerçeklenmesi

Authors : Emre Karakaya, Mehmet Ali Çavuşlu, Oktay Aytar

Pages : 168-174

Doi:10.53501/rteufemud.1578403

View : 57 | Download : 28

Publication Date : 2025-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada klasik dijital filtre algoritmalarına alternatif olarak adaptif filtre algoritmalarının bir üyesi olan En Küçük Ortalama Kare (LMS) algoritmasının su altı akustiğinde kullanılması için bir uygulama yöntemi gösterilmektedir. Bu yöntemde gerçekleme ortamı olarak sinyal işleme uygulamalarında yoğun olarak kullanılan Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi (FPGA) donanımı tercih edilmiştir. Uygulamada ise LMS algoritması öncelikle matematiksel olarak incelenmiş, sonrasında su altı ortamında hazırlanan test düzeneği ile kaydedilmiş akustik haberleşme sinyalleri kullanılarak FPGA donanımında gerçekleme işlemi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlarda yakınsama katsayısının değerine ve filtre derecesine göre sinyalin Sinyal Gürültü Oranı (SNR) değerinin değiştiği gözlemlenmiş, seçilen yakınsama katsayısında sinyalin SNR değerinin 8,85 dB’den 29,85 dB’e çıktığı görülmüştür. Algoritmanın filtreleme etkinliği incelendiğinde SNR değerindeki bu iyileşme LMS filtrenin bu alanda kullanılabilirliğini göstermektedir. Sentezleme sonucunda ise algoritmanın FPGA üzerinde %2,68 Arama Tablosu (LUT), %4,7 Flip-Flop (FF), %0,42 Sayısal Sinyal İşleme (DSP), %17,62 Giriş-Çıkış (IO) ve %3,1 Küresel Ara Bellek (BUFG) kaynak kullanımında bulunduğu görülmüştür.
Keywords : FPGA, LMS, SNR, su altı akustiği

ORIGINAL ARTICLE URL