Multiple moving target detection with ultra wideband radar using super-resolution algorithms

The improvements in microwave electronics opened the way to build microwave components such as low noise amplifiers, samplers and pulse generators that are broadband. As these building blocks are being developed, new applications become subject of research. Ultra wideband radar is one of these subjects. Major applications of ultra wideband radars are behind the wall imaging, biomedical imaging and buried land mine detection. In this study we aimed to locate multiple scatterers that are moving. Even though there are many scatterers in an environment, detection of moving targets is possible using differences of successive radar snapshots. This is generally the case when behind the wall human targets are to be detected. We investigated the effectiveness of various types Multiple Signal Classification (MUSIC) algorithms on the data acquired by our ultra wideband radar prototype. In ideal computer simulations, Time Reversal MUSIC (TRM) algorithm provides successful estimations of both directions and distances of multiple targets. However in practice where non-ideal effects are existent, the performance of TRM algorithm is estimating the target distances degrades. On the other hand, Delay Estimation MUSIC algorithm provides better estimates for the distances of the targets since it is less sensitive to phase noise. Combining the output of TRM algorithm for target directions and the output of Delay Estimation MUSIC method for target distances resulted in successful localization of targets. Experiments are performed using two moving targets in order to test the effectiveness the proposed processing scheme. The problem of detection ambiguities is also considered and several methods to resolve actual targets are presented

AISI 1.2738 ÇELIĞININ ELEKTRO-EROZYON TEZGAHINDA GRAFİT ELEKTROT İLE İŞLENMESINDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Bu çalışmada, AISI 1.2738 malzemenin farklı işleme parametrelerinde elektro erozyon tezgahında grafit elektrot ile aşındırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada kullanılan parametreler yapılan ön deneyler sonrasında üç farklı vurum süresi (100, 200 ve 300 µs), bekleme süresi (10, 20 ve 30 µs) ve boşalım akım  (10, 20 ve 30 amper) olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda en düşük yüzey pürüzlülük değerinin 100 µs vurum süresi, 10 µs bekleme süresi ve 20 amper akımda gerçekleştiği, en yüksek yüzey pürüzlülük değerinin ise 300 µs vurum süresi, 10 µs bekleme süresi ve 30 amper akımda gerçekleştiği belirlenmiştir

GaN directional couplers for integrated quantum photonics

Large cross-section GaN waveguides are proposed as a suitable architecture to achieve integrated quantum photonic circuits. Directional couplers with this geometry have been designed with aid of the beam propagation method and fabricated using inductively coupled plasma etching. Scanning electron microscopy inspection shows high quality facets for end coupling and a well defined gap between rib pairs in the coupling region. Optical characterization at 800 nm shows single-mode operation and coupling-length-dependent splitting ratios. Two photon interference of degenerate photon pairs has been observed in the directional coupler by measurement of the Hong-Ou-Mandel dip with 96% visibility.Comment: 4 pages, 5 figure

Gallium Arsenide (GaAs) Quantum Photonic Waveguide Circuits

Integrated quantum photonics is a promising approach for future practical and large-scale quantum information processing technologies, with the prospect of on-chip generation, manipulation and measurement of complex quantum states of light. The gallium arsenide (GaAs) material system is a promising technology platform, and has already successfully demonstrated key components including waveguide integrated single-photon sources and integrated single-photon detectors. However, quantum circuits capable of manipulating quantum states of light have so far not been investigated in this material system. Here, we report GaAs photonic circuits for the manipulation of single-photon and two-photon states. Two-photon quantum interference with a visibility of 94.9 +/- 1.3% was observed in GaAs directional couplers. Classical and quantum interference fringes with visibilities of 98.6 +/- 1.3% and 84.4 +/- 1.5% respectively were demonstrated in Mach-Zehnder interferometers exploiting the electro-optic Pockels effect. This work paves the way for a fully integrated quantum technology platform based on the GaAs material system.Comment: 10 pages, 4 figure

Photon Pair Generation in Silicon Micro-Ring Resonator with Reverse Bias Enhancement

Photon sources are fundamental components for any quantum photonic technology. The ability to generate high count-rate and low-noise correlated photon pairs via spontaneous parametric down-conversion using bulk crystals has been the cornerstone of modern quantum optics. However, future practical quantum technologies will require a scalable integration approach, and waveguide-based photon sources with high-count rate and low-noise characteristics will be an essential part of chip-based quantum technologies. Here, we demonstrate photon pair generation through spontaneous four-wave mixing in a silicon micro-ring resonator, reporting a maximum coincidence-to-accidental (CAR) ratio of 602 (+-) 37, and a maximum photon pair generation rate of 123 MHz (+-) 11 KHz. To overcome free-carrier related performance degradations we have investigated reverse biased p-i-n structures, demonstrating an improvement in the pair generation rate by a factor of up to 2, with negligible impact on CAR.Comment: 5 pages, 3 figure

Sertleştirilmiş AISI H13 Takım Çeliğinin Delme Performansını İyileştirmek İçin Elektro Erozyon İşleme Parametrelerinin Taguchi Yöntemi Kullanılarak Modellenmesi ve Optimizasyonu

AISI H13 sıcak iş takım çeliği, sahip olduğu mekanik ve termal özellikleri nedeniyle endüstriyel kalıpçılık uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir malzemedir. Elektro Erozyonla İşleme yöntemi (EEİ) ise özellikle karmaşık geometriye sahip ve ölçüsel hassasiyeti yüksek parçaların işlenmesinde tercih edilen bir yöntemdir. Bu çalışmada; sertleştirilmiş AISI H13 sıcak iş takım çeliğinin farklı işleme parametreleri (akım şiddeti, vurum süresi, elektrot tipi) kullanılarak elektro erozyon işleme yöntemi ile delinmesinde, işleme parametrelerinin delik çapı ve kalitesi üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel tasarım Taguchi yöntemi ile oluşturulmuş, deneysel parametreleri L27 ortoghonal dizin kullanılarak belirlenmiştir. Deneysel tasarımda, işleme parametreleri olarak üç farklı elektrot tipi (bakır, grafit, Tuncop), üç farklı vurum süresi (200, 300, 400 µs), üç farklı akım şiddeti (4, 8, 12 A), 0,5 mm talaş derinliği ve 50 µs bekleme süresi kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar, varyans analizi (ANOVA) ve sinyal / gürültü (S/N) oranı kullanılarak değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda, işleme parametrelerinin delik çapının ölçüsel doğruluğu üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Sinyal/Gürültü oranları incelendiğinde, elektrot çapına en yakın delik çapını elde etmek için gerekli işleme parametrelerinin A3B1C1 (Bakır?200 µs?4 A) olduğu belirlenmiştir. Anova analizi sonuçları değerlendirildiğinde, delik çapının ölçüsel doğruluğu üzerinde en etkili işleme parametresinin elektrot malzemesi olduğu, en az etki eden işleme parametresinin ise vurum süresi olarak oluştuğu tespit edilmiştir.AISI H13 hot work tool steel is a material that is frequently used in industrial molding applications due to its mechanical and thermal properties. Electric Discharge Machining (EDM) is a preferred method especially for the machining of parts with complex geometry and high dimensional precision. In this study; the effects of machining parameters on hole diameter and surface quality were investigated experimentally when drilling hardened AISI H13 hot work tool steel using different machining parameters (current, pulse on- time, electrode material) by electric discharge machining method. The experimental design was developed with the Taguchi method, experimental parameters were determined using the L27 orthogonal array. In the experimental design; three different electrode material (Copper, Graphite, Tuncop), three different pulse-on times (200, 300, 400 µs), three different currents (4, 8, 12 A), 0.5 mm depth of cut and 50 µs pulse of time was used as machining parameters. Experimental results were evaluated by using analysis of variance (ANOVA) and signal/noise (S/N) ratio. As a result of the study, it was determined that the machining parameters have an effect on the dimensional accuracy of the hole diameter. Processing parameters that the required to obtain the hole diameter closest to the electrode diameter was determined as A3B1C1 (Copper - 200 µs - 4 A) using Signal/Noise ratios. When the ANOVA results were evaluated, it was determined that the most effective machining parameter on the dimensional accuracy of the hole diameter as the electrode material, and the least effective machining parameter was the pulse-on time

Moving target detection using super-resolution algorithms with an ultra wideband radar

We present subspace based detection algorithms for detecting moving targets applied to the data collected by an ultra wideband radar system. Combining the results of time reversal MUSIC algorithm and delay estimation MUSIC methods resulted in successful localization of targets. We have investigated methods to resolve the ambiguities in target detection and we performed experiments using two targets to test the effectiveness of the algorithms

Experimental and Statistical Investigation of Effects of Machining Parameters On Surface Roughness At Machining With Graphite And Copper Electrode In Electro Discharge Machining Of AISI 1.2738

Bu çalışmada, AISI 1.2738 malzemenin farklı işleme parametrelerinde elektro erozyon tezgahında bakır ve grafitelektrot ile aşındırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan aşındırma parametreleri yapılan ön deneylersonrasında üç farklı vurum süresi (100, 200 ve 300 µs), bekleme süresi (10, 20 ve 30 µs) ve boşalım akım (10, 20ve 30 amper) olarak belirlenmiştir. Sinyal/Gürültü oranları ile belirlenen yüzey pürüzlülük değerinin optimumdeğerleri, vurum süresi için Seviye 1 (100 µs), bekleme süresi için Seviye 2 (30 µs), amper için Seviye 1 (10 A)ve elektrot için Seviye 2 (Grafit), anova sonuçlarına göre ise yüzey pürüzlülüğü üzerine en etkili parametrelerinsırası ile amper, vurum süresi, bekleme süresi ve elektrot olarak tespit edilmiştir.In this study, wear prosess of AISI 1.2738 material was carried out with copper and graphite electrode in EDM atdifferent processing parameters. The parameters used in the experimental study were determined after thepreliminary experiments. This parameters were determined as three different pulse durations (100, 200 and 300µs), waiting time (10, 20 and 30 µs) and discharge current (10, 20 and 30 amper). The optimum values of thesurface roughness value determined by the Signal / Noise ratios are Level 1 (100 ?s) for the pulse duration, Level2 (30 ?s) for the waiting time, Level 1 (10 A) for the ampere and Level 2 (Graphite) for the electrode. According to ANOVA results, the most effective parameters on the surface roughness are amperes, pulse duration, waitingperiod and the electrodes respectively

AISI 1.2738 Çeliğinin Elektro-Erozyon Tezgahında Grafit Elektrot ile İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin İncelenmesi

Bu çalışmada, AISI 1.2738 malzemenin farklı işleme parametrelerinde elektro erozyon tezgahında bakır ve grafit elektrot ile aşındırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan aşındırma parametreleri yapılan ön deneyler sonrasında üç farklı vurum süresi (100, 200 ve 300 µs), bekleme süresi (10, 20 ve 30 µs) ve boşalım akım  (10, 20 ve 30 amper) olarak belirlenmiştir. Sinyal/Gürültü oranları ile belirlenen yüzey pürüzlülük değerinin optimum değerleri, vurum süresi için Seviye 1 (100 µs), bekleme süresi için Seviye 2 (30 µs), amper için Seviye 1 (10 A) ve elektrot için Seviye 2 (Grafit), anova sonuçlarına göre ise yüzey pürüzlülüğü üzerine en etkili parametrelerin sırası ile amper, vurum süresi, bekleme süresi ve elektrot, gri ilişki analizine göre her iki elektrot malzemesi için ideal yüzey pürüzlülük değerinin kullanılabileceği parametreler 100 µs vurum süresi, 30 µs bekleme süresi ve 20 amper akım olarak tespit edilmiştir