Show simple item record

dc.contributor.advisorÖzsoy, Adnan
dc.contributor.authorFişne, Alparslan
dc.date.accessioned2022-04-01T11:35:58Z
dc.date.issued2022
dc.date.submitted2022-02-14
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/26130
dc.descriptionTÜBİTAK 2211-C Öncelikli Alanlara Yönelik Yurt İçi Doktora Tez Bursu ile bu tez çalışması desteklenmiştir.tr_TR
dc.description.abstractIn this thesis, power-efficient, real-time, parallel applications are designed which aims to reduce increased computational overhead of advanced signal processing algorithms compared to conventional signal processing methods. The bottleneck processing points, memory requirements and computational complexity are analyzed for computations of digital down conversion, machine learning-based target detection and compressed sensing-based direction of arrival estimation in the sensor signal processing architecture. The parallel computation steps are designed as a result of comprehensive analysis. Performance improvements have been achieved for advanced signal processing applications with heterogeneous parallel computing. In machine learning-based target detection, the computational complexity has been reduced by approximately 8.5x with the layer optimizations, and GPU computing provided 7x acceleration compared to CPU parallel version for this application. In the digital down conversion application, real-time down conversion was implemented with 6.5 Watts, leading to extremely low power consumption. For the compressed sensing-based direction of arrival estimation, CPU and GPU-based improvements have been performed to succeed real-time computation requirements. With parallel computations, real-time applications were integrated with 15 Watts power consumption. Thus, an efficient solution has been presented for mobile sensor architectures with low power consumption requirements. According to the hypotheses and the results of the performance tests, this thesis has presented a design concept that contributes to meet the real-time sensor signal processing requirements of edge computing units that need long battery life.tr_TR
dc.language.isoturtr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectParalel hesaplamatr_TR
dc.subjectEnerji verimliliğitr_TR
dc.subjectMakine öğrenmesitr_TR
dc.subjectSıkıştırılmış algılamatr_TR
dc.subjectSensör sinyal işlemetr_TR
dc.subjectCPUtr_TR
dc.subjectGPGPUtr_TR
dc.titleGelişmiş Sinyal İşleme için Verimli Heterojen Paralel Hesaplamatr_TR
dc.title.alternativeEfficient Heterogeneous Parallel Computing for Advanced Signal Processingtr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesistr_TR
dc.description.ozetBu tezde, geleneksel sinyal işleme yöntemlerine kıyasla gelişmiş sinyal işleme algoritmalarının artan hesaplama yükünü azaltmayı amaçlayan güç verimli, gerçek zamanlı, paralel uygulamalar tasarlanmıştır. Sensör sinyal işleme mimarisinde yer alan sayısal alt çevrimi, makine öğrenmesi tabanlı hedef tespiti ve sıkıştırılmış algılama tabanlı geliş açısı kestirimi hesaplamaları için darboğaz işlem noktaları, bellek gereksinimleri ve hesaplama karmaşıklıkları analiz edilmektedir. Paralel hesaplama adımları, kapsamlı analizlerin bir sonucu olarak tasarlanmıştır. Heterojen paralel hesaplama ile gelişmiş sinyal işleme uygulamaları için performans iyileştirmeleri sağlanmıştır. Makine öğrenmesi tabanlı hedef tespitinde, katman optimizasyonları ile hesaplama karmaşıklığı yaklaşık 8.5x azaltılmış ve GPU hesaplama, bu uygulama için CPU paralel sürümüne kıyasla 7x hızlanma sağlamıştır. Sayısal alt çevrimi uygulamasında, son derece düşük güç tüketimi olan 6.5 Watt ile gerçek zamanlı alt çevrim gerçekleştirilmiştir. Sıkıştırılmış algılama tabanlı geliş açısı kestirimi için, gerçek zamanlı hesaplama gereksinimlerini karşılamak adına CPU ve GPU tabanlı iyileştirmeler yapılmıştır. Paralel hesaplamalar ile gerçek zamanlı uygulamalar 15 Watt güç tüketimi ile entegre edilmiştir. Böylece düşük güç tüketimi gereksinimleri olan mobil sensör mimarileri için verimli bir çözüm sunulmuştur. Hipotezlere ve performans testlerinin sonuçlarına göre, bu tez çalışması, uzun batarya ömrüne ihtiyaç duyan uç hesaplama birimlerinin gerçek zamanlı sensör sinyal işleme gereksinimlerini karşılamaya katkıda bulunan bir tasarım konsepti sunmuştur.tr_TR
dc.contributor.departmentBilgisayar Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2022-04-01T11:35:58Z
dc.fundingTÜBİTAKtr_TR


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record