EHM4063 Optik Haberleşme Sistemleri

Optik Haberleşme Sistemleri — Arş. Gör. Dr. Serkan VELA

Arş. Gör. Dr. Serkan VELA · Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü · Karadeniz Teknik Üniversitesi
2026–2027 Güz Dönemi · Ders kodu: EHM 4063 · Ders günü: Perşembe · Ders saati: 2 saat

Google Classroom’a git

Sınıfa katılım kodu: ntfeees
Duyurular, ödev teslimleri ve soru–cevap Classroom üzerinden yürütülür.

Ders hakkında

Bu ders, optik haberleşmeyi görünür ışık haberleşmesi (VLC) ekseninde ele alır. Bir aydınlatma armatürünün nasıl haberleşme vericisine dönüştürüldüğü, LED’in getirdiği üç temel sınırın (dar bant genişliği, sonlu dinamik aralık, doğrusalsızlık) tasarımı nasıl belirlediği ve bu sınırların modülasyon, kodlama, denkleştirme ve çoklu erişim teknikleriyle nasıl aşıldığı adım adım işlenir.

Her hafta kuramsal anlatım, kaynak kitaplardan alınmış şekiller, çözümlü örnekler ve çalıştırılabilir MATLAB uygulamalarıyla desteklenir. Sunumlardaki bütün sayısal sonuçlar ilgili MATLAB kodu çalıştırılarak üretilmiş ve mümkün olan her yerde kaynak kitaplardaki değerlerle karşılaştırılmıştır.

Uygulama
MATLAB (63 hazır kod)
Sunum dili
Türkçe

Haftalık program

TarihKonuSunum
24 Eyl Optik kablosuz haberleşmeye giriş ve VLC’nin konumu Işığın haberleşmede kullanımı, IM/DD, VLC’nin üstünlük ve sınırları PDFşifreli
1 Eki Radyometri, fotometri ve Lambert yayıcı Işık ölçüm birimleri, ışık şiddeti, aydınlık, yayılma örüntüsü PDFşifreli
8 Eki Işık kaynağı: LED, verimleri ve hız sınırı L–I eğrisi, doğrusalsızlık, modülasyon bant genişliği, mavi süzgeç PDFşifreli
15 Eki Işık algılayıcıları, alıcı ön-ucu ve gürültü Fotodiyot duyarlılığı, atış ve termal gürültü, Q çarpanı ve BER PDFşifreli
22 Eki Kanal modeli I: doğrudan görüş ve kapsama haritası Lambert modeli, kanal DC kazancı, görüş alanı, kapsama PDFşifreli
29 Eki Cumhuriyet Bayramı — ders yapılmayacak
5 Kas Kanal modeli II: yansımalar, gecikme yayılımı ve ISI Darbe yanıtı, RMS gecikme yayılımı, semboller arası girişim, hız sınırı PDFşifreli
12 Kas Ortam ışığı girişimi, süzme ve gölgeleme Akkor ve floresan girişimi, optik/elektriksel süzme; ara sınav bilgilendirmesi PDFşifreli
19 Kas Ara sınav haftası — ders yapılmayacak
26 Kas Modülasyon I: OOK, PPM, PWM ve güç–bant ödünleşimi Güç spektral yoğunluğu, uyumlu süzgeç, hata olasılığı PDFşifreli
3 Ara Titreşim, karartma, RLL kodlar ve IEEE 802.15.7 Manchester, 4B6B, 8B10B; VPPM ve renk kaydırmalı anahtarlama PDFşifreli
10 Ara Optik OFDM: DCO, ACO ve Flip/U-OFDM Hermitsel simetri, çevrimsel önek, alt taşıyıcı denkleştirme PDFşifreli
17 Ara CAP, m-CAP ve denkleştirme Taşıyıcısız genlik–faz modülasyonu; ZFE, MMSE ve DFE PDFşifreli
24 Ara MIMO görünür ışık sistemleri ve çoklu erişim Kanal matrisi ve koşul sayısı; OFDMA, CDMA, SDMA, NOMA PDFşifreli
31 Ara Konumlama (VLP), araç VLC, PLC–VLC ve dönem kapanışı Üçgenleme, araçlar arası bağlantı bütçesi, ardışık kanal PDFşifreli

Ders Perşembe günleri yapılır. 29 Ekim 2026 Cumhuriyet Bayramı’na, 19 Kasım 2026 ise ara sınav haftasına denk geldiği için dönem boyunca 13 ders işlenir. Bu nedenle Optik OFDM II (tepe/ortalama güç oranı ve kırpma) bu dönemin programında yer almıyor; OFDM’in pozitiflik çözümleri 10 Aralık’taki derste bütün olarak işlenir.

Ödevler

Dönem boyunca dört ödev verilir. Ödevler birbirinin üzerine biner: ilk ödevde tasarladığınız odayı sonraki ödevlerde gürültü bütçesi, modülasyon seçimi ve denkleştirmeyle tamamlarsınız. Dönem sonunda elinizde uçtan uca hesaplanmış tek bir VLC bağlantısı olur.

ÖdevVerilir Teslimİçerik
122 Eki5 Kas Oda aydınlatma tasarımı: armatür ızgarası, ortalama aydınlık ve düzgünlük; aynı ızgaranın DC kanal kazancı haritası ve tam kapsama için gereken en dar görüş alanı Dayandığı dersler: 1 Ekim, 22 Ekim
212 Kas3 Ara Alıcı ve bağlantı bütçesi: LED modülasyon bandı, fotodiyot duyarlılığı, atış ve termal gürültü, SNR ve BER; ortam ışığının getirdiği ceza ve optik süzmenin kazancı Dayandığı dersler: 8 Ekim, 15 Ekim, 12 Kasım
33 Ara17 Ara Modülasyon seçimi: OOK, L-PPM ve PWM’in güç–bant karşılaştırması; RLL kodlarının ek yükü ve karartmanın veri hızına etkisi Dayandığı dersler: 26 Kasım, 3 Aralık
417 Ara31 Ara Yüksek hız: DCO-OFDM ile ACO-OFDM karşılaştırması; CAP ve ZFE/MMSE/DFE denkleştiricilerinin aynı kanaldaki başarımı Dayandığı dersler: 10 Aralık, 17 Aralık

Ödevler bireyseldir ve Google Classroom üzerinden teslim edilir. Her teslim tek bir sıkıştırılmış dosyadır: PDF rapor (en çok 6 sayfa) ve çalıştırılabilir .m dosyaları.

Raporda her sayısal sonucun hangi denklemden geldiği ve hangi varsayımların yapıldığı açıkça yazılmalıdır. Sayı tek başına yanıt değildir.

Sayılar size özeldir

Her ödevin sayısal girdileri öğrenci numaranızın son iki hanesinden üretilir: oda boyutu, LED yarı güç açısı, fotodiyot alanı, hedef veri hızı, alt taşıyıcı sayısı ve diğerleri. Kod arşivindeki odev_parametreleri.m dosyasını kendi numaranızla çalıştırıp parametrelerinizi alırsınız:

>> P = odev_parametreleri(201912345)

Her ödevde ayrıca, tasarım seçimi içermeyen ve tek doğru yanıtı olan bir referans hesap vardır. Örneğin 1. ödevde: odanızın (L/4, 3L/4) × (W/4, 3W/4) noktalarına yerleştirilmiş 2×2 armatür ızgarası için, 121×121 örnekli alıcı düzleminde ortalama aydınlık, en düşük aydınlık ve düzgünlük. Bu üç sayıyı raporunuzda 4 anlamlı basamakla bildirirsiniz.

Yapay zekâ kullanımı. Yapay zekâ araçlarından öğrenmek için yararlanabilirsiniz. Ancak teslim ettiğiniz kod sizin çalıştırdığınız kod, bildirdiğiniz sayılar da o kodun çıktısı olmalıdır. Kullandıysanız raporun sonunda nerede ve ne için kullandığınızı bir cümleyle belirtin.

Bildirdiğiniz referans sayılar kendi parametrelerinizle tutmuyorsa ödev değerlendirilmez. Bu derste hiçbir iki öğrencinin referans sonuçları aynı değildir; dolayısıyla başkasının sayıları da sizde tutmaz.

Ders materyallerine erişim

Sunum dosyaları AES-256 ile şifrelenmiştir. Bağlantıya tıklayarak dosyayı indirebilirsiniz, ancak açabilmek için şifre gerekir. Şifre derste paylaşılacaktır.

Dosyalar şifreli olduğu için Google Drive önizleme yapamaz; bu normaldir. Drive sayfası açıldığında sağ üstteki indirme düğmesini kullanın, dosyayı bilgisayarınızda bir PDF okuyucuyla açın ve şifreyi girin.

Materyaller ders içi kullanım içindir; şifreyi ve dosyaları ders dışında paylaşmayınız. Sunumlardaki şekiller telif hakkı korumalı kaynaklardan eğitim amaçlı alıntı kapsamında kullanılmıştır.

MATLAB kodları. Derste kullanılan 63 kod dosyası (.m) ve ürettikleri figürler tek bir şifreli arşivde toplanmıştır: OHS-matlab-kodlari.zipşifreli (3,9 MB). Arşiv AES-256 şifrelidir; 7-Zip, WinRAR veya Keka ile açılır ve sunumlarla aynı şifreyi kullanır.

Kodlar ek araç kutusu gerektirmez; temel MATLAB kurulumunda çalışır. Her kodun başında ne yaptığı, hangi denklemi uyguladığı ve hangi kaynak bölümüne dayandığı yazılıdır.

MATLAB lisansı. Üniversite öğrencilere ücretsiz MATLAB lisansı sağlamaktadır. Kurulum, lisans ve erişim bilgisi için KTÜ Bilgi İşlem Daire Başkanlığı — Yazılım sayfasına bakınız.

Kaynaklar

Ders sunumlarının tamamı aşağıdaki iki kitaba dayandırılmıştır. Her slaydın alt köşesinde ilgili bölüm ve sayfa numarası belirtilmiştir.

[A] Z. Ghassemlooy, W. Popoola, S. Rajbhandari, Optical Wireless Communications: System and Channel Modelling with MATLAB, 2. baskı, CRC Press, 2019.
[B] R. P. N. Vappangi, V. Venkata Mani, M. Sellathurai, Visible Light Communication: Comprehensive Theory and Applications with MATLAB, CRC Press, 2022.

Haftalık okuma listeleri ve önerilen ek makaleler her sunumun son slaydında listelenmiştir.

İletişim

Arş. Gör. Dr. Serkan VELA
Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi
E-posta: serkanvela@ktu.edu.tr

Derse ilişkin soruları öncelikle Google Classroom üzerinden iletiniz; böylece yanıt bütün sınıfa ulaşır.

Optik Haberleşme Sistemleri · 2026–2027 Güz Dönemi Son güncelleme: 22 Eylül 2026

28 Eylül 2026

Erişilebilirlik

Az Gören
Disleksi
DEHB
Epilepsi
Renk Körlüğü
Katarakt
Yaşlı Dostu
Motor Bozukluk

Dil Seçenekleri

Türkçe
English
العربية
Русский
Deutsch
Français
Español
Português

Renk Körlüğü Filtreleri

Kırmızı-Yeşil
Yeşil-Kırmızı
Mavi-Sarı
Yüksek Kontrast

Arka Plan ve Kontrast

Koyu Mod
Mavi Işık
Gri Tonlama
Resim Gizle

Yazı ve Metin

Küçült (-)
Normal (A)
Büyüt (+)
Disleksi Font
Metin Boşluğu
Satır Aralığı
Sola Yasla

Okuma Araçları

Sesli Oku (Tıkla)
Okuma Şeridi
Başlık Vurgusu
Büyük İmleç