ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (İNGİLİZCE, DOKTORA)
Doktora TYYÇ: 8. Düzey QF-EHEA: 3. Düzey EQF-LLL: 8. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
EEE5043 Hata Kontrolü Kodlaması Güz 3 0 3 12
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: English
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANSÜSTÜ
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi SUZAN ÜRETEN
Dersin Amacı: Bu dersin amacı öğrencilere bilgi teorisinin temel kavramlarını ve hata kontrol kodlamasının derinlemesine bilgisini anlamalarını sağlamaktır. Amaç, öğrencilerin dijital iletişim sistemlerinde ve dijital depolama sistemlerinde kullanılan hata algılamasını ve düzeltmeyi sağlamak için hata kontrol kodlamasını nasıl uygulayacaklarını öğrenmeleridir.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Sayısal iletişim sisteminlerine uygun modelleri açıklar ve tipik dijital iletişim kanallarının kapasitesini hesaplar.
2) Derste verilen hata düzeltme kodları ile ilgili temel kavramları tanımlamak, göstermek ve temel teoremleri ispatlamak.
3) Standart matris ve polinom işlemlerini kullanarak verilen kodların parametrelerini ve çift kodlarını hesaplar.
4) İyi bilinen kodlarla ilgili algoritmalar uygulayarak bilgileri kodlayabilir ve kod çözebilir.
5) Verilen ikili simetrik kanal için kodların hata tespit ve düzeltme olanaklarını karşılaştırabilir.
6) Standart matris ve polinom işlemlerini kullanarak verilen kodların parametrelerini ve çift kodlarını hesaplar.
7) Gerekli özelliklere sahip basit doğrusal veya döngüsel kodlar tasarlayabilir.
8) Jeneratör matrisleri ve polinomları kullanarak lineer blok kodları kodlayabilir ve bu kodları çözebilir.
9) Doğrusal cebir ve Viterbi algoritmasını kullanarak konvolüsyon kodlarını kodlayabilir ve bu kodları çözebilir.
10) Birbirinden farklı hata kontrol kodlarının hata düzeltme özelliklerini ve performanslarını karşılaştırır.
11) Endüstride fiziksel katman tasarımı ve depolama sistemi tasarımı ekiplerinde kanal kodlarının tasarımcıları olarak çalışabilir.
12) Kablosuz/kablolu iletişim sistemlerinde ve depolama sistemlerinde yeni uygulamalar için yeni kanal kodları sentezleyen araştırmacılar olarak akademide veya endüstride çalışabilir.

Dersin İçeriği

Bilgi Teorisine Giriş, Hamming Kodu, Galois Alanları, Galois Alanları Üzerindeki Polinomlar, Lineer Blok Kodları, Döngüsel Kodlar, BCH ve Reed-Solomon Kodları, BCH ve RS Kod Çözme Algoritmaları, Hadamard ve Reed-Muller Kodları, Blok Kodlarının Hata Performansı, Konvolüsyon Kodlar, Konvolüsyon Kod Çözme Algoritmaları, Konvolüsyon Kodların Hata Performansı, Serpiştirme, Kod Birleştirme, Trellis Kodlu Modülasyon.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Introductory Concepts (Review of digital communication systems, types of digital transmission channels, channel capacity, information theory, Shannon's coding theorem)
2) Kodlamaya Giriş (Sert, yumuşak karar çözme ve maksimum olabilirlik kod çözme teknikleri, Hamming ve Öklid mesafesi, hatalar ve kanal modelleri)
3) Önbilgi (Galois Alanı aritmetiği ve vektör uzayları, indirgenemez, ilkel ve minimal polinomlar)
4) Faktoring, Lineer Blok Kodları ve Vektör Uzayları
5) Parite Kontrolü Matrisleri ve Lineer Blok Kodlarının Çözümü
6) Performans Ölçüleri: Kod çözme işleminden sonra bit hata oranı ve Lineer Kodlarda Modifikasyon
7) Arasınav Kesin ara sınav tarihi duyurulacaktır.
8) Döngüsel Kodlara Giriş (Halkalar ve döngüsel kodların cebirsel açıklaması)
9) Döngüsel Kodların Kodlanması, Çözülmesi ve BCH ve Reed-Solomon Kodları
10) İkili BCH Kodları için Berlekamp-Massey Algoritması ve İkili Olmayan BCH ve RS Kodlarının Çözümü
11) Konvolüsyon Kodları ve Trellis Diyagramı
12) Konvolüsyon Kodlarının Çözümü ve Viterbi Algoritması
13) Konvolüsyon Kodlarının Yumuşak Karar Çözümü
14) Dönem Projesi Sunumları

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Error Control Coding, 2nd Ed., S. Lin, D. Costello, Upper Saddle River: Pearson Prentice Hall, 2004
Diğer Kaynaklar: Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms, T.K. Moon

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Projeler 1 % 30
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 30
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 70
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 3 42
Proje 2 20 40
Ara Sınavlar 1 25 25
Final 1 30 30
Toplam İş Yükü 179

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Bilimsel literatürü takip eder, eleştirel biçimde analiz eder ve mühendislik problemlerinin çözümünde etkin biçimde kullanır.
2) Program alanıyla ilgili özgün projeler tasarlar, planlar, uygular ve yönetir.
3) Program alanı ile ilgili çalışmaları bağımsız olarak yürütür, bilimsel sorumluluk alır ve elde edilen sonuçları eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirir. 4
4) Yaptığı araştırma ve projelerin sonuçlarını akademik standartlara uygun biçimde yazılı, sözlü ve görsel olarak etkili bir şekilde sunar. 4
5) Alanıyla ilgili uzmanlık gerektiren konularda bağımsız araştırma yapar, özgün düşünce geliştirir ve bu bilgileri uygulamaya aktarır. 4
6) Program alanına özgü ileri düzey kuramsal ve uygulamalı bilgileri etkin bir biçimde kullanır.
7) Mesleki, bilimsel ve etik değerlere uygun hareket eder; mühendislik uygulamalarının toplumsal, çevresel, ve etik etkilerini gözeterek sorumluluk alır.