Elektrik Elektronik Mühendisliği Ödev Yaptırma: İşaret İşleme Projelerinde MATLAB Kullanımı

Elektrik–Elektronik Mühendisliği öğrencileri için işaret işleme projeleri; sensör verilerinin anlamlandırılmasından görüntü ve ses sinyallerinin geliştirilmesine, biyomedikal ölçümlerin analizinden endüstriyel titreşim verilerinin arıza teşhisine kadar çok geniş bir yelpazeye yayılır. Bu projelerde MATLAB, bir yandan akademik literatürle uyumlu dille yazılmış zengin fonksiyon seti ve Signal Processing Toolbox ile, diğer yandan Simulink, DSP System Toolbox, Wavelet Toolbox, Audio Toolbox ve Statistics and Machine Learning Toolbox gibi ek bileşenlerle benzersiz bir uçtan uca çözüm sunar. Üstelik MATLAB, hızlı prototipleme, görselleştirme, etkileşimli uygulama geliştirme (App Designer) ve sahaya aktarım (kod üretimi, gömülü sistem hedefleme) kabiliyetleri sayesinde “ödev/proje → çalışan prototip → performans değerlendirmesi” döngüsünü hızlandırır.

Bu yazı, öğrencilerin ödev yaptırma arayışlarında dahi gerçekten işlerine yarayacak şekilde, temel tasarım ilkelerinden pratik kod parçacıklarına, vaka incelemelerinden ölçüm doğrulamasına kadar MATLAB ile işaret işleme projelerinin tüm adımlarını detaylandırır. Odak noktamız: doğru örnekleme ve ön işleme, gürültü modelleme ve SNR iyileştirme, filtre tasarımı ve kararlılık, frekans ve zaman-frekans analizleri, özellik (feature) çıkarımı ve sınıflandırma, çok oranlı (multirate) işleme, uyarlamalı filtreleme, sistem kimliği, gerçek zamanlılaştırma, doğrulama ve raporlama.


1) Proje Yol Haritası: Gereksinimden Değerlendirmeye

Her işaret işleme projesi, teknik detaya dalmadan önce kısa ve net bir gereksinim tanımı ile başlar. Örneğin bir ECG arıza tespiti ödevi: “Baz çizgi sapmasını düzelt, 50/60 Hz şebeke gürültüsünü bastır, QRS komplekslerini tespit et, kalp atım hızını ve varyabilitesini hesapla, sonuçları ROC eğrisi ile değerlendir.” Bu tanım; girdi-çıktı, kabul kriteri, metrikler (SNR, RMSE, Accuracy, AUC) ve kaynaklar (veri setleri, literatür) gibi bileşenleri içerir. MATLAB’da bu gereksinimi parçalara ayırmak için bir Live Script açmak, üst başlıklar ve açıklamalarla süreci dokümante etmek; kodu, tabloları ve grafikleri aynı yerde yönetmek büyük verim sağlar. Başlangıçta veri dosyaları (MAT, CSV, WAV vb.) ile bir data loader fonksiyonu hazırlamak, tüm deneylerin değişmeyen giriş noktasını sağlar.


2) Örnekleme Teorisi ve Pratik: Aliasing ile İlk Sınav

Projelerin önemli kısmı yanlış örnekleme yüzünden hata verir. Nyquist–Shannon teoremi gereği, en yüksek bilgi içeren frekans bileşeninin en az iki katı örnekleme frekansı gerekir. Ancak gerçek hayatta anti-aliasing analog ön filtreler, dijital yeniden örnekleme (resampling) ve interpolasyon adımlarını da düşünmek gerekir. MATLAB’da:

fs = 2000; % örnekleme frekansı (Hz)
t = (0:1/fs:1-1/fs)’; % 1 sn sinyal
x = sin(2*pi*450*t) + 0.4*sin(2*pi*700*t); % 450 ve 700 Hz bileşenler

% Aliasing’i gözlemek için düşük fs seçelim:
fs_low = 800; t_low = (0:1/fs_low:1-1/fs_low)’;
x_alias = sin(2*pi*450*t_low) + 0.4*sin(2*pi*700*t_low);

% Spektrumları kıyasla
X = abs(fft(x));
X_alias = abs(fft(x_alias));

Spektral piklerin yanlış yerlere kayması, ödevi doğrudan başarısız kılabilir. Bu nedenle proje başında, ölçüm cihazının bant genişliği ve sensörün analog ön filtrelemesi mutlaka dikkate alınmalıdır.


3) Ön İşleme: Ölçekleme, Detrend ve Normalize

Gerçek veriler ofset, trend ve farklı ölçeklerde olabilir. Detrend (düşük frekanslı eğilimleri kaldırma), z-norm (ortalama 0, varyans 1) ve robust ölçekleme (medyan ve IQR) gibi teknikler, takip eden analizlerin performansını artırır:

x_detr = detrend(x); % lineer trendi kaldır
x_norm = (x_detr – mean(x_detr)) / std(x_detr); % z-normalizasyon

Ses sinyallerinde pre-emphasis, görüntü işaretlerinde kontrast dengeleme, ivmeölçer verilerinde yüksek geçiren ön filtre gibi alan-spesifik ön işlemler gerekir.


4) SNR, Gürültü Modellemesi ve Denoising

Gürültünün istatistiksel doğasını bilmek (Gauss, Poisson, renkli gürültü, darbe gürültüsü) doğru bastırma yöntemini belirler. MATLAB’da Wiener filtresi, wavelet denoising ve median filtre pratik çözümler sunar.

% Wiener denoise örneği (ses veya genel sinyal)
x_noisy = x + 0.5*randn(size(x));
x_wien = wdenoise(x_noisy,4); % wavelet tabanlı denoise, seviye 4

Biyomedikal ölçümlerde (EEG/ECG), savitzky-golay ile yumuşatma; endüstriyel titreşimlerde band-pass ve notch (50/60 Hz) dengelemesi tipiktir. Denoise işlemi sonrası SNR değişimini raporlamak, ödevinize nicel güvenilirlik kazandırır:

snr_before = snr(x_noisy, x_noisy – x);
snr_after = snr(x_wien, x_wien – x);

5) Filtre Tasarımı: FIR/ IIR Seçimi, Kararlılık, Geçiş Bantları

FIR filtreler lineer faz avantajı ve koşulsuz kararlılık sunarken, IIR filtreler daha düşük mertebe ile belirli geçiş bantlarını sağlar; ancak kararlılık ve faz bozulması riskleri taşır. MATLAB filterDesigner uygulamasıyla görsel bir tasarım yapılabilir; programatik olarak:

% FIR düşük geçiren örneği (Parks-McClellan)
fs = 2000; fp = 300; fsb = 400;
f = [0 fp fsb fs/2]/(fs/2);
a = [1 1 0 0];
dev = [0.01 0.01]; % dalgalanma toleransları
[n,fo,ao,w] = firpmord([fp fsb],[1 0],[0.01 0.01],fs);
b = firpm(n,fo,ao,w);
x_fir = filter(b,1,x);

% IIR butterworth düşük geçiren
[bb,aa] = butter(4, 2*fp/fs);
x_iir = filtfilt(bb,aa,x); % sıfır fazlı filtreleme

Raporlamada, geçiş bandı, durma bandı zayıflaması, grup gecikmesi ve frekans cevabı grafiklerinin yer alması beklenir. Özellikle ödevlerde filtfilt ile sıfır fazlı uygulamanın ve kararlılık analizinin gösterilmesi puan kazandırır.


6) Spektral Analiz: FFT, Welch, Parametrik Yöntemler

Klasik FFT tek atımlık spektrum verir ve gürültüye duyarlıdır. Welch (pencereli, bindirmeli ortalama) yöntemi daha güvenilir PSD tahmini sağlar:

[pxx,freq] = pwelch(x, hamming(256), 128, 512, fs);
plot(freq,10*log10(pxx)); xlabel(‘Hz’); ylabel(‘dB/Hz’);

Parametrik yöntemler (AR, ARMA) dar bantlı sinyaller için üstün çözünürlük sağlayabilir. Model derecesi seçiminde AIC ve BIC gibi kriterler kullanılmalıdır.


7) Zaman-Frekans Analizi: STFT, CWT ve Wigner–Ville

Durağan olmayan sinyaller (konuşma, EEG olayları, makine start/stop sekansları) için STFT ve Sürekli Dalgacık Dönüşümü (CWT) ön plandadır:

% STFT / spectrogram
spectrogram(x, hamming(256), 128, 512, fs, ‘yaxis’);

% CWT örneği
cwt(x, fs); % zaman-frekans enerjisini incele

Dalgacık temelli analiz, keskin geçişleri ve kısa süreli olayları yakalamakta başarılıdır. Ödevde, farklı pencerelerin ve dalgacık ailelerinin (Morlet, Daubechies) karşılaştırılması artı puan getirir.


8) Özellik Çıkarımı (Feature Engineering) ve Boyut Azaltma

Sınıflandırma veya regresyon hedefli projelerde, ham sinyal yerini özellik vektörlerine bırakır: tepe sayısı, RMS, kök ortalama kare, kurtosis, skewness, band güçleri, MFCC (ses için), Hjorth parametreleri (EEG için), entropi vb. MATLAB’de:

feat = [rms(x), kurtosis(x), skewness(x)];
% Pencereli özellik çıkarımı
win = 256; hop = 128; i = 1; F = [];
for k = 1:hop:(length(x)-win)
seg = x(k:k+win-1);
F(i,:) = [rms(seg) bandpower(seg,fs,[0 200]) kurtosis(seg)];
i = i + 1;
end
% Boyut azaltma (PCA)
[coeff,score,~,~,expl] = pca(F);

Ayrıca t-SNE ve UMAP görselleştirme için güçlü araçlardır; sınıfların ayrışabilirliğini sezgisel olarak gösterir.


9) Makine Öğrenmesi ile Sınıflandırma/Regresyon

Ödevlerde SVM, Random Forest, KNN, Logistic Regression gibi klasik modeller sıklıkla yeterlidir. MATLAB Classification Learner ve Regression Learner uygulamaları, etkileşimli eğitim ve çapraz doğrulama akışı sunar:

% Basit SVM eğitimi
Mdl = fitcsvm(F, labels, ‘KernelFunction’,’rbf’, ‘Standardize’,true);
cvMdl = crossval(Mdl, ‘KFold’,5);
loss = kfoldLoss(cvMdl);

Değerlendirmede karışıklık matrisi, ROC–AUC ve F1-score mutlaka raporlanmalıdır.


10) Uyarlamalı Filtreleme: LMS, NLMS ve RLS

EMG veya EEG’de referans gürültünün çıkarılması, iletişim kanallarında eko iptali, titreşimde dar bant parazit bastırma gibi görevler için uyarlamalı filtreler idealdir:

mu = 0.01; order = 32;
lms = dsp.LMSFilter(‘Length’,order,’StepSize’,mu);
[yo,e] = lms(x_noisy, ref_noise); % ref_noise: referans giriş

Raporlamada yakınsama grafikleri, öğrenme katsayısının etkisi ve durağan-dışı durumlarda performans vurgulanmalıdır.


11) Sistem Kimliği: ARX, OE, N4SID ile Dinamik Modeller

Mekanik sistemlerden güç elektroniği dönüştürücülerine kadar birçok süreç, giriş–çıkış verileri üzerinden kimliklendirme ile modellenir. MATLAB System Identification Toolbox bu konuda standarttır:

data = iddata(y, u, 1/fs);
model_arx = arx(data, [2 2 1]); % na=2, nb=2, nk=1
compare(data, model_arx); % model doğrulama

MATLAB ile İşaret İşleme Projelerinde Uçtan Uca Başarı

MATLAB ekosistemi, işaret işleme projelerinizi yalnızca “çalışan bir kod” olmaktan çıkarıp, öngörülebilir, tekrarlanabilir, değerlendirilebilir ve sahaya uyarlanabilir bir mühendislik ürününe dönüştürür. Bu yazıda; örnekleme stratejisinden ön işlemeye, SNR iyileştirmeden FIR/IIR filtre tasarımına, spektral ve zaman-frekans analizlerinden özellik çıkarımı ve makine öğrenmesine, uyarlamalı filtrelemeden sistem kimliğine, çok oranlı işleme ve gerçek zamanlı prototiplemeden kod üretimine kadar tüm temel taşları ele aldık. Ek olarak, konuşma–biyomedikal–titreşim gibi farklı uygulama senaryolarında somut vaka incelemeleri ile yöntemlerin etki alanlarını gösterdik. Son adımda, doğru raporlama ve metriklerle bulguların bilimsel sağlamlığını ortaya koymanın önemini vurguladık.

Elektrik–Elektronik Mühendisliği ödev ve projelerinde başarı için altın öneri şudur: Önce gereksinimi ve metrikleri belirle, sonra MATLAB’da modüler bir hat kur, her aşamada doğrula ve görselleştir, en sonda raporu otomatik üret. Bu yaklaşım, hem not hem de mühendislik olgunluğu açısından size sürdürülebilir bir üstünlük sağlar.

Öğrencilerin akademik başarılarını desteklemek ve yoğun tempoda geçen okul yaşamlarında yardımcı olmak amacıyla kurulan “Ödev Yaptırma” platformu, özgün ve kaliteli ödev çözümleri sunmaktadır. Öğrencilerin farklı branşlardan ödevlerini, projelerini ve makalelerini profesyonel ve deneyimli ekip üyelerimiz aracılığıyla titizlikle hazırlıyoruz. Her bir ödevi, konunun gerektirdiği derinlemesine araştırmalar ve analizler doğrultusunda çözümleyerek, öğrencilerimizin özgün düşünce yapısını ön plana çıkarmasını sağlıyoruz.

“Ödev Yaptırma” olarak, müşteri memnuniyetini ve güvenilirliği en üst düzeyde tutmaktayız. Öğrencilerin bize teslim ettikleri ödevlerin tümü, gizlilik ve güvenlik ilkelerine sıkı sıkıya bağlı kalınarak işlenir. Her ödev, öğrencinin taleplerine ve öğretmenin yönergelerine uygun olarak özelleştirilir ve her zaman orijinal içerik üretmeye özen gösteririz. Öğrencilerin akademik itibarını korumak ve güvenilir bir öğrenme deneyimi sunmak için elinizdeyiz.

“Ödev Yaptırma” platformu, kullanıcı dostu arayüzü sayesinde öğrencilere kolayca ulaşılabilir bir hizmet sunmaktadır. Kullanıcılar, web sitemiz üzerinden basit adımlarla ödevlerini yaptırma taleplerini iletebilir ve ihtiyaç duydukları konuda uzmanlaşmış ekip üyelerimizle iletişime geçebilirler. Hızlı yanıt verme ve esneklik, öğrencilerin zaman baskısı altında olan durumlarında da yanlarında olduğumuzu hissettirir. “Ödev Yaptırma” olarak, öğrencilerin başarısını desteklemek ve onlara daha fazla öğrenme fırsatı sunmak için buradayız

Ödev Nasıl Yapılır?Ödev YaptırmaGüvenilir Ödev Siteleri – Güvenilir Ödev YaptırmaÖdev Yaptırma Siteleri – Güvenilir Ödev Siteleri – Ödev Yaptırma ÜcretleriGüvenilir Tez YazdırmaTez Yazdırma FiyatlarıYüksek Lisans Tez YazdırmaDoktora Tez YazdırmaEn İyi Tez Yazdırma SiteleriTez Yazdırma Siteleri – Tez YaptırmaÖdev Yaptırma FiyatlarıÜcretli Ödev YaptırmaFransızca Ödev YaptırmaJava Ödev Yaptırmaİngilizce Ödev YaptırmaÖdev Yaptırma İngilizceÖdev Yaptırma ProgramıGrafik Tasarım Ödev YaptırmaSketchup Ödev Yaptırma – Tez Yaptırma ÜcretleriSunum Hazırlığı YaptırmaSunum Yaptırma MerkeziSunum Yaptırma – Dergi Makalesi YaptırmaParayla Ödev YaptırmaYüksek Lisans Ödev Yaptırma – Mühendislik Ödev YaptırmaRapor YaptırmaRapor Ödevi YaptırmaRapor Yaptırma Merkezi – Proje YaptırmaÜcretli Proje YaptırmaProje Yaptırma SitesiArmut Ödev YaptırmaÖdev Tez Proje MerkeziÜniversite Ödev YaptırmaSPSS Analizi Yapan YerlerSpss Ödev YaptırmaSpss Analiz ÜcretleriSpss Analizi Yapan SitelerSpss Analizi Nasıl YapılırProje Ödevi YaptırmaTercüme YaptırmaFormasyonFormasyon AlmaFormasyon YaptırmaBlogBlog YaptırmaBlog YazdırmaBlog Yaptırma SitesiBlog Yaptırma MerkeziLiteratür Taraması YaptırmaVeri AnaliziVeri Analizi NedirVeri Analizi Nasıl YapılırMimarlık Ödev YaptırmaTarih Ödev YaptırmaEkonomi Ödev Yaptırma – Veri Analizi YaptırmaTez YazdırmaSpss Analizi YaptırmaTezsiz Proje YaptırmaDoktora Tezi Yazdırma– Makale Ödevi YaptırmaEssay YaptırmaEssay Sepeti İletişimEssay YazdırmaEssay Yaptırma Sitesi – Essay Yazdırmak İstiyorumİngilizce Essay YazdırmaEv Dekorasyon iç mimar fiyatları3+1 ev iç mimari3+1 ev iç mimari fiyatlarıİç Mimar Fiyatları 2024Evini iç mimara yaptıranlarİç Mimarlık ücretleriİç mimari Proje bedeli HESAPLAMA 2024İç mimari proje fiyat teklif örneği – 2+1 ev iç mimariMimari Proje fiyat teklifi Örneğiİç Mimar ücretleriEvimi iç mimara dekore ettirmek istiyorumEv iç mimari örnekleriFreelance mimari proje fiyatları3+1 ev iç mimari fiyatlarıİç Mimar Fiyatlarıİç mimarlık metrekare fiyatları – Essay Yaptırmak İstiyorumOnline Sınav Yardımı AlmaOnline Sınav Yaptırma – Excel Ödev YaptırmaStaj DefteriStaj Defteri YazdırmaStaj Defteri YaptırmaVaka Ödevi YaptırmaÜcretli Makale Ödevi YaptırmaAkademik DanışmanlıkTercüme DanışmanlıkYazılım DanışmanlıkStaj Danışmanlığıİntihal Raporu Yaptırmaİntihal OranıSoru ÇözdürmeSoru Çözdürme SitesiÜcretli Soru ÇözdürmeSoru Çözümü YaptırmaSoru Çözümü Yardım – Turnitin RaporuTurnitin Raporu AlmaAkademik Makale Yazdırmaİngilizce Ödev Yapma Sitesi – İntihal Oranı DüşürmeTurnitin Oranı DüşürmeWeb Sitene Makale YazdırWeb Sitesine Makale Yazdırma – Tez DanışmanlığıTez Ödevi Yaptırma – Çukurambar DiyetisyenAnkara DiyetisyenÇankaya DiyetisyenOnline DiyetSincan televizyon tamircisiSincan Fatih Televizyon TAMİRCİSİSincan Pınarbaşı Televizyon TAMİRCİSİSincan UyducuÇankaya TV TamircisiÇankaya Uydu ServisiTv Tamircisi Ankara ÇankayaTelevizyon Tamiri Çankayakeçiören televizyon tamircisiKeçiören Uydu Servisiyenimahalle televizyon tamircisiyenimahalle uydu servisiOnline TerapiOnline Terapi YaptırmaYaptırma – Yazdırma –  Ödev YazdırmaTez YazdırmaProje YazdırmaRapor YazdırmaStaj Defteri YazdırmaÖzet Yazdırma – Ücretli Ödev Yaptırma Sitesiİlden İle NakliyatEvden Eve NakliyatŞehirler Arası NakliyatDergi Makalesi Yazdırma

yazar avatarı
İçerik Üreticisi

Bir yanıt yazın