Vektör alan teorisi, elektrostatik, Gauss yasası, Poisson denklemi, dielektrik malzemeler, elektrostatik enerji, sınır-değer problemleri, manyetostatik, Biot ve Savart yasası, Ampere yasası, manyetik kuvvetler ve malzemeler, manyetik enerji, elektromanyetik indüklenme, Faraday yasası, Maxwell denklemleri, Poynting teoremi.

Bu dersin amacı C/C++ programlama dillerini kullanarak mühendislik problemleri için çözüm oluşturabilme ve tasarım yapabilme yetisinin geliştirilmesidir. Ders öncelikle C ve C++ programlama dillerinin yazım kuralları, veri tipleri ve fonksiyon yazma, imleyiciler ve hafıza adresleme, diziler ve temel dizi işlemleri, obje temelli tasarım ve modüler programlama konularını ele alır. Ders ayrıca bu bilgilerin uygulaması olarak birçok numerik metod, mühendislik analiz ve tasarım problemleri ele almaktadır.

İkinci yılını tamamlayan öğrencilerin yaz stajı programı kapsamında endüstri tecrübesi kazanabilecekleri bir iş yerinde en az 20 iş günü çalışmaları gerekmektedir. Çalışmanin içeriği bölüm tarafından hazırlanmış olan Yaz stajı kılavuz kitapçığına göre belirlenir.Öğrencilerin endüstride uygulamalı bilgi ve tecrübe kazanmaları temel alınır.

Frekans kavramının tekrarı; devrelerin doğrusal sistem olarak analizi, devrelerin frekans cevabı; haberleşme sistemlerine giriş, analog/sayısal modülasyon ve demodülasyon; analog genlik, frekans ve faz modülasyonu; sayısal genlik kaydırmalı anahtarlama, frekans kaydırmalı anahtarlama ve faz kaydırmalı anahtarlama; çifttaraflı ve tektaraflı Laplace dönüşümü; z-dönüşümüne giriş; analog ve sayısal kontrol sistemlerine giriş, birinci derece ve ikinci derece sistemler, kapalı döngü sistemlerin kararlılığı; kök-yereğrisi yöntemi; frekans bölgesi yöntemleri ve bode çizimleri.

Zamanda ayrık Fourier dönüşümü ve örnekleme teoreminin tekrarı. Aradeğerleme ve örnek seyreltme. Frekans bölgesinde örnekleme. Ayrık Fourier dönüşümü ve FFT, FFT" nin hesaplanması, FFT kullanarak sinyallerin Fourier analizi, spektral kestirim ve pencereler. Z-dönüşümü, sayısal süzgeçleme, en küçük evreli sistemler ve genelleşmiş doğrusal evreli sistemler, sayısal süzgeçleme yapıları, Sonlu Dürtü Yanıtlı süzgeç tasarımı yöntemleri, Sonsuz Dürtü Yanıtlı süzgeç tasarımı yöntemleri.

Yarı iletkenlere ve yarı iletken aygıt fiziğine giriş. Elektronik devre analizi için diyot, çift kutuplu eklemli transistör ve MOS alan etkili transistör devre modelleri. Tek ve çok kademeli yükselteçlerin analizi ve tasarımı. Yükselteç çalışma noktası tasarımı. Tek ve çok kademeli yükselteçlerin yüksek frekans ve düşük frekans yanıtları. Tümleşik devre yükselteçlerine giriş.

Sayısal tümleşik devrelerin temel teorisi, çalışma prensipleri, tasarımı ve tasarım analizi. CMOS üretim teknolojisi, CMOS aygıtlar, N/PMOS transistorler, CMOS mantıksal devreleri, tümleşik devreler üzerindeki arabağlantı kablolarının modellenmesi ve analizi. Tümleşik devre tasarımı, benzetimi ve serimi için geliştirilmiş yazılım araçlarının kullanılması. Sayısal tümleşik devrelerin, hız, güç tüketimi vb. tasarım metrikleri gözetilerek optimizasyonu.

Maxwell denklemleri. Korunum yasaları. Elektromanyetik dalgalar. Elektromanyetik dalgaların iletkenler ve dielektrikler içerisinde ilerlemesi. İletim hatları. Dalga kılavuzları. Elektromanyetik potansiyeller ve alanlar. Işıma teorisi. Elektrodinamik ve özel görelilik teorisi.

Yarı-iletkenlere giriş: Kristaller. Enerji bandları. Yük taşıyıcıları ve doping. Fermi enerji düzeyi. Taşıyıcıların mobiliteleri ve yaşam süreleri. Optik özellikler. Elektronik aygıtlar: p-n eklemleri. Diyotlar. Transistorlar. Opto-elektronik aygıtlar: LED"ler. Diyot lazerleri. Detektörler.

Aktif ve pasif devre elemanları. Güç üreteçleri, ses yükselticileri, radyo alıcıları, sıcaklık düzenleyicileri ve hareket algılayıcıları gibi çeşitli elektriksel ve elektronik aygıtların tasarımı ve yapımı. Elektronik devre tasarımının pratik yönleri. ( Temel elektrik kavramlarının PHYS 102 düzeyinde bilinmesi gereklidir.)

Haberleşme Sistemlerine Genel Bakış, Çift Yan Bantlı Taşıyıcısı Bastırılmış Kiplemeye Dayalı Verici-Alıcılar, Hilbert Dönüşümü, Tek Yan Bantlı Taşıyıcısı Bastırılmış Kiplemeye Dayalı Verici-Alıcılar, Analog Dörtlü Genlik Kiplenimi, Tabanbbant Eşlenik Model, Faz ve Frekans Kipleme, Super Heterodin Alıcı, Sayısal Kipleme, İkili Faz Kaydırmalı Anahtarlama, Dörtlü Faz Kaydırmalı Anahtarlama, Faz Bozulumu ve Diferansiyel Kipleme, Sayısal Dörtlü Genlik Kiplenimi.

Gömülü sistemler tasarımına mikro-işlemci yapı ve işleyiş temelleri tabanlı bir giriş; donanım, yazılım ve fiziksel uygulamalar; veriyolu organizasyonu; komut kümesi; adresleme yöntemleri; saat ve zamanlama analizleri; iş kesme altprogramları; koşut zamanlılığın denetimi; bellek (RAM ve ROM); DMA, seri ve paralel giriş/çıkış; çevirici dili ile programlama.

İkinci yılını tamamlayan öğrencilerin yaz stajı programı kapsamında endüstri tecrübesi kazanabilecekleri bir iş yerinde en az 20 iş günü çalışmaları gerekmektedir. Çalışmanin içeriği bölüm tarafından hazırlanmış olan Yaz stajı kılavuz kitapçığına göre belirlenir.Öğrencilerin endüstride uygulamalı bilgi ve tecrübe kazanmaları temel alınır.

Yüksek-frekans tekniklerinin gereksinimi ve farklılıkları; Maxwell denklemleri ve elektromanyetik dalga yayılımı; Polarizasyon, faz hızı ve grup hızı tanımları; Yüksek-frekans devrelerin analiz yöntemleri; Yüksek-frekans devrelerinin Z, Y, ABCD ve S parametereleri kullanılarak tanımlanmaları; Yüksek-frekans iletim hatlarının analiz ve tasarımları; Uyumlama devre tasarımları; Mikrodalga pasif ve aktif devrelerin incelenmesi.

Kristal yapıları. Ters örgü. Örgü dinamiği ve fononlar. Malzemelerin ısısal özellikleri. Elektron gazı. Fermi-Dirac istatistiği ve Fermi yüzeyi. Enerji bandları teorisi. Yarı-iletken fiziği ve özellikleri. Yarı-iletken aygıtlar.

Ses ve konuşma sistemleri, fonetik ve fonoloji bilgisi, konuşma işareti özellikleri ve tanımları, perde ve formantların rolu, perde ölçekli ve zaman ölçekli konuşma değiştirmeleri, konuşma kodlama yöntemleri ve internet üzerinden konuşma iletişimi (VoIP) sistemleri, örgü ve konuşma tanıma ana yöntemleri, konuşma tanıma için arama algoritmaları.

Doğrusal Cebir Tekrarı, Normal Matrisler, Karesel Biçimler ve Yarı-Kesin Matrısler, İçsel Çarpım ve Norm Uzayları, Sürekli ve Ayrık Zamanlı Sistemler için Durum Uzayı Betimlemeleri, Kontrol Edilebilirlik, Görünürlük, Kararlılık, Gerçekleştirme Teorisi.

Çok boyutlu örnekleme teoreminin, örtüşmenin ve nicemlemenin tekrarı. Rengin, insan görme sisteminin, 2-D öbek dönüşümünün, DFT, DCT ve dalgacık, imge süzgeçleme, ayrıt sezimi, iyileştirme ve onarımın temelleri. Temel video dosyası biçimleri, değişik sayısal video uygulamaları için çözünürlükler ve bit hızları. 2D ve 3D modeller kullanılarak devinim çözümlemesi ve kestirimi. Gürültünün çıkarılması, binişmenin kaldırılması ve çözünürlük iyileştirmesi için devinimi dengelenmiş süzgeçleme yöntemleri. JPEG/JPEG2000 ve MPEG1/2 ve 4 ü de içeren sayısal imge ve video sıkıştırma yöntemleri ve standartları. İçeriğe bağlı imge ve video indeksleme ve MPEG-7.

Bilgisayar sistemlerinde hesaba dayalı görsel algılama modelleri ve bunların gerçekleştirimi. İmge oluşumu; kenar, köşe ve sınır çıkarımı; bölütleme, eşleştirme, örüntü tanıma ve sınıflandırma teknikleri; üç boyutlu görme: izdüşüm geometrisi, kamera kalibrasyonu, stereo/silüet/tonlama bilgisinden şekil, model tabanlı 3B nesne tanıma; renk, doku, radyometri ve BDRF; devinim analizi.

Olasılık teorisi, rasgele süreç, sayısal haberleşme sinyal ve sistemlerinin tanımlanması, sayısal kipleme çeşitleri, toplanır beyaz Gauss gürültülü (AWGN) kanallar için en iyi alıcılar, sınırlı bantlı kanallar için işaret tasarımı, simgeler arası girişim (ISI), ISI ve AWGN kanallarında en iyi alış, doğrusal denkleştirme, uyarlamalı denkleştirme, entropi ve kaynak kodlaması, kanal sığımı ve kodlaması

Uyarlamali suzgecler, en kucuk ortalamala karesel hata, hizli algoritmalar, dizilim sinyal isleme, gozu kapali metotlar ve gozu kapali kanal saptamasi ve kestirimi icin kismi uzay metotlari, icbukey eniyilemesi ve bu metotun kullanildigi yerler, coklu hizda sinyal isleme metotlari ve suzgec kumeleri.

Hücresel haberleşme, kanal atama stratejileri, frekans tekrar kullanımı, frekans değiştirme stratejileri, girişim kaynakları, gezgin radyo yayılımı, büyük-ölçekli yol kaybı, küçük-ölçekli çok-yollu sönümleme, gezgin radyo için modülasyon teknikleri, çeşitlemeli birleştirme, kablosuz haberleşme için antenler ve çoklu erişim teknikleri, hata düzeltme kodları ARQ yöntemleri, kablosuz ağlar, OFDM ve çok-girişli çok-çıkışlı sistemler, kablosuz sistem standartları: GSM, IS-95, cdma2000, W-CDMA, LTE (4G), LTE-Advanced ve 5G New Radio, telsiz haberleşmede ileri konular ve güncel trendler, MATLAB ile tasarım tabanlı alıştırmalar.

Bilgisayar ağları ve ağ protokollerinin temelleri; uygulama, aktarım, ağ ve bağlantı katmanları odaklı İnternet protokol yığını; istemci/sunucu ve görevdeş modeller; yönlendirme algoritmaları; güvenilir veri aktarımı; akış ve tıkanıklık denetimi; protokol tasarımı ve analizi; ağ başarım ölçütleri; yazılım tanımlı ağlar; ağ programlama ve dağıtık uygulamalar.

Sayisal tumlestirilmis devrelerin tasarimina giris. Temel yapi taslari, CMOS evirici ve kombinezonsal mantik kapi devreleri. Ardisil mantik devrelerinin tasarimi. Aritmetik islem bloklari. Sayisal devrelerde zamanlama sorunlari ve cozumleri. Bellek devreleri ve bellek dizileri. Tasarim dogrulama ve sinama yontemleri. SPICE, MAGIC, IRSIM, OCTTOOLS gibi bilgisayar destekli tasarim araclari kullanilarak yapilan tasarim projeleri: Proje kapsami mimari tasarim, mantik tasarimi ve dogrulama, serim tasarimi ve test dizisi olusturulmasini icerecektir. Tasarlanan kirmiklar prototip uretimine gonderilebilir.