Bachelor-/Masterarbeiten

Themen für Bachelor-/Masterarbeiten am Institut für Hoch- und Höchstfrequenztechnik - Stand: Dezember 2015

 


                                                                                                                                

Simulation, Messung und Optimierung eines AM/FM/DAB-Antennen-Diversity-Systems in der Frontscheibe eines Fahrzeuges

Aufgrund von Mehrwegeausbreitung empfängt eine mobile Empfangsantenne für terrestrische Rundfunkdienste mehrere Signale auf unterschiedlichen Wegen, welche sich überlagern und zu einer Verschlechterung der Empfangsqualität führen können. Nun kann man bei Verwendung mehrerer Empfangsantennen mittels einer Auswerteschaltung jeweils das beste Empfangssignal auswählen, dies nennt man Antennen-Diversity.

Im Rahmen einer Bachelor- bzw. Masterarbeit sollen mehrere, möglichst unkorrelierte Antennenstrukturen in die Windschutzscheibe eines am Institut verfügbaren Testfahrzeuges integriert werden. Hierbei soll zunächst ein mögliches Antennenkonzept untersucht und mit Hilfe des Antennensimulationsprogramms CST Microwave Studio simuliert werden. Anschließend soll das Antennen-Diversity-System in ein Testfahrzeug eingebaut werden. In diesem Zusammenhang werden die einzelnen Antennen auf dem Drehstand unseres Freifeldmessplatzes vermessen und die Messergebnisse (Impedanzen, Richtcharakteristika, Diversityeffizienz etc.) mit den begleitenden Simulationsergebnissen verglichen und optimiert.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Dipl.-Ing. Alexander Böge, Geb. 35 Raum 0352, oder per Email an  alexander.boege@unibw.de.

 


 

Simulation, Aufbau und messtechnische Charakterisierung einer hochohmigen Verstärkerschaltung (High-Impedance Amplifier) für den mobilen terrestrischen Rundfunkempfang

Heutzutage sind die üblichen Autoradio-Antennen in aller Regel aktive Antennen, d. h. sie bestehen meist aus einem kurzen Stab und einem Verstärker mit hochohmigem, kapazitätsarmem Eingang.

In einer am Institut realisierten Verstärkerschaltung mit Feldeffekttransistor als Eingangsstufe (somit hochohmig), soll eine geeignete Filterstruktur implementiert werden, die die verschiedenen Rundfunkdienste AM, FM, DAB bestmöglich voneinander entkoppelt. Dabei soll die zweistufige Verstärkerschaltung, einschließlich der Filterung, zunächst mit dem Schaltungssimulationsprogramm ADS2015 simuliert und optimiert, anschließend in der Werkstatt aufgebaut und letztlich messtechnisch charakterisiert werden (Gewinn, Rauschen, Intermodulation, etc.).

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Dipl.-Ing. Alexander Böge, Geb. 35 Raum 0352, oder per Email an  alexander.boege@unibw.de

 


 

Untersuchung aufgezeichneter Signale und Erstellung von Algorithmen zur Verschaltung und Gleichphasung von Satellitenradio-Signalen

Digitale Satellitenradiodienste bieten die Möglichkeit, große Areale mit einer Vielzahl hochqualitativer Radioprogramme und Zusatzdienste zu versorgen. Um in Empfangsszenarien mit Mehrwegeausbreitung die Ausfallrate reduzieren zu können, sind Antennendiversity-Systeme geeignet.

In dieser Masterarbeit/Bachelorarbeit soll der zugrunde liegende Algorithmus eines bestehenden Antennendiversity-Systems weiterentwickelt werden. Insbesondere soll eine Anpassung des Diversity-Algorithmus für mehrere Kanäle gleichzeitig vorgenommen werden. Dazu soll ein AVR XMEGA Mikrocontroller, der sowohl die Phasenangleichung als auch die Verschaltung von Signalen steuert, (in C) weiter programmiert werden. Alle Maßnahmen werden anhand aufgezeichneter Originalsignale untersucht.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei M.Sc. Ali Nassar, Geb. 35 Raum 2359, oder per Email an  ali.nassar@unibw.de.

 


 

Weiterentwicklung eines MATLAB Kanal-Simulators für Satellitenradio-Dienste im Fahrzeug unter dichtem Laub

Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Übertragung und der Empfang eines Satellitensignals im Fahrzeug unter dichtem Laub mit Hilfe von Matlab entwickelt werden. Das Kanalmodell (Laub) wird in CST untersucht und dann in Matlab entworfen. Ein Antennendiversity Algorithmus zur Verbesserung der Empfangsqualität und adaptive Überlagerung mehrere Antennensignale in Szenarien mit Mehrwegeausbreitung (Rayleigh und Rice Verteilung der Amplituden) wird auch untersucht und weiterentwickelt als Teil des Simulators. Die Simulationsergebnisse sollen mit Messfahrten Aufzeichnungen von Empfangssignalen verschiedener Satellitenradiodiensten verglichen und ausgewertet werden.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei M.Sc. Ali Nassar, Geb. 35 Raum 2359, oder per Email an  ali.nassar@unibw.de.

 


 

Aufbau, Messung und Optimierung einer kompakten Pegelmessschaltung für ein Schalt-Phasen-Diversitysystem

Digitale Satellitenradiodienste bieten die Möglichkeit, große Areale mit einer Vielzahl hochqualitativer Radioprogramme und Zusatzdienste zu versorgen. Um in Empfangsszenarien mit Mehrwegeausbreitung die Ausfallrate reduzieren zu können, sind Antennendiversity-Systeme geeignet.

In dieser Masterarbeit/Bachelorarbeit soll eine Schaltung zur Pegelmessung von Satellitenradiosignalen erstellt werden, welche im Diversitysystem für diese Dienste im S-Band (2 GHz bis 4 GHz) eingesetzt wird. Hierbei soll insbesondere auf einen kompakten Aufbau mit möglichst wenigen Komponenten geachtet werden. Der Aufbau soll schließlich mit aufgezeichneten Satellitenradiosignalen verifiziert werden. Schließlich wird die Schaltung im Diversitysystem eingesetzt, mit welchem Messfahrten durchgeführt werden.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Dr.-Ing. Simon Senega, Geb. 35 Raum 1361, oder per Email an simon.senega@unibw.de .

 


 

Analyse und Optimierung eines Signalaufzeichnungssystems für Satellitenradiosignale

Digitale Satellitenradiodienste bieten die Möglichkeit, große Areale mit einer Vielzahl hochqualitativer Radioprogramme und Zusatzdienste zu versorgen. Um in Empfangsszenarien mit Mehrwegeausbreitung die Ausfallrate reduzieren zu können, sind Antennendiversity-Systeme geeignet. Zur Vermeidung von Signalausfällen in schwierigen Empfangsszenarien werden senderseitig die Satellitenradio-Signale auf mehreren Frequenzen abgestrahlt.

Um für Optimierungen des Diversitysystems die Anzahl der erforderlichen USA-Messfahrten zu verringern wird ein Signalaufzeichnungssystem eingesetzt, welches die Antennensignale im Feld aufzeichnet und im Labor verfügbar macht. Um die Signalqualität eines neu beschafften Aufzeichnungsgeräts zu analysieren und optimieren sollen Messszenarien definiert und Messungen durchgeführt werden. In Zusammenarbeit mit dem Hersteller sind dann ggf. Optimierungsvorschläge zu erörtern und deren Umsetzung messtechnisch zu prüfen.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Dr.-Ing. Simon Senega, Raum 1361 oder bei Ali Nassar M.Sc. in Raum 2359 im Gebäude 35, oder per Email an simon.senega@unibw.de oder ali.nassar@unibw.de .

 


 

Aufbau und Analyse eines Diversity-Demonstrators für die Empfangsverbesserung in Satellitenradiosystemen mit mehreren Satelliten

Digitale Satellitenradiodienste bieten die Möglichkeit, große Areale mit einer Vielzahl hochqualitativer Radioprogramme und Zusatzdienste zu versorgen. Um in Empfangsszenarien mit Mehrwegeausbreitung die Ausfallrate reduzieren zu können, sind Antennendiversity-Systeme geeignet. Zur Vermeidung von Signalausfällen in schwierigen Empfangsszenarien werden senderseitig die Satellitenradio-Signale auf mehreren Frequenzen abgestrahlt.

Für die optimale Verbesserung des Empfangs durch ein Antennendiversity-System muss dieses alle abgestrahlten Frequenzen gleichermaßen berücksichtigen. Hierzu ist ein Schalt-Phasen-Diversitysystem aufzubauen, welches in Testfahrten im Feld die Signale mehrerer Satelliten analysieren und optimieren kann. Die Tauglichkeit der HF-Einzelkomponenten sowie deren Zusammenwirken im Gesamtsystem sollen sichergestellt werden. Mit dem entstandenen Demonstrator sollen Messungen mit Feldsignalen durchgeführt werden, um die erzielte Empfangsverbesserung zu bestimmen.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Dr.-Ing. Simon Senega, Raum 1361 oder bei Ali Nassar M.Sc. in Raum 2359 im Gebäude 35, oder per Email an simon.senega@unibw.de oder ali.nassar@unibw.de .

 


 

Analyse eines Messszenarios für digitale Satellitenradiodienste unter Verwendung eines Pseudosatelliten zur Signalabstrahlung

Digitale Satellitenradiodienste bieten die Möglichkeit, große Areale mit einer Vielzahl hochqualitativer Radioprogramme und Zusatzdienste zu versorgen. Um in Empfangsszenarien mit Mehrwegeausbreitung die Ausfallrate reduzieren zu können, sind Antennendiversity-Systeme geeignet. Da ein solches System derzeit nur in den USA im kommerziellen Einsatz ist, soll eine Messstrecke für Fahrten in Mehrwegeszenarien analysiert und realisiert werden.

Ziel dieser Masterarbeit/Bachelorarbeit ist die Analyse und ggf. Durchführung von Messfahrten mit Satellitenradiosignalen auf dem Gelände der UniBw. Da in Europa derzeit keine Satellitenradiosignale im S-Band öffentlich verfügbar sind, muss hierzu eine eigene Signalabstrahlung vorgenommen werden, wozu der Einsatz einer eigenen Abstrahlplatform („Pesudosatellit“) notwendig ist. Die Gesamtanordnung soll in Simulationen analysiert und optimiert werden. Schließlich sind Messungen durchzuführen, um die dabei ermittelten Ergebnisse zu verifizieren.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Dr.-Ing. Simon Senega, Geb. 35 Raum 1361, oder per Email an simon.senega@unibw.de .

 


 

Weiterentwicklung und Dokumentation des MATLAB Simulators für LTE-MIMO Übertragungssysteme

Ein MATLAB Code simuliert LTE-MIMO Systeme für verschiedene Antennen und Fading- Szenarien.
Zur deutlichen Verringerung der langen Simulationszeit sollte dieser Code optimiert werden. Des Weiteren ist ein benutzerfreundliches Interface für den Simulator sowie eine Dokumentation zu erstellen.

Anforderungen sind gute MATLAB Kenntnisse und Zuverlässigkeit.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei M.Sc. Mahmoud Almarashli, Geb. 35 Raum 2359, oder per Email an  mahmoud.almarashli@unibw.de .

 


 

Konzeptuntersuchung einer Mikrostreifenleiter-/Gruppenantenne für die 5G-Technologie

Die 5G-Technologie soll in Zukunft den LTE-Mobilfunkstandard ablösen. Weltweit nimmt die mobile Datennutzung rasant zu, deshalb werden neue intelligente Antennenlösungen für die 5G-Technologie benötigt.

In dieser Master-/Bachelorarbeit sollen Antennenkonzepte untersucht werden. Eine weitere Aufgabe wäre die Entwicklung eines Gruppenantennensystems. Dabei soll die Gruppenantenne zunächst mit Hilfe des Simulationsprogramms CST Microwave Studio erstellt, simuliert und optimiert werden. Nach dem Aufbau der Antenne in der Werkstatt soll die Fernfeldcharakteristik im Antennenmessraum unseres Instituts ermittelt werden.

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Bei Interesse melden Sie sich bitte bei M.Sc. Sertan Hastürkoglu, Geb. 35 Raum 0351, oder per Email an  sertan.hastuerkoglu@unibw.de .

 


 

Nähere Informationen erhalten Sie direkt bei den Betreuern.