Bachelor-/Masterarbeiten

Themen für Bachelor- oder Masterarbeiten am Institut für Hoch- und Höchstfrequenztechnik - Stand: März 2018


 

Analyse und Entwurf von frequenzselektiven Oberflächen bei Mobilfunkantennen

Beginn:

Ab sofort

Inhalt:

Die Funktion der 5G-Technologie im automobilen Umfeld muss mit verschiedenen Diensten im engsten Bauraum gewährleistet werden. Da andere Antennen in der näheren Umgebung der 5G-Antennen liegen, können Verzerrungen sowie auch Abschattungen im Strahlungsdiagramm entstehen. Um dies zu verhindern, sollten die umgebenden Antennen „unsichtbar“ gemacht werden.

In dieser Master-/Bachelorarbeit sollen Mobilfunkantennen mit frequenzselektiven Oberflächen für die 5G-Frequenzen versehen werden. Dabei soll die Mobilfunkantenne mit den frequenzselektiven Oberflächen 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.

Je nach Art der Arbeit (Bachelor oder Master) werden unterschiedlich umfangreiche Teilaspekte dieser Themenstellung bearbeitet.

Kontakt:

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


 

Aufbau und Messung eines kompakten Diversity-Antennen-Systems für digitale Satellitenradiodienste mit einem integrierten Diversity-Schaltkreis

Beginn:

Sommer/Herbst 2018

Inhalt:

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. Aus diesem Grund ist in einem vom Freistaat Bayern öffentlich geförderten Forschungsprojekt „Mehrantennen-Empfangssystem für Europäisches Satellitenradio“ (MEESAR) ein integrierter Schaltkreis (IC) mit dieser Funktion entstanden.

In dieser Bachelor- oder Masterarbeit soll ein schnell schaltendes Antennendiversity-System mit Gleichphasung der Empfangssignale aufgebaut werden, welches für Satellitenradiodienste im S-Band (2 GHz bis 4 GHz) konzipiert ist. Die Schaltung mit dem Diversity-IC realisiert werden und zugleich ein kompaktes Antennenmodul enthalten, welches an einem Einbauort mehrere Satellitenantennen beinhaltet. Mit diesem Gesamtsystem werden Messungen der Antennencharakteristik sowie Analysen anhand aufgezeichneter Signale durchgeführt, um die Empfangsverbesserung messtechnisch zu ermitteln.

Je nach Art der Arbeit (Bachelor oder Master) sowie nach Interessenschwerpunkt können unterschiedlich umfangreiche Teilaspekte dieser Themenstellung definiert werden.

Kontakt:

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


 

Simulation der Signalverbesserung durch ein kompakten Diversity-Antennen-Systems für digitale Satellitenradio-Dienste in Fading-Szenarien

Beginn:

Ab sofort

Inhalt:

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 am Institut Antennendiversity-Schaltungen entstanden, welche bereits in Messfahrten in den USA eingesetzt wurden. Um neue Antennenanordnungen ohne aufwendige Messfahrt analysieren zu können, soll ein bestehender Fading-Simulator erweitert und getestet werden. Mit diesem Fading-Simulator wird virtuell eine Testfahrt nachgebildet, indem die Streuung der Satellitensignale an statistisch verteilten Blättern berechnet wird. Durch die Berücksichtigung der gemessenen Antennendiagramme wird das gesamte Empfangssystem im Mehrwegausbreitungs-Szenario analysiert.

In dieser Bachelor- oder Masterarbeit soll die Signalverbesserung durch ein schnell schaltendes Antennendiversity-System mit Gleichphasung der Empfangssignale inklusive gemessener Antennendiagramme mit Hilfe eines Fading-Simulators in Matlab bestimmt werden. Der bestehende Simulator soll hierzu um neue Diversity-Algorithmen erweitert und dann unter Verwendung der vorhandenen Antennendaten angewandt werden, um die zu erwartende Signalverbesserung in einer Messfahrt im Fading-Szenario zu bestimmen und die Algorithmen zu vergleichen.

Je nach Art der Arbeit (Bachelor oder Master) werden unterschiedlich umfangreiche Teilaspekte dieser Themenstellung bearbeitet.

Kontakt:

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


     

Weiteroptimierung eines Diversity Algorithmus für Satellitenradio-Dienste im Fahrzeug unter dichtem Laub

Beginn:

Ab sofort

Inhalt:

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

Je nach Art der Arbeit (Bachelor oder Master) werden unterschiedlich umfangreiche Teilaspekte dieser Themenstellung bearbeitet.

Kontakt:

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


  

Simulation, Aufbau und Messung eines Mehrantennen-Satellitenkommunikationsmoduls für bidirektionale Dienste im L-Band (1 – 2 GHz)

Beginn:

Ab sofort

Inhalt:

Zur weltweiten Kommunikation mobiler Anwender mit Sprach- und Datendiensten werden vor allem in abgelegenen Gegenden (Ozeane, Wüsten, etc.) nach wie vor Satellitendienste genutzt. Um eine ausreichende Richtwirkung der portablen Geräte zu erzielen werden hierzu in der Regel Antennenarrays eingesetzt, welche ohne manuelle Nachführung elektronisch auf die Satellitenposition ausgerichtet werden können.

Im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit soll ein Antennenarray mit Hilfe des Simulationsprogramms CST Microwave Studio simuliert werden. Das Array soll hinsichtlich Gewinn, Bandbreite und Effizienz analysiert, optimiert und anschließend aufgebaut werden. Messungen des aufgebauten Moduls in der Antennenmesskammer des Instituts ermöglichen den Vergleich mit den zuvor gewonnenen Simulationsergebnissen.

Je nach Art der Arbeit (Bachelor oder Master) werden unterschiedlich umfangreiche Teilaspekte dieser Themenstellung bearbeitet.

Kontakt:

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


 

Aufbau einer Antennendiversity-Schaltung zur Gleichphasung und Kombination der Signale mehrerer Einzelantennen.

Beginn:

Ab sofort

Inhalt:

Gerade bei mobilen Funkanwendungen müssen Dienste unter widrigen Empfangsbedingen und begrenzten Einbaumöglichketen an Fahrzeugen hinreichend gewährleistet werden. Die konstruktive Kombination der Empfangsleistungen mehrerer Einzelantennen ist hier eine geeignete Methode. Gerade bei der Funkortung und -navigation werden im Hinblick auf künftige Automotive-Anwendungen hohe Genauigkeiten vorausgesetzt. 

Im Rahmen von Bachelor-/Masterarbeiten soll aus bereits vorliegenden Schaltungsmodellen anderer Dienste eine neue Diversity-Schaltung für GNSS (Global Navigation Satellite System) zur Gleichphasung und Kombination von Empfangssignalen von bis zu drei Einzelantennen entworfen, realisiert und gemessen werden. Ziel ist die Erreichung einer höheren Empfangsleistung am Schaltungsausgang als die  Empfangsleistungen der Einzelantennen sowie die Überbrückung sogenannter „Mute“-Zeiten, in denen Einzelantennen kein Signal empfangen. Dafür können folgende Einzelthemen bearbeitet werden: Realisierung eines Phasenschiebermoduls sowie der dazugehörigen Ansteuerung durch einen Mikrocontroller, Realisierung eines Moduls für die Frequenzumsetzung sowie der dazugehörigen Ansteuerung durch einen Mikrocontroller, Realisierung eines Moduls für die Bandpassfilterung und Messung und Auswertung der Einzelmodule sowie die Zusammenschaltung der Einzelmodule.

Je nach Art der Arbeit (Bachelor oder Master) werden unterschiedlich umfangreiche Teilaspekte dieser Themenstellung bearbeitet.

Kontakt:

Bei Interesse melden Sie sich bitt bei M.Sc. Sebastian Matthie, Geb. 35 Raum 2360 oder per E-Mail an sebastian.matthie@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.

Kontakt:

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.

Kontakt:

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.

Kontakt:

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.

Kontakt:

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.

Kontakt:

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.

Kontakt:

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.

Kontakt:

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

 

 

 

 


 

Nähere Informationen erhalten Sie direkt bei den Betreuern.