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Erstellt: Tue, 20 Oct 2020 23:02:12 +0200 in 14.5771 sec


Daurembekova, Ainur;
Reduced complexity precoding for MIMO-OFDM. - Ilmenau. - 94 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

MIMO-OFDM ist eine wettbewerbsfähige Wahl für drahtlose Breitband-Kommunikationssysteme. Die Kombination der Methoden ermöglicht es, den Durchsatz und die Zuverlässigkeit von Kommunikationssystemen zu erhöhen. Wenn darüber hinaus Kanalzustandsinformationen auf der Senderseite verfügbar sind, können wir durch lineare Vorcodierung und Decodierung auf der Sender- und auf der Empfängerseite eine zusätzliche Verbesserung der Leistung des Kommunikationssystems erzielen. Aufgrund der großen Anzahl von Unterträgern in den modernen OFDM-Systemen wächst jedoch die mit der Berechnung und Anwendung der Vorkodierung und Dekodierung auf jedem Unterträgerverbundene Rechenlast mit der Zunahme der Anzahl von Unterträgern übermäßig an, und der direkte Ansatz wird in der Praxis nicht mehr praktikabel. Während in realen Kommunikationssystemen die Leistungssteigerung mit minimalen Hardware- und Rechenkosten erreicht werden sollte, ist der direkte Ansatz in der Praxis nicht durchführbar. Daher ist die Entwicklung von Algorithmen mit geringerer Berechnungskomplexität für zukünftige Kommunikationssysteme entscheidend und eines der Hauptanliegen der Systementwickler. In der Masterarbeit untersuchen wir den linearen Vorcodierungsentwurf für Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (MIMO-OFDM) Systeme mit der reduzierten Komplexität. Wir leiten eine Tensorstruktur eines empfangenen Signals für ein MIMO-OFDM-System mit linearer Vorcodierung und Decodierung ab. Darüber hinaus stellen wir das empfangene Signal als eine Reihe von Doppelkontraktionsoperationen zwischen Tensoren für Decoder, Kanal, Vorcodierer und Sendesymbole dar. Wir untersuchen und präsentieren Ergebnisse für verschiedene Methoden der Subträgergruppierung als Verfahren zur Reduzierung der rechnerischen Komplexität des Verfahrens. Wir präsentieren einen Überblick über die vorhandenen Algorithmen und schlagen unseren Algorithmus zur Lösung des Problems vor, der auf der HOSVD des Kanaltensors für eine Gruppe von Unterträgern mit anschließender Rang 1 Approximation basiert, um ein einheitliches Vorkodierungs- und Dekodierungsschema für die gesamte Gruppe von Unterträgern zu entwerfen. Die Leistung des vorgeschlagenen Algorithmus wird durch Simulationen in verschiedenen Kanalmodellen verifiziert, wie z. B. dem 3GPP Pedestrian-A-Kanalmodell und dem 3GPP 3D-Modell unter Verwendung des Quadriga-Kanalsimulators.



Riesmeyer, Michael;
Untersuchung verschiedener Tonemapping-Operatoren sowie Entwicklung eines Tonemapping-Moduls in VHDL zum Einsatz in einer Echtzeit-Kamerahardware. - Ilmenau. - 58 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

In dieser Arbeit werden eine VHDL-Implementierung eines Tonemapping-Operators sowie die Auswahl des Algorithmus untersucht. Dazu wurde zuerst das Tonemappingproblem als Ganzes mit den optischen Hintergründen beleuchtet. Da der Fokus auf der Verwendung in einer FPGA-basierten Kameraarchitektur im Vordergrund steht, wurden die Besonderheiten und Anforderungen des Zielsystems explizit beschrieben. Aus diesen wurde eine Auswahl an Bewertungskriterien gezogen, nach welchen der geeignetste Algorithmus ausgewählt wurde. Die Optionen setzten sich aus einem auf dem Photorezeptormodell basierenden globalen Operator, einem lokalen, bilateralen Operator sowie einem limitierten Histogrammausgleich zusammen, wobei sich letzterer als am geeignetstem herausstellte. Für einzelne Implementierungsschwerpunkte wurden tiefere Untersuchungen durchgeführt. Das Modulkonzept und seine Implementierung sind ausführlich beschrieben worden. Die qualitative Auswertung des Modules wurde mithilfe einer Integration in eine FullHD60 Industriekamera durchgeführt. Beim Vergleich mit der Standardimagepipe zeigte sich, dass es die Anforderungen zuverlässig erfüllt und die geforderte Taktfrequenz von 160 MHz bei begrenztem Hardwareaufwand erreicht.



Koshkin, Ilia;
Experimentelle Messungen und Simulationsrechnungen zum Verhalten von Modell-Isolatoren bei Mischspannung. - Ilmenau. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, Freifeld-Messungen an Langstabisolatoren einer weitestgehend realen Freileitungsanordnung vorzubereiten. Die Untersuchung beschränkt sich dabei auf das Verhalten eines Modell-Langstabisolators bei einer variierten Mischspannungsbeanspruchung und bei variierten Fremdschichten. Zwecks der Erzeugung der Mischspannung wurde eine spezielle Hochspannungsschaltung aufgebaut. Das Material der Fremdschichten ist als Kieselgur-Zusammensetzung mit verschiedenen Salzmassenkonzentrationen dargestellt. Zu diesem Zweck wurden experimentelle Messungen eines Leckstroms über einzelnen Kappen des Isolators und der Verteilung des elektrischen Potentials entlang den Isolator durchgeführt. Um den Leckstrom zu messen, wurde ein Strommesssystem realisiert, das sowohl ein DC-Anteil als auch AC-Anteil des Leckstroms bei einer Mischspannung zu messen ermöglicht. Infolge Messergebnisse wurden Größenordnungen dieser Anteile bewerten. Die Messung der Verteilung des Potentials wurde mithilfe eines elektrostatischen Voltmeters versucht. Dieser zufolge wurde Schlussfolgerung über die Anwendungsmöglichkeiten des Voltmeters für die Messung der Verteilung des Potentials entlang die Langstabisolatoren gezogen. Schließlich wurde ein FEM-Modell des Verbundisolators bzw. seiner einzelnen Kappe vorgeschlagen. Dies ermöglicht einen Leckstrom sowohl bei einer variierten Mischspannung als auch bei der variierten Leitfähigkeit und Permittivität einer Fremdschicht zu berechnen.



Shen, Shikai;
Simulative evaluation of energy consumption in wireless sensor networks based on TSCH. - Ilmenau. - 18 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Das TSCH MAC-Protokoll wird aufgrund seiner Energieeffizienz, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit im industriellen Bereich verwendet. Der Zweck dieser Arbeit ist hauptsächlich die Untersuchung der Leistung von TSCH beim Energieverbrauch. Wir bauen ein tatsächliches Netzwerk auf OMNeT ++ auf und implementieren verschiedene Protokollebenen basierend auf TSCH im Netzwerk. Notieren Sie den Energieverbrauch jedes Knotens im Netzwerk und beobachten Sie, welche Knoten mehr Energie verbrauchen. Wir verwenden eine Lebensdauer, um den Energieverbrauch von Knoten zu bewerten. Durch Aufzeichnen der Lebensdauer des ersten Knotens und des letzten Knotens im Netzwerk können wir die Lebensdauer des gesamten Netzwerks unter verschiedenen Definitionen ermitteln.



Entwurf und Implementierung eines Künstlichen Neuronalen Netzes zur Zustandsüberwachung elektromechanischer Systeme. - Ilmenau. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Heutzutage besteht eine der Hautaufgaben für die meisten Unternehmen, die Produktion zu optimieren, indem die Kosten für Ausfälle und Außerbetriebsetzung bei der Wartung der Geräte gesenkt werden. Um solche Probleme zu vermeiden, setzen die Unternehmen ein Predictive Maintenance (PM) Überwachungssystem ein, bei dem der aktuelle Gerätezustand mit Hilfe von Sensoren (z.B. Stromsensoren, Ultraschallsensoren, Drucksensoren usw.) in Echtzeit bestimmt wird. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erkennung von Lagerschäden in Elektromotoren, welche eine häufig auftretende Ausfallursache der Motoren sind. Um mögliche Lagerschaden früher vorherzusagen, wird in dieser Arbeit eine Ultraschalluntersuchung des Motors durchgeführt, bei der der Ultraschallsensor auch geringfügige Änderungen des Motorbetriebs aufzeichnen kann. Nach Analyse der berechneten Kennwerte des Motorbetriebs mit und ohne Lagerschaden mittels statistischer Analyse, Fourier-, Wavelet und Kreuzkorrelationsanalyse werden geeignete Parameter für den Vergleich unterschiedlicher Motoren bestimmt. Zur Identifikation von Motoren mit und ohne Lagerschaden wird ein künstliches neuronales Netz (Backpropagation-Netz) eingesetzt und trainiert.



Greubel, Christian;
Evaluierung der Qualität von Kabelverbindungen mittels breitbandiger Pseudorauschkodes. - Ilmenau. - 120 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Für viele technische Anwendungen, etwa in der Robotik, ist die höchst zuverlässige Übertragung von Sensordaten oder schnellen Steuersignalen über drahtgebundene Netzwerke unabdingbar. Daher ist zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit die Messung und Überwachung asymetrischer oder differenzieller Verbindungen hinsichtlich elektrischen Reflektions- und Übertragungseigenschaften von größter Bedeutung. Ziel ist es, Veränderungen von Kabeleigenschaften zu erkennen um darauf reagieren zu können bevor sich das System unerwartet verhält. Die vorliegende Arbeit zeigt verschiedene Konzepte auf um das elektrische Verhalten dieser Kabelverbindungen durch Zeitbereichsmessungen mit m-Sequenz Pseudorauschcode mit geringer Störung der Nutzsignale zu erfassen und im Zeit- aber auch im Frequenzbereich als Streuparameter darzustellen. Der Fokus liegt dabei auf der preiswerten Skalierbarkeit hin zu einer Mehrkanalmessung, die sowohl für asymmetrische als auch differenzielle Testobjekte einsetzbar ist und dem Entwickeln einer Kalibrierungsmethode möglichst geringer Komplexität. Um die Zuverlässigkeit der Messungen sicherzustellen, wurden die verwendeten m-Sequenz Messköpfe auf ihre Langzeitstabilität und Empfindlichkeit gegenüber Umweltparametern untersucht und Kompensationsmaßnahmen ergriffen. Darüber hinaus wurde eines der zuvor erstellten Messkonzepte, basierend auf Hochfrequenzschaltern und Richtkopplern, ausgewählt und als Hardware-Frontend gebaut, welches bezüglich seiner Eigenschaften charakterisiert wurde. Anschließend wurden geeignete Kalibrierungsmethoden untersucht, ausgewählt und hiermit exemplarische Testmessungen zur Evaluierung durchgeführt. Basierend auf den hieraus hervorgegangenen Erkenntnissen wurden Schlussfolgerungen gezogen, wie das System weiter verbessert werden kann.



Da Rosa Zanatta, Mateus; Costa, João Paulo Carvalho Lustosa da; Antreich, Felix; Haardt, Martin; Elger, Gordon; Lopes De Mendon¸ca, Fábio Lúcio; De Sousa, Rafael Timóteo;
Tensor-based framework with model order selection and high accuracy factor decomposition for time-delay estimation in dynamic multipath scenarios. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 8 (2020), S. 174931-174942

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are crucial for applications that demand very accurate positioning. Tensor-based time-delay estimation methods, such as CPD-GEVD, DoA/KRF, and SECSI, combined with the GPS3 L1C signal, are capable of, significantly, mitigating the positioning degradation caused by multipath components. However, even though these schemes require an estimated model order, they assume that the number of multipath components is constant. In GNSS applications, the number of multipath components is time-varying in dynamic scenarios. Thus, in this paper, we propose a tensor-based framework with model order selection and high accuracy factor decomposition for time-delay estimation in dynamic multipath scenarios. Our proposed approach exploits the estimates of the model order for each slice by grouping the data tensor slices into sub-tensors to provide high accuracy factor decomposition. We further enhance the proposed approach by incorporating the tensor-based Multiple Denoising (MuDe).



https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3024597
Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Compensation of motion-induced phase errors and enhancement of Doppler unambiguity in TDM-MIMO systems by model-based estimation. - In: IEEE sensors letters : ISLECD.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2475-1472, Volume 4 (2020), issue 10, 7003504, 4 Seiten

Utilization of multiple input multiple output (MIMO) systems in radar and channel sounding has gained increased attention in recent years. Quite often, time-division multiplexing (TDM) is employed to realize orthogonal waveforms at the transmitter. Apart from its advantages, TDM has two severe drawbacks. First, motion-induced phase variations become indistinguishable from phase migration due to the signal's arrival direction. This is termed angle-Doppler coupling, which causes ambiguities in angle, and Doppler estimation. Second, the unambiguously resolvable Doppler, i.e., the Doppler bandwidth, is reduced. In this letter, a model-based estimation approach will be proposed, which compensates for angle-Doppler coupling, and restores the Doppler bandwidth. A data model for the MIMO observations is derived, which is exploited by a maximum likelihood estimator to infer angle, delay, and Doppler from the observations. The performance of the proposed approach will be testified by simulations.



https://doi.org/10.1109/LSENS.2020.3020700
E-Asim, Fazal-; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin; Cavalcante, Charles C.; Nossek, Josef A.;
Rank-one detector for Kronecker-structured constant modulus constellations. - In: IEEE signal processing letters : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-2361, Bd. 27 (2020), S. 1420-1424

To achieve a reliable communication with short data blocks, we propose a novel decoding strategy for Kronecker-structured constant modulus signals that provides low bit error ratios (BERs) especially in the low energy per bit to noise power spectral density ratio (E_b/N_o). The encoder exploits the fact that any M-PSK constellation can be factorized as Kronecker products of lower or equal order PSK constellation sets. A construction of two types of schemes is first derived. For such Kronecker-structured schemes, a conceptually simple decoding algorithm is proposed, referred to as Kronecker-RoD (rank-one detector). The decoder is based on a rank-one approximation of the "tensorized" received data block, has a built-in noise rejection capability and a smaller implementation complexity than state-of-the-art detectors. Compared with convolutional codes with hard and soft Viterbi decoding, Kronecker-RoD outperforms the latter in BER performance at same spectral efficiency.



https://doi.org/10.1109/LSP.2020.3010133
Schmidt, Leander; Römer, Florian; Böttger, David; Leinenbach, Frank; Straß, Benjamin; Wolter, Bernd; Schricker, Klaus; Seibold, Marc; Bergmann, Jean Pierre; Del Galdo, Giovanni;
Acoustic process monitoring in laser beam welding. - In: Procedia CIRP. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, ISSN 2212-8271, Bd. 94 (2020), S. 763-768

Structure-borne acoustic emission (AE) measurement shows major advantages regarding quality assurance and process control in industrial applications. In this paper, laser beam welding of steel and aluminum was carried out under varying process parameters (welding speed, focal position) in order to provide data by means of structure-borne AE and simultaneously high-speed video recordings. The analysis is based on conventionally (e.g. filtering, autocorrelation, spectrograms) as well as machine learning methods (convolutional neural nets) and showed promising results with respect to the use of structure-borne AE for process monitoring using the example of spatter formation.



https://doi.org/10.1016/j.procir.2020.09.139
Solangi, Ghulam Murtaza ;
Software defined approaches for data center networks. - Ilmenau. - 89 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Datenzentren werden aufgrund der zunehmenden Datengenerierung und Internetnutzer auf der ganzen Welt schnell zu einem festen Bestandteil jedes größeren Unternehmens. Rechenzentrumsnetzwerke sind ein integraler Bestandteil von Rechenzentren. Cloud Computing gewinnt aufgrund seiner zahlreichen Vorteile immer mehr an Bedeutung. Viele Datencenter-Topologien sind vorgeschlagen worden, um diese Herausforderung zu lösen. In der Arbeit werden mehrere Topologien wie Fat Tree, DCell, BCube und Circu-lant Fat Tree diskutiert. Das Routing von Rechenzentren ist für feste große Netzwerke ausgelegt, die typisch für Rechenzentren sind. Die Simulation eines komplexen Systems wie eines Rechenzentrums ist eine schwierige Aufgabe. Es gibt verschiedene Simulatoren, die verwendet wurden, um sowohl physische als auch Cyber-Aspekte eines Rechenzentrums zu modellieren. In der Arbeit werden verschiedene Architekturen wie Monsoon, Portland und VL2 diskutiert, um Licht in die Funktionsweise von Rechenzentrumsnetzwerken zu bringen. Die Crossroads-Architektur, die die Vorteile von SDN ausnutzt, wird ebenfalls diskutiert. Eine Simulation der Netzwerkkapazität des traditionellen Fat-Tree unter Verwendung des Spanning-Tree-Protokolls und des DCell-Netzwerks wird diskutiert. Eine Simulation von BIRD und BATMAN des Fat-Tree-Netzwerks in Bezug auf Netzwerkkapazität und Durchsatz wird ebenfalls diskutiert. Abschließend werden die Vorteile "Software Defined Approaches" für Rechenzentren gegenüber traditionellen Netzwerken diskutiert.



Li, Yihan;
In Kunststoff formschlüssig eingebettete Patch-Antennengruppe für automobile Satellitenkommunikation im Ka-Band. - Ilmenau. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

In absehbarer Zeit werden in PKW eingebaute Mobilfunk-Endgeräte eine Datenverbindung über 5G-Kommunikationsnetze nutzen. Große Datenraten erfordern dafür immer höhere Betriebsfrequenzen. Mit zunehmender Frequenz elektromagnetischer Wellen werden die Probleme jedoch der Abschattung durch Gebäude und Topografie immer ausgeprägter und die berüchtigten Funklöcher in der Netzabdeckung sind unvermeidlich. Um jederzeit und überall eine 5G-Kommunikation in Kraftfahrzeugen zu erreichen, soll die Satellitenkommunikation verwendet werden, um Empfangslücken zu schließen. In dieser Masterarbeit wird eine beispielhafte Realisierung einer Antenne für automobile Satellitenkommunikation im Ka-Band analysiert und die Machbarkeit einer Satellitendirektverbindung als Ergänzung für terrestrische 5G-Anwendungen untersucht. Mit Hilfe der numerischen Vollwellensimulation wurde eine Patch-Antennengruppe im Ka-Band entworfen und optimiert. Anschließend wurde diese Gruppenantenne aus 4 Patches auf einem HF-geeigneten Substrat aufgebaut und ihre Strahlungseigenschaften wurden im Antennenmesslabor aufgenommen. Da die endgültige Anwendung am PKW eine entsprechende Hermetisierung voraussetzt, wurde die Antennenstruktur formschlüssig in Kunststoff eingebettet und erneut in ihrem Abstrahlverhalten gemessen. Um Aussagen über die Sensitivität der erhaltenen Ergebnisse gegenüber fertigungsbedingten Parameterschwankungen zu erhalten, wurden numerische Simulationen mit entsprechenden variierten Dimensionierungen vorgenommen und ausgewertet. In weiteren Simulationen wurde die Strahlschwenkung mit unterschiedlichen Speisephasen in den Arrayelementen untersucht.



Ismer, Markus;
Entwurf und Aufbau eines energieautarken Sensorsystems zur quantitativen Bewertung von LFA-Teststreifen. - Ilmenau. - 121 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

Lateral Flow Assay (LFA)-Teststreifen bilden einen Hauptteil der patientennahen Labordiagnostik. Bemühungen gehen dahin, diese Tests immer unabhängiger von Fachpersonal zu machen. Ein Ansatzpunkt sind Einweg-Tests mit elektronischer Auswertung der Ergebnisse, welche personenunabhängig erfolgen kann. Ein Augenmerk liegt dabei auf der Reduzierung des Schaltungsaufwandes. Ebenso ist eine langlebige und zuverlässige Energieversorgung von Interesse. Mit der immer größer werdenden Popularität von Near Field Communication (NFC) bietet sich die Möglichkeit, beide Anforderungen zu erfüllen. Verwendet man ein Smartphone für die Auswertung der Messdaten, reduziert sich der Schaltungsaufwand. Der Hauptvorteil liegt aber vor allem darin, die Energieversorgung der Schaltung mittels NFC zu realisieren. Durch sogenanntes Energy-Harvesting (EH) ist es möglich, Energie aus dem vom Smartphone erzeugten elektromagnetischen Feld zu beziehen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit kommerziell verfügbaren Schaltkreisen zur Energiegewinnung mittels NFC und dem Einsatz dieser in einem energieautarken Sensorsystem für die quantitative Auswertung von LFA-Teststreifen. Im Rahmen dessen wird zu NFC-Schaltkreisen mit EH-Funktion recherchiert, um mögliche Optionen für das Sensorsystem abzuwägen. Für drei dieser wird eine Messung realisiert, um die übertragbare Leistung mit Smartphones zu charakterisieren. Auf Basis der Daten wird ein Schaltkreis ausgewählt, um ein Verhaltensmodell für die Energieübertragung zu erstellen. Ziel der Arbeit ist es, anschließend auf Grundlage der Erkenntnisse einen Demonstrator aufzubauen, welcher energieautark LFA-Teststreifen vermessen kann. Hierzu wird eine eigene Schaltung entwickelt, um die übertragene Leistung aufzubereiten und die quantitative Bewertung der Streifen vorzunehmen. Voraussetzungen für das Messprinzip, dem mechanischen Aufbau des Demonstrators und der NFC-Bedienung mittels eigener Android-App sind vorangegangene Untersuchungen des IMMS.



Kreismann, Jakob; Kim, Jaewon; Bosch, Martí; Hein, Matthias; Sinzinger, Stefan; Hentschel, Martina;
Super-directional light emission and emission reversal from micro cavity arrays. - In: DPG-Frühjahrstagung (DPG Spring Meeting) of the Condensed Matter Section (SKM) together with the DPG Division Environmental Physics and the Working Groups Accelerator Physics; Equal Opportunities; Energy; Industry and Business; Physics, Modern IT and Artificial Intelligence, Young DPG. - Bad Honnef : Deutsche Physikalische Gesellschaft, (2020), KFM 7.1

A study of multichannel biomedical data streams using machine learning methods with regard to an implementation in embedded systems. - Ilmenau. - 52 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

In den letzten Jahrzehnten hat maschinelles Lernen verschiedene Bereiche der Wissenschaft rasch verändert, indem neue Analysewerkzeuge bereitgestellt wurden, um aus zuvor verfügbaren Daten neue Schlussfolgerungen abzuleiten. Die Suche nach einem geeigneten Klassifikator mit aussagekräftigen Merkmalen für den richtigen Datensatz ist eine der vielen Herausforderungen in diesem sich noch entwickelnden Bereich. Eines der Gebiete, die von Fortschritten beim maschinellen Lernen stark profitieren würde, ist die biomedizintechnische Diagnostik von EKG-Signalen. Diese Arbeit versucht, die Wirksamkeit und Genauigkeit von zwei Klassifikatoren des maschinellen Lernens zu untersuchen, nämlich Artificial Neural Networks (ANN), sowie Support-Vektor-Maschinen (SVM). Außerdem werden verschiedene Merkmalsextraktionsmethoden untersucht, die am Eingang dieser Klassifikatoren einfließen. Dazu gehören einfacher zeitlicher und spektraler Eigenschaften des QRS-Komplexes sowie Merkmale, die aus der WaveletTransformationen dieser EKG-Signale abgeleitet werden könnten. Diese Methoden, die mithilfe von Wolframs Mathematica implementiert werden, sollten auf einen Datensatz angewendet werden. Schließlich wurde bezüglich der beiden Klassifizierungsmethoden eine höhere Genauigkeit von künstlichen neuronalen Netzen demonstriert, jedoch sind diese viel rechenintensiver als Support-Vector-Machinen. Die Genauigkeiten der beiden Klassifikatoren sind in Betracht der Zwecke dieser Studie akzeptabel.



Schieler, Steffen; Schneider, Christian; Andrich, Carsten; Döbereiner, Michael; Luo, Jian; Schwind, Andreas; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
OFDM waveform for distributed radar sensing in automotive scenarios. - In: International journal of microwave and wireless technologies. - Cambridge : Cambridge Univ. Press, ISSN 1759-0795, Bd. 12 (2020), 8, S. 716-722

https://doi.org/10.1017/S1759078720000859
Das, Sanju;
Measurement and modeling of radiated interference in industrial frequency bands for 5G URLLC. - Ilmenau. - 106 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Es wird erwartet, dass 5G Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) eine wichtige Rolle in der industriellen Automatisierung spielt, bei der die hohe Zuverlässigkeit des Kommunikationsnetzwerks von entscheidender Bedeutung ist. Eine industrielle Umgebung kann jedoch verschiedene Arten von Störstrahlungen enthalten, was dazu führen kann, dass der Systemteil mit Bedarf an hoher Zuverlässigkeit nicht mehr korrekt arbeitet. Vor der Anwendung von Netzwerklösungen ist es daher unerlässlich, ein angemessenes Verständnis der verschiedenen Störstrahlungen zu haben, die in einer industriellen Umgebung auftreten können. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Entwicklung eines solchen Verständnisses in dem jeweiligen relevanten Frequenzband. In diesem Zusammenhang haben wir in einer kleinen Fabrik eine Messreihe durchgeführt, die sich insbesondere mit den Emissionen eines Lichtbogenschweißprozesses befasst und eine detaillierte Analyse der Eigenschaften wie Leistung, Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, Leistungsdichtespektrum und zeitliche Parameter der gemessenen Interferenz liefert. Darüber hinaus werden in der Arbeit mehrere state-of-the-art Impulsrauschmodelle untersucht und ihre Leistung bei der Modellierung der Eigenschaften der gemessenen Interferenz bewertet. Ebenfalls wird ein neuartiges Modell vorgeschlagen, bei dem das Ergebnis eine höhere Genauigkeit derWahrscheinlichkeitsdichtefunktion und bessere zeitliche Eigenschaften als die vorhandenen Modelle aufweist. Die beiden wesentlichen Erkenntnisse der Arbeit sind einerseits der Einblick in die Eigenschaften der gemessenen Interferenz sowie die Entwicklung eines neuartigen Modells mit verbesserter Leistung im Vergleich zu den vorhandenen Modellen. Die Ergebnisse der Arbeit können in Simulationen/Emulationen von 5G-Systemen verwendet werden und helfen, die Systemleistung bei industriellen Interferenzen zu untersuchen und zu verbessern.



Kasper, Malte;
Re-Design eines passiven UHF-RFID Tags in einer 28nm Technologie. - Ilmenau. - 99 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

RFID-Systeme sind in der heutigen Zeit sowohl in Forschung als auch in Entwicklung ein entscheidender Entwicklungstreiber. Es werden zunehmend größere Anforderungen an die Chips, genannt Tags, gestellt. Zu diesen Anforderungen gehören vor allem Reichweite, Rechengeschwindigkeit sowie Flächenbedarf. Diese Arbeit beschreibt den Entwurf eines passiven (d. h. ohne zusätzliche Stromversorgung betriebenen) UHF-RFID Tags. Durch die Verwendung einer 28nm CMOS Technologie ist eine minimale Eingangsleistung von -24dBm erzielbar. Somit kann gegenüber anderen, größeren Strukturbreiten die Reichweite deutlich erhöht werden. Der Aufbau des Front-Ends selbst unterteilt sich dabei in verschiedene Blöcke. Hierbei ist die Spannungsversorgung der essentielle Part zur Versorgung der Logik und des Taktgenerators für ebenjene. Ihre Aufgabe ist es, aus dem hochfrequenten Feld, erzeugt vom Reader, eine Gleichspannung zu generieren. Dies ist im vorliegenden Aufbau realisiert durch zwei Low-Drop-out Spannungsregler, die die Spannung von VDD nach VSS aussteuern lassen. Mit einer Spannungsversorgung von differentiell ca. 256mV lässt sich die nachfolgende digitale Logik sicher betreiben. Der 2 MHz Takt führt gleichzeitig dazu, dass diese eine hohe Rechengeschwindigkeit besitzt. Der Demodulator ist das entscheidende Bauteil zur Rückgewinnung der Daten. Er trennt Trägerfrequenz von Nutzsignal. Die Kommunikation zwischen Tag und Reader basiert auf dem Prinzip des leistungslosen Schalters, angesteuert durch die Logik, der das ausgesendete Signal des Readers verstimmt. Mit seinen 149.469 [my]m2 ist der Flächenbedarf des Front-Ends verhältnismäßig gering.



Pandey, Rick;
Robust signal processing of manually acquired single-channel synthetic aperture ultrasound measurement data. - Ilmenau. - 95 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die manuelle Ultraschallprüfung ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren das zur Identifizierung von Fehlern in Bauteilen eingesetzt wird. Sie ist aufgrund ihrer Kompatibilität mit komplexen Probenstrukturen weit verbreitet. Die Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) ist eine Rekonstruktionstechnik, die zur Abbildung des Inneren von Objekten durch Nachbearbeitung von Ultraschallmessungen verwendet wird. Sie wird bei Messungen angewandt, die mit einem Positionierroboter in der Industrie durchgeführt werden. Bei gleicher Verarbeitung händischer Daten treten Artefakte aufgrund unvermeidlicher Probleme auf, die mit manueller Prüfung verbunden sind: variable Prüfdichte, räumliche Spärlichkeit und Versatz bei A-Bildern aufgrund von inkonsistentem Anpressdruck. Tiefe Neuronale Netzwerke (Deep Neural Networks, DNN) werden häufig zur Klassifiezierung von Daten als Vorverabeitung zur Verbesserung der Bildgebung verwendet. Ziel dieser Arbeit ist, die SAFT-Rekonstruktion für manuelle mit 3D SmartInspect, einem vom Fraunhofer Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP entwickeltes Assistenzsystem, gemessene Ultraschalldaten zu verbessern. Als Ergebnis verbesserten wir die SAFT-Ergebnisse im Vergleich zum Stand der Technik durch optimierte Parameterauswahl basierend auf dem Messaufbau. Wir haben ein DNN-Modell entwickelt, mit dem die erfassten Messungen vorverarbeitet werden können, um sie für eine weitere Artefaktreduzierung robust gegenüber messtechnischen Herausforderungen zu machen. Das vorgeschlagene DNN kann räumlich spärliche Scans interpolieren und mögliche Offsets durch variierenden Anpressdruck korrigieren, indem es ein Regressionsproblem im Zeitbereich löst. Es kann den Prüfer bei der Ermittlung der Mindestmessungen helfen, die für Rekonstruktionen mit wenig Artefakten erforderlich sind. Das DNN wird sowohl mit simulierten als auch mit realen Messungen getestet. Die Rekonstruktionen vorverarbeiteter Messungen mittels DNN sowie unbearbeiteter Messungen werden an Hand des Generalized Contrast to Noise Ratio (GCNR) verglichen. Wir verbesserten den GCNR um 12% und 3% für simulierte bzw. Realdaten. Wir konnten unter Verwendung des DNNs auch die Größe und Form der Defekte besser abschätzen. Die vorgeschlagene Strategie und die Verbesserungen können Assistenzsysteme erheblich aufwerten und eine bessere Lokalisierung und Bemessung von Mängeln ermöglichen.



Liu, Shuo;
Design and performance evaluation of LoRa wide area networks for IoT applications. - Ilmenau. - 85 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Diese Arbeit zielt darauf ab, ein auf Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) basierendes System zu entwerfen und zu simulieren, das aus einer unterschiedlichen Anzahl von Sensorknoten besteht, die über ein bestimmtes geografisches Gebiet verteilt sind, mehreren Gateways in verschiedenen Internet of Things (IoT) Anwendungsszenarien. Die Simulation des Long Range (LoRa) Netzwerks basiert auf den beiden vorhandenen LoRaWAN-Simulatoren d. h. Framework für LoRa (FLoRa) und LoRa-Simulator (LoRaSim) und MATLAB. Zusätzlich werden die praktischen Experimente des LoRaWAN-Netzwerks auf dem Campus der Technische Universität Ilmenau entwickelt. Die Messergebnisse über das Message Queue Telemetry Transfer (MQTT) Protokoll werden in der Cloud (d. h. MQTT-Broker) publiziert und vom MQTT-Broker über Mobiltelefone, PCs, Laptops usw. abonniert.



Rashidifar, Ali;
Antenna design optimization for elay-based wideband DoA estimation. - Ilmenau. - 75 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die Nachfrage nach Datenraten in der drahtlosen Kommunikation steigt rapide an, und es müssen Arrays mit einer hohen Anzahl von Elementen verwendet werden. Wenn die Anzahl der Elemente zunimmt, wird die Strahlbreite des Arrays immer schmaler und schließlich kann ein kleiner Bereich im Raum abgedeckt werden. Daher muss das Array bei einem sich bewegenden Ziel die Bewegung verfolgen und gleichzeitig den Hauptstrahl in Richtung des Ziels verändern. Eine der größten Herausforderungen ist die Abschätzung der Einfallsrichtung (DoA) eines auftreffenden Signals mit hoher Bandbreite (BW). Die vorhandenen DoA-Algorithmen funktionieren sehr gut für schmalbandige Szenarien, doch wenn die BW des Signals ansteigt, beginnen sich die meisten Algorithmen deutlich zu verschlechtern. Um dies zu kompensieren, ist entweder intensive Berechnung oder komplexe Hardware erforderlich. In dieser Arbeit wird eine neue Architektur vorgeschlagen, um die breitbandige DoA-Schätzung im Vergleich zu den bestehenden Lösungen effizient durchzuführen. In dem vorgeschlagenen Modell wird die Hauptantennengruppe in zwei Einheiten unterteilt: 1) Strahlformungseinheit (BF-U) und Ankunftsrichtungseinheit (DoA-U). Der Zweck der DoA-U ist es, die DoA des auftreffenden Signals zu schätzen, und die BF-U dient zum Senden und Empfangen von Daten. Die BF-U befindet sich im Zentrum und die Elemente der DoA-U sind Orte um sie herum. Während der DoA-Schätzung ist der BF-U inaktiv. Um die DoA zu schätzen, werden Zeitbereichsmerkmale des Signals ausgenutzt. Die Spitze des auftreffenden Signals wird bei jedem Element der DoA-U geschätzt, und dann werden die Verzögerungen zwischen ihnen geschätzt. Schließlich wird mit den Verzögerungen die DoA des Signals geschätzt. Außerdem haben die Elemente in der DoA-U separate HF-Ketten und arbeiten nicht als Array. Es ist erwünscht, dass das Ziel innerhalb der minimalen Half Power Beam Width (HPBW) des Beamforming (BF)-Arrays platziert wird, daher wird die maximal akzeptable Variation des Schätzfehlers durch die Grenzen der minimalen HPBW festgelegt. Insofern die beiden Einheiten getrennt sind, können in jeder Einheit verschiedene Antennentypen verwendet werden. Um den Effekt der Antenne bei der DoA-Schätzung zu reduzieren, müssen die Antennenelemente in der DoA-U außerdem einige Eigenschaften aufweisen. Die beiden wichtigsten Anforderungen sind, eine nicht-dispersive Impulsantwort (IR) im Winkelbereich und ein konstantes Strahlungsdiagramm innerhalb des Betriebs-BW zu haben. Basierend auf der Studie und den Simulationsergebnissen erfüllt die Rectangular Dielectric Resonator Antenna (DRA) alle Anforderungen. Darüber hinaus zeigen die Simulationsergebnisse, dass die vorgeschlagene Architektur für die DoA-Abschätzung verwendet werden kann. Außerdem können hohe Hardware-Komplexität und intensive Berechnungen vermieden werden. Für die Peak-Erkennung ist jedoch eine hohe Abtastfrequenz erforderlich. Schließlich ist zu beobachten, dass nur 4 Elemente in der DoA-U ausreichen, um die DoA für ein relativ großes Array abzuschätzen.



Smeenk, Carsten;
Genauigkeit der autonomen UWB-Lokalisierung in realistischen Szenarien. - Ilmenau. - 105 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die autonome Lokalisierung und Navigation von Servicerobotern erfordert eine zuverlässige und präzise Umgebungswahrnehmung. Die gängigen optischen Sensoren, die bisher bei Servicerobotern eingesetzt werden, weisen einige Schwächen in der Erkennung von Hindernissen auf. Zur Kompensation dieser Schwächen wird der kombinierte Einsatz mit Ultrabreitband (UWB)-Sensoren erforscht. Ziel dieser Masterarbeit ist es, die Leistungsfähigkeit der UWB-Radarsensorik zur Umgebungswahrnehmung in realistischen Szenarien zu untersuchen. Dazu wird ein vollpolarimetrisches UWB-Radarsystem in einen Serviceroboter integriert. Mit diesem werden verschiedene Testobjekte, wie Kleiderständer, Glasscheiben und absteigende Treppen aus der Bewegung heraus gemessen. Um präzise und zuverlässige Informationen über die Umgebung aus den Messdaten zu gewinnen, wird eine Signalverarbeitungskette konzipiert und implementiert. Diese besteht aus Algorithmen zur Vorverarbeitung und zur Analyse der Messdaten. Zur Aufbereitung der Messdaten werden mit Kalibriermessungen Filter entworfen, mit denen die deformierte Impulsform der Echosignale korrigiert wird. Des Weiteren werden Methoden der Hintergrundsubtraktion angewandt, um Signalanteile, die durch Antennenüberkoppeln verursacht werden, zu eliminieren. Um diesbezüglich bei statischen Szenarien ein Verrauschen der Messdaten zu verhindern, wird die Bewegungsintensität analysiert und die exponentielle Mittelung fortlaufend angepasst. Bei der Analyse der Messdaten spielt die Objekterkennung eine entscheidende Rolle. Es werden die automatisierten Methoden zur Objekterkennung CA-CFAR, CFAR-OS und SOCA-CFAR untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen. In Szenarien mit mehreren Echosignalen tritt der sogenannte Maskierungseffekt auf, der genauer untersucht wird. Anhand der Messdaten wird die Zuverlässigkeit dieser Methoden mit Operationscharakteristik (ROC-Kurven) bewertet. Zudem werden kurzzeitige Beobachtungsverluste kompensiert, indem die erkannten Objekte mit dem rechengünstigen Kalmanfilter verfolgt werden. Bei mehreren erkannten Objekten in einer Messung, können diese auf Grundlage der Methode des nächsten Nachbarn einander zugeordnet werden. Anschließend werden die verfolgten Echosignale der Testobjekte anhand der vollpolarimetrisch gemessenen Streumatrix analysiert. Auf Grundlage dessen wird eine Abschätzung über eine mögliche Objektklassifizierung und Objektidentifizierung getätigt.



Balabozov, Iosko; Tomov, Dragoslav; Yatchev, Ivan; Hadzhiev, Ivan; Brauer, Hartmut;
Experimental study of the influence of some parameters on the characteristics of hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/SIELA49118.2020.9167093
Hampel, Jakob;
Echtzeitanalyse und -bewertung erfasster Signale aus Messungen zeitaufgelöster Fluoreszenz unter Verwendung programmierbarer Logikbausteine bzw. Mikrocontroller. - Ilmenau. - 42 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

In Messaufbauten zur Aufnahme und Auswertung von Messdaten aus zeitaufgelösten Fluoreszenzmessungen kommen häufig Funktionsgeneratoren und Oszilloskope zum Einsatz. Diese Geräte sind jedoch aufgrund ihrer beträchtlichen Größe und ihrer hohen Kosten für portable Messsysteme kaum geeignet. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist die Erstellung des Digitalteiles für ein Messsystem zur Auswertung solcher Messdaten unter Verwendung kostengünstigerer und kompakterer Geräte. Dazu wurde ein Mikrocontoller mit programmierbarer Logik verwendet, um ein digitales Aufnahme- und Auswertungssystem für solche zeitaufgelösten Fluoreszenzmessungen zu entwerfen und implementieren. Das System ist in der Lage, einzelne Photonen zu zählen und ist dadurch besonders für geringste Lichtintensitäten geeignet.



Jovanoska, Snezhana;
Localisation and tracking of people using distributed UWB sensors. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2020. - 1 Online-Ressource (xxx,180 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2020

In vielen Überwachungs- und Rettungsszenarien ist die Lokalisierung und Verfolgung von Personen in Innenräumen auf nichtkooperative Weise erforderlich. Für die Erkennung von Objekten durch Wände in kurzer bis mittlerer Entfernung, ist die Ultrabreitband (UWB) Radartechnologie aufgrund ihrer hohen zeitlichen Auflösung und Durchdringungsfähigkeit Erfolg versprechend. In dieser Arbeit wird ein Prozess vorgestellt, mit dem Personen in Innenräumen mittels UWB-Sensoren lokalisiert werden können. Er umfasst neben der Erfassung von Messdaten, Abstandschätzungen und dem Erkennen von Mehrfachzielen auch deren Ortung und Verfolgung. Aufgrund der schwachen Reflektion von Personen im Vergleich zum Rest der Umgebung, wird zur Personenerkennung zuerst eine Hintergrundsubtraktionsmethode verwendet. Danach wird eine konstante Falschalarmrate Methode zur Detektion und Abstandschätzung von Personen angewendet. Für Mehrfachziellokalisierung mit einem UWB-Sensor wird eine Assoziationsmethode entwickelt, um die Schätzungen des Zielabstandes den richtigen Zielen zuzuordnen. In Szenarien mit mehreren Zielen kann es vorkommen, dass ein näher zum Sensor positioniertes Ziel ein anderes abschattet. Ein Konzept für ein verteiltes UWB-Sensornetzwerk wird vorgestellt, in dem sich das Sichtfeld des Systems durch die Verwendung mehrerer Sensoren mit unterschiedlichen Blickfeldern erweitert lässt. Hierbei wurde ein Prototyp entwickelt, der durch Fusion von Sensordaten die Verfolgung von Mehrfachzielen in Echtzeit ermöglicht. Dabei spielen insbesondere auch Synchronisierungs- und Kooperationsaspekte eine entscheidende Rolle. Sensordaten können durch Zeitversatz und systematische Fehler gestört sein. Falschmessungen und Rauschen in den Messungen beeinflussen die Genauigkeit der Schätzergebnisse. Weitere Erkenntnisse über die Zielzustände können durch die Nutzung zeitlicher Informationen gewonnen werden. Ein Mehrfachzielverfolgungssystem wird auf der Grundlage des Wahrscheinlichkeitshypothesenfilters (Probability Hypothesis Density Filter) entwickelt, und die Unterschiede in der Systemleistung werden bezüglich der von den Sensoren ausgegebene Informationen, d.h. die Fusion von Ortungsinformationen und die Fusion von Abstandsinformationen, untersucht. Die Information, dass ein Ziel detektiert werden sollte, wenn es aufgrund von Abschattungen durch andere Ziele im Szenario nicht erkannt wurde, wird als dynamische Überdeckungswahrscheinlichkeit beschrieben. Die dynamische Überdeckungswahrscheinlichkeit wird in das Verfolgungssystem integriert, wodurch weniger Sensoren verwendet werden können, während gleichzeitig die Performanz des Schätzers in diesem Szenario verbessert wird. Bei der Methodenauswahl und -entwicklung wurde die Anforderung einer Echtzeitanwendung bei unbekannten Szenarien berücksichtigt. Jeder untersuchte Aspekt der Mehrpersonenlokalisierung wurde im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe von Simulationen und Messungen in einer realistischen Umgebung mit UWB Sensoren verifiziert.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000116
Bauer, Julia; Andrich, Carsten; Döbereiner, Michael; Schieler, Steffen; Myint, James; Ihlow, Alexander; Schneider, Christian; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
Measurement campaign with synchronized distributed receivers and mobile emitter at 3.75 GHz in urban scenarios. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/VTC2020-Spring48590.2020.9128562
Wang, Wenxin;
Design of uncorrelated compact distributed antenna sub-arrays for automotive satellite navigation. - Ilmenau. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) sind wichtig für sicherheitsrelevante Anwendungen wie automatisiertes Fahren, Manövrieren und Transportieren. GNSS-Empfänger sind jedoch aufgrund der geringen Leistung von Satellitensignalen anfällig für Signalstörungen. Um ihre Robustheit gegen Bedrohungen wie Störsender, Spoofer oder auch Mehrwegeausbreitung zu verbessern, wird ein Empfangs-Antennenarray aufgrund seiner Fähigkeit zur Strahl- und Nullstellenschwenkung vorgeschlagen, was jedoch häufig zu große Antennenflächen für normale Kraftfahrzeuge bedeutet. Daher wird ein verteiltes Antennenarray eingeführt, bei dem die Gesamtzahl der Elemente in zwei Subarrays aufgeteilt wird, die jeweils klein genug sind, um die Installation bei kleinen Grundflächen in entfernten Karosserieteilen eines typischen Personenkraftwagens zu ermöglichen. Wenn der Abstand zwischen Subarrays viel mehr als die halbe Wellenlänge erreicht, erscheinen grating lobes, die identische Kopien der Hauptkeule sind, im Fernfeld-Richtdiagramm des Arrays und verursachen Mehrdeutigkeiten bei der Schätzung der Ankunftsrichtung (DOA). Es wurde nachgewiesen, dass eine orthogonale Anordnung von zwei linearen Unterarrays mit jeweils einem Abstand zwischen den Elementen von einer halben Wellenlänge dieses Problem weitgehend löst. Um die Integration in ein Auto weiter zu erleichtern, werden kompakte Unterarrays mit einem verringerten Abstand zwischen den Elementen von einer Viertelwellenlänge verwendet, was jedoch zu einer gegenseitigen Kopplung zwischen benachbarten Elementen führt, und deren Strahlungseigenschaften beeinträchtigt. In dieser Arbeit wird eine inhomogene verteilte Anordnung von 2 Subarrays mit jeweils 3 Elementen vorgeschlagen und anschließend mit Hilfe elektromagnetischer Vollwellensimulationen entworfen. Der Einfluss der gegenseitigen Kopplung wird verringert, indem die Arrays mit bestimmten Grundmoden oder Eigenmoden gespeist werden. Diese erzeugen entkoppelte Richtdiagramme, die zueinander orthogonal sind. Eine detaillierte Bewertung der simulierten Eigenschaften der Arrays sowie ihrer entsprechenden Keulenorthogonalität wird numerisch und grafisch veranschaulicht.



Worm, Robert Julius;
Studies of the temperature-phase-stability of cascaded mm-wave radar systems. - Ilmenau. - 62 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Fahrassistenzsysteme im Automobilbereich überwachen die Fahrzeugumgebung unter Verwendung frequenzmodulierter radio detection and ranging (Radar) Sensoren. Höhere Anforderungen an die Auflösungsfähigkeit haben zur Entwicklung von Systemen mehrerer simultan betriebener Transceiver auf einer Platine geführt. Um die Synchronität innerhalb kaskadierter Auswerteschaltungen zu gewährleisten, wird das Signal eines Referenzoszillators an alle Transceiver verteilt. Die Leistungsfähigkeit und Detektionsfähigkeit werden jedoch durch Temperaturdriften eingeschränkt. Um der thermisch bedingten Verschlechterung des Systemverhaltens entgegenzuwirken, musste eine Methode entwickelt werden, die sich für eine Anwendung in der Serienproduktion eignet. In einer Absorberkammer mit einem Referenzobjekt wurden Messungen bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt und die Abweichungen von Signalamplitude und -phase gemessen. Die Ergebnisse wurden analytisch approximiert. In der Arbeit wird eine spezielle Kalibriermethode präsentiert, mit der die Kohärenz zwischen den Sensoren auch bei Temperaturwechseln aufrechterhalten werden kann. Diese Methode wurde mit mehreren Sensoren getestet. Die erhaltenen Messungen werden in Bezug auf Restfehler und Kontinuität über dem Temperaturbereich bewertet. Aufbauend auf den Messergebnissen wird ein verbessertes Kalibrierverfahren vorgestellt, mit dem die Funktion und Genauigkeit der Radarmessungen mit dem betrachteten aus Einzelsystemen zusammengesetzten Sensor über den gesamten Automotive-Temperaturbereich aufrechterhalten werden können.



Herath, Vimukthi;
Analysis and modeling of transitions in the V2I radio channel for urban scenarios. - Ilmenau. - 92 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

Modellierung des V2I-Kanals ist eine Herausforderung, da sich die Umgebung ständig ändert. Dies ist auf die sich ständig ändernde Verfügbarkeit von Hindernissen, die sich auf dem Weg zwischen der Mobilstation und der Basisstation befinden, zurückzuführen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Anwendung eines bereits entwickelten Modells. Das Modell ist eine Anpassung eines aktuellen Transition-Modells und wurde bisher zur Beschreibung von Übergängen in einem V2I-Szenario bei einer Mittenfrequenz von 2,53 GHz verwendet. Ziel ist es, das Modell an neue Messdaten anzupassen, die in ähnlichen V2I-Umgebungen bei einer Mittenfrequenz von 3,75 GHz aufgenommen wurden. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Übergänge von Empfangsleistung für verschiedene Polarisationen. Zusätzlich werden die Statistiken sowie der Power-Delay-Profil (PDP) als auch der Doppler-Power-Spektrum (DPS) untersucht. Es lohnt sich zu erwähnen, dass die angestellte Beobachtungen bezüglich den Ergebnissen dieser Statistiken, unterschiedliche Lösungen zur Aufgabe von Extrahieren der Übergangszonen geliefert haben.



Systementwurf eines ISFETs mit Sensor-Frontend zur Kompensation von Trapped Charges und Drift in einer 350nm Standard-CMOS-Technologie für den Einsatz als integrierten pH-Sensor. - Ilmenau. - 126 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Ionensensitive Feldeffekt-Transistoren (ISFETs) lassen sich in Standard-CMOS-Technologien kosteneffizient als integrierte Sensoren realisieren. Allerdings leiden sie unter mehreren Problemen, die die Funktionsfähigkeit einschränken. Durch den Aufbau als Floating-Gate-Transistor wird das Eingangssignal des ISFETs abgeschwächt. Außerdem führen gefangene Ladungsträger und Drift zu statischen und dynamischen Schwankungen der Schwellspannung, die durch den Sensor kompensiert werden müssen. In dieser Arbeit wird ein ISFET-basierter pH-Sensor in einer 350nm-CMOS-Technologie konzipiert. Dabei wird ein zweistufiges Verfahren zur Kompensation eingesetzt, dass aus Lösungen nach dem Stand der Technik ausgewählt wurde. Durch bidirektionales Fowler-Nordheim-Tunneln können reproduzierbare Schwellspannungen auf den ISFETs programmiert und statische Fehler aufgehoben werden. Dynamische Schwankungen werden durch individuelle Anpassung der Source-Spannung feinkorrigiert. Das Konzept wird in einer Teststruktur implementiert, die zur Charakterisierung der Fehler und zur Auswahl der bestgeeigneten Transistoren für einen vollintegrierten Sensor-Chip dient.



Zirwas, Wolfgang; Michalopoulos, Diomidis S.; Vilas Boas, Brenda; Haardt, Martin;
Highly accurate multipath component delay estimation. - In: WSA 2020. - Berlin : VDE VERLAG, (2020), S. 272-277

Hasler, Martin;
Konzeption und Entwicklung eines akademischen Magnetschwebelager-Versuchsmodells für eine zweidimensionale Positionsregelung. - Ilmenau. - 85 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Das Magnetlager als spezielle Form der verschiedenen Arten von Lagern erfreut sich nach aktuellem Stand der Technik durch die Vielzahl an sich bietenden Vorteilen großer Beliebtheit. Diese Lagerart beherbergt jedoch einen hohen technischen Entwicklungsaufwand in sich. Noch immer bietet das Thema viel wissenschaftlichen Freiraum zur Optimierung sowohl der Regelung, aber auch zur Verringerung von Kosten und Bauraum. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Forschungsmodells für eine zweidimensionale magnetische Schwebelagerung, um vorwiegend akademische, aber auch wissenschaftliche Betrachtungen vornehmen zu können. Ziel ist hierbei die Entwicklung eines entsprechenden Versuchsaufbaus, der mit geeigneter elektronischer Beschaltung, sowie einer per Mikrocontroller implementierten Regelung ausgestattet ist. Aufgrund der Komplexität eines solchen Systems müssen diverse wissenschaftliche Teilbereiche kombiniert werden. So sind hier die Gebiete der Regelungstechnik, Mikrocontrollertechnik, Elektronische Schaltungstechnik und letztlich auch Grundbetrachtungen des Magnetismus zu vereinen. Mittels Simulationen und theoretischen Recherchen wird zunächst ein Konzept aufgestellt, das anschließend stufenweise praktisch umgesetzt wird. Für den Aspekt der akademischen Nutzung wird auf einen flexiblen Aufbau geachtet, um zukünftige Anpassungen und Erweiterungen zu ermöglichen.



Abdollahi, Shekoufeh; Chamaani, Somayyeh; Sachs, Jürgen;
Time-domain reflectometry for measuring scattering parameters: comparison of M-sequence device and step-generator TDR. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135863
Prokhorova, Alexandra; Ley, Sebastian; Fiser, Ondrej; Vrba, Jan; Sachs, Jürgen; Helbig, Marko;
Temperature dependent dielectric properties of tissue mimicking phantom material in the microwave frequency range. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 4 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135466
Schieler, Steffen; Döbereiner, Michael; Thomä, Reiner; Schneider, Christian; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni;
Performance of OFDMA resource scheduling in joint mobile radio and radar networks. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135864
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Landmann, Markus; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multi-band characterization of propagation in industry scenarios. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135630
Ley, Sebastian; Faenger, Bernd; Sachs, Jürgen; Hilger, Ingrid; Helbig, Marko;
Investigation of influences on the detectability of magnetic nanoparticles by means of microwaves for biomedical applications. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 4 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135345
Hasnain, Syed N.; Stephan, Ralf; Brachvogel, Marius; Meurer, Michael; Hein, Matthias;
Interference mitigation for robust automotive satellite navigation achieved with compact distributed antenna sub-arrays. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135721
Hassan, Nina; Thomä, Reiner; Matolak, David W.;
In-stationary tapped delay line channel modeling and simulation. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135571
Asghar, Muhammad Ehtisham; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Experimental determination of the total radiated power of automotive antennas in the installed state. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135647
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Landmann, Markus; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Characterization of the propagation channel in conference room scenario at 190 GHz. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135404
Schwind, Andreas; Hofmann, Willi; Stephan, Ralf; Thomä, Reiner; Hein, Matthias;
Bi-static nearfield calibration for RCS measurements in the C-V2X frequency range. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135674
Hofmann, Willi; Schwind, Andreas; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Advanced calibration method for accurate microwave absorber reflectivity measurements at oblique illumination angles. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135336
Berlt, Philipp; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Accurate 3D phase recovery of automotive antennas through LTE power measurements on a cylindrical surface. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135443
Zea Vintimilla, Renato; Brochloß-Getner, Ramona; Lorenz, Mario; Landmann, Markus; Rügamerz, Alexander; Del Galdo, Giovanni;
3D calibration of an over-the-air testbed for GNSS CRPA antenna testing. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EuCAP48036.2020.9135937
Liang, Lei;
Efficient beam tracking methold for mobile millimeter wave communication system. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Millimeterwellenbänder (mmWave) werden als eine attraktive Lösung für den Verbindungen mit hoher Datenrate in zukünftigen drahtlosen 5G-Netzwerken angesehen.Genaue Kanalzustandsinformationen (CSI) sind erforderlich, um eine perfekte Strahlausrichtung zu erreichen. CSI-Schätzmethoden in mmWave-Systemen erfordern jedoch einen großen Schulungsaufwand. Als die Lösung werden Strahlverfolgungsverfahren vorgeschlagen. Ich überprüfe zuerst die Strahlverfolgung mit erweitertem Kalman-Filter (EKF), bei der nur ein Strahlpaar erforderlich ist, um einen einzelnen Pfad in der analogen Strahlformungsarchitektur zu verfolgen, und erweitere dann die Methode auf Mehrweg. Berücksichtigen Sie außerdem die sich schnell ändernde Umgebung im mmWave-System. Ich schlug eine EKF-Strahlverfolgung vor, die auf einem neuen Zustandsraummodell basiert. Darüber hinaus wird eine robuste Strahlformung am Transceiver vorgeschlagen, um die Strahlausrichtung sicherzustellen. Die Ergebnisse zeigen, dass das vorgeschlagene Verfahren die Verfolgungsleistung verbessern und die gültige Verfolgungsdauer verlängern kann.



Nawaz, Faiq;
Investigation of the audio transmission latency in the environment of an auditory augmented reality. - Ilmenau. - 45 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Das Hauptziel von Augmented Reality (AR) besteht darin, die physische und die virtuelle Umgebung in einem gemeinsamen Raum zusammenzuführen. Um diese Illusion aufrechtzuerhalten, ist eine zeitliche Konstanz erforderlich, obwohl sich die Position des Hörers und die Ausrichtung des Kopfes ändern. Der Grund für Fehler ist die Latenz, das heißt die Verzögerung zwischen der Änderung der Position des Hörers und der Änderung der Audioantwort, die die zeitliche Konsistenz bricht. Bei Kopfhörern mit Tracking-Sensoren wird in der Regel auf die zeitliche Konsistenz geachtet. In der vorliegenden Masterarbeit werden verschiedene Methoden, Implementierungen und Aufbauumgebungen vorgestellt, um die AudioLatenz durch Auditory Augmented Reality (AAR) zu messen. Die Simulation erfolgt in zwei Segmenten, Rendering und Übertragung. Der Rendering-Teil wird mit einer Python-basierten Anwendung ausgeführt, der PyBinSim und die Übertragung wird mit dem MATLAB-Simulator ausgeführt. Der Rendervorgang hängt von der Größe des Audiopakets und der Systemverarbeitungsfähigkeit ab. Die Ergebnisse zeigen, dass es bevorzugt wird, kleine Audiopakete mit ultraschnellen Prozessoren zu verwenden, um das Rendern in Echtzeit durchzuführen. Zusätzliche Verzögerung wird durch verwendete Übertragungsmedien eingeführt. Audiokabel und Bluetooth (BT) -Technologie sorgen für eine qualitative hochwertige Audioübertragung. Der Effekt der Latenz bei der Verwendung von Audiokabeln ist im Vergleich zu drahtlosen Technologien viel geringer. Dies liegt daran, dass drahtlose Technologien einige zusätzliche Prozesse zur Übertragung von Audiodaten ausführen. Außerdem wird bemerkt, dass die BT-Latenz auch aufgrund von Hardwareeinschränkungen beeinträchtigt wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gesamtlatenz durch AAR von einer Reihe von Faktoren abhängt, wie z. B. der Puffergröße, der Systemverarbeitungsfähigkeit und der Kompatibilität der Audiotreiber und der Übertragungsmedien. Grundsätzlich funktioniert die vorgeschlagene Methode mit einigen Einschränkungen der BT-Hardware angemessen. Diese Arbeit kann weiter verbessert werden, indem die neueste Hardware verwendet wird, die die neueste Version von BT unterstützt und damit arbeitet.



Almeida, André L. F.; Haardt, Martin; Cavalcante, Charles C.; Nossek, Josef A.;
Multi-linear encoding and decoding for MIMO systems. - In: 2020 IEEE 11th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : June 8-11, 2020, Hangzhou, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/SAM48682.2020.9104276
Zhou, Chengwei; Gu, Yujie; Shi, Zhiguo; Haardt, Martin;
Direction-of-arrival estimation for coprime arrays via coarray correlation reconstruction: a one-bit perspective. - In: 2020 IEEE 11th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : June 8-11, 2020, Hangzhou, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2020), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/SAM48682.2020.9104377
Gherekhloo, Sepideh; Ardah, Khaled; Haardt, Martin;
Hybrid beamforming design for downlink MU-MIMO-OFDM millimeter-wave systems. - In: 2020 IEEE 11th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : June 8-11, 2020, Hangzhou, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/SAM48682.2020.9104405
Rakhimov, Damir; Deram, Sai Pavan; Sokal, Bruno; Naskovska, Kristina; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin;
Iterative tensor receiver for MIMO-GFDM systems. - In: 2020 IEEE 11th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : June 8-11, 2020, Hangzhou, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2020), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/SAM48682.2020.9104330
Jesani, Mukti;
Verication of relevant trac scenarios with an automotive radar test system. - Ilmenau. - 64 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

KFZ-Radarsensoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Einführung des automatisierten und vernetzten Fahrens. Es ist notwendig, deren funktionelle Leistungsfähigkeit im Einbauzustand unter vollständig realistischen Bedingungen zu bewerten. Reale Testfahrten sind aktuell ein Standardweg zur Überprüfung und Bewertung von Radarsensoren. Dieser Ansatz eröffnet das höchste Maß an Realitätsnähe, benötigt aber enorme Ressourcen in Bezug auf Zeit, Kosten und Aufwand. Außerdem ist dieser Ansatz nicht ausreichend reproduzierbar und kontrollierbar. Alternativ kann man mit Closed-Loop-Computersimulationen diese Beschränkungen überwinden, aber dann fehlt es an realitätskonformen Testumgebungen. In dieser Arbeit wird ein Gesamtansatz aus Over-the-Air Hardware-in-the-Loop (OTA/HIL) Testsystemen betrachtet, mit dem die Leistungsfähigkeit im Einbauzustand eines KFZ-Radars in einer virtuellen elektromagnetischen Umgebung geprüft wird. Das entwickelte Messsystem besteht aus einer Echtzeit-Simulationsumgebung für Verkehrsszenarien in Kombination mit Radarzielsimulatoren, die über Beleuchtungsantennen das 77 GHz Radar stimulieren. In der vorgelegten Arbeit werden drei relevante Verkehrsszenarien in das Testsystem implementiert und an einem installierten Radar überprüft. Die wesentlichen Radarsignalparameter Zielabstand, Rückstreuquerschnitt und Zielrichtung werden stimuliert und während der virtuellen Testfahrt fortlaufend gemessen. Die Szenarien werden auf der Basis berechneter Daten aus numerischen Simulationen abgeleitet, um die Emulationsmöglichkeiten des Messsystems und dessen Beschränkungen zu ermitteln. Zusätzlich werden Daten aus realen Messfahrten auf einem Testgelände zur exakten Ausgestaltung der virtuellen Szenarien benutzt, um die vom Testradar erreichte Genauigkeit und Wiederholbarkeit zu bestimmen. Erste Messungen lieferten vielversprechende Ergebnisse. Die erhaltenen Resultate werden diskutiert und analysiert. Messfehler werden analysiert und Ansätze zur Verbesserung vorgeschlagen.



Stehr, Uwe; Centeno, L.F.; Ni, Yuliana; Jacobs, Heiko O.; Hein, Matthias;
RF properties of stretchable transmission line structures. - In: 2020 German Microwave Conference : March 9-11, 2020, Cottbus, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2020), S. 272-275

https://ieeexplore.ieee.org/document/9080242
Mostafa, Mohamed H.; Chamaani, Somayyeh; Sachs, Jürgen;
Singular spectrum analysis-based algorithm for vitality monitoring using M-sequence UWB sensor. - In: IEEE sensors journal. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-1748, Bd. 20 (2020), 9, S. 4787-4802

https://doi.org/10.1109/JSEN.2019.2962721
Grundhöfer, Lars; Gewies, Stefan; Hehenkamp, Niklas; Del Galdo, Giovanni;
Redesigned waveforms in the maritime medium frequency bands. - In: 2020 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium (PLANS). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2020), S. 827-831

https://doi.org/10.1109/PLANS46316.2020.9110174
Udeh, Paschal Chigozie;
Detection and mitigation of an abnormal traffic behavior in software defined networking. - Ilmenau. - 82 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Das exponentielle Wachstum von Online-Dienstleistungen sowie die Menge der Daten, die über das Internet übertragen werden, erforderten einen Wechsel von der Nutzung traditioneller Netzwerke zu einer Form von Netzwerk, die sich an die aktuellen Anforderungen der Nutzer anpassen kann. So sind zum Beispliel Qualität der Dienstleistung, Geschwindigkeit der Paketzustellung und hohe Netzwerkeffizienz sind einige Grundbedurfnisse, die von jedem Nutzer benötigt werden, aber die traditionellen Netze erfüllen diese grundlegenden Anforderungen nicht, da sie mit der sich ständig weiterentwickelnden Technologie nicht Schritt halten können. Aufgrund seiner Architektur, 'Software Defined Networking' bietet eine Lösung für diese Probleme. Die Architektur bringt Flexibilität in Bezug auf die Art und Weise mit sich, wie wesentliche Netzwerkfunktionalitäten auf offene und programmierbare Weise einbezogen werden. Diese Form der Architektur führt jedoch auch zu verschiedenen Sicherheitsprobleme , eine davon ist der 'Distributed Denial of Service attack'. Diese Arbeit betrachtet daher einen Ansatz zur Erkennung verschiedener Abweichungen im Zusammenhang mit dem 'Distributed Denial of Service attack', die im Netzwerk auftreten können. Der wichtige Baustein für die Angriffserkennung besteht aus einem Intrusion Detection System (SNORT), das zur Erkennung des Angriffs benutzt wird, und einem Controller (Ryu), der nach der Erkennung des Angriffs Sperrbefehle an Weiterleitungsgeräte sendet. Aus der Simulation und den Ergebnissen der Arbeit geht hervor, dass verschiedene Formen von Angriffen in sehr kurzer Zeit erkannt und abgemildert werden können, was auch die Netzwerkressourcen von Verbrauchung verhindert.



Akbarpour, Alireza; Chamaani, Somayyeh; Sachs, Jürgen; Del Galdo, Giovanni;
Clutter removal of near-field UWB SAR imaging for pipeline penetrating radar. - In: IEEE journal of selected topics in applied earth observations and remote sensing. - New York, NY : IEEE, Bd. 13 (2020), S. 1527-1539

https://doi.org/10.1109/JSTARS.2020.2983891
Pérez, Eduardo; Kirchhof, Jan; Semper, Sebastian; Krieg, Fabian; Römer, Florian;
Cramér-Rao bounds for flaw localization in subsampled multistatic multichannel ultrasound NDT data. - In: 2020 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 4-8, 2020, Centre de Convencions Internacional de Barcelona (CCIB), Barcelona, Spain.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, (2020), S. 4960-4964

https://doi.org/10.1109/ICASSP40776.2020.9053523
Ardah, Khaled; Sokal, Bruno; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin;
Compressed sensing based channel estimation and open-loop training design for hybrid analog-digital massive MIMO systems. - In: 2020 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 4-8, 2020, Centre de Convencions Internacional de Barcelona (CCIB), Barcelona, Spain.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, (2020), S. 4597-4601

https://doi.org/10.1109/ICASSP40776.2020.9054443
Khamidullina, Liana; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin;
Multilinear generalized singular value decomposition (ML-GSVD) with application to coordinated beamforming in multi-user MIMO systems. - In: 2020 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 4-8, 2020, Centre de Convencions Internacional de Barcelona (CCIB), Barcelona, Spain.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, (2020), S. 4587-4591

https://doi.org/10.1109/ICASSP40776.2020.9053691
Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Extended Kalman filtering and maximum-likelihood estimation for point target localisation. - In: 2020 German Microwave Conference : March 9-11, 2020, Cottbus, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2020), S. 116-119

https://ieeexplore.ieee.org/document/9080235
Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
MAP and MMSE based parameter estimation from noisy radar observations. - In: 2020 German Microwave Conference : March 9-11, 2020, Cottbus, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2020), S. 260-263

https://ieeexplore.ieee.org/document/9080169
Valle de Lima, Daniel; Da Rosa Zanatta, Mateus; Costa, João Paulo Carvalho Lustosa da; de Sousa Júnior, Rafael Timóteo; Haardt, Martin;
Robust tensor-based techniques for antenna array-based GNSS receivers in scenarios with highly correlated multipath components. - In: Digital signal processing : a review journal.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1051-2004, Bd. 101 (2020), 102715

https://doi.org/10.1016/j.dsp.2020.102715
Naskovska, Kristina; Lau, Stephan; Korobkov, Alexey A.; Haueisen, Jens; Haardt, Martin;
Coupled CP decomposition of simultaneous MEG-EEG signals for differentiating oscillators during photic driving. - In: Frontiers in neuroscience. - Lausanne : Frontiers Research Foundation, ISSN 1662-453X, Bd. 14 (2020), 261, S. 1-18

https://doi.org/10.3389/fnins.2020.00261
Weise, Konstantin; Poßner, Lucas; Müller, Erik; Gast, Richard; Knösche, Thomas R.;
Pygpc: a sensitivity and uncertainty analysis toolbox for Python. - In: SoftwareX. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, ISSN 2352-7110, Bd. 11 (2020), 100450, S. 1-6

https://doi.org/10.1016/j.softx.2020.100450
Brachvogel, Marius; Niestroj, Michael; Zorn, Sören; Meurer, Michael; Hasnain, Syed N.; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
A new array concept using spatially distributed subarrays for unambiguous GNSS interference mitigation in automotive applications. - In: Navigation : journal of the Institute of Navigation.. - Hoboken, NJ [u.a.] : Wiley-Blackwell, ISSN 2161-4296, Bd. 67 (2020), 1, S. 23-41

https://doi.org/10.1002/navi.353
Stegner, Johannes;
Multiphysikalischer Entwurf hybrid-integrierter MEMS-Oszillatoren auf Silizium-LTCC-Substraten. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2020. - 1 Online-Ressource (xvi, 155 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2020

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit dem Entwurf und der Analyse von MEMS-Oszillatoren auf dem so genannten SiCer-Verbundsubstrat. Dafür wird eine Methodik erarbeitet, die den Entwurf von Mikroelektronik und Mikroelektromechanik vereint. Diese Methodik basiert auf einem analytischen Entwurfsmodell zur Synthese von Resonatorstrukturen über die elektrischen Spezifikation. In der Arbeit wird weiterhin der Entwurf zweier aufeinander aufbauender Oszillatortypen beschrieben, einem Festfrequenzoszillator für Frequenzen bis zu 600 MHz sowie einem Mehrfrequenzoszillator für Ausgangsfrequenzen im oberen MHz- bis unteren GHz-Bereich und der Bereitstellung von Referenzfrequenzen von etwa 10 MHz. Beide Typen von Oszillatoren werden in verschiedenen Varianten implementiert und auf eine möglichst kompakte Baugröße und geringes Phasenrauschen hin optimiert. Die Resultate aller Präparationen heben sich vom Stand der Technik ab, sowohl in der Aufbautechnik als auch in der Oszillationsfrequenz und im Phasenrauschen. Weiterhin wird in der vorliegenden Arbeit die Thematik der Temperaturabhängigkeit von MEMS-Resonatoren und -Oszillatoren betrachtet, welche im Vergleich zur thermischen Drift kommerziell verfügbarer Quarz-Resonatoren und -Oszillatoren höher ausfällt. Dazu wird das analytische Entwurfsmodell für MEMS-Resonatoren derart modifiziert, dass sich die geometrischen Abmessungen und Materialparameter in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur verändern. Messungen an Resonatoren verschiedener Geometrien werden im Anschluss genutzt, um die analytischen Berechnungen zu verifizieren. Die messtechnisch ermittelte Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz liegt dabei zwischen -26 ppm/K und -20 ppm/K, was dem analytisch modellierten Temperaturkoeffizienten von -28,1 ppm/K sehr nahe kommt. Auf Basis von in der Literatur veröffentlichten Temperaturkompensationsmethoden wird das analytische Modell um eine Lage Siliziumdioxid erweitert, die einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist und so die Temperaturabhängigkeit kompensiert.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000030
Doß, Martin; Bungert, Leon; Cichon, Daniel; Brauer, Hartmut; Psiuk, Rafael;
Localization of passive 3-D coils as an inverse problem: theoretical analysis and a numerical method. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 56 (2020), 4, S. 7200410, insges. 10 S.

https://doi.org/10.1109/TMAG.2020.2968858
Kalloch, Benjamin; Weise, Konstantin; Bazin, Pierre-Louis; Lampe, Leonie; Villringer, Arno; Hlawitschka, Mario; Sehm, Carl Bernhard Siegfried;
A group-level sensitivity analysis to assess the influence of white matter lesions on the electrical field in simulations of transcranial electric stimulation. - In: Clinical neurophysiology. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, ISSN 1872-8952, Bd. 131 (2020), 4, S. e124

https://doi.org/10.1016/j.clinph.2019.12.304
Häfner, Stephan; Dürr, André; Waldschmidt, Christian; Thomä, Reiner;
Mitigation of RF impairments of a 160-GHz MMIC FMCW radar using model-based estimation. - In: IEEE transactions on microwave theory and techniques : MTT ; a publication of the IEEE Microwave Theory and Techniques Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 68 (2020), 3, S. 1065-1073

https://doi.org/10.1109/TMTT.2019.2950204
Goel, Dhruv;
Bi-static micro-Doppler signatures of road users. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Sensorbasierte Fahrerassistenzsysteme - mit Schwerpunkt auf Radarsystemen - spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des automatisierten und vernetzten Fahrens. Neben den weit verbreiteten (quasi) monostatischen Radarsystemen bieten bi-statische Radarkonfigurationen in Kombination mit MIMO-Architekturen das Potenzial einer verbesserten Radarsichtbarkeit für Verkehrsteilnehmer. Die Ausnutzung der Funkemission bestehender Funkstandards wie IEEE 802.11p oder LTE-V, z.B. durch das Konzept der kooperativen passiven kohärenten Lokalisierung (CPCL), spielt in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle. Der Schwerpunkt der laufenden Forschung liegt auf den bi-statischen Streusignaturen im Frequenzbereich - ähnlich dem Radarquerschnitt RCS - und im Doppler-Bereich, einschließlich der Mikro-Doppler-Signaturen, die die Grundlage für die Ableitung einer leistungsfähigen Objektklassifizierung bilden. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ausgehend von einfachen, definierten Trajektorien von Punktstreuern mittels MATLAB die winkelabhängige Dopplerverschiebung aus analytisch formulierten Geometrien für bi-statische Radarszenarien abgeleitet. Anschließend wird die Doppler-Antwort in Bezug auf geeignete Parametervariationen, z.B. bi-statischer Winkel und Aspektwinkel des Ziels, bewertet. Basierend auf diesen Überlegungen wird ein Aufbau entwickelt, der zum Messen von bi-statischen Mikro-Doppler-Signaturen eines Fahrrads in VISTA geeignet ist. Anschließend wird die aus der numerischen Modellierung erhaltene Mikro-Doppler-Signatur mit den Messergebnissen verglichen. Durch diese Untersuchungen können wir den Schluss ziehen, dass die Mikro-Doppler-Signatur als nützliches Instrument zur Erkennung von Radfahrern dienen und zur Identifizierung und Klassifizierung ungeschützter Verkehrsteilnehmer, wie z. B. Fußgänger und Radfahrer, erweitert werden kann. Die Anwendung gemeinsamer Zeit-Frequenzbereichs-Analysen kann dazu beitragen, die Nachbearbeitung von Messdaten zu verbessern.



Milanezi Junior, Jayme; Costa, João Paulo Carvalho Lustosa da; Garcez, Caio C. R.; Albuquerque, Robson de Oliveira; Arancibia Moreno, Arnaldo Mario; Weichenberger, Lothar; Lopes de Mendon¸ca, Fábio Lucio; Del Galdo, Giovanni; De Sousa Júnior, Rafael T.;
Data security and trading framework for smart grids in neighborhood area networks. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Volume 20 (2020), issue 5, 1337, Seite 1-25

https://doi.org/10.3390/s20051337
Große, Peter;
A rapid prototyping framework connecting C++ and Python for signal processing in non-destructive testing. - Ilmenau. - 77 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Diplomarbeit 2020

In dieser Arbeit wird untersucht, wie sich Python-Module in C++-Anwendungen einbinden lassen. Während Python in Forschung und Entwicklung für Rapid Prototyping weit verbreitet ist, ist C++ die De-facto-Standardsprache für einsetzbare, kundenspezifische Software. Beide Sprachen haben ihre Vor- und Nachteile, daher ist die Integration beider sinnvoll, z.B. um Kunden schnell neuentwickelte Signalverarbeitungsalgorithmen zur Verfügung zu stellen, ohne dass diese vorher in C++ neu implementiert werden müssen. Umgekehrt kann das Verhalten solcher Algorithmen im Kontext der Kundenanwendung untersucht werden, unter Verwendung aller vorhandener Funktionen, die im Rapid-Prototyping-Framework eventuell nicht existieren. Als Grundlagen des Frameworks werden die technischen Aspekte der Ausführung von Python-Code und das Design des CPython-Interpreters im Besonderen vorgestellt. Es werden verfügbare Python-Implementierungen evaluiert, wobei CPython als am besten geeignet erachtet wird; seine umfangreiche Programmierschnittstelle (API) erweist sich als besonders vorteilhaft. Zur Verwendung der C-API in C++ werden API-Frameworks wie pybind11 als hilfreich angesehen, da sie C++-Funktionen wie implizite Datentypkonvertierung nutzen. Von den unterstützten Arten von Python-Code erfüllen Binärmodule durch Verwendung der C-API weitere wichtige Anforderungen: Durch vorherige Übersetzung in Maschinencode erlauben sie höchste Rechengeschwindigkeiten, zeitgleich ein hohes Maß an Schutz von geistigem Eigentum (IP). Um eine Neuimplementierung in C zu vermeiden, werden Werkzeuge zur Generierung von Modulcode aus Python-Quellcode untersucht, von denen Nuitka die komfortabelsten Funktionen bietet. Das vorgestellte Framework-Konzept PyUnion umfasst Softwarekomponenten, welche für Rapid Prototyping die Ausführung Python-Module jeglicher Art aus C++-Anwendungen heraus, sowie die Nutzung gemeinsamer Datenstrukturen für den Austausch zwischen beiden Umgebungen ermöglichen. Zur Unterstützung langlaufender Prozesse wird die Verwendung von im Hintergrund laufenden Threads vorgesehen, sowohl für die Ausführung der Python-Module als auch für Steuerungs- und Überwachungszwecke. Weitere wichtige Designaspekte sind der Einsatz von pybind11 zur Interaktion mit Python und Einbettung des CPython-Interpreters, sowie Nuitka zur Kompilierung von Python-Quellcode zu Binärmodulen.



Ardah, Khaled; Fodor, Gábor; Silva, Yuri Carvalho Barbosa; Freitas, Walter C.; Almeida, André L.F.;
Hybrid analog-digital beamforming design for SE and EE maximization in massive MIMO networks. - In: IEEE transactions on vehicular technology : a publication of the IEEE Vehicular Technology Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1939-9359, Bd. 69 (2020), 1, S. 377-389

https://doi.org/10.1109/TVT.2019.2933305
Gegolli, Donald;
End to end performance analysis of an automotive inter-domain communication over Scalable-Service Oriented Middleware over IP (SOME/IP). - Ilmenau. - 102 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die Automobilindustrie befindet sich derzeit in einem Umbruch. Megatrends wie Autonomes Fahren, Elektrifizierung oder Konnektivität stehen im Fokus der wichtigsten Hersteller. Bertrandt folgt diesen Trends und entwickelt ein eigenes, hochmodernes Auto. Infolgedessen wird die Fahrzeugarchitektur in Richtung der domänenorientierten Architektur neu gestaltet. Darüber hinaus wird Automotive Ethernet zusammen mit Scalable Service-Oriented Middleware over IP (SOME/IP) eingeführt, um die anspruchsvolle Kommunikation im Fahrzeug zu bewältigen. Es ist jedoch zu beachten, dass die klassischen Kommunikationsprotokolle nicht ganz verschwinden werden. In einer solchen Situation ist es unerlässlich, das Verhalten und die Auswirkungen zu analysieren, die die alten und neuen Technologien in Kombination haben. Ziel dieser Arbeit ist es, die Ergebnisse auszuwerten, wenn ein klassisches Protokoll wie Controller Area Network (CAN) mit SOME/IP kombiniert wird. Die End-to-End-Verzögerungen werden zusammen mit den spezifischen Segmenten, die den gesamten Kommunikationsweg bilden, gemessen. Es werden mehrere Simulationen unter verschiedensten Szenarien durchgeführt. Dabei werden Zyklusszeiten von 5 ms, 10 ms und 100 ms betrachtet. Ebenfalls wurde auf dem Ethernet, wie auch auf dem CAN, ein Stressszenario durchgeführt, um eine hohe Grundlast zu erzeugen um dadurch die Kommunikation zu stören. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zuverlässigkeit der Kommunikation von der Häufigkeit der erzeugten Nachrichten abhängt. Realitätsnahe Werte wie 10 ms und 100 ms haben geringe Verzögerungen, was beweist, dass diese neu entwickelten Technologien für die Automobilumgebung geeignet sind.



He, Ruisi; Ai, Bo; Wang, Gongpu; Zhong, Zhangdui; Schneider, Christian; Dupleich, Diego A.; Thomä, Reiner; Boban, Mate; Luo, Jian; Zhang, Yunyong;
Propagation channels of 5G millimeter-wave vehicle-to-vehicle communications: recent advances and future challenges. - In: IEEE Vehicular technology magazine. - New York, NY : IEEE, Bd. 15 (2020), 1, S. 16-26

https://doi.org/10.1109/MVT.2019.2928898
Beuster, Niklas; Ihlow, Alexander; Blau, Kurt; Trabert, Johannes F.; Andrich, Carsten; Bauer, Julia; Del Galdo, Giovanni;
UHF RFID tag response measurements using a do-it-yourself platform and components off-the-shelf. - In: IEEE journal of radio frequency identification. - New York, NY : IEEE, ISSN 2469-7281, Bd. 4 (2020), 1, S. 65-72

https://doi.org/10.1109/JRFID.2020.2965006
Ziolkowski, Marek; Otterbach, Jan Marc; Schmidt, Reinhard; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes;
Numerical simulations of portable systems for motion-induced eddy-current testing. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 56 (2020), 1, S. 7502204, insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/TMAG.2019.2950462
Krey, Maximilian; Hähnlein, Bernd; Tonisch, Katja; Krischok, Stefan; Töpfer, Hannes;
Automated parameter extraction of ScAlN MEMS devices using an extended Euler-Bernoulli beam theory. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Volume 20 (2020), issue 4, 1001, Seite 1-19

https://doi.org/10.3390/s20041001
Borodulin, Sergey;
Service Management in einem vermaschten Notfallkommunikationsnetz. - Ilmenau. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die Gewährleistung qualitativ hochwertiger Kommunikationsdienste ist eine der wichtigsten Aufgaben des Service Managements. Es wird immer eine Wahl geben: bereits bewährte Technologie auf der Grundlage von Standards oder partikuläre, aber vielleicht besser geeignete Lösungen zu verwenden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Benachrichtigungsnetzwerk auf Basis des modernen MQTT-Protokolls erstellt. Die Arbeit enthält ein grundsätzliches Schema zur Benachrichtigung von Netzwerkteilnehmern und das verbesserte Schema, die eine qualitativ hochwertige Verwaltung von Netzwerkdiensten zur Verbesserung der Netzwerkleistung ermöglicht. Die Lösungen wurden in einer Emulationsumgebung heißt Mininet entwickelt und anhand von durchgeführten Messungen in verschiedenen Parametern verglichen.



Chruscz, Nikita;
Evaluation von Softwareverteilungssystemen zur Distribution von Fog-Computing Diensten in vermaschten Weitverkehrsnetzen. - Ilmenau. - 151 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die klassische Softwareverteilung mit Client-Server-Ansatz stellt Schlüsseltechnologien wie das Internet of Things vor Engpässe, die den Fortschritt der Digitalisierung einschränken. Zur Vermeidung von Latenzen und der Reduktion von Downloadzeiten, wurden Techniken wie Fog-Computing entwickelt. Eine Möglichkeit das Fog-Computing auf die Softwareverteilung anzuwenden stellt die Peer-to-Peer Verteilung mit Koordinationsserver dar, die auch mit den Herausforderungen vermaschter Netze umgehen kann. Bei langsamen instabilen Kommunikationsnetzen, wie einem Weitverkehrsfunknetz, steigern sich diese Herausforderungen bei der Softwareverteilung großer Datenmengen drastisch. Softwareverteilungssysteme werden eingesetzt, um die Übertragung von Daten zwischen den Hosts zu orchestrieren und zu optimieren. Im Rahmen dieser Masterarbeit werden die Systeme Transmission des Transmission Project, Dragonfly von Alibaba und Kraken von Uber als Lösung für die Übertragung von Software in vermaschten Weitverkehrsnetzen untersucht und evaluiert. Diese 3 Systeme bedienen sich im Kern dem Fog-Computing in Form einer Softwareverteilung mittels Peer-to-Peer und Koordinationsserver. Zur Evaluation wird eine Testumgebung aufgebaut, die aus einem virtuellem Netzwerk besteht, das einem Ausschnitt des HAMNET nachgebildet ist und mit Containernet emuliert wird. Innerhalb dieses Testnetzwerks werden die Systeme implementiert, die Softwareverteilung durchgeführt und Downloadzeiten zusammen mit dem Datenverkehr gemessen. Die Systeme werden unter verschiedenen Einflussgrößen untersucht, die ihre Eignung für die Softwareverteilung in vermaschten Weitverkehrsnetzen kennzeichnet. Dazu werden die zu verteilende Datei und die Anzahl der Koordinationsserver variiert, sowie Messungen durchgeführt bei denen einzelne Koordinationsserver ausfallen. Die Messergebnisse zeigen, dass insbesondere Transmission, als Beispiel für einen BitTorrent-Client zeichnet sich hierbei durch eine schnelle Verteilung und geringe Streuung beim Datenverkehr aus. Dahingegen macht sich Dragonfly durch eine wesentlich langsamere Verteilung und einen hohen Datenverkehr sowie viele Verteilungsfehler bemerkbar. Im Gegensatz zu Dragonfly liefert Kraken, das für die Verteilung von großen Datenmengen über die gesamte USA genutzt wird, vielversprechende Ergebnisse.



Weise, Konstantin; Numssen, Ole; Thielscher, Axel; Hartwigsen, Gesa; Knösche, Thomas R.;
A novel approach to localize cortical TMS effects. - In: NeuroImage : a journal of brain function.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1095-9572, Bd. 209 (2020), 116486, S. 1-17

https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.116486
Sokal, Bruno; Almeida, André L.F.; Haardt, Martin;
Semi-blind receivers for MIMO multi-relaying systems via rank-one tensor approximations. - In: Signal processing : a European journal devoted to the methods and applications of signal processing.. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Volume 166 (2020), 107254, Seite 1-13

https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2019.107254
Sousa, Marcelo N.; deCardoso, Rafael L.; Melo, Henrique S.; Parente, José W. C.; Thomä, Reiner;
Machine learning and multipath fingerprints for emitter localization in urban scenario. - In: Developments and advances in defense and security : proceedings of MICRADS 2019.. - Singapore : Springer, (2020), S. 217-230

https://doi.org/10.1007/978-981-13-9155-2_18
Alshra'a, Abdullah Soliman; Seitz, Jochen;
External device to protect the software-defined network performance in case of a malicious attack. - In: ICFNDS '19 : proceedings of the 3rd International Conference on Future Networks and Distributed Systems.. - New York, NY : Association for Computing Machinery, (2019), article no. 25, 6 Seiten

Many security analyses argue that the Software-Defined Network (SDNs) framework has many vulnerabilities because SDN provides malicious users an easy opportunity to overload network resources. Typically, the malicious user directs the attack towards the network layer, especially the controller plane which acts as the core of the network. However, the attack is redirected to the application layer when the attacker is defeated in the network layer. This paper proposes to extend the SDN controller with an external device to improve the SDN architecture and to protect the service level of the SDN components against malicious attacks. Simulation results show that the proposal successfully protects Web servers against Slow HTTP DDoS attacks.



https://doi.org/10.1145/3341325.3342016
Krey, Maximilian; Töpfer, Hannes; Paris, Roman; Fröhlich, Thomas;
Design of a test station for magnetoelectric sensor development. - In: 2019 19th International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering (ISEF 2019) - book of abstracts : Nancy, France, 29-31 August 2019.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 2 S.

https://doi.org/10.1109/ISEF45929.2019.9097048
Reum, Thomas; Töpfer, Hannes;
Introduction of the bicomplex analysis in the finite element method applied to electromagnetic far-field calculations. - In: 2019 19th International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering (ISEF 2019) - book of abstracts : Nancy, France, 29-31 August 2019.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 2 S.

https://doi.org/10.1109/ISEF45929.2019.9097005
Singh, Jasmeet; Neumann, Andreas; Wack, T.; Koppe, T.; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Novel conformal automotive di-patch antenna verified through car door frame measurements. - In: IET digital library. - Stevenage : IET, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2019.0700
Cheng, Yao; Haardt, Martin;
Efficient computation of the PARAFAC2 decomposition. - In: Conference record of the Fifty-Third Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : November 3-6, 2019 Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 1626-1630

https://doi.org/10.1109/IEEECONF44664.2019.9048813
Rakhimov, Damir; Zhang, Jianshu; Almeida, André; Nadeev, Adel; Haardt, Martin;
Channel estimation for hybrid multi-carrier mmWave MIMO systems using 3-D Unitary Tensor-ESPRIT in DFT beamspace. - In: Conference record of the Fifty-Third Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : November 3-6, 2019 Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 447-451

https://doi.org/10.1109/IEEECONF44664.2019.9048951
Hein, Matthias; Ebert, Alexander;
FlexInet - Phase 2 : Schlussbericht der TU Ilmenau zum F&E-Verbundvorhaben : Laufzeit: 01.02.2015 bis 31.08.2019. - [Ilmenau] : [TU Ilmenau]. - 1 Online-Ressource (26 Seiten, 1,48 MB). - Förderkennzeichen BMWi 50YB1502

https://doi.org/10.2314/KXP:1698830181
Ibraheam, Maysam;
Design and testing of compact dual-band dual-polarized robust satellite navigation antenna arrays. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (145 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Die steigende Nachfrage nach präzisen Positionierlösungen für hochautomatisiertes Fahren und sicherheitskritische Anwendungen führt zu der Verwendung von Array-basierten Satellitennavigationsempfängern, die aufgrund des verbesserten Diversity-Gewinns und der potentiellen Strahlformungsfähigkeit eine bessere Leistung aufweisen. Die Notwendigkeit, die Robustheit von Navigationsempfängern gegenüber Quellen von Signalstörungen, wie Mehrwegempfang, atmosphärische, sowie Jamming- und Spoofing, zu verbessern, verlangt, den Empfänger weiter auszubauen, um Polarisations- und Frequenz-Diversity auszunutzen. Das hieraus resultierende Design ist durch eine signifikante Zunahme der Hardware- und Softwarekomplexität gekennzeichnet. Diese Komplexität steigt noch mit dem Trend, den Navigationsempfänger zu miniaturisieren, um die Integration in Fahrzeugen oder mobilen Systemen zu erleichtern. Da die gegenseitige Verkopplung zwischen den Antennenelementen eines kompakten Antennen-Arrays steigt, verschlechtert sich deren Strahlungseffizienz und Polarisationsreinheit und damit die Systemrobustheit. In dieser Arbeit wird ein kompaktes, dualbandiges und dualpolarisiertes Antennenarray für einen Navigationsempfänger untersucht, schaltungstechnisch entworfen und aufgebaut, womit Array-, Frequenz-, und Polarisations-Diversity ermöglicht wird. Dies führt zu einer signifikant verbesserten Robustheit gegenüber den angesprochenen Störungen. Diese Arbeit umfasst das Design des dualbandigen und dualpolarisierten Patchantennenelements, das Design des kompakten Antennenarrays, das Studium der Kreuzpolarisationsquellen in Patchantennen, die Analyse des Einflusses der gegenseitigen Kopplung auf die Strahlungseffizienz und Polarisationsreinheit, und die Abschwächung beider Effekte durch eigenmode-basierten Entkopplungs- und Anpassungsnetzwerken. Darüber hinaus beinhaltet die Arbeit die Integration des Antennensystems mit einem HF-Frontend zur Leistungsverstärkung, Filterung und Signalkonvertierung der Satellitensignale. Die Arbeit umfasst auch die Integration mit einem Array-basierten digitalen Empfänger, in dem neben der Datenerfassung, auch die Richtungsschätzung, das Beamforming und die Anti-Jamming-Algorithmen implementiert wurden. Die Machbarkeit sowohl der Array-Diversity als auch der Polarisations-Diversity wurde in Automotive-related Feldmessungen bestätigt, insbesondere für Elevationswinkel unter 40 bzw. 60 Grad, wo der Einfluss des Mehrwegempfangs ausreichend hohe Pegel erreicht. Die Messungen bestätigten die Robustheit des Empfängers gegenüber Stör- Nutzsignalverhältnissen von bis zu 85 dB und übertrafen damit mehrere "State-of-the-Art" Empfänger.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000261
Sokal, Bruno; Haardt, Martin; Almeida, André L. F.;
Semi-blind receiver for two-hop MIMO relaying systems via selective Kronecker product modeling. - In: 2019 IEEE 8th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : CAMSAP 2019 : proceedings : December 15-18, 2019, Guadeloupe, West Indies.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 714-718

https://doi.org/10.1109/CAMSAP45676.2019.9022648
Ardah, Khaled; Pesavento, Marius; Haardt, Martin;
A novel sensing matrix design for compressed sensing via mutual coherence minimization. - In: 2019 IEEE 8th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : CAMSAP 2019 : proceedings : December 15-18, 2019, Guadeloupe, West Indies.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 66-70

https://doi.org/10.1109/CAMSAP45676.2019.9022467
Prévost, Clemence; Usevich, Konstantin; Comon, Pierre; Haardt, Martin; Brie, David;
Performance bounds for coupled CP model in the framework of hyperspectral super-resolution. - In: 2019 IEEE 8th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : CAMSAP 2019 : proceedings : December 15-18, 2019, Guadeloupe, West Indies.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 201-205

https://doi.org/10.1109/CAMSAP45676.2019.9022504
Lienke, Jonas;
Multi-level emulation of mixed-signal design representations in programmable logic. - Ilmenau. - 102 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz für Mixed-Signal Verikationsmethoden mittels Emulation von Mixed-Signal Systemen in programmierbarer Logik vorgestellt, der eine energie- und zeiteziente Simulationsumgebung ermöglicht. Dies trägt zu einer neuartigen Lösung für den zeitaufwändigen Prozess der Validierung von integrierten Schaltungen mit Mixed-Signal Eigenschaften auf Systemebene bei. Die unterschiedliche Natur von analoger und digitaler Domäne hindert die direkte Anwendung von DES auf analoge Systeme. Um diese Einschränkung zu umgehen, wendet die in dieser Arbeit vorgeschlagene Simulationsmethode Oversampling im analogen Bereich an, wodurch eine feste Simulationsschrittbreite bereitgestellt und die Modellgenauigkeit verbessert wird. Das analoge Modell wird dann in System-C realisiert und anschließend zusammen mit dem digitalen Teil des Designs mittels HLS synthetisiert. Dies ermöglicht eine in sich geschlossene Simulationsumgebung für Mixed-Signal Datenströme, die deutlich höhere Simulationsgeschwindigkeiten erreicht als vergleichbare Simulationskonzepte. Darüber hinaus trägt das neuartige Verfahren zu einer kohärenten Verikationsmethodik für vollwertige Mixed-Signal Systeme bei. Um die Konsistenz innerhalb der Simulationsmethode zu gewährleisten, wird ein SDF Modell konzipiert und anschließend in der PYNQ Testbench mit Hilfe gebräuchlicher Designmethoden implementiert. Um die Qualität der neuartigen Methode zu bewerten, wird die Leistungsbewertung der PYNQ Testbench mit externen experimentellen Ergebnissen für einen anwendungsbezogenen Testfall verglichen. Basierend auf dieser Bewertung wird eine Schlussfolgerung gezogen, wie sich die vorgestellte Methode im Vergleich zu State of the Art Simulationsmethoden verhält.



A study of multichannel biomedical data streams, using machine learning methods with regard to an implementation in embedded systems. - Ilmenau. - 53 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Erkrankungen des Herzkreislaufsystems sind einer der häufigsten Todesursachen in Deutschland und stellen damit einen enormen Kostenfaktor im Gesundheitssystem dieses Landes dar. Auf der Basis der Aufahme und Auswertung des Elektrokardiogramms (EKG) lassen sich auf nichtinvasive Weise vom Arzt Aussagen zur Herzfrequenz, zum Herzrythmus, zur Vorhoftätigkeit, zu Extrasystolen zum Vorliegen eines akuten oder zurückliegenden Herzinfrakts und anderen Erscheinungen/Erkrankungen machen. Bereits seit dem 70er Jahren wird daran gearbeitet, mit mathematischen Methoden dem Kardiologen zur Unterstützung ein Werkzeug in die Hand zu geben, welches die gewonnen Signale automatisch verarbeitet und interpretiert. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Detektion von QRS-Komplexen. Dazu gibt es bereits eine Vielzahl von Methoden und Algorithmen. Im Rahmen dieser Bacherarbeit geht es darum (angewandt auf einen seht großen EKG-Datensatz) geeignete mathematische Methoden des maschinellen Lernens zu finden, die in der Lage sind "ähnliche" QRS-Komplexe zu erkennen, diese zu einer intelligen Datenredukltion zu nutzen und so eine Klassifizierung durchzuführen. Ein weiterer Schwerpunkt ist dabei das Finden geeigneter aussagekräftiger Merkmale, die eine gute Clusteranalyse ermöglichen und zur Verbesserung der Klassifikationsergebnisse beitragen.



Brachvogel, Marius; Niestroj, Michael; Zorn, Soeren; Meurer, Michael; Hasnain, Syed N.; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Interference and spoofer resilient attitude estimation using observations from distributed linear sub-arrays separated by long baselines. - Manassas : The Institute of Navigation. - 1 Online-Ressource (14 Seiten). - Publikation entstand im Rahmen der Veranstaltung: 32nd International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2019), Miami, Florida, September 2019, pp. 3484-3497

https://doi.org/10.33012/2019.16930
Milanezi Junior, Jayme; Costa, João Paulo C. L.; Maranhão, João Paulo A.; Sousa, Rafael T.; Del Galdo, Giovanni;
A Chinese remainder theorem based perfect secret sharing scheme with enhanced secret range values using tensor based operations. - In: 2019 13th International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS) : Surfers Paradise, Australia, December 16-18, 2019 : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ICSPCS47537.2019.9008712
Psiuk, Rafael; Müller, Alfred; Cichon, Daniel; Heuberger, Albert; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes;
Inductive localization accuracy of a passive 3-D coil in an Industry 4.0 environment. - In: Journal of sensors and sensor systems : JSSS.. - Göttingen : Copernicus Publ., ISSN 2194-878X, Bd. 8 (2019), 1, S. 171-183

In this paper a localization system of a passive 3-D coil is proposed and signal uncertainties due to the 3-D coil's arbitrary orientation are analyzed. The 3-D coil is excited by an alternating primary magnetic field. Geometrically distributed pick-up coils measure the 3-D coil's secondary field. By means of a simulated look-up table that assigns expected voltages from the pick-up coils to the positions of the 3-D coil, the position of the 3-D coil is deduced by a least-squares approach. A basic assumption is that the secondary field is invariant to the orientation of the 3-D coil. This allows a reduction of the computational effort for the look-up table generation and the table search during the localization phase since for each position the field distribution for only one orientation has to be calculated. However, the assumption of invariance to rotation is only valid for a dipole model. In this paper we investigate the localization error introduced by this assumption when using 3-D coils with a geometric extent in an inhomogeneous primary field. Optimized localization methods that decrease the statistical error are proposed. The theoretical results are verified with measurements conducted on a laboratory system.



https://doi.org/10.5194/jsss-8-171-2019
Burki, Mohsin Khan;
Network aware service placement in wireless mesh network. - Ilmenau. - 78 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Mit dem Fortschritt der Funktechnik, verbreitet sich die Service-Platzierung in WMNs zunehmend. Dies liegt hauptsächlich an der einfachen Bereitstellung, Skalierbarkeit und Flexibilität der drahtlosen Netzwerke. Falsche Platzierungen von Diensten führt zu einer schlechten Leistung. Durch überlastete Knoten und Verbindungen beeinträchtigt dies den Nutzer der Dienste. Der Algorithmus NASAP wurde entwickelt, um dieses Problem zu lösen. Der Algorithmus berücksichtigt die Eigenschaften des zugrundeliegenden Netzwerks, indem er Packet-Folgen verschickt, um das Netzwerk zu messen. Diese Folgen halten den Mehraufwand bei der Messung des Netzes gering und sorgen für eine schnelle Berechnung der Ergebnisse. Der Hauptbaustein des Algorithmus ist die Identifizierung der Service-Anforderungen auf der Grundlage der beiden wichtigsten Parameter der Servicequalität, nämlich bitratenintensive und latenzempfindliche Dienste. Mit NASAP wurde der Gesamtdurchsatz für 60% der Benutzer um bis zu 15% verbessert. Die Serviceantwortzeit verbessert sich auch, wenn viele Dienste bereitgestellt werden und eine große Anzahl von Benutzern mit diesen diensten kommunizieren. Darüber hinaus werden die Ressourcen der Knoten ausgewogene verteilt und dadurch eine Auslastung einzelner Knoten verhindert.



Altenburg, Sophie;
A software architecture for reproducible and consistent scientific simulations. - Ilmenau. - 70 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Wissenschaftliche Simulationen müssen konsistent und reproduzierbar sein und müssen, z.B. in Parameterstudien, oft für einen umfangreichen Katalog an Parameterkombinationen durchgeführt werden. Dabei unterliegen sie häufiger Überarbeitung, was sie für Inkonsistenz in Zwischenergebnissen anfällig macht. Trotzdem ist das erneute Berechnen jedes Ergebnisses bei jeder Änderung aus Effizienzgründen keine Lösung. Kern dieser Arbeit ist daher die Konzeptionierung einer Software-Architektur, die sich der konsistenten und reproduzierbaren Ausführung solcher Simulationen widmet. Angelehnt an Flow-Programmierung wird eine Simulation mittels gerichtetem Graph als Workflow dargestellt. Besonderheiten in der Repräsentation der untersuchten Architektur sind "collect"-Schritte, die (Zwischen-)Ergebnisse mehrerer Parametersets zusammenfassen und einzelne Ausführungszweige mit ungünstigen Parameterkombination kontrolliert abzubrechen. Zusätzlich nutzt der Algorithmus Nebenläufigkeiten im Workflow. Das konsistente Speichern der Ergebnisse wird von einem Cache mit Hilfe von Hashing als Konsistenzkontrolle für Zwischenergebnisse übernommen. Ziel der Architektur ist, Simulationen in einzelne, teils parallelisierbare Schritte herunter zu brechen, die leicht änderbar bleiben und gleichzeitig konsistente Ergebnisse zu liefern. Die Bewertung der Architektur erfolgt mit Fokus auf Reproduzierbarkeit und Konsistenz der Ergebnisse, Effizienz steht erst an zweiter Stelle. Dieses Ziel sowie alle in der Arbeit aufgeführten Muss-Kriterien wurde erfüllt.



Miethe, Sebastian;
Evaluation der Interoperabilität unterschiedlicher Protokollimplementierungen für drahtlose Sensornetze. - Ilmenau. - 136 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Die Interoperabilität in drahtlosen Sensornetzen, also die Zusammenarbeit heterogener Komponenten eines Netzes, ist durch die Diversität angebotener Hard- und Softwarelösungen nicht immer gegeben. Dies ist ein Problem, wenn bestehende Netze um anderen Komponenten erweitert werden sollen und schränkt die Zukunftsfähigkeit eines Netzes ein. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Interoperabilität der drei Implementierungen OpenThread, dem Kinetis- und dem Mbed Thread Stack des Protokollstapels Thread. Anhand unterschiedlicher Untersuchungen wird die Zusammenarbeit der Implementierungen beobachtet und anschließend bewertet. Nach einer theoretischen Betrachtung folgen empirische Untersuchungen, deren Beobachtung Aufschluss darüber gibt, ob die Implementierungen standardkonform arbeiten und bis zu welchem Grad sie interoperabel sind. Anhand der gewonnenen Ergebnisse wird klar, dass Interoperabilität zwischen den Implementierungen nicht als gegeben vorausgesetzt werden kann. Bei der Durchführung der Versuche werden unterschiedliche Auffälligkeiten im Ablauf dokumentiert, die zu Einschränkungen in der Zusammenarbeit der Netzwerkknoten führen. Weiterhin wird festgestellt, dass von der Thread Group zertifizierte Endprodukte hiervon nicht betroffen sind und besser abschneiden, als jene die diese offizielle Zertifizierung nicht haben. Die Ergebnisse bestätigen die Relevanz der Interoperabilitätsbetrachtungen in drahtlosen Sensornetzwerken und zeigen, dass selbst zwischen Implementierungen eines Standards Probleme auftreten können.



Pérez Mejía, Eduardo José;
Parametric reconstruction of multi-channel data in ultrasound NDT. - Ilmenau. - 64 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Der Bereich der zerstörungsfreien Ultraschallprüfung (UNDT) beschäftigt sich mit der Aufgabe, Defekte in Festkörpern zu lokalisieren. Dafür ist eine hochauflösende Bildgebung von größter Bedeutung. Die Forschung zur UNDT befasst sich mit Rekonstruktionsverfahren, Modellen und Datenerfassungsmodalitäten zur Verbesserung der Bildqualität und der Fehlererkennung. Dafür werden große Mengen an Messdaten benötigt. In dieser Arbeit wird ein Compressed-Sensing-Modell für hochwertige Rekonstruktionen vorgestellt, das die Reduzierung der Messzeit und der Speicherkosten von Full-Matrix-Capture-Daten (FMC) ermöglicht. Zunächst wird ein parametrisches Modell für 2D-FMC-Daten eingeführt, das die Tensorstruktur dieser Art von Messung hervorhebt. Dieses wird dann um eine komprimierte Abtastung über Fourier- und räumliches Sub-Sampling erweitert. Das Problem der Schätzung der Position von punktförmigen Reflektoren aus vollständigen und komprimierten FMC-Daten wird mittels Herleitung der Cramer-Rao-Schranke (CRB) für die Standortparameter untersucht und ihr Grenzwertverhalten betrachtet. Dabei wird gezeigt, dass zwei Kanäle ausreichen, um eine endliche Varianz für die Position eines einzelnen Reflektors zu erreichen, und, dass räumliches Sub-Sampling einen Fernfeldgewinn ergibt. Mittels dieser Analyse wird eine Methode für das Design des räumlichen Sub-Samplings, basierend auf der worst-case CRB eines hypothetischen Reflektors, formuliert. Die Rekonstruktion der Defektpositionen wird als ein "Sparse-Signal-Recovery"-Problem betrachtet und mit dem Fast-Iterative-Shrinkage/ Thresholding Algorithmus (FISTA) gelöst. Details für eine matrixfreie Implementierung werden angesprochen. Die Ergebnisse der vorgestellten Rekonstruktionsmethode werden mit der renommierten Total-Focusing-Method (TFM) verglichen. Synthetische und reale Messdaten zeigen, dass der vorgestellte Ansatz auf unkomprimierten Daten zu einer höheren Auflösung als TFM führt. Bei Anwendung auf komprimierte Messdaten übertrifft er TFM weit, da Sub-Sampling-Artefakte reduziert werden. Schließlich wird gezeigt, dass TFM, obwohl es eine niedrigere Auflösung liefert, in einen progressiven Algorithmus überführt werden kann, der die Visualisierung während des Messvorgangs ermöglicht. Der dargestellte Ansatz mit FISTA ist hingegen auf komprimierte Daten anwendbar, die in weniger Messzyklen gesammelt werden können.



Naskovska, Kristina;
Advanced tensor based signal processing techniques for wireless communication systems and biomedical signal processing. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (xxi, 224 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Zahlreiche messbare Signale in verschiedenen Bereichen der digitalen Signalverarbeitung, z.B. in der drahtlosen Kommunikation, im Mobilfunk, biomedizinischen Anwendungen, der Bild- oder akustischen Signalverarbeitung und dem maschinellen Lernen sind mehrdimensional. Tensoren erhalten die mehrdimensionale Struktur und stellen eine natürliche Darstellung dieser Signale/Daten dar. Darüber hinaus bieten Tensoren oft eine verbesserte Trennbarkeit von enthaltenen Signalkomponenten. Daher profitieren wir von der Verwendung der Tensor-Algebra in den oben genannten Anwendungen und vielen mehr. In dieser Arbeit stellen wir die Vorteile der Nutzung der Tensor-Algebra in zwei Bereichen der Signalverarbeitung vor: drahtlose MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) Kommunikationssysteme und biomedizinische Signalverarbeitung. Darüber hinaus tragen wir zu theoretischen Aspekten der Tensor-Algebra bei, indem wir neue Eigenschaften und Berechnungsmethoden für die Tensor-Zerlegung ableiten. Oftmals verfügen wir lediglich über eine elementweise oder ebenenweise Beschreibung des Signalmodells, welche nicht die explizite Tensorstruktur zeigt. Daher ist die Ableitung aller Tensor-Unfoldings nicht offensichtlich, wodurch die multidimensionale Struktur dieser Modelle nicht trivial nutzbar ist. Wir schlagen eine alternative Darstellung der elementweisen Multiplikation oder der ebenenweisen Multiplikation auf der Grundlage des generalisierten Tensor-Kontraktionsoperators vor. Weiterhin nutzen wir diese neuartige Darstellung und deren Eigenschaften zur Ableitung der letztendlichen Tensor-Modelle. Es existieren eine Vielzahl von Tensor-Zerlegungen, die verschiedene Signalmodelle beschreiben, wie die HOSVD (Higher Order Singular Value Decomposition), CP/PARAFAC (Canonical Polyadic/ PARallel FACtors) Zerlegung, die BTD (Block Term Decomposition), die PARATUCK2-(PARAfac und TUCker2) und die PARAFAC2-Zerlegung (PARAllel FACtors2). Dabei ist die CP-Zerlegung am weitesten verbreitet und wird findet in zahlreichen Gebieten Anwendung. Daher ist die Entwicklung von Algorithmen zur effizienten Berechnung der CP-Zerlegung von besonderer Bedeutung. Das SECSI (Semi-Algebraic Framework for approximate CP decomposition via Simultaneaous matrix diagonalization) Framework ist ein effizientes und robustes Werkzeug zur Berechnung der approximierten Low-Rank CP-Zerlegung durch simultane Matrixdiagonalisierung. In dieser Arbeit stellen wir fünf Erweiterungen des SECSI-Frameworks vor, welche die Rechenkomplexität des ursprünglichen Frameworks reduzieren bzw. Einschränkungen für die Faktormatrizen einführen. Darüber hinaus werden die PARAFAC2- und die PARATUCK2-Zerlegung in der Regel mit einer ebenenweisen Notation beschrieben, die sich in Form der allgemeinen Tensor-Kontraktion, wie sie in dieser Arbeit vorgeschlagen wird, ausdrücken lässt. Wir nutzen diese neuartige Darstellung, um explizite Tensormodelle für diese beiden Zerlegungen abzuleiten. Darüber hinaus verwenden wir das PARAFAC2-Modell, um einen ALS-Algorithmus (Alternating Least-Squares) für die Berechnung der PARAFAC2-Zerlegungen abzuleiten. Weiterhin nutzen wir die neuartigen Kontraktionseigenschaften für elementweise und ebenenweise Multiplikationen, um MIMO Multi-Carrier-Mobilfunksysteme zu modellieren. Wir zeigen, dass dieses sehr allgemeine Modell verwendet werden kann, um das Tensor-Modell des empfangenen Signals für MIMO-OFDM- (Multiple- Input Multiple-Output - Orthogonal Frequency Division Multiplexing), Khatri-Rao codierte MIMO-OFDM- und zufällig codierte MIMO-OFDM-Systeme abzuleiten. Wir schlagen die Übertragungstechniken der Khatri-Rao-Kodierung und zufällige Kodierung vor, um eine zusätzliche Tensor-Struktur des Sendesignal-Tensors einzuführen, welcher gewöhnlich keine bestimmte Struktur aufweist. Darüber hinaus zeigen wir, dass dieses Modell auf andere Multi-Carrier-Techniken wie GFDM (Generalized Frequency Division Multiplexing) erweitert werden kann. Unter Verwendung dieser Modelle auf der Empfängerseite entwerfen wir verschiedene Typen von Empfängern für diese Systeme, die die traditionellen matrixbasierten Lösungen in Bezug auf die Symbolfehlerrate übertreffen. Im letzten Teil dieser Arbeit zeigen wir die Vorteile der Verwendung von Tensor-Algebra in der biomedizinischen Signalverarbeitung durch die gemeinsame Zerlegung von EEG-(ElectroEncephaloGraphy) und MEG- (MagnetoEncephaloGraphy) Signalen. Diese werden in der Regel gleichzeitig erfasst, wobei sie gemeinsame Aspekte derselben Gehirnaktivität beschreiben. Daher können EEG- und MEG-Signale mit gekoppelten Tensor-Zerlegungen wie der gekoppelten CP Zerlegung analysiert werden. Wir nutzen das vorgeschlagene gekoppelte SECSI-Framework (eine der vorgeschlagenen Erweiterungen des SECSI-Frameworks) für die Berechnung der gekoppelten CP Zerlegung, um zunächst den photic driving effect zu validieren und zu analysieren. Darüber hinaus validieren wir die Auswirkungen von Schädeldefekten auf die Messsignale von EEG und MEG durch eine gemeinsame EEG-MEG-Zerlegung mit dem gekoppelten SECSI-Framework. Beide Anwendungen zeigen, dass wir von gekoppelten Tensor-Zerlegungen profitieren, wobei die Methoden des gekoppelten SECSI-Frameworks erfolgreich zur Analyse biomedizinischer Daten genutzt werden können.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00040540
Eltohamy, Ali;
Link level simulations and CSI reporting for 5G communication systems. - Ilmenau. - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Mit der rasanten Entwicklung der neuen Generation von Kommunikationssystemen wird die Entwicklung einer vielseitigen Methode zur Bewertung ihrer Leistung für verschiedene Szenarien und Kanalbedingungen unerlässlich. Um eine solche Bewertung zu ermöglichen, ist das Ziel dieser Masterarbeit die Entwicklung eines flexiblen Link-Level-Simulators auf der Grundlage der neuesten 3GPP Release 15 New Radio (NR) Systemspezifikation, um die Systemleistung in Bezug auf verschiedene Anwendungsfälle, Kanalbedingungen, etc. zu bewerten. Ein weiteres Ziel dieser Masterarbeit ist die Untersuchung der 3GPP Release 15 CSI Reporting Verfahren zur Gewinnung von Kanalzustandsinformationen am Sender in Bezug auf Performance, Komplexität und Feedback Overhead. Ebenso sollen die R15 CSI Verfahren mit dem aktuellen in der Standardisierung besprochenen Release 16 Verfahren verglichen werden.



Dreyer, Nils; Artner, Gerald; Hein, Matthias; Backwinkel, Frank; Kürner, Thomas;
Evaluating automotive antennas for cellular radio communications. - In: 2019 IEEE ICCVE : the 8th IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE)$dNovember 4-8, 2019 : 2019 conference proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/ICCVE45908.2019.8965240
Altinel, Berk; Wollenschläger, Frank; Hein, Matthias;
Interference tests of ITS-G5 vehicle-to-vehicle communication networks with virtual drive tests. - In: 2019 IEEE ICCVE : the 8th IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE)$dNovember 4-8, 2019 : 2019 conference proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/ICCVE45908.2019.8965140
Berlt, Philipp; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Over-the-air emulation of a two-path model for automotive LTE system performance testing. - In: 2019 IEEE ICCVE : the 8th IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE)$dNovember 4-8, 2019 : 2019 conference proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/ICCVE45908.2019.8965223
Wendland, Philip; Schäfer, Günter; Thomä, Reiner;
LTE-V2X mode 4: increasing robustness and DCC compatibility with reservation splitting. - In: 2019 IEEE ICCVE : the 8th IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE)$dNovember 4-8, 2019 : 2019 conference proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ICCVE45908.2019.8965212
Röding, Matthias;
Polarimetrische Analyse breitbandiger Radar-Signale für bildgebende Anwendungen. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (V, 171 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Wie Systeme ihre Umwelt erfassen und Umgebungen wahrnehmen ist in den letzten Jahren in nahezu allen Lebensbereichen in den Fokus technischer Entwicklungen gerückt. Es sind Anwendungen der Assistenz oder Automatisierung im privaten Raum (Smart Home), in der Produktion (Industrie 4.0) oder in Mobilitätssystemen der Logistik bzw. des Verkehrs (autonomes Fahren), welche möglichst qualitativ hochwertige und von Umgebungseinflüssen unabhängige Sensorinformationen für ihre korrekte Funktionsweise benötigen. Radar-Sensoren bieten die Möglichkeit von der Umgebung zurückgestreute Signale zu erfassen und durch räumlich verteilte Messungen eine Abbildung der Umwelt vorzunehmen. Unter Nutzung einer synthetischen Apertur und Radar-Signalen großer Bandbreite entstehen dabei Kartierungen, welche räumliche Informationen von Rückstreuobjekten bereitstellen. Die Auswertung des Polarisationszustands gesendeter und empfangener Signale, bietet außerdem eine detailliertere Aussage über deren Interaktion mit der Umgebung und ursächliche Streumechanismen. In der klassischen Radar-Fernerkundung sind die Aufgaben der Bildgebung und der Polarimetrie voneinander getrennte Verarbeitungsschritte, da erst nach der Bildgebung die notwendige Auflösung zur Trennung einzelner Mechanismen zur Verfügung steht. Informationen der Objekte wie Form oder Ausrichtung im Raum werden entsprechend durch Auswertung des polarimetrischen Streumechanismus im Bildbereich gewonnen. Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung wissenschaftlicher Ausgangspunkte der bildgebenden UWB-Radar-Sensorik durch Methoden der Radar-Polarimetrie der Fernerkundung. Durch die Erschließung polarimetrischer Signalanalyse breitbandiger Radar-Signale als Vorverarbeitung bildgebender Verfahren, können polarimetrische Mechanismen bereits im Zeitbereich identifiziert und ausgewertet werden. Die daraus gewonnenen Informationen dienen der Zerlegung der Radar-Daten in einzelne Rückstreukomponenten, wodurch bildgebende Verfahren die Umgebung des Sensors mit höherer Genauigkeit und Interpretierbarkeit erfassen. Dazu werden zwei neuartige Methoden detailliert diskutiert und mit bestehenden polarimetrischen Verfahren in Bezug gesetzt. Es handelt sich dabei, um einen modellbasierten Ansatz für die Zerlegung im Zeitbereich und ein Verfahren der statistischen Analyse in Zeit- und Bildbereich. Die Funktionsweise der Methoden wird in dieser Arbeit mit Simulationsdaten veranschaulicht und mithilfe von Messungen in realitätsnaher Umgebung verifiziert.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00040525
Berthold, Martin;
Redesign eines integrierten UHF RFID-Demodulator Front-End. - Ilmenau. - 38 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Radio Frequency Identification Systeme gewinnen in unserer heutigen Gesellschaft immer mehr an Bedeutung. Durch moderne Technologien werden die passiven Transponder immer kleiner und leistungsärmer. Dadurch kann der Abstand zwischen Basisstation und dem Tag deutlich erhöht werden. In der vorliegenden Bachelorarbeit wird die Schaltung eines vorhandenen integrierten Ultra High Frequency RFID-Demodulator Front-End überarbeitet und verifiziert. Für den passiven Transponder wird eine interne Spannungsversorgung benötigt. Die dafür notwendigen Schaltungen von Spannungsvervielfacher und Begrenzer wurden ersetzt und zwei Regelschaltungen, zur Stabilisierung der Versorgungspotentiale VDD und VSS, entworfen. Des Weiteren wurde die Schaltung zur Demodulation angepasst und die Testbench zur Verifikation der Gesamtschaltung überarbeitet. In der Arbeit ist die minimal benötigte Eingangsleistung für den Tag ermittelt worden. Daraus lässt sich der maximale Abstand zwischen Basisstation und Transponder bestimmen. Anschließend ist das Layout für die neue Spannungsvervielfacherschaltung entwickelt und überprüft worden.



Czaniera, Daniel; Schieler, Steffen; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
Utilization of the V2X radio channels temporal stationarity for communication and radar sensing. - In: 2019 International Symposium on Antennas and Propagation : (ISAP2019) : proceedings : October 27-30, 2019, Xi'an Paradise Resort, Xian, China.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 4 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8963511
Pfleiderer, Richard;
Verifikation, Optimierung und Erweiterung eines IEC 18000-63 Type C Protokoll-Controllers für Low Power UHF-RFID-Tags. - Ilmenau. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Der vielseitige Einsatz von RFID-Konstruktionen nimmt weltweit stetig zu. Die Möglichkeit zur eindeutigen Identifizierung von Objekten erleichtert in vielen Anwendungsgebieten den Alltag der Menschen. Transponder werden dabei an Objekten angebracht, um sie später mittels Funkwellen korrekt identifizieren zu können. Dabei spielen Protokolle wie der EPC Class 1 Generation 2, die auf dem IEC 18000-63 Standard basieren, eine große Rolle. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Integration dieses Protokolls, das für eine Sensoranbindung angepasst und umgesetzt wird. Es handelt sich hierbei um eine direkte Reader-zu-Tag Kommunikation; auf einen Datenaustausch mit mehreren Tags wird verzichtet.



Kircher, Ludwig;
Optimierung des IMMS-Terminalsystems für PXI-Testsysteme hinsichtlich flexiblerer Konfiguration und gesteigerter Zuverlässigkeit. - Ilmenau. - 64 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Das IMMS beschäftigt sich mit dem Test und der Charakterisierung von Halbleitern. Die hierfür eingesetzten Messgeräte basieren auf dem PCI eXtentions for Intrumentation (PXI) System. Durch die modulare Bauweise und die Unterstützung einer Vielzahl unterschiedlicher Messgeräte kann das Messsystem flexibel und optimal auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden. Die Verbindung zwischen Messgerät und Messobjekt, meist ein integrierter Schaltkreis auf einem Wafer oder in einem Chipgehäuse, stellt jedoch aufgrund der verschiedenen Schnittstellen der Instrumente eine Herausforderung dar. Das am IMMS entwickelte Terminalmodulsystem fungiert als Schnittstelle zwischen Waferprober und Tester und erlaubt die anwendungsspezifische Selektion der relevanten Testsignale. Hierdurch kann die Anzahl geführter Leitungen minimiert werden. Das Konzept hat sich in vielen Messungen bewährt und wird auch in Zukunft für Messaufbauten Verwendung finden. Trotzdem besitzt es einige nachteilige Eigenschaften. So erfordert der Austausch einer einzelnen Messkarte den Ausbau des gesamten Terminalmodulsystems. Das Ziel der Bachelorarbeit ist die Erstellung eines neuen Konzeptes, welches die Nachteile des vorherigen Systems beseitigt und so den Arbeitsablauf bei Halbleiter-Messungen weiter optimiert. Hierfür werden die Grenzen des Systems analysiert und Anforderung an ein neues zusammengetragen. Darauf aufbauend werden vier neue Konzepte erarbeitet und modelliert. Von den beiden geeignetsten Varianten werden Modelle erstellt, welche messtechnisch charakterisiert werden. Auf der Basis dieser Messungen und der Beurteilung der mechanischen Eigenschaften wird das beste Konzept ermittelt. Das Ergebnis der Bachelorarbeit ist ein neues Konzept für das Terminalmodulsystem auf dessen Basis die Terminalmodule in weiteren Arbeiten neu aufgebaut werden können.



Kirchner, Maximilian;
Drahtlose Kommunikationsprotokolle für die Hausautomatisierung. - Ilmenau. - 66 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Im Bereich der Hausautomatisierung wird eine Fülle von Produkten verschiedenster Hersteller angeboten. Mitunter lässt sich nur schwer erkennen, inwieweit Produkte kompatibel miteinander sind. Wesentlich hierfür ist die Verwendung eines gemeinsamen Funkstandards. Neben individuellen proprietären Lösungen mancher Hersteller haben sich Funkstandards herausgebildet, denen sich Gruppen von Herstellern angeschlossen haben. Beworben werden diese Funkstandards durch Markennamen wie ZigBee, Z-Wave oder Bluetooth. Diese Namen bezeichnen eine Zusammenfassung verschiedener Protokolle mit unterschiedlichen Eigenschaften. In dieser Arbeit wurden eine Auswahl verschiedener Funksysteme und die darunter liegenden Protokolle miteinander verglichen und ihre spezifischen Vor- und Nachteile aufgezeigt. Anschließend wurde mit ZigBee eine Testumgebung mit verschiedenen Geräten (Schalter, Lampen, Sensoren, etc.) aufgebaut. Es wurden die wesentlichen und für die Hausautomatisierung wichtigen Funktionen mit verschiedenen Geräten getestet. Dabei wurde gezeigt, dass die zuvor theoretisch beschriebenen Anforderungen erfüllt werden.



Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Schneider, Christian; Dupleich, Diego; Müller, Robert; Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Investigating validity of wide-sense stationary assumption in millimeter wave radio channels. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 7 (2019), S. 180073-180082

https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2957949
Ardah, Khaled; Almeida, André L.F.; Haardt, Martin;
Low-complexity millimeter wave CSI estimation in MIMO-OFDM hybrid beamforming systems. - In: WSA 2019 : 23rd International ITG Workshop on Smart Antennas.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2019), S. 169-173

https://ieeexplore.ieee.org/document/8727214
Niu, Han; Dupleich, Diego; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Schneider, Christian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Hybrid ray tracing method for millimeter wave propagation simulation in large indoor scenarios. - In: WSA 2019 : 23rd International ITG Workshop on Smart Antennas.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2019), S. 99-104

https://ieeexplore.ieee.org/document/8727201
Khamidullina, Liana; Cheng, Yao; Haardt, Martin;
Constrained tensor decompositions for semi-blind MIMO detection. - In: WSA 2019 : 23rd International ITG Workshop on Smart Antennas.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2019), S. 42-47

https://ieeexplore.ieee.org/document/8727192
Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek;
Motion-induced eddy current testing. - In: Handbook of advanced nondestructive evaluation. - Cham : Springer, (2019), S. 781-825

Nondestructive material testing and evaluation is a vast interdisciplinary field as well as a challenge due to the variety of applications. Whereas the focus of nondestructive testing is to identify anomalies within a specimen, the reconstruction of defect properties and their influence on the materials usability is the focus of nondestructive evaluation. In this chapter the technology of motion-induced eddy current testing (MIECT) is introduced. In contrast to traditional eddy current testing (ECT) methods, MIECT makes use of relative motion between the object under test and permanent magnets. The induced eddy currents interact with the applied magnetic field and result in a Lorentz force, depending on the impressed magnetic induction, the electrical conductivity, and the measuring velocity. Because permanent magnets produce considerably stronger magnetic fields than current-carrying ECT coils, even deep internal defects can be detected using the Lorentz force eddy current testing (LET). It is shown how the electromagnetic fields can be described theoretically and simulated numerically, as well as how imperfections/defects in non-ferromagnetic, conducting specimens can be detected using an appropriate laboratory environment. Comparative studies have shown that LET applied to metallic composite material or friction stir welds is a promising and competitive alternative to traditional ECT methods enabling the contactless evaluation of moving electrical conductors.



https://doi.org/10.1007/978-3-319-26553-7_25
Kreismann, Jakob; Kim, Jaewon; Bosch, Martí; Hein, Matthias; Sinzinger, Stefan; Hentschel, Martina;
Superdirectional light emission and emission reversal from microcavity arrays. - In: Physical review research. - College Park, MD : APS, ISSN 2643-1564, Bd. 1 (2019), 3, S. 033171-1-033171-5

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033171
Krieg, Fabian; Kodera, Sayako; Kirchhof, Jan; Römer, Florian; Ihlow, Alexander; Lugin, Sergey; Osman, Ahmad; Del Galdo, Giovanni;
3D reconstruction of handheld data by SAFT and the influence of measurement inaccuracies. - In: 2019 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 2095-2098

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2019.8926018
Pérez, Eduardo; Kirchhof, Jan; Semper, Sebastian; Krieg, Fabian; Römer, Florian;
Total focusing method with subsampling in space and frequency domain for ultrasound NDT. - In: 2019 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 2103-2106

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2019.8926040
Strukturierung von MEMS auf Sc(x)Al(1-x)N-Basis mit Hilfe von plasma-basierten Trockenätzprozessen für Anwendung in der Magnetfeldsensorik. - Ilmenau. - 87 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Die vorliegende wissenschaftliche Arbeit beschäftigt sich mit der Strukturierung von einem Mikro-elektromechanischen Systems (MEMS) mit den Materialien Titan, Platin (Pt), Scandiumaluminiumnitrid (ScAlN) und Nickel (Ni). Speziell ist das Ziel eine Balkenstruktur mit dieser Schichtabfolge zu erzeugen. Die MEMS sollen kleine Magnetfelder durch Ausnutzung der verbesserten piezoelektrischen Eigenschaften von ScAlN, im Vergleich zu reinem Aluminiumnitrid (AlN) und der Magnetostriktivität von Ni messen. Damit könnten zum Beispiel Magnetoenzephalographiemessungen, ohne die Verwendung von Supraleitern, durchführbar sein. Das Herstellen der Balken erfolgt über plasma-basierte Ätzverfahren, um eine hohe Anisotropie zu gewährleisten. Als Ätzgase kommen Bortrichlorid, Argon und Chlor für das ScAlN und Argon und Chlor für Pt zum Einsatz. Die Ätzanlage ist eine reaktive Ionenätzanlage, die über eine Spule Plasma erzeugt. Das Ätzen der ScAlN- und der Pt-Schicht erfolgt ohne Unterbrechung des Vakuums in der gleichen Ätzanlage. Für beide Materialien sind bestehende Prozesse angepasst und verändert worden. Zum Einsatz kamen zwei Maskierungsschichten, einmal AZ 1518 Lack und das magnetostriktive Ni. Nach der Anwendung ließ sich feststellen, dass Lack nicht geeignet ist für längere Ätzprozesse. Auch das Ni zeigte eine chemische Reaktion in der Ätzanlage bei zu hoher Prozesszeit. Um dies zu verhindern, erfolgte das Ätzen in zeitlich begrenzten Schritten. Die Strukturierung des Ni wurde am Ende mit einer deionisierten, 30% wässrigen Eisen(III)-chlorid-Lösung realisiert. Insgesamt konnte eine Steigerung der Ätzrate von ScAlN mit höherem Anteil an Bortrichlorid im Ätzgas festgestellt werden. Dagegen führte eine Steigerung des Argonanteils zu einer Verringerung der Ätzrate. Am höchsten war diese nach der Erhöhung der Teilchenenergie durch eine erhöhte eingekoppelte Kondensatorleistung. Mit diesem Ätzprozess konnten Proben mit verschiedenen Sc-Gehalten bis zu 44% geätzt und strukturiert werden. Im Rahmen der Arbeit konnten nur Balkenstrukturen mit einer AlN-Schicht, anstelle des ScAlN hergestellt werden. Allerdings war es möglich, Probleme des Gesamtherstellungsprozesses aufzudecken und zu lösen.



Herstellung und Charakterisierung gesputterter ScxAl1 xN-Schichten für Anwendungen in der Magnetfeldsensorik. - Ilmenau. - 162 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Aufgrund der enormen Steigerung der piezoelektrischen Konstanten ist mit Scandium legiertes Aluminiumnitrid ein vielversprechendes Material für die Entwicklung von mikroelektromechanischen Systemen auf Basis magnetoelektrischer Komposite. Die Einbettung dieser wissenschaftlichen Arbeit in die Forschungsarbeiten der Forschergruppe ultrasensitive Magnetfeldsensorik mit resonanten magentoelektrischen mikroelektromechanischen Systemen definiert als Zielstellung der zu entwickelnden mikroelektromechanischen Systeme die Messung von schwächsten Magnetfeldern bei Raumtemperatur. Für die Realisierung der erforderlichen Messempfindlichkeit dieses Sensorkonzepts eignet sich wegen seiner zuvor beschrieben Schichteigenschaften Scandiumaluminiumnitrid als Material für die piezoelektrische Schicht. Folglich ist es notwendig, einen Depositionsprozess für hexagonale, c-Achsen-orientierte und leicht zugverspannte Scandiumaluminiumnitridschichten zu entwickeln. Die Schichtherstellung erfolgt hierbei unter Verwendung einer Gasatmosphäre bestehend aus Stickstoff und Argon im Clustertool CS 400 ES der Firma VON ARDENNE. Es ist somit erforderlich, eine Studie bezüglich des Einflusses verschiedener Depositionsparameter auf die Schichtmorphologie und -struktur der Scandiumaluminiumnitridschichten durchzuführen. Dabei umfasst die Vorgehensweise neben der Bestimmung einer optimierten Parameterkonfiguration für die Deposition mittels reaktivem magnetfeldunterstützem Sputterns eine Adaption der ermittelten Parameter auf das Co-Sputter-Verfahren. Dieses ermöglicht die Herstellung von Scandiumaluminiumnitridschichten mit variablem Scandium-Gehalt. Darüber hinaus wird eine Automatisierung der Depositionsprozesse zur Effizienzsteigerung vorgenommen. Das Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit besteht darin, einen Depositionsprozess für hexagonale, c-Achsen-orientierte und leicht zugverspannte Scandiumaluminiumnitridschichten zu entwickeln. Dieser Forderung konnte weithin entsprochen werden. Es ist jedoch noch der Nachweis über das Vorherrschen einer leichten Zugverspannung in den Scandiumaluminiumnitridschichten zu erbringen. Dieser konnte im Rahmen der vorliegenden Arbeit lediglich für die Schichtstruktur Silizium/Titan/Plati/Aluminiumnitrid/Scandiumaluminiumnitrid geliefert werden.



Stehr, Uwe; Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
Ganzheitliche Entwurfsmethodik für kompakte HF-MEMS-Oszillatoren auf einem SiCer-Verbundsubstrat. - In: MikroSystemTechnik Kongress 2019. - Berlin : VDE Verlag, (2019), S. 669-672

Krieg, Fabian; Kirchhof, Jan; Kodera, Sayako; Lugin, Sergey; Ihlow, Alexander; Schwender, Thomas; Del Galdo, Giovanni; Römer, Florian; Osman, Ahmad;
SAFT processing for manually acquired ultrasonic measurement data with 3D smartInspect. - In: Insight : non-destructive testing and condition monitoring ; the journal of the British Institute of Non-Destructive Testing.. - Northampton, ISSN 0007-1137, Bd. 61 (2019), 11, S. 663-669

https://doi.org/10.1784/insi.2019.61.11.663
Müller, Nikolas;
Entwurf eines Low-Power CMOS Oszillators für ein UHF-RFID Front-End. - Ilmenau. - 76 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Die RFID-Technologie (radio-frequency identification) gilt heutzutage als etablierte Technik, welche viele Anwendungsgebiete verzeichnet. So wird heutzutage ein Teil des Zahlungsverkehrs, der Warensicherung beispielsweise aber auch Positionsbestimmungen mittels RFID-Technologie bewerkstelligt. Vermehrt weist diese Technologie Defizite im Bereich der Reichweite auf. In der folgenden Arbeit soll der Oszillator des UHF (ultra-high frequency)-RFID Tags entworfen werden, der diese Defizite überwinden soll. Zielführend für diese Aufgabe ist das Entwerfen von vier unterschiedlichen Oszillatoren und die anschließende Auswahl des geeignetsten Entwurfes anhand einer Vielzahl von Simulationen und Randbedingungen. Alle Entwurfsschritte wurden mithilfe des Programms Virtuoso Design- und Layout-Suite durchgeführt. Mit einer vorgegebenen Schwingfrequenz von f = 2 MHz sollen in der 180 nm-Technologie mehrere Oszillatoren entwickelt werden. Dafür werden jeweils zwei Entwürfe basierend auf dem Ringoszillator bzw. auf dem Relaxationsoszillator betrachtet und simuliert. Die Minimierung der Leistungsaufnahme stellt in diesem Teil der Arbeit das wichtigste Kriterium dar. Bei Betrachtung der Schaltungen unter Idealbedingung erfolgt ein Ausschlussverfahren. Anschließend gilt es, die fertigen Schaltungen in ein Layout zu überführen und die Oszillatoren auf Funktionalität unter simulierten Realbedingungen zu überprüfen. Zum Schluss wird anhand verschiedener Eigenschaften wie Jitter, Leistungsaufnahme, Kurzzeitstabilität, Anstiegs- bzw. Abfallzeit und die Erfolgschance des Fertigungsprozesses (Ausbeute) eine kompatible Topologie gewählt.



Bräunlich, Niklas;
Konzept und Entwicklung einer Feldsonde zur Vermessung und Charakterisierung von induktiv koppelnden UHF RFID-Antennen. - Ilmenau. - 82 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Seit ungefähr zehn Jahren wird in der RFID-Branche an sogenannten Segmented Loop Antennen für induktive UHF-Nahfeldanwendungen geforscht. Mit dem Ziel, immer größere Interrogationszonen zu verwirklichen, steigt die Größe der Antennen dieser Bauform stetig. Dabei erhöht sich jedoch auch die Länge der stromführenden Strukturen, wodurch neue Anforderungen an Layout und Abstimmung erwachsen. Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich damit, wie Vermessungs- und Charakterisierungsaufgaben zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses von Segmented Loop Antennen und anderer induktiver RFID-Antennen durchgeführt werden können. Dabei wird anhand grundlegender elektromagnetischer Feldbeziehungen dargelegt, welche theoretischen Aspekte bei der Vermessung hochfrequenter Magnetfelder beachtet werden müssen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine UHF-Magnetfeldsonde entwickelt und umgesetzt. Diese Sonde ist Bestandteil einer Messeinrichtung, mit der RFID-Antennen dreidimensional abgetastet werden können. Verschiedene Messroutinen, wie Feldstärkemessung und Reader-Transponder-Funktionsbereich, dienen dabei der allumfassenden Charakterisierung der Antennen. Als ein wichtiger Bestandteil dieser Arbeit wurde die Sonde anhand von Testmessungen evaluiert, wobei auch eine Kalibrierung durch analytische Approximation erfolgt ist.



Thaller, Christopher;
Betrachtung und schaltungstechnische Implementierung des Random-Demodulator-Konzeptes für Millimeterwellenkommunikationssysteme. - Ilmenau. - 62 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Hohe Datenübertragungsraten in der Kommunikationstechnik werden immer wichtiger. Es werden große Bandbreiten benötigt, die in niedrigen Frequenzbereichen nicht zusammenhängend verfügbar sind. Der komprimierende Analog-Informationswandler versucht, die Informationen direkt aus dem Analogsignal mit Compressed Sensing (CS) zu erfassen. Er arbeitet mit niedrigeren Raten, als von Nyquist gefordert. CS wird grundsätzlich verwendet, um Signale zu erfassen, die entweder spärlich oder komprimierbar sind. Der Random Demoldulator ist eine Anwendung der Theorie von CS mit dem Ziel, die Grenzen der klassischen Abtasttechniken auf der Grundlage des Shannon Nyquist Theorems zu überwinden. Eine der wichtigsten Komponenten dieses Konzepts, der Multiplikator, ist Gegenstand dieser Arbeit. Dieser soll ein hochfrequentes Signal mit einer Bandbreite von 8 GHz im Frequenzbereich 24 GHz bis 32 GHz mit einer pseudo zufälligen Pulsfolge von 1 und -1 über einem Frequenzbereich von 4 MHz bis 32 GHz multiplizieren. Um zu erforschen, ob der in dieser Arbeit betrachtete Vier-Quadranten-Multiplikator für das RD-Konzept in Millimeterwellen-Kommunikationssystemen angewandt werden kann, werden Simulationen in der Chipentwurfsumgebung Cadence Virtuoso durchgeführt. Es wird die Linearität, die Verstärkung und das Rauschverhalten dieser Schaltung analysiert. Einer der wichtigsten Aspekte in dieser Analyse ist das Herausnden der Grenzen der Schaltung bezüglich der Linearität bei hohen Frequenzen. Im Vergleich zu den üblichen Verstärkungs- und Rauschwerten für den Mobilfunk weist die Schaltung eine gute Linearität auf. Das Rauschen ist höher im Vergleich zu Schaltungen in der Literatur, aber es ist für die Anwendung ausreichend gut. Aus den in dieser Arbeit simulierten Ergebnissen ist ein positives Fazit zu ziehen. Allerdings gibt es noch einige Aspekte der Schaltung und des Random Demodulators, die weiter geprüft werden mussen.



Rudnik, Philipp;
Characterization and calibration of software-defined radios for MIMO channel sounding. - Ilmenau. - 127 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Die vorliegende Arbeit untersucht einen MIMO Channel Sounder, basierend auf einer Software-defined radio (SDR) Plattform. Basismodule sind SDRs vom Typ USRP-2954R (Sender) und USRP-2955 (Empfänger) sowie entsprechende Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und -speicher. Besonderes Merkmal des Messsystems ist die parallele, phasenkohärente Aufzeichnung von 32 Empfangskanälen bis 6 GHz Trägerfrequenz mit 80 MHz Bandbreite. Für den Messeinsatz ist das System zunächst zu charakterisieren und zu kalibrieren. Dies bedeutet die Erfassung der Systemfrequenzgänge (Sender und parallele Empfänger) über der Zeit (Einschwingverhalten, Kurzzeit- und Langzeitstabilität) für jeden Sende- und Empfangskanal bei variabler Vorverstärkung sowie die Untersuchung von Temperatureinflüssen. Die Kenntnis der Systemfrequenzgänge zu jedem Zeitpunkt ist notwendig, um die Charakteristik des Mobilfunkkanals aus den Messdaten extrahieren zu können. Ansatz ist die Anregung des Systems mit einem Multisinus-Testsignal (crestfaktor-optimierter Breitband-Chirp mit quadratischer Phase) mit 80 MHz Bandbreite, wie es auch im Praxisfall verwendet wird. Dieses Signal wird per Kabel in das parallele Empfangssystem eingespeist - wahlweise über einen hochwertigen Signalgenerator oder über das Sende-USRP. Synchronizität zwischen Sender und Empfänger wird über eine gemeinsame Referenzverteilung (clock distribution accessory) sichergestellt. Desweiteren wird eine automatisierte Routine zur back-to-back Kalibrierung in LabVIEW implementiert, die sich in vorhandenene Messsoftware integriert. Besondere Aufmerksamkeit wird dem Verhalten des Mehrkanal-Empfängers in Form einer Reihe von Messungen über viele Stunden gewidmet. Im Ergebnis liegen mehr als ein Terabyte Rohdaten vor, deren Analyse folgende wesentliche Erkenntnisse liefern: Das System benötigt etwa 1,5 Stunden Einlaufzeit, um in einen stabilen Zustand zu gelangen. Die Langzeit-Phasendrift bei konstanter Umgebungstemperatur beträgt etwa 5 Grad/Stunde. Der Gangunterschied zwischen den verschiedenen Kanälen beträgt <1 Grad in einem SDR und <8 Grad zwischen unterschiedlichen SDRs. Alle Daughterboards weisen einen Amplitudenunterschied von ca. 3 dB zwischen beiden Kanälen auf. Auf Temperaturveränderungen reagiert das System mit einem erneuten Einlaufvorgang (Phasen- und Amplitudendrifts).



Yeredor, Arie; Haardt, Martin;
Estimation of a low-rank probability-tensor from sample sub-tensors via joint factorization minimizing the Kullback-Leibler divergence. - In: 27th EUSIPCO 2019 - European Signal Processing Conference : A Coruña, Spain, September 2-6, 2019.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2019.8903161
Semper, Sebastian; Kirchhof, Jan; Wagner, Christoph; Krieg, Fabian; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni;
Defect detection from compressed 3-D ultrasonic frequency measurements. - In: 27th EUSIPCO 2019 - European Signal Processing Conference : A Coruña, Spain, September 2-6, 2019.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2019.8903133
Freitas, Walter; da C.Favie, Gérard; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin;
Two-way MIMO decode-and-forward relaying systems with tensor space-time coding. - In: 27th EUSIPCO 2019 - European Signal Processing Conference : A Coruña, Spain, September 2-6, 2019.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2019.8902719
Petkovi´c, Bojana; Dölker, Eva-Maria; Schmidt, Reinhard; Töpfer, Hannes; Haueisen, Jens;
Lorentz force surface integration method: calculation of Lorentz force by means of surface integrals. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 55 (2019), 12, S. 7205307, insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/TMAG.2019.2944799
Döbereiner, Michael; Käske, Martin; Schwind, Andreas; Andrich, Carsten; Hein, Matthias; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
Joint high-resolution delay-doppler estimation for bi-static radar measurements. - In: 2019 16th European Radar Conference : 2-4 October 2019, Paris, France.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 145-148

https://ieeexplore.ieee.org/document/8904605
Schieler, Steffen; Schneider, Christian; Andrich, Carsten; Döbereiner, Michael; Luo, Jian; Schwind, Andreas; Wendland, Philip; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
OFDM waveform for distributed radar sensing in automotive scenarios. - In: 2019 16th European Radar Conference : 2-4 October 2019, Paris, France.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 225-228

https://ieeexplore.ieee.org/document/8904754
Tataria, Harsh; Sangodoyin, Seun; Molisch, Andreas F.; Smith, Peter J.; Matthaiou, Michail; Zhang, Jianzhong; Thomä, Reiner;
Channel correlation diversity in MU-MIMO systems - analysis and measurements. - In: 2019 IEEE 30th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC) : 2019 IEEE 30th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC) took place September 8-11, 2019 in Istanbul, Turkey.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2019.8904875
Sousa, Marcelo N.; deThomä, Reiner;
Enhanced localization systems with multipath fingerprints and machine learning. - In: 2019 IEEE 30th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC) : 2019 IEEE 30th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC) took place September 8-11, 2019 in Istanbul, Turkey.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2019.8904120
Hasnain, Syed N.; Stephan, Ralf; Brachvogel, Marius; Meurer, Michael; Hein, Matthias;
Robust automotive satellite navigation achieved with distributed groups of sub-arrays. - In: AMTA 2019 proceedings : 41st Annual Symposium of the Antenna Measurement Techniques Association.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.23919/AMTAP.2019.8906347
Buddappagari Jayapal Gowdu, Sreehari; Schwind, Andreas; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Monostatic RCS measurements of a passenger car mock-up at 77 GHz frequency in virtual environment. - In: 2019 49th European Microwave Conference : 1-3 October 2019, Paris, France.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 996-999

https://doi.org/10.23919/EuMC.2019.8910719
Schwind, Andreas; Buddappagari, Sreehari; Hofmann, Willi; Stephan, Ralf; Thomä, Reiner; Hein, Matthias;
Co-polarized bi-static RCS measurements of vulnerable road users between 1 and 10 GHz. - In: 2019 49th European Microwave Conference : 1-3 October 2019, Paris, France.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 992-995

https://doi.org/10.23919/EuMC.2019.8910693
Rayapaneni, Durga Teja;
Optimization of private LTE network parameters to improve reliability of LTE connected drones in search and rescue scenarios. - Ilmenau. - 89 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Die jüngste Anwendung der Kommunikationstechnologie wurde im Bereich der unbemannten Luftfahrzeuge (UAVs) für seine zahlreichen Anwendungen wie Militär-, Such- und Rettungseinsätze, Überwachung und Aufklärung usw. gefunden. Mit der Konvergenz von LTE-Kommunikation (Long-Term Evolution) und UAV kann eine zuverlässige Netzwerkkonnektivität und -abdeckung bereitgestellt werden, was für Katastrophenhilfeanwendungen bei einem Netzwerkausfall von immenser Bedeutung ist. Für die Luftbewertung im Rahmen dieser Masterarbeit wird die Drohnen-Benutzerausrüstung mit Nokia Flexizone verbunden, einer Basisstation mit 3GPP LTE Freigabe 14 Technologie über die Luft Schnittstelle. Innerhalb der Arbeit wird für die betrachtete intrafrequente Übergabe (HO) ein Marke-vorher-Pause-Verfahren mit der Integration von synchronem Zufallszugriffs - weniger als Übergabealgorithmus implementiert. Eine Messreihe von Drohnen-Antriebstests und Gehtest wurde durchgeführt, um die Ergebnisse in Bezug auf Netzwerksignalstärke, Referenzleistungssignal (RSRP), Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), Durchsatz, Anzahl der ausgelösten HO und die Verzögerung zu bewerten. In HO mit Richtungs- und Omni-Richtungsantenne erfahren. Die Ergebnisse der Messreihe zeigen, dass die UE während des Drohnen-Antriebstests die Signaleigenschaften verbessert hat, da die Messungen über den Luft-zu-Boden (A2G)-Kanal durchgeführt werden. Die Gehtestmessungen ähneln jedoch eher einem herkömmlichen Netzwerkaufbau, und eine zuverlässige Netzwerkverbindung war aufgrund einer Vorortumgebung mit dichten Bäumen eine Herausforderung. Bei Drohnen-Antriebstests sind die ausgelösten HO aufgrund der Eigenschaften der Richtantenne geringer als bei der omnidirektionalen Antenne, und die minimale erfahrene HO-Verzögerung beträgt 20 ms. Die Gehtestmessungen führten zu einer reduzierten Anzahl von HO mit Richtungsantenne mit einer minimalen Verzögerung von 40 ms ausgelöst. Die Messreihe bietet großartige Einblicke in die Luftkommunikation, indem die Drohne als UE für 3GPP LTE-Konnektivität in den Ereignissen der Katastrophenhilfe und des Katastrohenmanagements verwendet wird.



Nogueira de Sousa, Marcelo; Thomä, Reiner;
Applying random forest and multipath fingerprints to enhance TDOA localization systems. - In: IEEE antennas and wireless propagation letters. - New York, NY : IEEE, ISSN 1548-5757, Bd. 18 (2019), 11, S. 2316-2320

https://doi.org/10.1109/LAWP.2019.2934466
Gutierrez, Sergio; Vega, Felix; González, Fabio A.; Baer, Christoph; Sachs, Jürgen;
Application of polarimetric features and support vector machines for classification of improvised explosive devices. - In: IEEE antennas and wireless propagation letters. - New York, NY : IEEE, ISSN 1548-5757, Bd. 18 (2019), 11, S. 2282-2286

https://doi.org/10.1109/LAWP.2019.2934691
Fiser, Ondrej; Ley, Sebastian; Helbig, Marko; Sachs, Jürgen; Kantova, Michaela; Vrba, Jan;
Temperature dependent dielectric spectroscopy of muscle tissue phantom. - In: Proceedings of European Microwave Conference in Central Europe (EuMCE 2019) : 13th-15th May 2019, Prague, Czech Republic.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 550-553

https://ieeexplore.ieee.org/document/8874814
Ley, Sebastian; Schilling, Susanne; Fiser, Ondrej; Vrba, Jan; Sachs, Jürgen; Prokhorova, Alexandra; Helbig, Marko;
Ultra-wideband temperature dependent dielectric spectroscopy of porcine muscle in the microwave frequency range. - In: Proceedings of European Microwave Conference in Central Europe (EuMCE 2019) : 13th-15th May 2019, Prague, Czech Republic.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 554-557

https://ieeexplore.ieee.org/document/8874707
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Schneider, Christian; Skoblikov, Sergii; Luo, Jian; Boban, Mate; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multi-band vehicle to vehicle channel measurements from 6 GHz to 60 GHz at "T" intersection. - In: 2019 IEEE 2nd Connected and Automated Vehicles Symposium (CAVS) : proceedings : 22-23 September 2019, Honolulu, Hawaii, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAVS.2019.8887794
Hofmann, Willi; Bornkessel, Christian; Schwind, Andreas; Hein, Matthias;
Challenges of RF absorber characterization: comparison between RCS- and NRL-Arch-methods. - In: EMC Europe 2019 Barcelona : September 2-6, 2019.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 370-375

https://doi.org/10.1109/EMCEurope.2019.8871983
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Landmann, Markus; Shinwasusin, Ek-Amorn; Saito, Kentaro; Takada, Jun-ichi; Luo, Jian; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
Multi-band propagation and radio channel characterization in street canyon scenarios for 5G and beyond. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 7 (2019), S. 160385-160396

https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2948869
Dürr, André; Schwarz, Dominik; Häfner, Stephan; Geiger, Martin; Roos, Fabian; Hitzler, Martin; Hügler, Philipp; Thomä, Reiner; Waldschmidt, Christian;
High-resolution 160-GHz imaging MIMO radar using MMICs with on-chip frequency synthesizers. - In: IEEE transactions on microwave theory and techniques : MTT ; a publication of the IEEE Microwave Theory and Techniques Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 67 (2019), 9, S. 3897-3907

https://doi.org/10.1109/TMTT.2019.2906176
Dupleich, Diego; Schäfer, Eric; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Influence of spatial-wideband effects in evaluation of mm-wave communications. - In: IET microwaves, antennas and propagation. - London : IET, ISSN 1751-8733, Bd. 13 (2019), 13, S. 2200-2206

https://doi.org/10.1049/iet-map.2018.6160
Zaidullin, Shaikhrozy;
MIMO-OFDM with double contraction for mmWave channel models. - Ilmenau. - 66 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Geringere Verfügbarkeit von Radiospektrum is ein großes Problem für moderne Funkszsteme. So ist, weil neuentwickelte Applikationen brauchen immer mehrere Fequenzbande. Deswegen is die Expansion zu höhen Frequenzen nötig. Aber genannte Expasion folgt mehrere Schwierigkeiten, die mit Spezifischen Eigenscheften der kliener Wellenlänge verbunden sind. Diese Schwierigkeiten zwingen die Forscher neue Modelle, Spezifische Physische Effekte einzahlen, zu entwickeln. Der Beispiel solcher Modelle is 3GPP 38.901, in dem solche Effekte wie Blockirung, stärkere Abschwächung, und größere Zahl der Mehrwegekomponenten eingezahlt ist. Außerdem, unterschiedliche Mehrwegausbreitung beeinflüsst die Effektivität der Empfänger. Deshalb, ist die Forschung der Effektivität von dieser Empfänger unter solche Kanalbedingungen gebraucht. Diese Arbeit analysiert die Effektivität des Empfangs für fünf Empfänger (nämlich ZF;ILSP, ILSE, RLSP und RLSE). Quasi Deterministic Radio Channel Generator (QuaDRiGa) ist für Kanalsimulierung verwendet. Dei Ergebnisse der Analyse sind für 3GPP 38.901 , 3GPP 25.996 und WINNER Kanalmodelle vorgestellt.



Diugurova, Marina;
Tensor based processing of biomedical signals. - Ilmenau. - 88 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Der Photic driving Effekt kann als Ergebniss der Synchronisierung von Gehirrnrhytmen mit Frequenz der Lichtstimulationen erlärt werden. Falls ein Mensch bei der Lichtimpulsen bestimmter Frequenz stimuliert wird, erhalten die Spektren von Magnetenenzefalogram und von Elektroenzephalogramm die Spitzen in der Nähe von dem Stimulierungsfrequenz. In Vergangenheit, war dieser Effekt nicht genug erforscht. Um dieser Effekt weiter kennen zu lernen, wurde folgende Forschung gemacht \cite{DataPickingUp} und \cite{MasterThesis}. Die Freiwillige waren bei Lichtblitze stimuliert. Das Frequenz von angewandter Lichtblitze, war mit Frquenz von individullem Alpharhytm des Teilnehmers verbunden. Für jeder Teinehmer waren mehrere Messungen gemacht. In dieser Arbeit werden Raum-Zeit-Zug (STT) -Tensoren basierend auf diesen Messdaten konstruiert. Dann werden die Tensoren des Space-Frequency-Train (SFT) unter Verwendung der Fouriertransformation berechnet. In dieser Arbeit würden die erhaltenen Messdaten durch mehrdimensionale Zerlegungen wie SECSI \cite {secsi}, einem robusten Algorithmus für die kanonische polyadische Zerlegung, und HOSVD analysiert. Das Problem bei solchen Messungen ist, dass wahrscheinlich nicht jeder Kanal dicht an der Kopfoberfläche angebracht war oder einige Elektroden oder Kanäle für den Signaltransport zerstört wurden. In diesem Fall kann das Frequenzspektrum dieser Kanäle den Charakter der realen Messdaten verändern. In diesem Fall ermöglicht die SECSI-Analyse des SFT-Tensors mit niedrigem Rang, diese "schlechten" Kanäle abzuschätzen und das durchschnittliche allgemeine Raum-Frequenz-Layout der Gehirnaktivität korrekt zu berechnen. Für eine genauere Abschätzung der Frequenzkomponenten ist es notwendig, den Rang der SFT-Tensoren abzuschätzen. Um dieses Ziel zu erreichen, würde die lineare Regression globaler Eigenwerte verwendet. Hier besteht der erste Schritt darin, singuläre Werte aus HOSVD zu extrahieren. Die SECSI-Zerlegung des SFT-Tensors mit geschätztem Rang wird die verschiedenen Frequenzkomponenten veranschaulichen, die dem Spektrum während der IPS innewohnen.



Implementierung und Optimierung einer RFID-gestützten Bauzustandserkennung im Fließbetrieb der Fahrzeugendmontage des Automobilherstellers BMW. - Ilmenau. - 76 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Aufgrund des permanent herrschenden Kostendrucks und verschärfter Vorgaben des Gesetzgebers ist BMW als Hersteller von Premiumautomobilen gezwungen, Kosteneinsparungen zu realisieren, bzw. den Anforderungen des Gesetzgebers gerecht zu werden. Zur Umsetzung dieser Vorhaben setzt die BMW AG zur Bauzustandserkennung auf die Technologie der Radio Frequency Identification (RFID, dt. "Identifizierung mittels elektromagnetischer Wellen") in der Fahrzeugendmontage. Es besteht weder bei BMW noch in der Literatur ein großer Wissenspool zur Implementierung und Optimierung dieser Technologie in das komplexe Umfeld einer Fahrzeugendmontage. Das Umfeld ist vor allem auf Grund reflektierender und absorbierender Objekte in einem dynamischen System als komplex einzuschätzen. Die vorliegende Masterarbeit thematisiert das methodische Vorgehen zur Implementierung und Optimierung der RFID-Technologie am Anwendungsfall der Erfassung von Vordersitzen. Das Vorgehen von der Analyse der Systemeinflüsse über die Konzeption bis hin zur Systemeinführung bzw. -optimierung wird in folgender Arbeit aufgezeigt. Dabei liegt der Fokus auf der Entwicklung eines Erfassungskonzepts basierend auf den Daten von Messreihen. Die Erfassung der in den Vordersitzen der Fahrzeuge befindlichen RFID-Tags wird mit Hilfe eines statischen RFID-Gates realisiert, welches sich außerhalb des Fahrzeugs befindet und die Tags der Vordersitze im Innern des Fahrzeugs detektiert. Darüber hinaus besteht seitens BMW die Anforderung ein leicht zu verortendes RFID-System zu schaffen, wodurch der Maxime flexibler Fertigungseinrichtungen Folge geleistet werden soll.



Stegner, Johannes; Gropp, Sebastian; Fischer, Michael; Stehr, Uwe; Hoffmann, Martin; Müller, Jens; Hein, Matthias;
Cross-hierarchical design of compact RF-MEMS oscillator circuits on a silicon-ceramic composite substrate. - In: IFCS-EFTF 2019 : Joint Conference of the IEEE International Frequency Control Symposium & European Frequency and Time Forum : Caribe Royale Hotel, Orlando, Florida, USA, April 14-18, 2019 : 2019 conference proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/FCS.2019.8856111
Hein, Matthias; Stephan, Ralf; Blau, Kurt; Hasnain, Syed;
Robuste Satellitennavigation in sicherheitsrelevanten Anwendungen - Konzeption : Schlussbericht der TU Ilmenau zum F&E-Verbundvorhaben : Laufzeit des Vorhabens: 01.10.2017-28.02.2019. - [Ilmenau] : Technische Universität Ilmenau. - 1 Online-Ressource (20 Seiten, 725,92 KB). - Förderkennzeichen BMWi 50NA1718

https://doi.org/10.2314/KXP:1678973386
Ni, Yuliana;
HF-Eigenschaften von Übertragungsleitungen auf dehnbaren Substraten. - Ilmenau. - 62 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Dehnbare Elektronik ist eine vielversprechende neue Technologie mit breitem Anwendungsbereich. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde grundlegende Überlegungen zu den HF-Eigenschaften flexibler Substratmaterialien durchgeführt. Insbesondere wurden Geometrien für die Realisierung Übertragungsleitungen in einem Frequenzbereich bis zu 10 GHz untersucht. Aufbauend auf theoretischen Berechnungen erfolgten numerische Simulationen verschiedener Strukturen mittels der Software ADS. Ausgewählte Leitungsentwürfe wurden auf dem flexiblen Substrat hergestellt und in verschiedenen Dehnungszuständen messtechnisch charakterisiert. Die Messergebnisse wurden anschließend ausgewertet. Es zeigte sich, dass die Leitungsstrukturen ihre Funktionalität bis zu einer Dehnung von >100 % beibehalten können. Der Leitungswellenwiderstand liegt allerdings bei allen untersuchten Leitungsstrukturen oberhalb von 50 [Ohm]. Die gefundenen Ergebnisse dienen als Grundlage für den Entwurf neuer Strukturen ("Mikromäander") zur Verringerung des Leitungswellenwiderstands und können außerdem zukünftig zum Aufbau praktischer Schaltungsstrukturen verwendet werden.



Sergienko, Anna;
Smarte Rundfunkantenne für Anwendungen in Kraftfahrzeugen. - Ilmenau. - 53 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer smarten DAB+ Antenne für Anwendungen in Fahrzeugen. Während dieser Arbeit wurde die Antennenkonstruktion ausgewählt, Simulation des ausgewählten Designs und experimentelle Untersuchung des entwickelten Geräts durchgeführt, sowie ein Konzept zur Integration des DAB+ Moduls in die Antenne erarbeitet. Mit dem CST Studio Suit Softwarepaket konnte die Optimierung der Antennenparameter erheblich vereinfacht werden. Die mit Hilfe der Simulation erhaltenen Ergebnisse entsprachen jedoch nicht vollständig den experimentellen Ergebnissen, was mit den Schwierigkeiten bei der Einstellung der Portparameter im Modell verbunden ist. Die entwickelte Antenne erfüllt die Anforderungen: der Reflexionsfaktor überschreitet im gesamten DAB+ Frequenzbereich (174 - 240 MHz) -3 dB nicht. Das entwickelte Konzept für den Anschluss der Antenne an das Modul konnte nicht getestet werden. Aber basierend auf theoretischen Kenntnissen und experimenteller Überprüfung kann jedoch gesagt werden, dass dieses Design mit hoher Wahrscheinlichkeit die technischen Anforderungen erfüllt. In Zukunft muss man die Arbeiten am Antennenanschluss fortsetzen und die Verifikation des Konzepts mit dem aktuellen Modul durchführen. So lässt sich sagen, dass das Ziel der Masterarbeit erreicht wurde.



Schwock, Felix;
Parallel real-time estimation of SDR transceiver imperfections. - Ilmenau. - 108 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Echtzeit-Messsystems für eine automatisierte Bestimmung von Verzerrungseffekten, die bei SDRs auftreten. Der Messaufbau besteht aus einem Signalgenerator, den zu vermessenden SDRs und einem Computer, auf welchem die entwickelte Messsoftware läuft. Der Signalgenerator erzeugt ein Zweitonsignal mit variablen Frequenzen (mit einem Tonabstand von z.B. 50 kHz oder 100 kHz), wobei der gesamte Eingangsfrequenzbereich des zu testenden Gerätes durchlaufen wird. Dies entspricht für das in der Arbeit vermessene USRP X310 mit UBX160 Daughterboard einem Bereich von 1 GHz bis 6 GHz. Die entwickelte Messsoftware realisiert drei Hauptfunktionen: (1) Einstellen des Signalgenerators, (2) Überwachen des Einschwingvorgangs des Signalgenerators (Verifizieren des eingeschwungenen Zustands), (3) Analysieren des SDR Ausgangssignals indem alle Töne des Signals für ein gegebenes Eingangssignal geschätzt werden. Auf Basis dessen können vom SDR verursachte Verzerrungseffekte, wie zum Beispiel IQ-Imbalance und In-Band-Nichtlinearitäten, bestimmt werden. Dabei ermöglicht eine modulare Implementierung in Python und C eine flexible Anpassung an unterschiedliche Messaufgaben, sowie die gleichzeitige Charakterisierung mehrerer SDRs. Der Einsatz von Multithreading in der C Implementierung erlaubt zudem eine parallele Ausführung des Programmcodes auf Mehrkernprozessoren. Der Zugriff auf die Samples der SDRs basiert auf einer Shared-Memory Architektur, wobei jedes SDR einen Ringspeicher mit einer Rate von 200 MS/s kontinuierlich mit Samples befüllt. Die Auswertung in Echtzeit wird dadurch sichergestellt, dass erworbene Samples teilweise verworfen werden bis die Schätzprozesse beendet sind. Durch den Einsatz moderner Hardware (Intel Xeon E5-1680 v4 Prozessor) können mehr als die Hälfte der erworbenen Samples für die Bestimmung der SDR Verzerrungseffekte verwendet werden. Tests haben gezeigt, dass eine komplette Charakterisierung von 1 GHz bis 6 GHz mit einem Tonabstand von 100 kHz und einer Gesamtzahl von 500000 Einzelmessungen, wobei für jede Messung 2^18 Samples verwendet wurden, in 45 Minuten durchgeführt werden kann. Für die parallele Vermessung von zwei SDRs (USRP X310 mit UBX160 Daughterboard) betrug die Messzeit 55 Minuten.



Mette, Lisa Marie;
Frequency-dependent modeling of homodyne transceiver imperfections. - Ilmenau. - 88 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

In dieser Arbeit wird ein Modell entwickelt, das die typischerweise bei Homodynempfängern auftretenden Verzerrungseffekte beschreibt. Dafür wird ein frequenzunabhängiger Ansatz für die Modellierung von In-Band Intermodulationsverzerrungen (IMDs) und I/Q Imbalance um den Aspekt der Frequenzabhängigkeit erweitert. Die Bestimmung der zugehörigen Modellparameter wird für den typischen Fall der Zweitonanregung ausführlich erläutert. Anschließend wird das entwickelte Modell verwendet, um ein Software-Defined Radio (SDR) des Typs Universal Software Radio Peripheral (USRP) X310 mit UBX160 Daughterboard zu charakterisieren. Um das frequenzabhängige Verhalten der Nichtlinearitäten dritter Ordnung sowie I/Q Imbalance des X310 zu erfassen, werden Zweitonmessungen im Frequenzbereich von 1 bis 6 GHz mithilfe des Modells ausgewertet. Dabei wird deutlich, dass die Verzerrungen durch I/Q Imbalance überwiegen. Außerdem werden die Verhältnisse der Modellparameter mit dem Intermodulationsabstand und dem Spiegelfrequenzunterdrückungsfaktor (IRR) des SDRs verglichen. Somit wird bestätigt, dass der in dieser Arbeit vorgestellte Modellansatz geeignet ist, um die bei Homodynempfängern auftretenden Verzerrungseffekte frequenzabhängig zu modellieren.



Kaiser, Ulrich; Sommer, Klaus-Dieter;
Mess- und Sensortechnik in der digitalen Transformation. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019.. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 30-32

https://doi.org/10.5162/sensoren2019/2.Plenarvortrag
Engelhardt, Maximilian;
Characterization and modeling of distributed oscillator drift and jitter. - Ilmenau. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Die präzise Synchronisation von Uhren ist für viele Messanwendungen von grundlegender Bedeutung. Diese Arbeit entwickelt eine Softwareumgebung für die Messung von verteilten Uhren mit dem Network Time Protocol (NTP) und dem Precision Time Protocol (PTP). Die Softwareumgebung basiert auf der Unterstützung von Hardware-Timestamping und reduziert negative Auswirkungen von Jitter, um eine Genauigkeit im Sub-Mikrosekunden-Bereich auf Standard-PC-Hardware zu erreichen. Anschließend wird die Softwareumgebung verwendet, um eine Messkampagne durchzuführen, die sowohl lokale Uhren als auch zahlreiche, weltweit verteilte NTP-Server umfasst. Die bei den durchgeführten Zeitmessungen beobachtbaren Effekte lassen sich in Messfehler (Jitter) und tatsächliche Abweichung der Uhren (Drift) unterteilen. Für beide werden Modelle entwickelt, implementiert und bewertet, die die Extraktion der signifikanten Merkmale eines Signals und die anschließende Synthese ähnlicher Daten ermöglichen. Die so erzeugten Testsignale sind eine wertvolle Grundlage für den Vergleich von Synchronisationsalgorithmen. Für den Jitter wurde ein Markov-Modell erster Ordnung derart modifiziert, dass es den Kontext der Messungen beachtet, wodurch es die stochastischen Eigenschaften des ursprünglich analysierten Signals zuverlässig reproduzieren konnte. Für den Drift wurde ein neuartiger Ansatz entwickelt, der auf iterativer Zerteilung und auto-regressiven (AR) Modellen basiert, der eine erhebliche Reduzierung der Anzahl von Parametern im Vergleich zu bestehenden Lösungen gestattet und gleichzeitig eine genaue Reproduktion der kurz- und langfristigen Eigenschaften von Oszillatoren ermöglicht.



Eyberg, Lydia;
Entwurf und Realisierung eines Testsystems zur Bestimmung der Empfangsempfindlichkeit induktiver Nahfeld-UHF-RFID-Reader. - Ilmenau. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

RFID als Mittel, um Personen, Objekte oder Tiere auf unterschiedliche Entfernungen und teilweise ohne direkten Sichtkontakt zu identifizieren, hat sich in den letzten Jahrzehnten immer weiter verbreitet und wird mittlerweile in der Medizin, in der Tierforschung, in der Logistik sowie in weiteren Branchen eingesetzt. Die vorliegende Masterarbeit befasst sich dabei mit der Vermessung und Charakterisierung von UHF-RFID-Lesegeräten, um sowohl in der Entwicklung als auch in der Fertigung die Eigenschaften der Produkte zu überprüfen und dem Kunden die korrekte Funktionalität der Lesegeräte zu garantieren. Für diesen Zweck werden von verschiedenen Firmen kompakte Gesamtmesssysteme angeboten, welche jedoch die hier gestellten Anforderungen nicht bestmöglich erfüllen und eine geringere Flexibilität in der Anwendung bieten. Aus diesem Grund ist im Rahmen dieser Arbeit ein Testsystem entwickelt und umgesetzt worden, welches es ermöglicht, diverse Eigenschaften des Lesegerätes, wie die Sendeleistung und die Empfangssensitivität, zu bestimmen. Im Fokus steht dabei die Empfangssensitivität des Lesegerätes, welche nach RAIN RFID definiert ist als die minimal benötigte Eingangsleistung am Empfänger für eine korrekte Interpretation des Signals, da diese unmittelbar ausschlaggebend für die Lesereichweite ist. Die Funktionalität des entwickelten Testsystems wurde anhand von Messreihen erfolgreich überprüft und mit Messergebnissen eines bereits vorhandenen Testsystems verglichen.



Yeredor, Arie; Haardt, Martin;
Maximum likelihood estimation of a low-rank probability mass tensor from partial observations. - In: IEEE signal processing letters : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-2361, Bd. 26 (2019), 10, S. 1551-1555

https://doi.org/10.1109/LSP.2019.2938663
Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Stehr, Uwe; Hein, Matthias;
MEMS-based RF oscillators using SiCer technology. - In: IEEE microwave magazine. - Piscataway, NJ : IEEE, Bd. 20 (2019), 10, S. 71-85

https://doi.org/10.1109/MMM.2019.2928678
Silva Cortes, Victor; Nowak, Jacek; Chauhan, Vikrant; Stehr, Uwe; Hein, Matthias; Fischer, Georg; Hagelauer, Amelie;
RF MEMS modules. - In: IEEE microwave magazine. - Piscataway, NJ : IEEE, Bd. 20 (2019), 10, S. 44-55

https://doi.org/10.1109/MMM.2019.2928676
Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Stegner, Johannes; Frank, Astrid; Hoffmann, Martin; Müller, Jens;
Silicon-ceramic composite substrate. - In: IEEE microwave magazine. - Piscataway, NJ : IEEE, Bd. 20 (2019), 10, S. 28-43

https://doi.org/10.1109/MMM.2019.2928675
Stehr, Uwe; Hagelauer, Amelie; Hein, Matthias;
SiCer: meeting the challenges of tomorrow's complex electronic systems. - In: IEEE microwave magazine. - Piscataway, NJ : IEEE, Bd. 20 (2019), 10, S. 26-27, 92
- From the guest editors' desk

https://doi.org/10.1109/MMM.2019.2928614
Wolf, Mike; Haardt, Martin;
On the DC balance of multi-level PAM VLC systems. - In: ICTON 2019 : 21st International Conference on Transparent Optical Networks : 9-13 July 2019, Angers, France.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), We.C2.1, S. 1-5

https://doi.org/10.1109/ICTON.2019.8840531
Solovyeva, Elena B.; Töpfer, Hannes; Harchuk, H.;
Behavioural model of memristors used as elements of neuromorphic systems. - In: AIP conference proceedings. - Melville, NY : Inst., ISSN 1551-7616, Bd. 2140 (2019), S. 020075-1-020075-4

The functional modelling of the biological brain is an urgent task in the framework of artificial intelligence and bioengineering. It is solved by means of neuromorphic systems that are built in the form of artificial neural networks, implemented as analog electronic circuits. Important elements of these circuits are memristors, embodying the synapses of biological neural networks. The behavioural model of memristors is represented as a polynomial of split signals. The polynomial model of Bernoulli memristors is built on assuming the excitation by a harmonic signal. The splitting of the input signal and the expedience of gaining the minimum number of split signals are demonstrated.



https://doi.org/10.1063/1.5122000
Kreutz, Felix;
Einrichtung und Verifikation eines OTA/HiL-Radarmessplatzes in der Virtuellen Straße - Simulations- und Testanlage. - Ilmenau. - 75 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Mit der beschleunigten Einführung von automatisierten Fahrfunktionen in der Fahrzeugindustrie wächst der Bedarf nach objektiven und rationellen Testmethoden für die angewendeten Sensoren zur Umfelderkennung. Der innerhalb dieser Arbeit behandelte Messplatz für bildgebende Fahrzeugradare umfasst ein hardware-in-the-loop (HiL)-System, welches genutzt wird, um Kraftfahrzeugradare im Einbauzustand und mit unter Laborbedingungen definiert erzeugten Rückstreusignalen möglichst realitätsnah zu testen. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit Radarsysteme im kompletten Signalfluss inklusive aller Hochfrequenzkomponenten und unter dem Einfluss der Fahrzeugkarosserie zu überprüfen, was bei herkömmlichen Tests über das Einspeisen von Rohdaten in eine Wartungsschnittstelle nicht möglich ist. Dabei kann ein Verkehrsszenario inklusive verschiedener Verkehrsteilnehmer sowie Situationen simuliert und dem Radar over-the-air (OTA) zugespielt werden. Die resultierenden Radarechos werden dabei entsprechend der in der Simulation definierten Umgebung möglichst realitätsnah wiedergegeben, was eine Bewertung des Radarsystems im Einbauzustand ermöglicht. Die vom Radar zu messenden Radarquerschnitte werden dabei vollautomatisch in Echtzeit über einen Radarzielsimulator und ein Antennenpositioniersystem physikalisch korrekt generiert. Dieser (weltweit einzigartige) Experimentaufbau mit bis zu 6 in Azimut und Elevation dynamisch positionierbaren Simulatorantennen realisiert somit einen Mittelweg zwischen realen, aber teuren und langwierigen Testfahrten und der Simulation in einer rein abstrakten Softwareumgebung. Im Laufe der Arbeit werden die genutzten Hardwarekomponenten ebenso beschrieben wie die zur Nutzung notwendigen Softwaremodule. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei auf der softwareseitigen Ansteuerung des Positioniersystems. Aus dem simulierten Verkehrszenario müssen die aktuellen Positionen und Ausrichtungen der Simulatorantennen berechnet werden. Die Steuersignale für die dynamische Ansteuerung der mehrkanaligen mechanischen Positioniererantriebe müssen in Echtzeit bereitgestellt werden. Gleichzeitig muss auf minimale Positionierfehler und die Vermeidung von Kollisionen der einzelnen Antennenträger untereinander und mit den gegebenen mechanischen Endlagen geachtet werden. Die notwendigen Prozeduren wurden in MATLAB realisiert und die technische Inbetriebnahme des Systems wurde durch hohe Modularität der Steuerroutinen und gute Konfigurierbarkeit aller relevanten Parameter vorbereitet.



Ovcharov, Gleb;
Acoustical source localization using high-resolution parameter estimation algorithms for hexagonal microphone arrays. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Echtzeit-Audioverarbeitungs-Framework für die Schätzung der Richtung der Schallquelle mithilfe eines hochauflösenden Parameterschätzungsalgorithmus für das Mikrofonarray zu erstellen. Die entwickelte Echtzeit-Verarbeitungsumgebung (in Python geschrieben) kann die Richtung der Schallquelle schätzen, die durch die Ankunftsrichtungen (Azimut- und Elevationswinkel) beschrieben wird. Zu diesem Zweck verwenden wir die dreidimensionale Version des hochauflösenden einheitlichen ESPRIT-Algorithmus, der bisher nicht auf das 7-Element-Mikrofonarray mit der richtigen hexagonalen Form der darauf befindlichen Mikrofone angewendet wurde. Wir verwenden auch Interpolationsvorverarbeitung, um Breitband-Audiodaten in eine äquivalente Schmalbandform umzuwandeln. Zunächst wurde die Leistung unter Verwendung des ESPAR-ESPRIT-Algorithmus zur Bestimmung des Azimut- und Elevationswinkels für eine bestimmte Anzahl von Schallquellen analysiert. Um die Ergebnisse des Lokalisierungsalgorithmus zu erhalten, wird das Roomsimove Matlab-Paket verwendet, das einen virtuellen Raum erstellt, wobei die Absorptionskoeffizienten der Wände, ihre Fähigkeit, Schall zu reflektieren, usw. berücksichtigt werden Hardware und Messungen wurden durchgeführt, um zu zeigen, dass das Framework in der Lage ist, die Ankunftsrichtungen in Echtzeit abzuschätzen.



Ortloff, Johannes;
Simulation und Test einer Aufzugs-Montagefahrt auf einem Hardware-in-the-Loop Prüfstand. - Ilmenau. - 64 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Die vorliegende Masterarbeit gibt einen Überblick über die Konzeption eines Hardware"=in"=the"=Loop Prüfstands am Beispiel der Realisierung einer simulierten Montagefahrt. Hierfür wird die Architektur und das Design der grundlegenden Simulationskomponenten vorgestellt. Die Simulationssoftware der Aufzugumgebung wurde mit für die Simulation der Montagefahrt benötigten Komponenten erweitert. Die Funktionalität der Implementation wurde durch umfassende Software"= und Systemtests bestätigt. So konnte gezeigt werden, dass das Modell der Aufzugumgebung so funktioniert, dass die Zustandsmaschinen der Steuerungssoftware eine Montagefahrt einleiten können. Die virtuelle Aufzugkabine kann nun über Middelware"=Telegramme gesteuert werden.



Schilling, Lisa-Marie;
Erfassung der elektromagnetischen Umwelt beim KFZ im Hinblick auf automatisiertes und vernetztes Fahren. - Ilmenau. - 99 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Für die digitale Vernetzung des Verkehrs etablieren sich derzeit die zwei Kommunikationstechnologien ITS-G5 und C-V2X. Darüber hinaus gibt es weitere funkbasierte Systeme, die in der elektromagnetischen Umwelt von modernen Fahrzeugen auftreten und diese beeinflussen können. Um sicherzustellen, dass die Funktionen des automatisierten und vernetzten Fahrens aus EMV-Sicht nicht gestört werden, muss die elektromagnetische Umgebung bei der EMV-gerechten Entwicklung und EMV-Prüfung eines Fahrzeugs aus diesem Grund berücksichtigt werden. Zudem gewinnen Aspekte der elektromagnetischen Benutzerverträglichkeit der Verkehrsteilnehmer durch die neuen Funktechnologien zunehmend an Bedeutung. In dieser Arbeit wurden für die Verkehrsumgebung relevante Funkdienste recherchiert und ihre EMV-relevanten Parameter erfasst, um EMV-Prüfanforderungen vorzuschlagen. Ein besonderer Fokus wird auf ITS-G5 gelegt; hierfür wurde ein Messverfahren zur Ermittlung der durch ITS-G5 Systeme verursachten Feldstärken entwickelt und verifiziert. Es wurden Messungen unter Freifeldbedingungen in VISTA und in Fahrzeugen mit typischen Einbauorten verschiedener Endgeräte für ITS-G5, WLAN, Bluetooth und LTE durchgeführt. Um die Feldstärken im direkten Kontakt mit Funkgeräten zu erfassen, wurden Möglichkeiten der Nahfeldmessung untersucht. Es wurde eine maximale Feldstärke von 562 V/m im Kontakt mit einer ITS-G5-Antenne gemessen. Die Störfestigkeitsprüfung im KFZ-Bereich verwendet in der Regel einen Störpegel von 100 V/m. Um trotzdem eine Störfestigkeit der KFZ-Elektronik sicherzustellen, muss diese entweder störfester ausgelegt oder ein Mindest-Sicherheitsabstand zwischen empfindlicher Elektronik und der Antenne eingehalten werden, ab welchem die elektrische Feldstärke 100 V/m unterschreitet. Ab einem 5 cm-Abstand wurden maximal 80 V/m gemessen, so dass hier der normative Prüfschärfegrad von 100 V/m nicht verändert werden müsste. Abhängig von der Fahrzeuggeometrie können allerdings Feldstärkeerhöhungen durch Resonanzen auftreten, die schwer messbar sind. Numerische Simulationen sind eine Alternative, die in weiteren Forschungsarbeiten durchgeführt werden können. Neben EMV-Untersuchungen wurden auch erste EMVU-Bewertungen durchgeführt. Mit einem eigens konzipierten Messverfahren für ITS-G5 wurden an typischen Aufenthaltsorten im KFZ maximal 9,2 V/m entsprechend 15,1% Grenzwertausschöpfung ermittelt.



Tausch, Tino;
Evaluation von drahtlosen Sensornetzwerken mit heterogenen Hardwarekomponenten. - Ilmenau. - 98 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Durch die steigende Nachfrage nach Internet of Things (IoT)-Geräten in den letzten Jahren, haben sich entsprechende Funktechnologien und Kommunikationsprotokolle weiterentwickelt. HW-Hersteller bringen stetig neue und verbesserte Geräte auf den Markt. Die Knoten eines IoT-Netzes sind oft durch unterschiedliche HW realisiert. Aus dem Grund müssen Analysen zur Interoperabilität vorgenommen werden, um mögliche Beeinträchtigungen zu finden und auszuschließen. Die vorliegende Arbeit analysiert am Beispiel von Bluetooth Low Energy (BLE) und Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.15.4, eine Funkkommunikation zwischen unterschiedlichen HW-Komponenten. Es wurde ein Netz konzipiert, indem beide Technologien wirksam sind. Durch Experimente an Beispielszenarien, werden beide Verfahren miteinander verglichen. Am Beispiel einiger IoT-HW werden verbreitete \IoT-Betriebssysteme vorgestellt und der Einsatz für die Netzwerkevaluation geprüft. Auch Möglichkeiten und Einschränkungen für eine Funkübertragung mit multiprotokollfähigen Netzknoten, wurden anhand eines Beispiels untersucht. Auf Basis der Recherche und Messergebnisse werden offene Fragen für weiterführende Arbeiten vorgeschlagen.



Bonkouadom Yiyi, Donald;
Untersuchung und Korrektur des Adaptierungseinflusses auf die zu kalibrierenden Signalverläufe von elektromagnetischen Störgeneratoren. - Ilmenau. - 85 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Im Bereich der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) werden heutzutage immer höhere Anforderungen an Verlässlichkeit und Störfestigkeit elektrischer und elektronischer Produkte gestellt. Zum Nachweis dieser Eigenschaften werden Störgeneratoren und spezifische Koppelnetzwerke eingesetzt. Die von diesen erzeugten bzw. eingekoppelten Signalen sind gemäß den Anforderungen der Normen DIN-EN-61000-4-xx definiert und müssen in regelmäßigen Abständen akkreditiert kalibriert werden. In dieser Arbeit wird speziell auf die Norm EFT/Burst DIN-EN-4-4 Bezug genommen. In Rahmen der Kalibrierung wird das Signal an den Generatorausgängen mittels eines Oszilloskops überwacht und die Signalparameter werden ausgewertet. Da das erzeugte Störsignal auf verschiedenen Pegel von 500 V bis 8 kV zu kalibrieren ist, werden Adapter und Spannungsteiler am Generatorausgang angeschlossen, um den Pegel auf den zulässigen Bereich des Oszilloskops abzusenken. Die ausgesendeten Störgrößen umfassen je nach zu prüfender Norm Frequenzen bis hin zu einigen hundert Megahertz. Hierbei wurde im Rahmen vorliegender Untersuchungen festgestellt, dass die verwendeten Adaptierungen starke Einflüsse auf die Bewertung der Signalparameter nehmen. Mit steigenden Frequenzen zeigen sich diese Einflüsse in Form von komplexen Signalverläufen, bei welchen eine Bewertung der eigentlichen Signalparameter nur bedingt möglich ist. Mit der Frage, wie die Kalibrierung unabhängig von Adaptierungseinflüssen durchgeführt und somit eine verringerte Messunsicherheit erreicht werden kann, befasst sich diese Arbeit. Mittels dreidimensionalen elektromagnetischen Feldberechnungen und experimentellen Messungen wird ein mathematisches Modell der auftretenden parasitären Adaptierungseinflüsse ermittelt. Anhand dieses Modells werden die entsprechend verursachten Fehler auf die zu kalibrierenden Signalparameter abgeschätzt und korrigiert. Hierdurch konnte die Messunsicherheit von rund 14% auf etwa 4% verringert werden und eine Bewertung der Messergebnisse unabhängig vom Messaufbau ermöglicht werden.



Monthe Naoue, Styve;
Development and evaluation of a machine learning framework for application in ultrasound-based predictive maintenance. - Ilmenau. - 62 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Während der letzten Jahrzente haben sich viele Verbesserungen bei den Technologien durch Forschungen ergeben. Einige der Verbesserungen bestehen auf der Datenverarbeitung bzw. bei maschinellen Lernverfahren. Zur industriellen Überführung auf Industrie 4.0 besteht der Bedarf an besseren Wartungsstrategien, um drohendes Versagen von Systemen vorherzusehen und dadurch die Kapitalanlage zu schützen. Die Integration der Technologien der Internet of Things (IoT) innerhalb von Industrie 4.0 erleichtert die Anschaffung, Analyse und Verarbeitung von Daten, die für maschinelle Lernverfahren nützlich sind. Sie werden erhebliche Vorteile für die Industrie mit sich bringen. In dieser Masterarbeit wird die Entwicklung und Implementierung eines Frameworks basierend auf maschinellen Lernverfahren vorgestellt, das für eine Industrie 4.0 Umsetzung geplant ist. Als Untersuchungsobjekte dienen elektrische Computerlüfter, bei denen Ultraschall-Messungen durchgeführt wurden. Nach einem wissenschaftlichen Vergleich der Signalverarbeitungsmethoden wurden geeignete Methoden angewendet, zur Identifizierung charakteristischer Signaleigenschaften, die als Merkmalbasis benutzt werden können, zu dienen. Diese Merkmale wurden mit den Methoden: Linear Frequency Cepstral Coefficients (LFCC) und Discrete Wavelet Transform (DWT) kombiniert mit statistischer Analyse, berechnet. Damit wurde ein Datensatz für die Klassifikation erzeugt. Es wurden zwei Hauptklassen und achtzehn Unterklassen definiert (zwei pro Lüfter). Drei Algorithmen nach dem Prinzip des maschinellen Lernens wurden ausgewählt: Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbors (KNN) und Multi-layer Perceptron(MLP). Sie wurden für den ermittelten Parametersatz modelliert, trainiert und mit einem separaten Datensatz getestet. Es wurden gute Erkennungsraten im Bereich größer als 95% erreicht. Die besten Ergebnisse wurden mit einem mehrschichtigen neuralen Netzwerk (MLP) erreicht, mit geringfügig besseren Erkennungsraten als bei den anderen Methoden. Anhand der erzielten Ergebnisse wurde zusammenfassend dargestellt, dass das vorgeschlagene Framework zur prädikativen Analyse und Wartung angewandt werden kann, um massive Verluste der Kapitalanlage bei Industrie 4.0 zu vermeiden. Schlussendlich wurden konkrete Vorschläge für eine perspektivische Fortsetzung dieser Arbeiten gemacht.



Naveed, Muhammad Hanan;
Peak to average power ratio reduction in LTE-OFDM. - Ilmenau. - 101 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Diese Masterarbeit widmet sich der Reduzierung der beobachteten Werte des hohen Peak-to-Average-Power-Ratio (PAPR) in orthogonalen Frequenzmultiplexsignalen (OFDM) für eine lineare und energieeffiziente Betrieb von Leistungsverstärkern (PAs) in der mobilen Kommunikation. Ein OFDM-Signal mit mehreren Trägern hat folgende Eigenschaften erwies sich als effiziente Übertragungstechnik in frequenzselektiven Fading-Kanälen. Einer von die größten Nachteile sind jedoch die hohen PAPRs, die durch die Gauß-ähnliche Verteilung der Zeit verursacht werden Domänenwellenform. Diese hohen Peaks der OFDM-Wellenformen bewirken, dass die PA über die Sättigung hinausgeht Punkt, was zu einer stark nichtlinearen Verzerrung des Sendesignals führt. Nichtlineare Effekte verschlechtert die Signalqualität, indem es zu In-Band und Out-of-Band Signalverzerrungskomponenten führt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine rechnerisch effiziente PAPR-Reduktionslösung vorzuschlagen für Symbole der Langzeitevolution (LTE). Das Problem der hohen PAPR im OFDM-System wird formuliert als konvexes Machbarkeitsproblem. Suche nach einer praktikablen Lösung durch Projektion des gegebenen OFDM-Signal auf geschlossene konvexe Mengen im Zeit- und Frequenzbereich, so dass das gezielte PAPR wird mit einer vernünftigen Bitfehlerrate (BER) Leistung erreicht. Die Lösung der PAPR-Machbarkeit Problem hält den PAPR aller datenführenden Symbole im LTE-System immer unter oder gleich dem von den angestrebten PAPR-Wert. Konventionelle Einschränkungen im Frequenzbereich für dieses Machbarkeitsproblem setzen sich aus den Techniken zusammen, die auf Frequenzbereichsparametern basieren, wie z.B. Fehlervektor Größe (EVM), aktive Konstellationserweiterung (ACE) und Out-of-Band (OOB) Filterung. Die Schnittmenge aller geschlossenen konvexen Mengen des Frequenz- und Zeitbereichs führt zu einer realisierbaren Menge mit der Lösung für unser PAPR-Machbarkeitsproblem. Analyse des PAPR Machbarkeitsproblems in Bezug auf die konventionelle Frequenz und Zeit Domänenbeschränkungen, die in verschiedenen Projektionsmethoden (POCS, rPOCS und GPR) verwendet werden, zeigen, dass die der am wenigsten erreichbare PAPR-Wert, der die definierten Zeit- und Frequenzbereichsbeschränkungen erfüllt, beträgt 7,2 dB. Daher werden zwei neue Frequenzbereichseinschränkungen vorgeschlagen, um eine gezielte PAPR von 6 dB zu erreichen. Die Parameter der beiden vorgeschlagenen Frequenzbereichseinschränkungen werden in einer Simulation approximiert Umgebung, die als Verfahren 1 und Verfahren 2 definiert ist, so dass der PAPR von 6 dB für alle folgenden Punkte erreicht wird die PDSCH-Symbole mit einer besseren BER-Leistung. Simulative Analyse eines der vorgeschlagenen Produkte Frequenzbereichsbeschränkung, die als quadratisch verzerrter ACE-Beschränkungssatz bezeichnet wird, demonstrierte eine BER von 108 für uncodierte PDSCH-Symbole unter AWGN-Kanalumgebung bei einem SNR-Wert von 17 dB, während alle PDSCH-Symbole PAPR_ 6 dB haben.



Hein, Anna;
Validierung eines Sensorik-Konzeptes zur quantitativen Bewertung von Lateral-Flow-Teststreifen. - Ilmenau. - 129 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Diese Masterarbeit untersucht die quantitative Bewertung von medizinischen Lateral-Flow-Teststreifen (LFTs). Die Auswertung erfolgt anhand eines optischen Messprinzips. Es wird auf verschiedene Messverfahren eingegangen. Diese werden entworfen, aufgebaut, getestet und bewertet. Durch die Messverfahren wird die ideale Beleuchtungswellenlänge bestimmt, eine optimierte Versuchsanordnung gefunden und ökonomische Aspekte bei der Konstruktion des Messaufbaus berücksichtigt. Die Erkenntnisse der Voruntersuchungen werden zur Entwicklung eines Sensorik-Konzeptes genutzt. Die individuell angefertigte Beleuchtungs- und Sensoreinheit des Sensorik-Systems umfasst lediglich zwei Leuchtdioden und vier Photodioden. Das System besteht außerdem aus einer eigens dafür entwickelten analogen Auswertungsschaltung und einem mechanischen Blendenbauteil. Die Blendenöffnungen des Bauteils dienen der Fokussierung des Lichts auf ausgewählte Messbereiche auf den LFTs. Das Blendenbauteil wurde speziell für diesen Messaufbau konstruiert und mithilfe eines 3D-Druckers gefertigt. Für die finale Messung stehen zehn LFTs mit unterschiedlich ausgeprägten Messlinien zur Verfügung. Anhand des entwickelten Sensorik-Systems ist eine Unterscheidung dieser LFTs in sieben Quantisierungsstufen möglich. Die variierenden Linienpositionen auf den LFTs und die damit einhergehenden Schwierigkeiten bei der Positionierung der LFTs im Messaufbau sind derzeit der begrenzende Faktor für die Messgenauigkeit des Systems. Eine Verbesserung der LFTs und entsprechende Optimierungen am Messaufbau können die Quantisierungsstufenanzahl mehr als verdoppeln. Die theoretisch maximal erreichbare Anzahl an Quantisierungsstufen dieses Sensorik-System beträgt circa das 20-Fache an Stufen. Insbesondere die geringe Bauteilanzahl und der miniaturisierte Messaufbau heben das erarbeitete Sensorik-System von bereits bestehenden Kameraauswertungssystemen ab. Es kann als Grundlage für die industrielle Fertigung eines kostengünstigen Einweg-LFT-Messsystems genutzt werden.



Dupleich, Diego; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multi-band double-directional 5G street canyon measurements in Germany. - In: 2019 European Conference on Networks and Communications (EuCNC). - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 123-127

https://doi.org/10.1109/EuCNC.2019.8801951
Shala, Mendrit;
On-demand quality-of-service for crucial vehicle-to-pedestrian communication. - Ilmenau. - 76 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In den letzten Jahren haben die Fahrzeug-zu-Fußgänger (V2P) Kommunikationssysteme bei mehreren Interessengruppen, von der Wissenschaft über Normungseinrichtungen bis hin zur Industrie, zunehmend an Bedeutung gewonnen. V2P-Kommunikationssysteme bieten mehrere Komfortapplikationen, vor allem aber Anwendungen zur Erhöhung der Sicherheit von ungeschützten Verkehrsteilnehmern (VRU) im Straßenverkehr. Bis es aber zum Einsatz von V2P-Sicherheitsanwendungen im Straßenverkehr kommen kann, muss vorerst noch einigen zentralen Problemen in der Forschung nachgegangen werden. In städtischen Szenarien, in denen der Verkehr besonders dicht ist, sind Überlastungen des Kommunikationsnetzes ein großes Problem. Diese werden durch den regelmäßigen Austausch von Sicherheitsmeldungen zwischen Fahrzeugen und VRUs verursacht, was die Zuverlässigkeit dieser Kommunikation beeinträchtigt. Für ein Fahrzeug und einen Fußgänger, die unmittelbar vor einem Unfall stehen, ist es jedoch gerade wichtig, zuverlässig zu kommunizieren, und so den Unfall vermeiden zu können. Als mögliche Lösung dieses Problems stellt diese Arbeit ein neues On-Demand-Quality-of-Service Framework vor. Es verwendet einen neuen Mechanismus, der benachbarte (also die Gefahrensituation umgebende) Knoten (Fahrzeuge und Fußgänger) über den nahenden Unfall informiert und sie auffordert, die Priorität ihrer Sicherheitsmeldungen vorübergehend zu verringern. Um diese Anforderung zu vermitteln, wird eine neue Nachricht entworfen sowie ein Mechanismus zur Verarbeitung der neuen Nachricht und ein Mechanismus zur Senkung der Priorität von Nachrichten beim Empfänger. Das vorgestellte Framework basiert auf dem System "Dedicated Short Range Communication/Wireless Access in Vehicular Environments" (DSRC/WAVE) und ist rückwärtskompatibel mit seinen Protokollen. Es wird durch Simulationen validiert, bei denen mehrere Simulationswerkzeuge eingesetzt werden. Die Leistungsanalyse des Frameworks wird unter Berücksichtigung des Packet Delivery Ratio (PDR) von Sicherheitsmeldungen zwischen Fahrzeug und Fußgänger, die kurz vor einem Unfall stehen, beobachtet. Die Simulationsergebnisse zeigen eine signifikante Erhöhung der Zuverlässigkeit der Kommunikation zwischen akut unfallgefährdetem Fahrzeug und Fußgänger, und bestätigen damit, dass das vorgestellte Framework eine wertvolle Quality-of-Service Lösung sein kann.



Hellweg, Bastian;
Bestimmung der Feuchte von Gewebebahnen mittels Ultra-Breitband-Radar. - Ilmenau. - 108 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Erarbeitung und Validierung eines Konzeptes zur Bestimmung der Feuchte von Gewebebahnen mittels Ultra-Breitband-Radar, wobei der Kennwert der Feuchte einen Anteil an Wasser im Material beschreibt. Wasser verfügt über eine hohe Permittivität im Frequenzbereich der Mikrowellen, sodass sich trockene und feuchte Stoffe unterschiedlich im elektromagnetischen Wechselfeld verhalten. Weiterhin hängt die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen jedoch von vielen weiteren Einflussfaktoren ab, welche unter realen Einsatzbedingungen zeitlichen Änderungen unterliegen können. Um dennoch den Wassergehalt anhand der Messergebnisse bestimmen zu können, ist eine geeignete Auswertung der Messdaten erforderlich. Dazu wird ein Messaufbau entworfen, welcher sich den realen Einsatzbedingungen möglichst annähert. Für das geschaffene Messszenario wird ein physikalisches Modell entwickelt, um die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen zu beschreiben. Auf dessen Grundlage wird ein komplexes Regressionsmodell verwendet, um trotz der parasitären Einflüsse den Wassergehalt der Gewebebahnen schätzen zu können. Als breitbandige Mikrowellen-Sensoren werden m-Sequenz-Geräte angewendet, welche im Frequenzbereich von ca. 3 bis 10 GHz arbeiten.



Rolapp, Georg;
Universelles Monitoring in vermaschten Weitverkehrsfunknetzen zum Einsatz im Katastrophenfall. - Ilmenau. - 199 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In Kommunikationsnetzwerken ist das Monitoring des Zustands der Kommunikationsverbindungen genauso wichtig, wie das Überwachen der kommunizierenden Geräte und die Verfügbarkeit der angebotenen Dienste. Vermaschte Weitverkehrsfunknetzwerke sind im Katastrophenfall schnell einsetzbar. Verbreitete Monitoring-Systeme sind häufig für den Einsatz in Unternehmensnetzwerken ausgelegt. In Funknetzwerken werden andere Anforderungen an das Monitoring gestellt. Das Monitoring-System sollte möglichst keine negativen Auswirkungen auf die Datenraten des überwachten Netzwerks haben. Sensordaten sollten u.a. zusätzlich zu den üblichen System-Metriken gesammelt werden können. Eine umfangreiche Visualisierung und Alarmierung beim Überschreiten von Schwellwerten ist essentiell. Die Eignung von verbreiteten Monitoring-Systemen für den Einsatz in vermaschten Weitverkehrsfunknetzwerken im Katastrophenfall wird in dieser Arbeit untersucht. Es werden die Grundlagen und Eigenschaften dieser speziellen Funknetzwerke beschrieben und reale Umsetzungen aufzeigt. Für den Vergleich werden Anforderungen und Metriken definiert. Verschiedene Monitoring-Systeme, die durch ihre Eigenschaften hervorstechen, werden vorgestellt. Die modernen quell-offenen und frei verfügbaren Monitoring-Systeme Icinga2 und Prometheus, welche die meisten definierten Anforderungen erfüllten, wurden in einem Testsystem installiert und qualitativ funktional sowie quantitativ anhand von Messungen verglichen. Obwohl die untersuchten Lösungen sehr unterschiedliche Ansätze verfolgen, konnte je nach Einsatz-Szenario und entsprechender Konfiguration beiden Systemen eine Eignung nachgewiesen werden.



Yatchev, Ivan; Balabozov, Iosko; Brauer, Hartmut; Gueorgiev, Vultchan;
Computer modeling and experimental verification of a hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation. - In: 2019 16th Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA) : ELMA 2019 : proceedings : 6-8 June 2019, Varna, Bulgaria.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/ELMA.2019.8771639
Li, Fanbo;
Recherche und Implementierung von "Synthetic Aperture Radar"-Algorithmen. - Ilmenau. - 74 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In diesem Artikel stellen wir die Einschränkungen des traditionellen Radars vor. So wurde Synthetic Aperture Radar (SAR) eingeführt. Wir haben zuerst ein 3D SAR-Modell gebaut. Da das 3D Ultraschall-Modell jedoch dem SAR-Modell ähnelt, haben wir auch ein 3D Ultraschall-Modell erstellt und die beiden Modelle verglichen. Wir haben dann sieben SAR-Algorithmen untersucht. Wir werden alle im Fall von 3D erklärt. Da 3D gut funktioniert, muss auch 2D passieren. Diese sieben Algorithmen sind jeweils Back-Projection (BP) Algorithmus, Delay-and-Sum (DAS), Optical Algorithmus, Time Domain Correlation (TDC) Algorithmus, Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) Algorithmus, Fast Iterative Shrinkage Thresholding (FISTA) Algorithmus und Orthogonal Matching Pursuit (OMP) Algorithmus. Der DAS-Algorithmus muss berechnet werden, nachdem alle Messungen abgeschlossen sind. Der BP-Algorithmus verbessert dies und kann in der Messung berechnet werden. Die Geschwindigkeit des optischen Algorithmus hängt davon ab, wie viel Fokus eingestellt ist. Der TDC-Algorithmus ist ein genauer, aber zeitraubender Algorithmus. Der SAFT-Algorithmus ist gut fokussiert, aber die Berechnungen sind komplex. Der FISTA- und OMP-Algorithmus kann auch gut fokussiert sein, die Iteration ist jedoch komplex und zeitaufwändig. Als nächstes untersuchten wir die Cuda-Beschleunigung. Wir haben vorgestellt, wie Cuda im Matlab angewendet wird. Wir haben zwei Algorithmen beschleunigt: den BP-Algorithmus und den SAFT-Algorithmus. Der BP-Algorithmus wurde erfolgreich beschleunigt. Leider konnten wir den SAFT-Algorithmus nicht beschleunigen. Zum Schluss geben wir die Simulationsergebnisse verschiedener Algorithmen an. Aufgrund der Begrenzung des Papierformats geben wir jedoch nur die Simulationsergebnisse des BP, SAFT, Optical und TDC-Algorithmus mit den Simulationsdaten an. Außerdem werden die Simulationsergebnisse von BP, SAFT und TDC-Algorithmen unter realen Daten angegeben.



Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Stehr, Uwe; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
Highly integrated RF-MEMS multi-frequency oscillator on a silicon-ceramic composite substrate. - In: 2019 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 782-785

https://ieeexplore.ieee.org/document/8700986
Fomin, Alexander; Bräunig, Sylvia;
A wireless sensor system for traffic flow detection based on measurement of earth's magnetic field changes. - In: 2019 8th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO) : including ECYPS '2019 : Budva, Montenegro, June 10th-14th, 2019 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/MECO.2019.8760134
Al Saad, Majd;
A defence mechanism for defeating forged packets attack in Software Defined Networking (SDN). - Ilmenau. - 53 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Software Defined Networking (SDN) ist ein neues Netzwerkschema, das hohe Flexibilität und einfache Verwaltbarkeit von Computernetzwerken bietet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Netzwerken, entkoppelt SDN die Steuerungsebene von den Netzwerkgeräten. Durch die Entkopplung ermöglicht SDN eine einfache Verwaltung von Netzwerkressourcen und die Bereitstellung von Netzwerkanwendungen. Daher eignet sich SDN für eine hohe Bandbreite, damit die heutigen Anwendungen eine gute Leistung erbringen können. Obwohl SDN großen Erfolg bringt, sind verschiedene Sicherheitslücken in der Struktur von SDN und im OpenFlow-Protokoll aufgetreten. Controller in SDN ist logisch zentralisiert und hat eine globale Sicht auf das Netzwerk, wodurch das Risiko besteht, dass der Controller gefährdet wird. Der SDN-Controller ist für die Planung des gesamten Netzwerkverkehrs verantwortlich. Andererseits sind die Netzwerkressourcen in SDN relativ begrenzt. Somit hat SDN eine begrenzte Verarbeitungskapazität. Daher dringen Angreifer in das Netzwerk ein und überlasten Ressourcen und Verarbeitungskapazität. In dieser Arbeit wurden verschiedene SDN-Schwachstellen untersucht sowie die aktuellen Erkennungs- und Abschwächungsmechanismen von gefälschten Paketangriffen in SDN untersucht. Darüber hinaus, wird ein neuer Abwehrmechanismus gegen böswillige Benutzer eingeführt, um einen gefährdeten SDN-Controller vor nicht authentifizierten Benutzern und die Netzwerkressourcen und -dienste vor Erschöpfung zu schützen. Ein simuliertes Modell wurde in der Ryu-Steuerung mit Unterstützung der Hardwareerweiterung in der Mininet-Simulationsumgebung implementiert. Die Ergebnisse unseres Ansatzes zeigen Leistungsverbesserungen und zeitliche Komplexität im Vergleich zum vorherigen Ansatz. Unsere erweiterte Lösung bietet einen gegenseitigen Schutz für gefährdete Controller und für gefährdete Erweiterungen. Außerdem erkennt sie böswillige Benutzer effizient im Netzwerk und reduziert sie so schnell wie möglich.




Signal conditioning and transceiver synchronization for distributed SDR-based measurement applications. - Ilmenau. - 128 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In dieser Arbeit wird das Universal Software Radio Peripheral (USRP) für die Nutzung als Channel Sounder untersucht. Die Beiträge betreffen eine automatische Verstärkungsregelung (AGC), sowie die Synchronisation räumlich verteilter Geräte mittels 10 MHz und Puls pro Sekunde (1 PPS) Signal. Um eine geeignete AGC vorzuschlagen, wird zunächst das transiente Verhalten des programmierbaren Dämpfungsgliedes innerhalb des USRP X310 mit UBX daughterboard untersucht. Messgrößen dabei sind Überschwingen, Einschwingzeit, Übergangszeit und Restfehler für alle möglichen Schaltübergänge (0...31.5 dB in 0.5 dB Schritten). In Abhängigkeit der Schaltstufen zeigen sich dabei Überschwingen bis zu 10 dB sowie Einschwingzeiten von 350 bis 450 ns. Zur Synchronisation räumlich verteilter Geräte erscheint die Nutzung GPS-synchronisierter Oszillatoren (GPSDO) naheliegend. Für Genauigkeitsmessungen wird zunächst ein Messaufbau vorgestellt, der selbst wiederum auf USRP X310 mit "direct sampling" basiert. Der Aufbau bietet mit acht Eingangskanälen die Möglichkeit, vier GPSDOs mit Sub-Nanosekunden-Genauigkeit über lange Zeiträume zu analysieren. Damit wird die Zeitabweichung von vier GPSDOs, montiert in USRP X310 unter idealen und realen Bedingungen vermessen. Um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, werden die GPSDOs von einem GPS-Emulator gespeist, welcher ein realistisches Szenario mit 4...12 sichtbaren Satelliten erzeugt. Es zeigt sich, dass die GPSDOs mindestens 30 Minuten GPS-Fix zur Stabilisierung benötigen. Der gemessene Zeitfehler beträgt im "disciplined"-Modus unter idealen Bedingungen bis zu 100 ns. Im "holdover"-Modus (kein GPS-Fix) akkumuliert sich der Zeitfehler zu etwa 100 Mikrosekunden innerhalb weniger Stunden. Bei einer Testfahrt mit mehr als 100 km Strecke akkumulierte sich der Zeitfehler innerhalb einer Stunde bereits zu 1 Mikrosekunde, obwohl für alle vier GPSDOs permanent mehr als 6 Satelliten in Sicht waren. Beim anschließenden Verlust des GPS-Fix und seiner Wiederherstellung innerhalb von weniger als 10 Minuten akkumulierte sich der Zeitfehler zu etwa 2 Mikrosekunden. Diese Ergebnisse zeigen, dass für die Messaufgabe (Channel Sounding) wesentlich genauere Referenz-Standards als die untersuchten GPSDOs benötigt werden.



Schneckenburger, Nicolas; Jost, Thomas; Walter, Michael; Del Galdo, Giovanni; Matolak, David W.; Fiebig, Uwe-Carsten;
Wideband air-ground channel model for a regional airport environment. - In: IEEE transactions on vehicular technology : a publication of the IEEE Vehicular Technology Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1939-9359, Bd. 68 (2019), 7, S. 6243-6256

https://doi.org/10.1109/TVT.2019.2914337
Zu, Keke; Zhu, Jun; Haardt, Martin;
Uplink multi-user MIMO detection via parallel access. - In: 2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 12-17, 2019, Brighton Conference Centre, Brighton, United Kingdom.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 4365-4369

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2019.8682359
Alshra'a, Abdullah Soliman; Seitz, Jochen;
Using INSPECTOR device to stop packet injection attack in SDN. - In: IEEE communications letters. - New York, NY : IEEE, ISSN 1089-7798, Bd. 23 (2019), 7, S. 1174-1177

https://doi.org/10.1109/LCOMM.2019.2896928
Dölker, Eva-Maria; Petkovi´c, Bojana; Schmidt, Reinhard; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Single voxel approach for Lorentz force evaluation. - In: Compel : international journal of computation & mathematics in electrical & electronic engineering.. - Bradford : Emerald, ISSN 2054-5606, Bd. 38 (2019), 3, S. 943-952

https://doi.org/10.1108/COMPEL-09-2018-0354
Wendland, Philip; Schäfer, Günter; Thomä, Reiner;
An application-oriented evaluation of LTE-V's mode 4 for V2V communication. - In: Applied computing 2019. - [New York, NY] : Association for Computing Machinery, Inc. (ACM), (2019), S. 165-173

Asghar, Muhammad Ehtisham; Buddappagari Jayapal Gowdu, Sreehari; Nagel, Johannes; Baumgärtner, Florian; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Evaluation of absorber configuration for a low clutter environment for over-the-air automotive radar testing. - In: 2019 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) : 15-16 April 209, Detroit, MI, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ICMIM.2019.8726691
Michelson, David, G.; Gentile, Camillo; Molisch, Andreas F.; Chuang, Jack; Bodi, Anuraag; Bhardwaj, Anmol; Ozdemir, Ozgur; Gulzar Khawaja, Wahab Ali; Guvenc, Ismail; Cheng, Zihang; Choi, Thomas; Müller, Robert;
System distortion model for the cross-validation of millimeter-wave channel sounders. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739821
Fiser, Ondrej; Hruby, Vojtech; Ley, Sebastian; Helbig, Marko; Sachs, Jürgen; Vrba, Jan;
Numerical study of differential temperature measurement in human muscle tissue using UWB radar. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 4 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8740020
Wollenschläger, Frank; Foged, Lars J.; Asghar, Muhammad Ehtisham; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Spherical wave expansion applied to the measured radiation patterns of automotive antennas in the installed state in the GHz range. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739832
Hassan, Nina; Käske, Martin; Schneider, Christian; Sommerkorn, Gerd; Thomä, Reiner;
Measurement based determination of parameters for in-stationary TDL models with reduced number of taps. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8740077
Ley, Sebastian; Schilling, Susanne; Fiser, Ondrej; Vrba, Jan; Sachs, Jürgen; Helbig, Marko;
Ultra-wideband temperature dependent dielectric spectroscopy of blood in the microwave frequency range. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 4 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8740004
Sommerkorn, Gerd; Käske, Martin; Czaniera, Daniel; Schneider, Christian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner; Walter, Michael;
Experimental and analytical characterization of time-variant V2V channels in a highway scenario. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739792
Myint, Saw James; Schneider, Christian; Röding, Matthias; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Statistical analysis and modeling of vehicular radar cross section. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8740243
Czaniera, Daniel; Käske, Martin; Sommerkorn, Gerd; Schneider, Christian; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni; Boban, Mate; Luo, Jian;
Investigation on stationarity of V2V channels in a highway scenario. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739916
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Schneider, Christian; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multi-band indoor propagation characterization by measurements from 6 to 60 GHz. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739860
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Han, Niu; Häfner, Stephan; Schneider, Christian; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Polarization in spatial channel models at mm-waves: a correlation based approach. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739948
Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Application of tensor decomposition methods to antenna array calibration measurements for de-noising and narrowband modelling. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8740117
Jäger, Lisa C.; Berlt, Philipp; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Distributed spatial channel emulation for virtual drive testing based on multiple software-defined radios. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739304
Asghar, Muhammad Ehtisham; Wollenschläger, Frank; Bornkessel, Christian; Griesche, Andreas; Hein, Matthias;
Comparative analysis of spherical near-field automotive antenna measurement facilities. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8740074
Schwind, Andreas; Andrich, Carsten; Wendland, Philip; Döbereiner, Michael; Del Galdo, Giovanni; Schäfer, Günter; Thomä, Reiner; Hein, Matthias;
Bi-static delay-Doppler emulation of cooperative passive vehicle-to-X radar. - In: 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8739479
Videostreaming im drahtlosen lokalen Netz. - Ilmenau. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Viele Privathaushalte sind über einen DSL-Router an das Internet angebunden. Dieser agiert als Access Point, um ein drahtloses lokales Netz (Wireless Local Area Network, WLAN) aufzuspannen, über das verschiedene Endgeräte den Zugang zum Internet bekommen. Damit konkurrieren diese Endgeräte um die verfügbare Datenrate, was insbesondere bei Videostreaming für die Benutzer durchaus bemerkbar werden kann. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die Qualität des Videostreams merkbar abnimmt, je mehr Endgeräte ein Video streamen. Dazu wurden mehrere Tests mit verschiedenen Videostreams und Videostreaminganbietern durchgeführt. Es wurden quantitative Größen bestimmt, auf die der Videostream untersucht wurde und diese dann mit der wahrgenommenen Qualität verglichen. Als Ergebnis konnte festgestellt werden, dass Videostreaming in einem WLAN auf mehreren Geräten gleichzeitig, unter gewissen Voraussetzungen, problemlos möglich ist.



Podkurkov, Ivan; Zhang, Jianshu; Nadeev, Adel Firadovich; Haardt, Martin;
Efficient multidimensional wideband parameter estimation for OFDM based joint radar and communication systems. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 7 (2019), S. 112792-112808

https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2927326
Singh, Jasmeet; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Low-profile penta-band automotive patch antenna using horizontal stacking and corner feeding. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 7 (2019), S. 74198-74205

https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2919730
Dölker, Eva-Maria; Schmidt, Reinhard; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Velocity-dependent Lorentz force evaluation: a simulation study. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 55 (2019), 6, S. 6201104, insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/TMAG.2019.2901579
Kodera, Sayako;
Identifizierung von Fehlereinflüssen auf die SAFT-Rekonstruktion händisch aufgenommener Ultraschallmessdaten. - Ilmenau. - 61 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Die Materialprüfung sichert in der Fertigung den Ausschuss von mit kritischen Fehlern behafteten Bauteilen und ermöglicht die Überwachung der Infrastruktur. Die Ultraschallprüfung (UP) ist eine ihrer Hauptmethoden. Da die Bildqualität von Ultraschallrohdaten nicht ausreicht um die innere Struktur eines Objektes zu visualisieren, werden die Rohdaten oft nachverarbeitet. Post-processing Techniken existieren zur Verarbeitung von maschinell aufgenommenen UP-Messdaten. Der Großteil der UP erfolgt jedoch händisch. Die Nachverarbeitung solcher Messdaten ist aufgrund der fehlenden Positionsinformation schwierig. Wenn jedoch das Messsystem befähigt wird, die Positionsinformation mit zu erfassen, wird eine Nachverarbeitung möglich. Damit kann das visuelle Feedback an den Prüfingenieur, z.B. durch Assistenzsysteme, verbessert werden. Eine der verbreitetsten Nachverarbeitungsmethoden ist die Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT). Zur Anwendung von SAFT auf handaufgenommene Prüfdaten existieren kaum Vorarbeiten. Im Vergleich zu maschinell aufgenommenen Daten sind bei handaufgenommenen Daten die Abtastung ungleichmäßig und die Messpositionen nicht exakt bekannt. Um den Einfluss dieser Fehlergrößen zu ermitteln vergleicht die vorliegende Arbeit den maschinellen Messaufbau mit der Handprüfung und leitet fünf Größen her: eine gröbere Abtastung, ungleichmäßige Verteilung der Messpositionen, eine niedrigere Abdeckung der Prüfregion, Positionsungenauigkeiten und variierender Anpressdruck. Zu den ersten zwei Größen existieren bereits Vorarbeiten, aus denen ihr Einfluss ermittelt werden kann. Des Weiteren unterliegen die ersten drei Größen den Messentscheidungen des Prüfingenieurs und können nicht beeinflusst werden. Infolgedessen liegt der Schwerpunkt der Arbeit auf der Untersuchung der letzten drei Größen durch zwei Simulationsstudien. Die erste untersucht den Einfluss der ungenauen Positionsschätzung sowie variierender Abdeckung, die zweite den Einfluss des Anpressdrucks. Zur Auswertung werden die Rekonstruktionsergebnisse mit der SAFT-Rekonstruktion von simulierten maschinellen Messdaten verglichen. Es wird gezeigt, dass der Einfluss der genannten Faktoren unter geeigneten Bedingungen tolerierbar ist und damit eine SAFT-Rekonstruktion handaufgenommener Daten möglich ist. Die Ergebnisse können als Grundlage für die Entwicklung von Assistenzsystemen genutzt werden.



Beuster, Niklas; Ihlow, Alexander; Blau, Kurt; Trabert, Johannes F.; Andrich, Carsten; Del Galdo, Giovanni;
A versatile, automated, cost-effective testing platform for hands-on UHF RFID measurements. - In: 2019 IEEE International Conference on RFID (RFID). - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/RFID.2019.8719272
Lankina, Mariya; Bräunig, Sylvia; Lankin, Anton;
Method of adaptive selective assembly of electromagnets based on the analysis of the dynamic characteristics of the magnetization. - In: Proceedings, 2019 IEEE International Conference on Mechatronics (ICM) : Humboldt Building, TU Ilmenau, Ilmenau, Germany, 18-20 March, 2019.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 410-413

https://doi.org/10.1109/ICMECH.2019.8722838
Häfner, Stephan; Käske, Martin; Thomä, Reiner;
On calibration and direction finding with uniform circular arrays. - In: International journal of antennas and propagation : IJAP.. - New York, NY : Hindawi, ISSN 1687-5877, (2019), Article ID 1523469, Seite 1-12

https://doi.org/10.1155/2019/1523469
Troci, Jurgen;
Model for evaluation of OPC-UA for Industry-4.0-compliant communication in wireless sensor networks. - Ilmenau. - 70 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In den letzten Jahren hat Industry 4.0 aufgrund der damit verbundenen Vorteile viel Aufmerksamkeit erregt. Drahtlose Sensornetzwerke sind die Schlüsselkomponente für die erfolgreiche Umsetzung. Sichere und zuverlässige Kommunikation ist wichtig, aber gleichzeitig sind die Energieressourcen bei drahtlosen Sensornetzen sehr knapp. Dazu bedarf es einer standardisierten Kommunikationstechnologie, die Sicherheit und Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Schonung der Ressourcen bietet. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Bewertung, ob eine Kommunikationstechnologie namens "OPC UA" diesen Anforderungen entspricht. Durch die Durchführung einer Reihe von Simulationen und die Analyse der Ergebnisse ergibt sich, dass OPC UA in der Tat eine komfortable Kommunikationstechnologie ist, mit Energieverbrauchsprofilen, die für drahtlose Sensornetzwerke geeignet sind und sehr hilfreich für Industrie 4.0-Anwendungen sind.



Alshra'a, Abdullah Soliman;
Protection of SDN networks against the existing security threats. - In: 15. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 17. Mai 2019 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2019), S. 55-57

https://doi.org/10.22032/dbt.38499
Sewalkar, Parag;
Vehicle-to-everything communication for safety of vulnerable road users. - In: 15. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 17. Mai 2019 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2019), S. 49-53

https://doi.org/10.22032/dbt.38498
Aumüller, Matthias;
Schnell einsetzbares, vermaschtes Weitverkehrsfunknetz. - In: 15. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 17. Mai 2019 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2019), S. 37-48

https://doi.org/10.22032/dbt.38497
Heubach, Michael; Seitz, Jochen; Rink, Wolfram
15. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 17. Mai 2019 : Tagungsband. - Ilmenau : ilmedia, 2019. - 1 Online-Ressource (64 Seiten).
https://doi.org/10.22032/dbt.38489
Brauer, Hartmut; Otterbach, Jan Marc; Ziolkowski, Marek; Töpfer, Hannes; Grätzel, Michael; Bergmann, Jean Pierre;
Friction stir weld inspection using the motion induced eddy current testing technique. - In: AIP conference proceedings. - Melville, NY : Inst., ISSN 1551-7616, Bd. 2102 (2019), S. 080004-1-080004-10

https://doi.org/10.1063/1.5099812
Singh, Jasmeet; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Low-profile wideband differentially fed di-patch antenna closely above metallic ground. - In: IEEE antennas and wireless propagation letters. - New York, NY : IEEE, ISSN 1548-5757, Bd. 18 (2019), 5, S. 976-980

https://doi.org/10.1109/LAWP.2019.2906825
Ardah, Khaled; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin;
A gridless CS approach for channel estimation in hybrid massive MIMO systems. - In: 2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 12-17, 2019, Brighton Conference Centre, Brighton, United Kingdom.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 4160-4164

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2019.8683049
Semper, Sebastian; Römer, Florian;
ADMM for ND line spectral estimation using grid-free compressive sensing from multiple measurements with applications to DOA estimation. - In: 2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 12-17, 2019, Brighton Conference Centre, Brighton, United Kingdom.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 4130-4134

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2019.8683697
Pawar, Sankalp; Semper, Sebastian; Römer, Florian;
Combining matrix design for 2D DoA estimation with compressive antenna arrays using stochastic gradient descent. - In: 2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : May 12-17, 2019, Brighton Conference Centre, Brighton, United Kingdom.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 5112-5116

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2019.8683173
Spira, Steffen; Thomä, Reiner; Hein, Matthias;
A multi-beam direction- and polarization-agile mm-wave front-end for 5G communications. - In: "U drive microwaves" : GeMiC 2019 : German Microwave Conference, March 25-27, 2019, Stuttgart, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 71-74

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2019.8698147
Zanatta, Mateus; da RosaLópes de Mendon¸ca, Fábio Lúcio; Antreich, Felix; Valle de Lima, Daniel; Kehrle Miranda, Ricardo; Del Galdo, Giovanni; Costa, João Paulo Carvalho Lustosa da;
Tensor-based time-delay estimation for second and third generation global positioning system. - In: Digital signal processing : a review journal.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1051-2004, Bd. 92 (2019), S. 1-19

https://doi.org/10.1016/j.dsp.2019.04.003
Cen, Wei; Hoppe, Ralph; Sun, Aiwu; Ding, Hongyan; Gu, Ning;
Machine-readable Yin-Yang imbalance: traditional Chinese medicine syndrome computer modeling based on three-dimensional noninvasive cardiac electrophysiology imaging. - In: The journal of international medical research. - London : Sage, ISSN 1473-2300, Bd. 47 (2019), 4, S. 1580-1591

https://doi.org/10.1177/0300060518824247
Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Müller, Robert; Steinböck, Gerhard; Schneider, Christian; Dupleich, Diego; Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Multipath cluster fading statistics and modeling in millimeter-wave radio channels. - In: IEEE transactions on antennas and propagation : a publication of the IEEE Antennas and Propagation Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 0018-926X, Bd. 67 (2019), 4, S. 2622-2632

https://doi.org/10.1109/TAP.2019.2894277
Gannot, Sharon; Haardt, Martin; Kellermann, Walter; Willett, Peter;
Introduction to the issue on acoustic source localization and tracking in dynamic real-life scenes. - In: IEEE journal of selected topics in signal processing. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0484, Bd. 13 (2019), 1, S. 3-7
- Editorial

https://doi.org/10.1109/JSTSP.2019.2906923
Jancke, Roland;
Modellierung der Zuverlässigkeit bei Entwurf und Verifikation von Mixed-Signal-Schaltungen. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - 1 Online-Ressource (190 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Die zunehmende Verbreitung von Elektronik im Alltag und die weitere Verringerung der Strukturgrößen stellt neue Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit integrierter Schaltungen. Modellierung zur Unterstützung des Schaltkreis- und Systementwurfs wird seit langer Zeit eingesetzt, bisher hauptsächlich zur Nachbildung des funktionalen Verhaltens einer Schaltung. Die vorliegende Arbeit verfolgt zwei Ziele: - Zu bekannten Modellierungsverfahren für das funktionale Verhalten wird eine Systematik entwickelt und in einen durchgängigen Modellierungsablauf abgebildet. - Die Methodik wird um die Modellierung nichtfunktionaler Eigenschaften erweitert, insbesondere werden Verfahren zur Berücksichtigung der Zuverlässigkeit entwickelt. Für die Zuverlässigkeitsmodellierung werden in erster Linie Degradationseffekte betrachtet, die während des bestimmungsgemäßen Betriebs entstehen und sich auf das elektrische Verhalten integrierter Bauelemente auswirken. Als eine wesentliche Voraussetzung für die entwickelten Verfahren zur Berücksichtigung der elektrischen Degradation wird lineare Schadensakkumulation angenommen. Dies bedeutet, dass die zeitliche Abfolge des anliegenden Stresses keine Rolle spielt, sondern sich die entstehende Schädigung linear akkumuliert. Das Ergebnis der Arbeit ist eine systematische Vorgehensweise zur Modellierung des funktionalen Verhaltens von analogen und Mixed-Signal-Schaltungen. Diese wird ergänzt um neue Verfahren zur Berücksichtigung zuverlässigkeitsrelevanter Eigenschaften der Schaltung. Analogien zur Mechanik erlauben es, in diesem Bereich etablierte Vorgehensweisen zur Beschreibung und Analyse der Zuverlässigkeit zu übernehmen und auf die Degradationseffekte integrierter Halbleiterbauelemente anzuwenden. Entsprechende Lebensdauermodelle zu relevanten Degradationsmechanismen sind dargestellt. Ausgehend von der generellen Struktur solcher Modelle werden allgemeine Maße zur Zuverlässigkeitsbewertung von Bauelementen unter Anwendungsbedingungen abgeleitet. Die Diskussion von Methoden zur Analyse der Zuverlässigkeit ganzer Schaltungen im Entwurf rundet die Darstellung ab. Die entwickelten Verfahren dienen der Unterstützung eines schnellen und fehlerfreien Entwurfs sicherer und zuverlässiger Schaltungen. Anhand der Optimierung einer Schaltung auf der Grundlage ihres Alterungsverhaltens wird dieser Nutzen verdeutlicht.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000642
Alazab Elkhouly, Mostafa; König, Jonas; Beuster, Niklas; Raschke, Florian; Ihlow, Alexander; Robinson, Colin; Orus-Perez, Raul; Schurig, Fritz; Knopp, Andreas; Heuberger, Albert; Landmann, Markus; Del Galdo, Giovanni;
Standardized testing conditions for satellite communications on-the-move (SOTM) terminals. - In: International journal of satellite communications and networking. - New York, NY [u.a.] : Wiley, ISSN 1542-0981, Bd. 37 (2019), 3, S. 163-182

https://doi.org/10.1002/sat.1272
Zhou, Meng;
Untersuchungen zur Eignung einer Di-Patch-Antenne für Mobilfunkanwendungen im KFZ. - Ilmenau. - 67 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In zunehmendem Maße verlangen ästhetische Gesichtspunkte bei Antennen an PKW eine verborgene Montage, wie sie beispielsweise durch eine Einbettung von flachen Antennen in verschiedenen Kunststoffteilen am Auto erreicht werden kann. Im Gegensatz zu extern befestigten Stabantennen, bestehen für die eingebetteten Antennen grundlegend andere Entwurfsanforderungen, die die Wechselwirkungen zwischen Antenne und Karosserie beachten. Während eine typische Patchantenne tolerant gegen direkt unter ihr befindliche Metallteile ist, bietet sie als Antenne flacher Bauform nur eine geringe Bandbreite. Daher werden neuartige Entwürfe benötigt, die metallflächentolerant sind und größere Bandbreite liefern. In der vorliegenden Arbeit wird eine solche neuartige differenziell gespeiste Dipatch-Antenne vorgestellt, die eine Anzahl von Vorzügen gegenüber der konventionellen Patchantenne besitzt. Das sind zum Beispiel eine verdoppelte Anpassungsbandbreite, eine etwa 50% verkleinerte Masse-Grundfläche für das selbe Vor-Rück-Verhältnis und keine Reduktion der Direktivität gegenüber dem normalen Patchantennenentwurf bei der gleichen Betriebsfrequenz. Ausgehend von einem Halbwellendipol-basierten Ersatzmodell der normalen Patchantenne wird gezeigt, dass ein dünner Vollwellendipol ein gutes elektrisches Modell der Dipatch-Antenne liefert. Die spezifische Geometrie und die Speisebedingungen dieser Antenne werden mit Hilfe der Ersatzschaltung erklärt und Messungen einer 1800 MHz FR4-basierten Dipatch-Antenne werden mit Simulationsergebnissen verglichen. Der gemessene Realsierte Gewinn von 3 dBi stimmt mit einem simulierten von 2,7 dBi gut überein. Die simulierte und gemessene Anpassungsbandbreiten von 60 MHz bzw. 50 MHz sind entsprechend. Anschließend wurde die 1800 MHz Dipatch-Simulation mit einer normalen Patchantennensimulation verglichen, wodurch die Vorteile der neuen Bauform klar gezeigt werden konnten. Weiterhin wurden auf der Basis von Simulationen Parameterstudien durchgeführt, um den Einfluss der Permittivität und der Dicke des Substratmaterials sowie den der Spaltbreite zwischen den Dipatch-Antennen auf die Resonanzfrequenz, die Anpassungsbandbreite und die Direktivität der Antennen zu untersuchen. Abschließend wurde eine Dipatch-Antenne in eine Kunststoffblende eingebettet und in Simulationen wurde die Veränderung der Antennenparameter durch das Einbettungsmaterial ermittelt.



Cichon, Daniel; Psiuk, Rafael; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes;
A Hall-Sensor-based localization method with six degrees of freedom using Unscented Kalman Filter. - In: IEEE sensors journal. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-1748, Bd. 19 (2019), 7, S. 2509-2516

Magnetic sensors are widely used in automotive and industrial applications to measure linear or angular movements. Although the measurement of the magnetic field vector offers the opportunity to estimate all mechanical degrees of freedom, previous approaches could not be applied in these environments. This paper presents an improved method for sensing a magnetic source's position and orientation with six degrees of freedom. To solve the underlying inverse magnetostatic problem, an Unscented Kalman Filter in combination with an analytical model of the magnetic source's field is used. The performance of the method is demonstrated on the basis of a novel multiaxis input device. It comprises a cuboid magnet and a CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) Hall-Sensor array with up to 36 elements. The localization algorithm and the measurement model are implemented in an efficient way to achieve real-time capability and sampling rates up to 80 Hz on embedded hardware. This outperforms known methods significantly and allows for a wide application of multi-degree of freedom sensors. Moreover, an absolute position and orientation accuracy of 71 [my]m and 1.4 are achieved. The work describes the basis for advanced input devices but can also be transferred to other kinds of magnetic localization problems.



https://doi.org/10.1109/JSEN.2018.2887299
Ley, Sebastian; Schilling, Susanne; Fiser, Ondrej; Vrba, Jan; Sachs, Jürgen; Helbig, Marko;
Ultra-wideband temperature dependent dielectric spectroscopy of porcine tissue and blood in the microwave frequency range. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Bd. 19 (2019), 7, 1707, insges. 21 S.

https://doi.org/10.3390/s19071707
Baran, Thomas A.; Frantz, Gene; Mujica, Fernando; Nadar, Mariappan; Sadler, Brian M.; Eldar, Yonina C.; Haardt, Martin; Willett, Peter;
An industry and government perspective on challenges and open problems in signal processing : ICASSP panel. - In: IEEE signal processing magazine : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 36 (2019), 2, S. 125-131

https://doi.org/10.1109/MSP.2018.2884869
Milanezi Junior, Jayme; Costa, João Paulo C. L.; Römer, Florian; Miranda, Ricardo K.; Marinho, Marco A. M.; Del Galdo, Giovanni;
M-estimator based Chinese Remainder Theorem with few remainders using a Kroenecker product based mapping vector. - In: Digital signal processing : a review journal.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1051-2004, Bd. 87 (2019), S. 60-74

https://doi.org/10.1016/j.dsp.2019.01.009
Saturnino, Guilherme B.; Thielscher, Axel; Madsen, Kristoffer H.; Knösche, Thomas R.; Weise, Konstantin;
A principled approach to conductivity uncertainty analysis in electric field calculations. - In: NeuroImage : a journal of brain function.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1095-9572, Bd. 188 (2019), S. 821-834

Uncertainty surrounding ohmic tissue conductivity impedes accurate calculation of the electric fields generated by non-invasive brain stimulation. We present an efficient and generic technique for uncertainty and sensitivity analyses, which quantifies the reliability of field estimates and identifies the most influential parameters. For this purpose, we employ a non-intrusive generalized polynomial chaos expansion to compactly approximate the multidimensional dependency of the field on the conductivities. We demonstrate that the proposed pipeline yields detailed insight into the uncertainty of field estimates for transcranial magnetic stimulation (TMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS), identifies the most relevant tissue conductivities, and highlights characteristic differences between stimulation methods. Specifically, we test the influence of conductivity variations on (i) the magnitude of the electric field generated at each gray matter location, (ii) its normal component relative to the cortical sheet, (iii) its overall magnitude (indexed by the 98th percentile), and (iv) its overall spatial distribution. We show that TMS fields are generally less affected by conductivity variations than tDCS fields. For both TMS and tDCS, conductivity uncertainty causes much higher uncertainty in the magnitude as compared to the direction and overall spatial distribution of the electric field. Whereas the TMS fields were predominantly influenced by gray and white matter conductivity, the tDCS fields were additionally dependent on skull and scalp conductivities. Comprehensive uncertainty analyses of complex systems achieved by the proposed technique are not possible with classical methods, such as Monte Carlo sampling, without extreme computational effort. In addition, our method has the advantages of directly yielding interpretable and intuitive output metrics and of being easily adaptable to new problems.



https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.12.053
Remireddy, Venkatesh; Großmann, Marcus; Landmann, Markus; Del Galdo, Giovanni;
Sub-band versus space-delay precoding for wideband mmWave channels. - In: IEEE wireless communications letters. - [New York, NY] : IEEE, ISSN 2162-2345, Bd. 8 (2019), 1, S. 193-196

https://doi.org/10.1109/LWC.2018.2866250
Boban, Mate; Dupleich, Diego; Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Schneider, Christian; Müller, Robert; Yu, Ziming; Steer, David; Jämsä, Tommi; Li, Jian; Thomä, Reiner;
Multi-band vehicle-to-vehicle channel characterization in the presence of vehicle blockage. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 7 (2019), S. 9724-9735

https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2892238
Cheng, Yao; Haardt, Martin;
Enhanced direct fitting algorithms for PARAFAC2 with algebraic ingredients. - In: IEEE signal processing letters : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-2361, Bd. 26 (2019), 4, S. 533-537

https://doi.org/10.1109/LSP.2019.2897244
Artner, Gerald; Kotterman, Wim; Del Galdo, Giovanni; Hein, Matthias;
Automotive antenna roof for cooperative connected driving. - In: IEEE access : practical research, open solutions.. - New York, NY : IEEE, ISSN 2169-3536, Bd. 7 (2019), S. 20083-20090

https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2897219
Benkenstein, Andreas;
Die besonderen Bedingungen der Abscheidung von diamantähnlichen Kohlenstoffschichten in Hohlkathodenanordnungen mit hohen Aspektverhältnissen. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - 1 Online-Ressource ( 203 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

In dieser Arbeit wurde eine Hohlkathodenentladung (engl.: hollow cathode discharge, kurz HCD) und die damit erzeugte diamantartige Kohlenstoffschicht (engl.: diamond-like carbon, kurz DLC) in einer Sacklochgeometrie untersucht. Es wurde eine keramische Kapillare zur Gasführung verwendet, welche über eine Positionierungsstrecke von außerhalb des Sacklocheinganges bis nahe an das innere Sacklochende verfahren wurde. Zur elektrischen Anregung wurde eine gepulste Gleichspannung mit einer Frequenz von 200 kHz direkt an den Probenkörper angeschlossen. Das Hauptziel war die Erarbeitung eines Grundlagenverständnisses über die Wirkmechanismen bei der Plasmagenerierung und der DLC-Beschichtung. Aufbauend auf die Analyse der Gasdruckverteilung und des Anregungssignals wurden Spannungs-Strom-Charakteristiken unter Argonatmosphäre bestimmt. Dabei konnte die Spannungs-Strom-Charakteristik in drei Bereiche unterteilt werden: die anormale Glimmentladung, die Hohlkathodenentladung und ein Übergang zur Lichtbogenentladung. Anhand eines Referenzprozesses wurden DLC-Schichten hergestellt. Die Haupteinflussgrößen elektrische Spannung und Gasdruck wurden während des Argonbombardements zur Plasmafeinreinigung in Bezug auf die Schichthaftung untersucht. Eine Verbesserung der Schichthaftung konnte durch die mit der Spannungssteigerung einhergehende Leistungserhöhung beobachtet werden. Der positive Effekt einer Re-Depositionsschicht aus Kathodenmaterial auf die Schichthaftung konnte nachgewiesen werden. Die Einflüsse auf die Schichteigenschaften wie Wachstumsraten, sowie Schichtdickenprofile und Schichthärte auf der Probenlängsachse konnten messtechnisch identifiziert werden. Die Schichtbereiche mit unterschiedlichen Wachstumsraten hängen stark von der Kapillarenposition ab. In weiteren Beschichtungsexperimenten wurden der Gesamtdruck, die elektrische Anregungsspannung und das Verhältnis aus Reaktivgas und Arbeitsgas variiert. Eine Unterscheidung von Bereichen nach Druck und aktiver Kathodenfläche in der Hohlkathode bei eingefahrener Kapillare konnte vorgenommen werden. Nachdem die Einflussgrößen und Mechanismen in den einzelnen HCD-Zonen identifiziert und analysiert wurden, werden die Prozesse zur Beschichtung von Sacklochgeometrien beherrscht. Aufbauend auf den Ergebnissen der Arbeit können die Parameter der Beschichtung in einer Sacklochgeometrie gezielt verändert werden.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000106
Kehrle Miranda, Ricardo; Costa, João Paulo C. L.; Guo, Binghua; Almeida, André L.F.; Del Galdo, Giovanni; Sousa, Rafael T.;
Low-complexity and high-accuracy semi-blind joint channel and symbol estimation for massive MIMO-OFDM. - In: Circuits, systems and signal processing : CSSP.. - Boston, Mass. : Birkhäuser, ISSN 1531-5878, Bd. 38 (2019), 3, S. 1114-1136

https://doi.org/10.1007/s00034-018-0898-1
Berlt, Philipp; Jäger, Lisa; Schwind, Andreas; Wollenschläger, Frank; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Over-the-air testing of automotive antennas and wireless links in the installed state on the basis of LTE downlink communication parameters. - In: Advances in science, technology and engineering systems journal : (ASTESJ).. - Walnut CA, United States : ASTES Publishers, ISSN 2415-6698, Bd. 4 (2019), 1, S. 282-291

https://doi.org/10.25046/aj040127
Sewalkar, Parag; Seitz, Jochen;
Vehicle-to-Pedestrian communication for vulnerable road users: survey, design considerations, and challenges. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Bd. 19 (2019), 2, 358, insges. 18 S.

https://doi.org/10.3390/s19020358
Thomä, Reiner; Andrich, Carsten; Del Galdo, Giovanni; Döbereiner, Michael; Hein, Matthias; Käske, Martin; Schäfer, Günter; Schieler, Steffen; Schneider, Christian; Schwind, Andreas; Wendland, Philip;
Cooperative passive coherent location: a promising 5G service to support road safety. - In: IEEE communications magazine. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-1896, Bd. 57 (2019), 9, S. 86-92

https://doi.org/10.1109/MCOM.001.1800242
Sedunova, Ekaterina;
Evaluation of calibration performance for the ultrawideband multiband channel sounder. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

Die vorgestellte Arbeit befasst sich mit der Struktur eines Ultra-Breitband Channel Sounders, der Sensoren der IlmSens GmbH als Sende- und Empfangsgeräte verwendet. Im Channel Sounder wird die Autokorrelationsfunktion der M-Sequenz zum Definieren der Kanalimpulsantwort verwendet. Auf der Grundlage des störungsfreien dynamischen Bereichs wurde die Leistung der Kalibrierung bewertet. Die Arbeit beschreibt den Einfluss eines ausgewählten Fensters und die Anzahl der Mittelungen auf den Kalibrierungsprozess. Der dynamische Eingangsleistungsbereich wurde als optimaler Bereich für Messungen für 4 Kanäle ermittelt. Die verschiedenen Methoden zur Anwendung der gemessenen Kalibrierungsfunktionen und des Dynamikbereichs der Eingangsleistung werden für den Betrieb der automatischen Verstärkungsregelung beschrieben.



Jancke, Michael;
Entwurf eines Ultra-Low-Power Relaxationsoszillator. - Ilmenau. - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

In der heutigen Zeit ist das Thema Industrie 4.0 die Grundlage für viele Projekte. Eines der Ziele der Anwendungen ist eine Zustandsüberwachung für die Produktion, was zu mehr Flexibilität und Effizienz führt. Für die Umsetzung werden komplexe Multisensorsysteme entwickelt, die informationstechnisch vernetzt werden sollen. Die meisten dieser Systeme müssen im Akkubetrieb oder gänzlich in Energieautarkie arbeiten. Um eine maximale Lebensdauer zu erreichen, ist es notwendig, den Energieverbrauch der zu verwendeten Elektronik drastisch zu reduzieren. Für die Vernetzung der Sensoren kämen verschiedene Bussysteme infrage, jedoch sind die etablierten Protokolle bisher für den Low-Power-Betrieb nicht geeignet. Die IMMS gGmbH hat dazu im Rahmen des Projekts RoMulus ein neues Konzept entwickelt, was den Energiebedarf signifikant senken kann, ohne die bestehenden Busprotokolle zu verletzen. Diese Entwicklung existiert zurzeit nur auf dem Papier. Um den tatsächlichen Vorteil zu evaluieren, soll der Testchip D8014B entwickelt werden. In dem Konzept wird die Schaltung mit einem Oszillator betrieben. Das Ziel dieser Abschlussarbeit ist eine CMOS-Implementation des Oszillators für eine Ultra-Low-Power-Anwendung. Zusätzliche Anforderungen sind eine stabile, abstimmbare Frequenz und einen sehr schneller Start, damit der Testchip protokollkonform funktioniert. Unter diesem Aspekt wurden verschiedene Oszillatortopologien über den aktuellen Stand der Technik miteinander verglichen. Mit der Auswahl eines Relaxationsoszillators folgen weitere Optimierungsschritte für die Spezifikationen. Für die Implementation soll eine 0,18 [my]m-Technologie verwendet werden, als Design-Tool kommt Cadence zum Einsatz. Als Endergebnis dieser Arbeit liegt ein, bis auf Transistorebene realisierter Relaxationsoszillator vor. Der mittlere Leistungsverbrauch beträgt nominal 15,96 [my]W, die zugehörige Start-up-Zeit beträgt 231,2 ns.



Seitz, Jochen;
Telefonieren im Internet - wie wird aus Paketen Sprache?. - In: Kinderuni Ilmenau 2018. - Ilmenau, (2018)

Sommer, Ralf;
Was kann der Computer mit Musik und deiner Stimme machen?. - In: Kinderuni Ilmenau 2018. - Ilmenau, (2018)

Wuschek, Matthias; Bornkessel, Christian;
Feldbereiche um Sektorantennen von Mobilfunkbasisstationen: Konsequenzen für Mess- und vereinfachte Berechnungsverfahren. - In: . - Köln : TÜV Media GmbH, (2018), S. 500-516

Sousa, Marcelo N.; deThomä, Reiner;
Enhanced vehicle localization in urban NLoS using multipath ray tracing fingerprints. - In: 2018 IEEE 88th Vehicular Technology Conference (VTC-Fall) : Chicago, IL, USA, 27-30 August 2018 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/VTCFall.2018.8690642
Nowak, Jacek; Krauße, Dominik; Sommer, Ralf;
Front-End für Long-Range-UHF-RFID-Sensortags mit einer Empfindlichkeit von -30 dBm. - In: Meet your CAD guy/meet your designer. - Berlin : VDE Verlag GmbH, (2018), S. 9-14

Cheng, Yao; Naskovska, Kristina; Haardt, Martin; Götz, Theresa; Haueisen, Jens;
A new coupled PARAFAC2 decomposition for joint processing of somatosensory evoked magnetic fields and somatosensory evoked electrical potentials. - In: Conference record of the Fifty-Second Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : October 28-31, 2018 Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2018), S. 806-810

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2018.8645393
Naskovska, Kristina; Cheng, Yao; Almeida, André L. F.; Haardt, Martin;
Efficient computation of the PARAFAC2 decomposition via generalized tensor contractions. - In: Conference record of the Fifty-Second Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : October 28-31, 2018 Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2018), S. 323-327

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2018.8645170
Otterbach, Jan Marc; Schmidt, Reinhard; Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek; Töpfer, Hannes;
Comparison of defect detection limits in Lorentz force eddy current testing and classical eddy current testing. - In: Journal of sensors and sensor systems : JSSS.. - Göttingen : Copernicus Publ., ISSN 2194-878X, Bd. 7 (2018), 2, S. 453-459

https://doi.org/10.5194/jsss-7-453-2018
Hasnain, Syed Naser; Stephan, Ralf; Brachvogel, Marius; Meurer, Michael; Hein, Matthias A.;
Performance of distributed antenna sub-arrays for robust satellite navigation in automotive applications. - In: ISIS-MTE 2018/ESAVS 2018/POSNAV 2018. - Bonn, Germany : German Institute of Navigation, DGON, (2018), insges. 9 S.

Worm, Robert Julius;
Analysis and implementation of FMCW radar interference detection and mitigation. - Ilmenau. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Fahrassistenzsysteme überwachen und werten die Fahrzeugumgebung unter anderem mittels Dauerstrichradarsensoren aus. Das Ausleuchten der Umwelt geht mit der zufälligen Wahrscheinlichkeit gegenseitiger Beeinträchtigung einher, wodurch die Erkennbarkeit anderer Verkehrsteilnehmer eingeschränkt wird. Unterschiedliche Interferenzfälle wurden in einer Absorberkammer aufgenommen um das Ausmaß der Beeinträchtigung abzuschätzen. Mehrere Ansätze zur Erkennung fremder Signale wurden vorgestellt und unter Anbetracht von Fehlerraten und Effizienz verglichen. Die Überwachung des Spiegelbandes einer komplexen Basisband Architektur wurde als vielversprechend betrachtet, was durch eine Implementierung bestätigt werden konnte. Genaue Lokalisierung beschädigter Messwerte geschieht durch eine Zeit-Frequenz Analyse basierend auf der spektralen Leistungsverteilung. Anschließend soll Interferenzminderung die Signalqualität wiederherstellen, was sich in einem höheren Signal-Rausch-Verhältnis wiederspiegelt. Untersuchungen folgender Methoden wurden angewandt: Dämpfung und Auslöschung beeinträchtigter Daten, Auffüllen des Zeitsignals unter Verwendung der Korrelation mit ungestörten Daten, sowie die Signalrekonstruktion durch spektrale Analyse dominanter Objektfrequenzen. Angewandt auf unterschiedliche Testfälle wurden verarbeitete Datensätze qualitativ miteinander verglichen. Unter genauerer Betrachtung konnten Parameter zur Optimierung der Lösungsansätze aufgezeigt werden, sodass die genannten Techniken nun angepasst und in die Signalprozessorarchitektur eingebunden werden können.



Stehr, Uwe; Stegner, Johannes; Chauhan, Vikrant; Silva, Victor; Weigel, Robert; Hagelauer, Amelie; Frank, Astrid; Michael, Steffen; Hein, Matthias;
Investigation of thermal and non-linear effects on the performance of the power amplifier - BAW filter - chain in a LTE transmitter. - In: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) : 22-25 Oct. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2018.8580055
Yasin, Joan;
Untersuchungen und Bewertung von kommerziellen Frontend-Schaltungen für elektromagnetische Energy Harvester. - Ilmenau. - 104 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Der am IMMS entwickelte elektromagnetische Energy Harvester induziert eine elektrische Wechselspannung, die zur Versorgung eines nachfolgenden Sensorsystems zunächst gleichgerichtet und anschließend aufgrund der zu niedrigen Amplitude hochgewandelt werden muss. Frontend-Schaltungen aus aktuellen Forschungsarbeiten bringen den erheblichen Nachteil mit sich, dass sie nicht zu erwerben sind. Aus diesem Grund wurden im Rahmen dieser Arbeit kommerzielle Lösungsvarianten erarbeitet und Untersuchungen hierzu durchgeführt. Es wurden verschiedene Gleichrichter-Konzepte und Spannungswandler-IC's simulativ und messtechnisch untersucht und verglichen. Hierunter fallen die Frontend-Varianten bestehend aus dem aktiven AC/DC-Konverter, der Delon-Schaltung, der Graetz-Brücke und dem Einweg gleichrichter mit jeweils nachgeschaltetem Spannungswandler-Chip BQ25505. Als kommerzielle Referenz hierzu dient der LTC3109-Chip und als wissenschaftliche Referenz der AMPPT-Chip. Die Ergebnisse dieser Arbeit veranschaulichen, dass aus den kommerziellen Frontend-Schaltungen die Variante des aktiven AC/DC-Konverter mit dem Spannungswandler BQ25505 insgesamt für die Innenwiderstandswerte im Bereich von 51 - 510 [Omega] ab einer Eingangsspannung von 1.5 V die höchsten Effizien zen aufweist. Im Maximum erzielt diese Frontend-Schaltung eine Effizienz von 39 % bei einem Innenwiderstand von 51 [Omega] und einer Eingangsspannung von 3 V.



Reinhold, Tom;
Bewertung von RFID Systemparametern und Untersuchungen von Realisierungsmöglichkeiten für RFID Sensorschaltungen. - Ilmenau. - 132 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die "RFID"-Technologie existiert in etwa so lange, wie es auch Computer gibt. Jedoch haben sich sowohl die Anwendung, als auch der Verwendungszweck stark gewandelt. Diese Technologie hat seitdem eine Vielfalt an Entwicklungsschritten durchlaufen. Angefangen von Sendern, die einen Identifikationscode übertragen können, über batterielose Aufkleber, die zum Beispiel noch heute im Warenhandel verwendet werden, kristallisiert sich seit einigen Jahren eine weitere Entwicklungsstufe von RFID heraus. Moderne Techniken machen es möglich, nicht nur Produkte zu identifizieren, sondern es können sogar Umgebungsparameter direkt an einem Produkt aufgenommen werden. Dies bietet neue Möglichkeiten, um diese Technologie zur Prozessüberwachung zu nutzen. Stellen Sie sich beispielsweise vor, in einer Produktionsstraße müssen tausende Fabrikate voneinander unterschieden werden. Im Versandhandel ist dafür der optische Strichcode eine gute Möglichkeit. In der Produktion sind die Produkte jedoch nicht immer gut zugänglich, denn sie haben selten große und glatte Flächen. RFID bietet dafür seit vielen Jahren eine gute Möglichkeit der Identifikation. Doch wäre es nicht praktisch, auch weitere Informationen, wie Temperatur oder Feuchtigkeit von dem Produkt zu erhalten und damit die Prozessabläufe zu optimieren? Dies ist einer von vielen Anwendungsbereichen in denen RFID-Sensorapplikationen ihren Einsatz finden. Doch aufgrund der großen Vielfalt, die von der Technologie geboten wird, ist es für den Anwender schwer die passende Technologie zu finden und zu implementieren. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Vielfalt von RFID-Technologien, deren Anbindung an Sensoren und hilft bei der Auswahl der richtigen Parameter für das zu implementierende Identifikationssystem. Anhand von bestehenden Anforderungen an ein RFID-System wurden in dieser Arbeit sechs Entscheidungskriterien erarbeitet, mit denen Empfehlungen für die Wahl der Systemparameter gegeben werden. Anschließend wurden Anwendungsszenarien der Industrie, der Medizintechnik und im privaten Heimbereich auf die Entscheidungskriterien angewandt und die entsprechenden Systemparameter für die gewählten Anwendungen ausgewählt.



Uhlig, Robert P.; Brauer, Hartmut; Weise, Konstantin; Ziolkowski, Marek;
Applications. - In: Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, ISBN 978-1-78561-215-2, (2018), S. 243-305

Brauer, Hartmut;
Lorentz force evaluation. - In: Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, ISBN 978-1-78561-215-2, (2018), S. 227-242

Carlstedt, Matthias; Weise, Konstantin;
Experiments and LET measurements. - In: Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, ISBN 978-1-78561-215-2, (2018), S. 175-225

Carlstedt, Matthias; Brauer, Hartmut; Weise, Konstantin;
Sensors for MIECT. - In: Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, ISBN 978-1-78561-215-2, (2018), S. 137-174

Ziolkowski, Marek; Zec, Mladen; Weise, Konstantin;
Forward simulation methods. - In: Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, ISBN 978-1-78561-215-2, (2018), S. 47-136

Brauer, Hartmut;
Introduction. - In: Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, ISBN 978-1-78561-215-2, (2018), S. 1-45

Next Generation Firewall - Funktionen und Grenzen. - Ilmenau. - 74 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die vorliegende Masterarbeit handelt von Next Generation Firewalls und deren Funktionen und Grenzen. Die Arbeit ist in acht Bereiche aufgeteilt. Nach einer Einführung folgt eine Analyse klassischer Netzwerkabsicherung mit Firewalls und deren Funktionsumfang. Danach findet eine Begriffsabgrenzung von NGFWs zu diesen statt. Die formalen Anforderungen an eine NGFW werden anschließend analysiert. Die folgenden zwei Bereiche handeln von der Umsetzung der Anforderungen eines NGFW-Produkts sowie deren Funktionen, die in einer Testinstallation überprüft werden. Ein weiterer Aspekt, der beleuchtet wird, ist Datenschutz und dessen Anforderungen an einen möglichen Einsatz von NGFWs. Im Anschluss werden Vorschläge vorgestellt, wie eine NGFW datenschutzgerecht eingesetzt werden kann, um die Netzwerksicherheit zu erhöhen. Den Abschluss der Arbeit bilden ein Ausblick und eine Zusammenfassung.



Steinwandt, Jens;
Advanced array signal processing algorithms for multi-dimensional parameter estimation. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2018. - 1 Online-Ressource (xx, 389 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Die hochauflösende Parameterschätzung für mehrdimensionale Signale findet Anwendung in vielen Bereichen der Signalverarbeitung in Mehrantennensystemen. Zu den Anwendungsgebieten zählen beispielsweise Radar, die Mobilkommunikation, die Kanalschätzung in multiple-input multiple-output (MIMO)-Systemen und bildgebende Verfahren in der Biosignalverarbeitung. In letzter Zeit sind eine Vielzahl von Algorithmen zur Parameterschätzung entwickelt worden, deren Schätzgenauigkeit durch eine analytische Beschreibung der Leistungsfähigkeit objektiv bewertet werden kann. Eine verbreitete Methode zur Verbesserung der Schätzgenauigkeit von Parameterschätzverfahren ist die Ausnutzung von Vorwissen bezüglich der Signalstruktur. In dieser Arbeit werden mehrdimensionale ESPRIT-Verfahren als Beispiel für Unterraum-basierte Verfahren entwickelt und analysiert, die explizit die mehrdimensionale Signalstruktur mittels Tensor-Signalverarbeitung ausnutzt und die statistischen Eigenschaften von nicht-zirkulären Signalen einbezieht. Weiterhin werden neuartige auf Signalrekonstruktion basierende Algorithmen vorgestellt, die die nicht-zirkuläre Signalstruktur bei der Rekonstruktion ausnutzen. Die vorgestellten Verfahren ermöglichen eine deutlich verbesserte Schätzgüte und verdoppeln die Anzahl der auflösbaren Signale. Die Vielzahl der Forschungsbeiträge in dieser Arbeit setzt sich aus verschiedenen Teilen zusammen. Im ersten Teil wird die analytische Beschreibung der Leistungsfähigkeit von Matrix-basierten und Tensor-basierten ESPRIT-Algorithmen betrachtet. Die Tensor-basierten Verfahren nutzen explizit die mehrdimensionale Struktur der Daten aus. Es werden für beide Algorithmenarten vereinfachte analytische Ausdrücke für den mittleren quadratischen Schätzfehler für zwei Signalquellen hergeleitet, die lediglich von den physikalischen Parametern, wie zum Beispiel die Anzahl der Antennenelemente, das Signal-zu-Rausch-Verhältnis, oder die Anzahl der Messungen, abhängen. Ein Vergleich dieser Ausdrücke ermöglicht die Berechnung einfacher Ausdrücke für den Schätzgenauigkeitsgewinn durch den forward-backward averaging (FBA)-Vorverarbeitungsschritt und die Tensor-Signalverarbeitung, die die analytische Abhängigkeit von den physikalischen Parametern enthalten. Im zweiten Teil entwickeln wir einen neuartigen general least squares (GLS)-Ansatz zur Lösung der Verschiebungs-Invarianz-Gleichung, die die Grundlage der ESPRIT-Algorithmen darstellt. Der neue Lösungsansatz berücksichtigt die statistische Beschreibung des Fehlers bei der Unterraumschätzung durch dessen Kovarianzmatrix und ermöglicht unter bestimmten Annahmen eine optimale Lösung der Invarianz-Gleichung. Mittels einer Performanzanalyse der GLS-basierten ESPRIT-Verfahren und der Vereinfachung der analytischen Ausdrücke für den Schätzfehler für eine Signalquelle und zwei zeitlich unkorrelierte Signalquellen wird gezeigt, dass die Cramer-Rao-Schranke, eine untere Schranke für die Varianz eines Schätzers, erreicht werden kann. Im nächsten Teil werden Matrix-basierte und Tensor-basierte ESPRIT-Algorithmen für nicht-zirkuläre Signalquellen vorgestellt. Unter Ausnutzung der Signalstruktur gelingt es, die Schätzgenauigkeit zu erhöhen und die doppelte Anzahl an Quellen aufzulösen. Dabei ermöglichen die vorgeschlagenen Tensor-ESPRIT-Verfahren sogar die gleichzeitige Ausnutzung der mehrdimensionalen Signalstruktur und der nicht-zirkuläre Signalstruktur. Die Leistungsfähigkeit dieser Verfahren wird erneut durch eine analytische Beschreibung objektiv bewertet und Spezialfälle für eine und zwei Quellen betrachtet. Es zeigt sich, dass für eine Quelle keinerlei Gewinn durch die nicht-zirkuläre Struktur erzielen lässt. Für zwei nicht-zirkuläre Quellen werden vereinfachte Ausdrücke für den Gewinn sowohl im Matrixfall also auch im Tensorfall hergeleitet und die Abhängigkeit der physikalischen Parameter analysiert. Sind die Signale stark korreliert oder ist die Anzahl der Messdaten sehr gering, kann der spatial smoothing-Vorverarbeitungsschritt mit den verbesserten ESPRIT-Verfahren kombiniert werden. Anhand der Performanzanalyse wird die Anzahl der Mittellungen für das spatial smoothing-Verfahren analytisch für eine Quelle bestimmt, die den Schätzfehler minimiert. Der nächste Teil befasst sich mit einer vergleichsweise neuen Klasse von Parameterschätzverfahren, die auf der Rekonstruktion überlagerter dünnbesetzter Signale basiert. Als Vorteil gegenüber den Algorithmen, die eine Signalunterraumschätzung voraussetzen, sind die Rekonstruktionsverfahren verhältnismäßig robust im Falle einer geringen Anzahl zeitlicher Messungen oder einer starken Korrelation der Signale. In diesem Teil der vorliegenden Arbeit werden drei solcher Verfahren entwickelt, die bei der Rekonstruktion zusätzlich die nicht-zirkuläre Signalstruktur ausnutzen. Dadurch kann auch für diese Art von Verfahren eine höhere Schätzgenauigkeit erreicht werden und eine höhere Anzahl an Signalen rekonstruiert werden. Im letzten Kapitel der Arbeit wird schließlich die Cramer-Rao-Schranke für mehrdimensionale nicht-zirkuläre Signale hergeleitet. Sie stellt eine untere Schranke für den Schätzfehler aller Algorithmen dar, die speziell für die Ausnutzung dieser Signalstruktur entwickelt wurden. Im Vergleich zur bekannten Cramer-Rao-Schranke für beliebige Signale, zeigt sich, dass im Fall von zeitlich kohärenten Signalen, für einen Messvektor oder für eine Quelle, beide Schranken äquivalent sind. In diesen Fällen kann daher keine Verbesserung der Schätzgüte erzielt werden. Zusätzlich wird die Cramer-Rao-Schranke für zwei benachbarte nicht-zirkuläre Signalquellen vereinfacht und der maximal mögliche Gewinn in Abhängigkeit der physikalischen Parameter analytisch ermittelt. Dieser Ausdruck gilt als Maßstab für den erzielbaren Gewinn aller Parameterschätzverfahren für zwei nicht-zirkuläre Signalquellen.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00038132
Werner, Daniela;
Untersuchungen zur Over-the-air Stimulation eines KFZ-Radars mittels Radarzielsimulator. - Ilmenau. - 75 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Zum Test eines Automobilradars vor seinem Einsatz im Straßenverkehr, sollen in Zukunft auch Zielsimulatoren eingesetzt werden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Zuverlässigkeit der Simulation einzelner Radarziele hinsichtlich Entfernung, Geschwindigkeit und Radarquerschnitt mit dem Zielsimulator ITS 9510 der Firma miro-sys GmbH. Zuerst wird dazu das verwendete FMCW-Radar hinsichtlich seiner Messgenauigkeit getestet. Für die Messung des Radarquerschnitts wird zusätzlich die Pegelanzeige des Radargeräts über den Ansatz der Kalibrierung der Streumatrix des Radarquerschnitts kalibriert. Mit dieser Kalibrierung und der ermittelten Genauigkeit des Messgerätes wird der Zielsimulator untersucht. Die vorher durchgeführten Messungen mit realen Objekten werden hierbei mit dem Zielsimulator nachgebildet und mit deren Simulation verglichen. Dieser Vergleich zeigt, dass der Zielsimulator gut geeignet ist, um die drei genannten Größen nachzubilden.



Wiener, Maximilian;
Systementwurf eines kapazitiven Low-Power Feuchtesensors mit adaptiver Auflösung für den Einsatz in der energieautarken Funksensorik. - Ilmenau. - 178 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die weltweit stetig wachsende Bevölkerung sorgt für einen ebenso starken Anstieg des Bedarfs an pflanzlichen Lebensmitteln, wodurch neue Herausforderungen in deren Produktion entstehen. Um den Ertrag zu maximieren, muss die Effizienz der Landwirtschaft gesteigert werden. Dies ist das Ziel von Smart-Farming: Durch großflächige Sensornetzwerke werden Anforderungen von Nutzpflanzen erkannt und es können Vorhersagen zu deren Entwicklung getroffen werden. Dazu ist das Vorkommen von Feuchtigkeit in Luft und Boden von essenzieller Bedeutung, weshalb diese Kenngrößen permanent überwacht werden sollten. Ziel dieser Arbeit ist der Entwurf eines Low-Power Sensor-Chips. Nach tiefgründiger Recherche zum Thema Feuchtigkeit wurden dazu kommerzielle kapazitive Sensoren charakterisiert, um Anforderungen an den Sensor-Chip zu definieren und diesen darauf angepasst entwerfen zu können. Die Wandlung erfolgt nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation, welches die Größe der geschalteten int. Kondensatoren an den ext. Sensor anpasst. Eine Besonderheit des Systemkonzepts stellt die Funktion dar, dass der statische, feuchtigkeitsunabhängige Anteil der Sensorkapazität subtrahiert werden kann, um den Wandler vollständig für den dynamischen Kapazitätsanteil verwenden zu können. Da dieser für Sensoren unterschiedlicher Kapazität einsetzbar sein soll, verfügt er zudem über einen einstellbaren Dynamikbereich, womit sich Kapazitätsauflösung gegen Dynamikbereich eintauschen lässt. In dieser Masterarbeit wurden alle nötigen Komponenten zur Realisierung eines vollständigen Sensor-Chips entworfen, um dessen Design zu vervollständigen. Dazu zählen u. a. die Taktversorgung, ein Power-on-Reset sowie ein digitales Filter zur Mittelung mehrerer Wandlungsergebnisse. Die Kommunikation mit dem Chip erfolgt über die I 2 C-Schnittstelle, sodass eine Ankopplung an einen RFID-Transponder möglich ist. Der Sensor-Chip besitzt einen Dynamikbereich von 51,55 pF, welcher sich auf maximal 824,82 pF erweitern lässt. Die Wandlung erfolgt mit einer Bitbreite von 9 Bit. Somit ergibt sich eine Auflösung zwischen 100,686 fF und 1,61 pF. Aufgrund des guten Matchings der verwendeten Kapazitäten weist der Wandler eine maximale Nichtlinearität von weniger als einem Bit auf. Im nominalen Betriebsmodus wird für eine Wandlung eine Energie von 1,72 nJ benötigt, was einer Figure-of-Merit von 11,6 pJ/(conv.-step) entspricht.



Müller, Fabian;
DMT-Modulation für faseroptische Übertragungssysteme mit Direktempfang und optischem Vorverstärker. - Ilmenau. - 42 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

In dieser Arbeit sollen verschiedene Varianten der Discrete-Multitone Transmission (DMT) für faseroptische Übertragungssysteme analysiert werden. Optische Übertragungssysteme basieren in der Regel auf Intensitätsmodulation und Direktempfang (IM/DD). Hierbei wird am Sender durch Direktmodulation des Lasers lediglich die Intensität des Signals moduliert. Das setzt bezüglich des modulierenden Signals unipolare und reelle Amplituden voraus. In der vorliegenden Arbeit werden die beiden Mehrträger-Varianten DC-biased DMT (DC-DMT) und Asymetrically Clipped DMT (AC-DMT) untersucht. Bei DC-DMT wird dem bipolaren modulierenden Signal ein DC-Offset hinzugefügt. Da dieser Offset mit einem Verlust an Energieeffizienz einhergeht, wird der Offset formal etwas zu klein eingestellt, so dass das Sendesignal von Clipping-Rauschen überlagert ist. Bei AC-DMT werden nur die ungeraden Unterträger moduliert. Das Abschneiden der negativen Signalwerte wirkt sich jedoch nur in den nicht genutzten geraden Unterträgern aus. Die DMT Verfahren werden anhand der Bitfehlerwahrscheinlichkeit (BER) und dem für eine bestimmte BER benötigtem optischen Signal-zu-Rauschleistungsverhältnis (OSNR) verglichen. Dabei werden die Varianten mit Bitloading kombiniert (Fischer-Huber Algorithmus). Bei der Modellierung wird angenommen, dass der Kanal durch chromatischer Dispersion 1. Ordnung dominiert wird. Der Empfang wird durch additives weißes gaußverteiltes Rauschen auf optische Ebene gestört. Am Beginn der Arbeit wird zudem die Dispersionstoleranz von binären und pseudoternären Standardverfahren analysiert.



Haardt, Martin; Mecklenbräuker, Christoph; Willett, Peter;
Highlights from the Sensor Array and Multichannel Technical Committee : spotlight on the IEEE Signal Processing Society Technical Committees. - In: IEEE signal processing magazine : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 35 (2018), 5, S. 183-185

https://doi.org/10.1109/MSP.2018.2835718
Spira, Steffen; Blau, Kurt; Wagner, Christoph; Schulz, Alexander; Gutzeit, Nam; Müller, Jens; Thomä, Reiner; Hein, Matthias;
A mm-wave multi-beam directional and polarimetric agile front-end for 5G communications. - In: 2018 Asia-Pacific Microwave Conference proceedings : APMC 2018, November 6-9, Kyoto, Japan.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2018), S. 672-674

https://doi.org/10.23919/APMC.2018.8617624
Fromm, Jan-Philipp;
Erfassung der elektromagnetischen Immission an Kleinzellen. - Ilmenau. - 100 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Zukünftige Kleinzellennetzwerke ermöglichen lokal engmaschige Netze an Basisstationen zur brennpunktbezogenen Verbesserung der Mobilfunkversorgung. Aufgrund ihrer Installation in unmittelbarer Umgebung zur Bevölkerung sowie der steigenden Dichte an Funkanlagen gewinnt das Thema Personenschutz in elektromagnetischen Feldern im Zusammenhang mit den Immissionen von Kleinzellen eine hochaktuelle Bedeutung. Vorliegende Arbeit untersucht die Downlink-Immissionen verschiedener Kleinzellentypen sowie die Auswirkung der Kleinzellennutzung auf die persönliche Gesamtexposition. Dazu wird zuerst ein ressourcensparendes Messverfahren zur Erfassung der Immissionen in sog. unkontrollierbaren, d.h. für die Allgemeinbevölkerung zugänglichen Bereichen um Kleinzellen sowie zur Ermittlung von Sicherheitsabständen entwickelt. Die erfolgreiche Anwendung unter Labor- sowie Feldbedingungen belegt die Reproduzierbarkeit und Effizienz des entwickelten Verfahrens. Anschließend wird der Einfluss einer Montageumgebung durch Nachbildung von realitätsnahen Szenarien wie elektrisch großen Metallstrukturen (Bus, Lieferwagen) überprüft. Für den Fall einer 5 cm entfernten Metallwand wurden Erhöhungen des (horizontalen) Sicherheitsabstandes bis zu einem Faktor 3 gefunden. Die gemessenen Downlink-Immissionen werden mit Simulationen durch ein Freiraum-Feldberechnungsprogramm untersetzt. Aus den durchgeführten Simulationen entstehende Ergebnisse zeigen eine mögliche Reproduzierbarkeit der Messwerte mit Differenzen von weniger als 3 dB. Abschließend werden unter Feldbedingungen Vergleichsmessungen zu genutzten Sendeleistungen eines Endgerätes in Klein- und Makrozellen durchgeführt und unter Einbeziehung ermittelter Downlink-Immissionen beider Zelltypen die Auswirkung von Kleinzellen auf die Gesamtexposition des Nutzers untersucht. Hierbei zeigt sich, dass die Sendeleistung des Endgeräts im Kleinzellennetzwerk um bis zu 13 dB reduziert wird, während die Downlink-Immissionen um bis zu 7 dB zunehmen. Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen ergeben einerseits belastbare Daten über die mit verschiedenen Kleinzellentypen verbundenen Immissionen und bilden andererseits die Grundlage für die Entwicklung eines vereinfachten Installationskonzeptes.



Zimmermann, Klaus; Gerlach, Erik; Zeidis, Igor; Otterbach, Jan Marc; Töpfer, Hannes; Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek; Schmidt, Reinhard;
Mechaničeskoe i čislennoe modelirovanie kompaktnoj sistemy dlja defektoskopii indukcionnymi vichrevymi tokami :
Mechanical modeling and simulation of a portable system for Motion Induced Eddy Current Testing. - In: Problems of mechanics. - Tbilisi : Mezhdunarodnaia Federatsiia po mashinam i mekhanizmam Gruzii, ISSN 1512-0740, (2018), No. 3(72), S. 17-28

The paper deals with the mechanical modeling of a sensor concept in the framework of Motion Induced Eddy Current Testing (MIECT). The system consists of a magnet arrangement with two axially magnetized cylinder magnets, which are fixed to a shaft, driven by a motor with a constant angular velocity. A pick-up coil, assembled around the magnet arrangement and fixed to the sensors framework, measures the magnetic flux varying in time. The mechanical behavior of this experimental setup is analyzed using analytical and numerical methods. The main conclusions concerning the systems behavior are made with the asymptotic method. The investigations based on methods of Bogoliubov & Mitropolski show, that the main contribution to the solution is given by the first fundamental harmonic. The exact equation of motion is integrated numerically. The results of the theoretic investigations are compared with experimental data.



Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Dupleich, Diego; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Schneider, Christian; Thomä, Reiner;
Second-order statistical characterization of the 60 GHz cluster fading channels. - In: 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) : 9-12 Sept. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6009-6, (2018), S. 241-245

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2018.8580873
Gedschold, Jonas; Schneider, Christian; Käske, Martin; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni; Boban, Mate; Luo, Jian;
Tracking based multipath clustering in vehicle-to-infrastructure channels. - In: 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) : 9-12 Sept. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6009-6, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2018.8580979
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Schneider, Christian; Luo, Jian; Boban, Mate; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multi-band characterization of path-loss, delay, and angular spread in V2V links. - In: 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) : 9-12 Sept. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6009-6, (2018), S. 85-90

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2018.8580797
Sousa, Marcelo N.; deThomä, Reiner S.;
Localization of UAV in urban scenario using multipath exploiting TDoA fingerprints. - In: 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) : 9-12 Sept. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6009-6, (2018), S. 1394-1399

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2018.8580895
Kirchhof, Jan; Semper, Sebastian; Römer, Florian;
GPU-accelerated matrix-free 3D ultrasound reconstruction for nondestructive testing. - In: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) : 22-25 Oct. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2018.8579936
Krieg, Fabian; Kirchhof, Jan; Römer, Florian; Panday, Rick; Ihlow, Alexander; Del Galdo, Giovanni; Osman, Ahmad;
Progressive online 3-D SAFT processing by matrix structure exploitation. - In: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) : 22-25 Oct. 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2018.8579696
Stegner, Johannes; Gropp, Sebastian; Podoskon, Dmitry; Stehr, Uwe; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
An analytical formulation of the radio-frequency response of piezoelectric contour-mode MEMS resonators verified by measurements. - In: IFCS 2018 : IEEE International Frequency Control Symposium : May 21-24, 2018, Resort at Squaw Creek, Olympic Valley, CA, USA : 2018 symposium proceedings.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/FCS.2018.8597517
Brachvogel, Marius; Niestroj, Michael; Zorn, Soeren; Meurer, Michael; Hasnain, Syed N.; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Performance of GNSS beamforming algorithms using distributed sub-arrays in automotive applications. - In: Proceedings of the 31st International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. - Manassas, VA : the Institute of Navigation, (2018), S. 4052-4063

Gherekhloo, Sepideh;
Passive UHF RFID tag antennas for euro containers with special consideration of metallic content. - Ilmenau. - 161 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Ultra High Frequency Radio Frequency Identification ist eine verbreitete Technik in verschiedenen Anwendungen der Lieferkette. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf der Entwicklung einer kleinen, kostengünstigen und effizienten Tag-Antenne zur Detektion von Kleinladungsträgern (KLT-Box) nach VDA 4500 mit und ohne metallischem Inhalt. Die verfügbare Antennenfläche ist begrenzt auf 130 mm × 30 mm. Um die Kosten gering zu halten, werden zwei einfache Antennenstrukturen gewählt: die Halbwellendipolantenne und die Dualantenne, bezeichnet als Schlitzantenne. Die Verwendung dieser zwei Antennen macht die Detektion der KLT-Box unabhängig von der Polarisationsrichtung der Leseantenne, wodurch die Verwendung einer linear polarisierten Leseantenne anstatt einer zirkularen ermöglich wird. Die Tag-Antennen werden mittels in High Frequency Structure Simulator (HFSS) entworfen, simuliert und optimiert. Bei einer Resonanzfrequenz von 868 MHz beträgt die Antennengröße der Halbwellendipolantenne 162,5 mm und die der Schlitzantenne 340 mm. Um die Größe zu minimieren, wird die Mäandertechnik verwendet. Die optimierte mäanderförmige Dipolantenne (MLA) und die mäandrierte Schlitzantenne (MOSA) mit 14 Mäandern werden auf dem Dielektrikum kappa (TM) platziert. Alle Antennen befinden sich auf einer KLT-Box mit und ohne metallischen Objekten. Die Studien werden für zwei Positionen durchgeführt: oben auf der KLT-Box und in ihrer Mitte. Die MLA mit für Freiraum dimensionierten Abmessungen arbeitet gut und ihre Leistung hängt nicht von der Position der Antenne ab. Die Leistung der MOSA, die auf der KLT-Box angeordnet ist, verringert sich jedoch stark. Die Resonanzfrequenz verschiebt sich um 150 MHz. Um die Resonanzfrequenz zu reduzieren, wurde daher die Anzahl der Mäander auf 22 erhöht. Nach der Optimierung hat sie einen Reflexionsfaktor von -23,19 dB und einen realisierten Antennengewinn von -2 dB. Die Änderung des realisierten Antennengewinns bei Veränderung der Antennenposition ist vernachlässigbar. Beide Antennen zeigen bei Platzierung auf der Oberseite der KLT-Box und Vorhandensein von metallischen Objekten eine verringerte Empfangsleistung. Die MLA erreicht dabei gut -5,47 dB Reflexionsfaktor und -4,7 dB realisierten Antennengewinn. Gegenüber der MLA hat die MOSA ein besseres und stabileres Verhalten. Es wird ein Reflexionsfaktor von -17,97 dB und ein realisierter Antennengewinn von -1,5 dB erreicht.



Andrich, Carsten; Bauer, Julia; Große, Peter; Ihlow, Alexander; Del Galdo, Giovanni;
A fast and stable time locked loop for network time synchronization with parallel FLL and PLL. - In: ISPCS 2018 : International IEEE Symposium on Precision Clock Synchronization for Measurement, Control, and Communication : European Organization for Nuclear Research (CERN) : September 30-October 5, 2018, Switzerland : 2018 symposium proceedings.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, (2018), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ISPCS.2018.8543066
Andrich, Carsten; Bauer, Julia; Ihlow, Alexander; Beuster, Niklas; Del Galdo, Giovanni;
Comparison of software-defined radios for performance evaluation of high precision clocks. - In: ISPCS 2018 : International IEEE Symposium on Precision Clock Synchronization for Measurement, Control, and Communication : European Organization for Nuclear Research (CERN) : September 30-October 5, 2018, Switzerland : 2018 symposium proceedings.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, (2018), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ISPCS.2018.8543073
Mathew, Sumy; Welker, Tilo; Spira, Steffen; Stephan, Ralf; Müller, Jens; Hein, Matthias A.;
A radio-over-fiber link with hybrid optical fiber-ceramic multilayer technology. - In: 2018 48th European Microwave Conference : 25-27 September 2018, Madrid, Spain.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-051-4, (2018), S. 789-792

https://doi.org/10.23919/EuMC.2018.8541814
Lavrenko, Anastasia; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner S.;
Sensing matrix sensitivity to random Gaussian perturbations in compressed sensing. - In: EUSIPCO 2018 : 2018 26th European Signal Processing Conference, Rome, Italy, September 3-7, 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-90-827970-1-5, (2018), S. 583-587

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2018.8553575
Semper, Sebastian; Kirchhof, Jan; Wagner, Christoph; Krieg, Fabian; Römer, Florian; Osman, Ahmad; Del Galdo, Giovanni;
Defect detection from 3D ultrasonic measurements using matrix-free sparse recovery algorithms. - In: EUSIPCO 2018 : 2018 26th European Signal Processing Conference, Rome, Italy, September 3-7, 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-90-827970-1-5, (2018), S. 1700-1704

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2018.8553074
Artner, Gerald; Kotterman, Wim; Del Galdo, Giovanni; Hein, Matthias A.;
Conformal automotive roof-top antenna cavity with increased coverage to vulnerable road users. - In: IEEE antennas and wireless propagation letters. - New York, NY : IEEE, ISSN 1548-5757, Bd. 17 (2018), 12, S. 2399-2403

https://doi.org/10.1109/LAWP.2018.2876628
Asghar, Muhammad Ehtisham; Wollenschläger, Frank; Asgharzadeh, Aidin; Singh, Jasmeet; Hein, Matthias A.;
Influence of antenna mounting location on the radiation pattern of an automotive antenna. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.1000
Iqbal, Naveed; Dupleich, Diego; Schneider, Christian; Luo, Jian; Müller, Robert; Häfner, Stephan; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Modeling of intra-cluster multipaths for 60 GHz fading channels. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0873
Lorenz, Mario; Kotterman, Wim; Del Galdo, Giovanni;
On modeling OTA channel emulation systems. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0862
Ley, Sebastian; Fiser, Ondrej; Merunka, Ilja; Vrba, Jan; Sachs, Jürgen; Helbig, Marko;
Preliminary investigations for reliable temperature dependent UWB dielectric spectroscopy of tissues and tissue mimicking phantom materials. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0789
Dupleich, Diego; Schäfer, Eric; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Influence of system aspects in propagation based evaluation of beam-forming at mm-waves. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0763
Dupleich, Diego; Müller, Robert; Skoblikov, Sergeii; Schneider, Christian; Boban, Mate; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multi-band spatio-temporal characterization of a V2V environment under blockage. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0725
Käske, Martin; Czaniera, Daniel; Schneider, Christian; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni; Boban, Mate; Luo, Jian;
Investigation of V2I channel transitions in urban environment. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0723
Wollenschläger, Frank; Hasnain, Syed Naser; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Precision phase measurements of automotive antennas for localization in anechoic chambers. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0716
Pralon, Mariana; Pralon, Leandro; Pompeo, Bruno; Beltrao, Gabriel; Pasetto, Tadeu; Cerqueira, Arismar; Reis, Edson; Thomä, Reiner;
Feasability of compact dual-polarized phased antenna array radars. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0538
Schwind, Andreas; Berlt, Philipp; Lorenz, Mario; Schneider, Christian; Hein, Matthias;
Over-the-air MIMO channel emulation for automotive LTE radio systems using software defined radio. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0399
Berlt, Philipp; Wollenschläger, Frank; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Spatial correlation of C-V2X antennas measured in the virtual road simulation and test area. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0393
Schneider, Christian; Gedschold, Jonas; Käske, Martin; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
Estimation and characterization of multipath clusters in urban scenarios. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1049/cp.2018.0390
Häfner, Stephan; Röding, Matthias; Sommerkorn, Gerd; Müller, Robert; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni; Goerlich, Jan;
Contribution to drone detection by exploiting parameter estimation for a prototype mm-wave radar system. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 8 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8385469
Ibrahim, Mohamed; Al-Aqqad, Waseem; Römer, Florian; Käske, Martin; Semper, Sebastian; Thomä, Reiner; Del Galdo, Giovanni;
Compressive spatial channel sounding. - In: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018) : 9-13 April 2018.. - [Stevenage, UK] : IET, ISBN 978-1-78561-816-1, (2018), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1049/cp.2018.0472
Sousa, Marcelo N.; deThomä, Reiner S.;
Time difference of arrival enhancement with ray tracing simulation. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8385461
Lavrenko, Anastasia; Pawar, Sankalp; Ibrahim, Mohamed; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner S.;
Combining matrix design for 2D DoA estimation with compressive antenna arrays. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 8 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8385488
Ibrahim, Mohamed;
Applications of compressive sensing to direction of arrival estimation. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2018. - 1 Online-Ressource (xii, 154 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Die Schätzung der Einfallsrichtungen (Directions of Arrival/DOA) mehrerer ebener Wellenfronten mit Hilfe eines Antennen-Arrays ist eine der prominentesten Fragestellungen im Gebiet der Array-Signalverarbeitung. Das nach wie vor starke Forschungsinteresse in dieser Richtung konzentriert sich vor allem auf die Reduktion des Hardware-Aufwands, im Sinne der Komplexität und des Energieverbrauchs der Empfänger, bei einem vorgegebenen Grad an Genauigkeit und Robustheit gegen Mehrwegeausbreitung. Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Anwendung von Compressive Sensing (CS) auf das Gebiet der DOA-Schätzung mit dem Ziel, hiermit die Komplexität der Empfängerhardware zu reduzieren und gleichzeitig eine hohe Richtungsauflösung und Robustheit zu erreichen. CS wurde bereits auf das DOA-Problem angewandt unter der Ausnutzung der Tatsache, dass eine Superposition ebener Wellenfronten mit einer winkelabhängigen Leistungsdichte korrespondiert, die über den Winkel betrachtet sparse ist. Basierend auf der Idee wurden CS-basierte Algorithmen zur DOA-Schätzung vorgeschlagen, die sich durch eine geringe Rechenkomplexität, Robustheit gegenüber Quellenkorrelation und Flexibilität bezüglich der Wahl der Array-Geometrie auszeichnen. Die Anwendung von CS führt darüber hinaus zu einer erheblichen Reduktion der Hardware-Komplexität, da weniger Empfangskanäle benötigt werden und eine geringere Datenmenge zu verarbeiten und zu speichern ist, ohne dabei wesentliche Informationen zu verlieren. Im ersten Teil der Arbeit wird das Problem des Modellfehlers bei der CS-basierten DOA-Schätzung mit gitterbehafteten Verfahren untersucht. Ein häufig verwendeter Ansatz um das CS-Framework auf das DOA-Problem anzuwenden ist es, den kontinuierlichen Winkel-Parameter zu diskreditieren und damit ein Dictionary endlicher Größe zu bilden. Da die tatsächlichen Winkel fast sicher nicht auf diesem Gitter liegen werden, entsteht dabei ein unvermeidlicher Modellfehler, der sich auf die Schätzalgorithmen auswirkt. In der Arbeit wird ein analytischer Ansatz gewählt, um den Effekt der Gitterfehler auf die rekonstruierten Spektra zu untersuchen. Es wird gezeigt, dass sich die Messung einer Quelle aus beliebiger Richtung sehr gut durch die erwarteten Antworten ihrer beiden Nachbarn auf dem Gitter annähern lässt. Darauf basierend wird ein einfaches und effizientes Verfahren vorgeschlagen, den Gitterversatz zu schätzen. Dieser Ansatz ist anwendbar auf einzelne Quellen oder mehrere, räumlich gut separierte Quellen. Für den Fall mehrerer dicht benachbarter Quellen wird ein numerischer Ansatz zur gemeinsamen Schätzung des Gitterversatzes diskutiert. Im zweiten Teil der Arbeit untersuchen wir das Design kompressiver Antennenarrays für die DOA-Schätzung. Die Kompression im Sinne von Linearkombinationen der Antennensignale, erlaubt es, Arrays mit großer Apertur zu entwerfen, die nur wenige Empfangskanäle benötigen und sich konfigurieren lassen. In der Arbeit wird eine einfache Empfangsarchitektur vorgeschlagen und ein allgemeines Systemmodell diskutiert, welches verschiedene Optionen der tatsächlichen Hardware-Realisierung dieser Linearkombinationen zulässt. Im Anschluss wird das Design der Gewichte des analogen Kombinations-Netzwerks untersucht. Numerische Simulationen zeigen die Überlegenheit der vorgeschlagenen kompressiven Antennen-Arrays im Vergleich mit dünn besetzten Arrays der gleichen Komplexität sowie kompressiver Arrays mit zufällig gewählten Gewichten. Schließlich werden zwei weitere Anwendungen der vorgeschlagenen Ansätze diskutiert: CS-basierte Verzögerungsschätzung und kompressives Channel Sounding. Es wird demonstriert, dass die in beiden Gebieten durch die Anwendung der vorgeschlagenen Ansätze erhebliche Verbesserungen erzielt werden können.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000490
Alazab Elkhouly, Mostafa;
Standardized testing conditions for satellite communications on-the-move (SOTM) terminals. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2018. - 1 Online-Ressource (xii, 123 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Von Beginn an haben Satelliten Kommunikationsdienste über große Distanzen bereitgestellt. Endgeräte für die mobile Satellitenkommunikation sind mit einer Nachführeinrichtung ausgestattet, um den verwendeten Satelliten bei Bewegung zu verfolgen. Für höchstmöglichen Datendurchsatz und um Störaussendungen zu benachbarten Satelliten zu vermeiden bedarf es akkurater Nachführalgorithmen. Die Prüfung solcher Satcom-On-The-Move (SOTM) Terminals wird dabei zunehmend wichtig, wie Betreiber von Satellitendiensten anhand des negativen Einflusses suboptimaler Geräte auf ihre Infrastruktur bemerken. Herkömmlich werden SOTM-Terminals im Rahmen von Feldtests mit operativen Satelliten geprüft. Solche Tests sind allerdings nicht exakt wiederholbar. Die Reproduzierbarkeit von Tests ist jedoch insbesondere beim Vergleichstest mehrerer Terminals wichtig. Dieser Beitrag widmet sich der Untersuchung eines umfassenden Qualifikationstests von SOTM-Terminals innerhalb einer Laborumgebung, welche Reproduzierbarkeit ermöglicht. Wesentlicher Vorteil der Laborumgebung ist die Möglichkeit, Terminals unter realitätsnahen Bedingungen zu testen - ohne dass reale Satelliten benötigt werden, was die Kosten reduziert. Diese Arbeit behandelt darüber hinaus die Testmethodik in der Fraunhofer-Testanlage Facility for Over-the-air Research and Testing (FORTE). Wichtige Leistungsparameter wie Nachführgenauigkeit (Antenna De-pointing) und Nachbarsatellitenstörung (Adjacent Satellite Interference, ASI) können akkurat gemessen und ausgewertet werden. Die verwendete Methodik zur Gewinnung der vorgeschlagenen Profile wird in der Arbeit ebenso behandelt wie Testergebnisse von Ka-Band-SOTM Terminals. Wesentlicher Beitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung von Bewegungs- und Abschattungsprofilen für SOTM-Terminaltests. Bewegungsprofilen für die Landmobile und Maritime Umgebungen wurden entwickelt. Für jede Umgebung, zwei Klassen wurden definiert, Klasse A mit Profile die hohe Bewegungsdynamik haben und Klasse B mit Profile die relativ niedrige Bewegungsdynamik haben. Die vorgeschlagenen Bewegungsprofile wurden in der GVF-105 Standard des Global VSAT Forums berücksichtigt. Die Standardisierung solcher Profile ist notwendig, um einen fairen Leistungsvergleich verschiedener Terminals zu garantieren und solche Geräte sicher zu identifizieren, welche Interferenzen im Satellitennetz verursachen. Dies bedeutet im Ergebnis einen Gewinn für die gesamte Satellitenindustrie.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000470
Altinel, Berk;
Emulation of realistic car-to-car communication traffic for interference tests of ITS-G5 communication equipment. - Ilmenau. - 77 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

ie Fahrzeugkommunikationssysteme wurden in den letzten Jahren in der Forschung besonders stark nachgefragt, insbesondere bei der Herstellung kostengünstiger Hardwareteile. Mehrere Unternehmen haben sich der Herausforderung gestellt, Fahrzeugkommunikationsgeräte zu entwickeln, während Standardisierungsorganisationen mit dem Entwurf von Protokollen begannen, um die Entwicklung in diesem Bereich zu regulieren und zu standardisieren. Da ein Großteil des Straßenverkehrssystems aus Fahrzeugen besteht, liegt der Schwerpunkt von Fahrzeugkommunikationssystemen auf Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Anwendungen, um eine Erhöhung der Verkehrssicherheit zu ermöglichen. Um diesezüglich stabile und zuverlässige Anwendungen zu entwickeln, ist eine Leistungsanalyse dieser Szenarien zunächst erforderlich. Aufgrund der Reproduzierbarkeit und der damit verbundenen Kostenvorteile wurden, anstelle von Feldtests, virtuelle Fahrversuche gewählt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Framework entwickelt, dass virtuelle Fahrversuche für die Leistungsanalyse einsetzt. Basierend auf einer Strecke, welche bereits von mehreren Forschungsgruppen der TU Ilmenau genutzt wurde, sind die Fahrversuche konzipiert wurden. Um die Fahrzeugkommunikationssysteme in Hinblick auf die virtuellen Fahrversuche zu emulieren, kamen verschiende Soft- und Hardware zum Einsatz. ETSI ITS-Protokolle wurden als Standards für das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk in den Tests implementiert. Die Tests bestehen aus drei und sechs Fahrzeugkommunikationseinrichtungen, welche zur Untersuchung der Leistung, bei unterschiedlicher Modulanzahl, entwickelt wurden. Die Leistungsanalyse des aufgebauten Kommunikationsnetzwerkes wurde anhand von Paketverlust- und Durchsatzmessungen zwischen simulierten Fahrzeugen beobachtet. Die erzielten Ergebnisse zeigten die Zuverlässigkeit des entwickelten Frameworks für die Leistungsanalyse auf der Grundlage von virtuellen Fahrtests. Die Testversuche spiegelten die Eigenschaften eines realen Fahrversuchs wieder, welche für Untersuchungen von Interferenztests eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerkes geeignet waren. Darüber hinaus wurden mehrere Verbesserungen in Bezug auf die Schätzung der Kommunikationskanäle und virtuelle Fahrtests vorgeschlagen.



Drenkhahn, Kevin Etienne;
Überlegungen zum Einsatz des Six-Port für integrierte Ka-Band Array-Empfängerstrukturen in 0.25 [my]m SiGe-Technologie. - Ilmenau. - 77 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die moderne, drahtlose Kommunikationstechnik ist geprägt vom Streben nach immer höheren Datenraten. Die dafür notwendige große, zusammenhängende Bandbreite kann in Zukunft nur noch bei sehr hohen Frequenzen gefunden werden. Um diese Bänder nutzen zu können sind innovative Empfängerkonzepte notwendig. In dieser Arbeit wird untersucht, in wie weit das Konzept des Six-Port für einen 28 GHz Beamforming-Empfänger Anwendung finden kann. Dabei werden zunächst die grundsätzlichen Unterschiede der Six-Port Technologie zu klassischen, auf Multiplikation basierenden Mischerkonzepten dargelegt und bewertet. Im zweiten Teil der Arbeit wird das Six-Port-Konzept dann auf eine aktive, integrierte Empfängerschaltung in 0.25[my]m SiGe Technologie von IHP übertragen, um eine kompakte und performante Empfängerschaltung zu generieren. Der Fokus liegt dabei auf den Herausforderungen und Limitationen der einzelnen, hierfür notwendigen Schaltungsblöcke. Im Anschluss daran wird die Schaltung mit den in Cadence zur Verfügung stehenden Simulationstools ausführlich charakterisiert. Den Abschluss der Arbeit stellt eine Einordnung der Simulationsergebnisse und ein Vergleich mit vorhandenen Technologien dar. Weiterhin folgt ein Ausblick auf mögliche Anwendungen sowie zukünftige Entwicklungsschritte der vorgestellten Schaltung.



Psiuk, Rafael; Müller, Alfred; Singh, Maximilian; Dräger, Tobias; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes; Thielecke, Jörn;
Simultaneous 2D localization of multiple standard passive LF-RFID transponders. - In: IEEE RFID-TA 2018 : 2018 IEEE International Conference on RFID Technology & Applications : 26-28 September 2018, Macao, SAR China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-5057-8, (2018), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/RFID-TA.2018.8552762
Feldhoff, Frank;
Entwicklung von Verfahren zur Energiemodellierung in Analog/Mixed-Signal Schaltungen. - Ilmenau. - 101 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die zunehmende digitale Erfassung von Messwerten aus der Umgebung stellt gesteigerte Ansprüche an die verwendeten messsensorischen Schaltkreise. Diese sind i.d.R. System-on-Chips mit einer heterogenen Signalstruktur. Die Schaltkreise werden häufig in Systemen eingesetzt, die unabhängig von einer festen Stromversorgung funktionieren sollen. Dabei kommt vermehrt Ultra-Low-Power Schaltungstechnik zur Erhöhung der Lebensdauer der Energiespeicher zum Einsatz. Ein prominentes Beispiel ist ein Analog-Digital Wandler, der die Wandlung eines analogen in ein digitales Signal vornimmt. Eine solche Architektur erfordert die Abschätzung der benötigten Energie, bevor der Chip in die Fertigung geht. Die dafür benötigte Verifikation des Energiebedarfs wird durch eine Simulation des Gesamtsystems durchgeführt. Zur Reduktion der Simulationszeit, werden Modelle der einzelnen Komponenten eingesetzt, die das Verhalten abbilden. Für die Simulation der Funktion des Designs genügt eine Spannungsmodellierung. Wird der Energiebedarf benötigt, ist eine Modellierung des Strombedarfs einer Komponente entscheidend. Die bisherigen Methoden, die die Leistungsaufnahme einer Architektur und damit die Grundlage für die Ermittlung des Energieverbrauchs eines Chips auf Systemebene bestimmen, benötigen noch viele Eingriffe des Anwenders. Diesen Aufwand gilt es weiter zu minimieren, um eine effektive Umsetzung der Energiemodellierung zu erhalten. Zu diesem Zweck wird in dieser Arbeit ein neues Konzept entwickelt, mit dem die Leistungsaufnahme mit Hilfe eines abstrakten Modells möglichst genau ermittelt werden kann. Die Modellierung des dafür benötigten Stroms basiert auf einer Systemidentifikation der einzelnen Schaltungskomponenten, bei der Verfahren aus dem Bereich des maschinellen Lernens zum Einsatz kommen. Diese verwenden Simulationsdaten der Komponenten auf der Transistorebene und ermitteln daraus ein abstraktes Modell, mit dem der Strom präzise abgebildet werden kann. Diese Prozedur kann zu einem hohen Maße automatisiert werden. Es wird gezeigt, dass der Ansatz einer Modellierung des Stromverhaltens einer Schaltungskomponente mit Verfahren der Systemidentifikation aus dem Bereich des Deep Learnings funktioniert. Aufbauend auf diesen Verfahren kann eine Applikation entwickelt werden, die die Modellierung automatisiert vornimmt und ein Verilog-AMS Modell erzeugt, das das Stromverhalten abbildet.



Otterbach, Jan Marc; Gerlach, Erik; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Schmidt, Reinhard;
Portable system for motion induced eddy current testing. - In: Sensors and Measuring Systems : 19th ITG/GMA-Symposium : 26-27 June 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), S. 300-303

https://ieeexplore.ieee.org/document/8436178
Weise, Konstantin; Numssen, Ole; Hartwigsen, Gesa; Knösche, Thomas R.;
Modeling the origin of TMS motor evoked potentials and their sensitivity to model parameters. - In: Biomedical engineering : joint journal of the German Society for Biomedical Engineering in VDE and the Austrian and Swiss Societies for Biomedical Engineering.. - Berlin [u.a.] : de Gruyter, ISSN 1862-278X, Bd. 63 (2018), S1, Seite S118
- Enthalten in: FS: Towards efficient and specific transcranial brain stimulation - novel biophysical modeling techniques

https://doi.org/10.1515/bmt-2018-6024
Biswas, Shantonu; Reiprich, Johannes; Pezoldt, Jörg; Hein, Matthias; Stauden, Thomas; Jacobs, Heiko O.;
Stress-adaptive meander track for stretchable electronics. - In: Flexible and printed electronics. - Philadelphia, PA : IOP Publishing, ISSN 2058-8585, Bd. 3 (2018), 3, 032001, insges. 7 S.

https://doi.org/10.1088/2058-8585/aad583
Podkurkov, Ivan; Hamidullina, Liana; Traikov, Evgenii; Haardt, Martin; Nadeev, Adel;
Tensor-based near-field localization in bistatic MIMO radar systems. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 8 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8385491
García Guzmán, Yuneisy Esthela; Lamare, Rodrigo C.; Haardt, Martin;
Randomized multiple candidate iterative hard thresholding algorithm for direction of arrival estimation. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 4 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8385467
Attar, Mohammadhossein; Chen, Yejian; Cheema, Sher Ali; Wild, Thorsten; Haardt, Martin;
NOCA versus IDMA using UFMC for 5G multiple access. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8385447
Song, Nuan; Yang, Tao; Haardt, Martin;
Non-linear precoding based hybrid space-ground beamforming for multi-beam satellite systems. - In: WSA 2018 : 22nd International ITG Workshop on Smart Antennas : 14-16 March 2018.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2018), insges. 5 S.

https://ieeexplore.ieee.org/document/8430498
De Sousa, Marcelo N.; Thomä, Reiner S.;
Single sensor RF emitter location using ray tracing multipath exploitation. - In: 2018 15th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS) : 2018 15th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS) took place 28-31 August 2018 in Lisbon, Portugal.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-5005-9, (2018), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ISWCS.2018.8491074
Ley, Sebastian; Fiser, Ondrej; Merunka, Ilja; Vrba, Jan; Sachs, Jürgen; Helbig, Marko;
Preliminary investigations for non-invasive temperature change detection in thermotherapy by means of UWB microwave radar. - In: Learning from the past, looking to the future : 2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society : July 17-21, 2018, Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3646-6, (2018), S. 5386-5389

https://doi.org/10.1109/EMBC.2018.8513555
Baer, Christoph; Schulz, Christian; Just, Thomas; Gutierrez, Sergio; Orend, Kerstin; Barowski, Jan; Martinez, David; Hattenhorst, Birk; Jebramcik, Jochen; Pantoja, John; Musch, Thomas; Rolfes, Ilona; Sachs, Jürgen; Vega, Felix;
Humanitarian microwave detection of improvised explosive devices in Colombia. - In: Proceedings of the 2018 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA) : ICEAA'18, 20th edition.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6762-0, (2018), S. 372-375

https://doi.org/10.1109/ICEAA.2018.8520508
Buddappagari Jayapal Gowdu, Sreehari; Asghar, Muhammad Ehtisham; Nagel, Johannes; Rožmann, Michael; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Comparison of real and simulated automotive radar targets measured with a reference radar. - In: Proceedings of the 2018 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA) : ICEAA'18, 20th edition.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6762-0, (2018), S. 468-471

https://doi.org/10.1109/ICEAA.2018.8520431
Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek; Weise, Konstantin; Carlstedt, Matthias; Uhlig, Robert P.; Zec, Mladen;
Motion-induced eddy current techniques for non-destructive testing and evaluation. - Stevenage : The Institution of Engineering and Technology, 2018. - xv, 342 Seiten. . - (IET control, robotics and sensor series. - 06)

Non-destructive testing (NDT) analysis techniques are used in science, technology and medicine to evaluate the properties of a material, component or system, without causing damage or altering the article being inspected. It is a highly valuable technique that can save money and time in product evaluation, troubleshooting, and research. Well known and widely used in industrial applications since the 60s, the NDT market is developing and growing fast. This book focuses on electromagnetic NDT methods and more specifically on the motion induced eddy current testing and evaluation (MIECTE) techniques used for conductive materials via electromagnetic methods, focusing on the Lorentz force eddy current testing (LET) method which was introduced recently. The authors present the modelling and simulation of LET systems as well as the optimal design of the measurement setups. They also show the wide variety of applications of the LET method including defect identification and sigmometry to estimate electrical conductivity of the tested material.



Bumberger, Jan; Mai, Juliane; Schmidt, Felix; Lünenschloß, Peter; Wagner, Norman; Töpfer, Hannes;
Spatial retrieval of broadband dielectric spectra. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Bd. 18 (2018), 9, 2780, insges. 22 S.

A broadband soil dielectric spectra retrieval approach (1 MHz - 2 GHz) has been implemented for a layered half space. The inversion kernel consists of a two-port transmission line forward model in the frequency domain and a constitutive material equation based on a power law soil mixture rule (Complex Refractive Index Model - CRIM). The spatially-distributed retrieval of broadband dielectric spectra was achieved with a global optimization approach based on a Shuffled Complex Evolution (SCE) algorithm using the full set of the scattering parameters. For each layer, the broadband dielectric spectra were retrieved with the corresponding parameters thickness, porosity, water saturation and electrical conductivity of the aqueous pore solution. For the validation of the approach, a coaxial transmission line cell measured with a network analyzer was used. The possibilities and limitations of the inverse parameter estimation were numerically analyzed in four scenarios. Expected and retrieved layer thicknesses, soil properties and broadband dielectric spectra in each scenario were in reasonable agreement. Hence, the model is suitable for an estimation of in-homogeneous material parameter distributions. Moreover, the proposed frequency domain approach allows an automatic adaptation of layer number and thickness or regular grids in time and/or space.



https://doi.org/10.3390/s18092780
Krug, Silvia; Aumüller, Matthias; Seitz, Jochen;
Hybrid scheme to enable DTN routing protocols to efficiently exploit stable MANET contacts. - In: EURASIP journal on wireless communications and networking : EURASIP JWCN.. - Heidelberg : Springer, ISSN 1687-1499, (2018), 237, insges. 13 S.

https://doi.org/10.1186/s13638-018-1248-5
Sousa, Marcelo N.; deThomä, Reiner;
Enhancement of localization systems in NLOS urban scenario with multipath ray tracing fingerprints and machine learning. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Bd. 18 (2018), 11, 4073, insges. 30 S.

https://doi.org/10.3390/s18114073
Sultanguzin, Ildar A.; Töpfer, Hannes; Kalyakin, Ivan D.; Govorin, Alexandr V.; Zhigulina, Ekaterina V.; Kurzanov, Sergey Yu.; Yavorovsky, Yury V.;
Mathematical modeling and control system of nearly zero energy building. - In: Informatyka, automatyka, pomiary w gospodarce i ochronie ´srodowiska : IAPGO´S.. - Lublin : Centrum Innowacji i Transferu Technologii Lubelskiego Parku Naukowo-Technologicznego, ISSN 2391-6761, Bd. 8 (2018), 2, S. 21-24

https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.0698
Juhas, Anamarija; Pekaric Nad, Neda; Töpfer, Hannes;
Magnetic field of coaxial square coils enclosed with high-permeability material. - In: Informatyka, automatyka, pomiary w gospodarce i ochronie ´srodowiska : IAPGO´S.. - Lublin : Centrum Innowacji i Transferu Technologii Lubelskiego Parku Naukowo-Technologicznego, ISSN 2391-6761, Bd. 8 (2018), 2, S. 30-34

https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.0700
Ziolkowski, Marcin; Kwiatkowski, Wojciech; Gratkowski, Stanislaw; Ziolkowski, Marek;
Static analysis of a balanced armature receiver. - In: Compel : international journal of computation & mathematics in electrical & electronic engineering.. - Bradford : Emerald, ISSN 2054-5606, Bd. 37 (2018), 4, S. 1392-1404

https://doi.org/10.1108/COMPEL-09-2017-0376
Nicolic, Bojana; Dimitrijevic, Bojan; Hutschenreuther, Tino; Töpfer, Hannes;
Signal propagation in metal-rich railway environment. - In: Compel : international journal of computation & mathematics in electrical & electronic engineering.. - Bradford : Emerald, ISSN 2054-5606, Bd. 37 (2018), 4, S. 1376-1383

https://doi.org/10.1108/COMPEL-09-2017-0382
Psiuk, Rafael; Artizada, Alisa; Cichon, Daniel; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes; Heuberger, Albert;
Modeling of an inductively coupled system. - In: Compel : international journal of computation & mathematics in electrical & electronic engineering.. - Bradford : Emerald, ISSN 2054-5606, Bd. 37 (2018), 4, S. 1500-1514

https://doi.org/10.1108/COMPEL-08-2017-0351
Shirichian, Mehdi; Chamaani, Somayyeh; Akbarpour, Alireza; Del Galdo, Giovanni;
Analysis and design of broadband simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) system considering rectifier effect. - In: Energies : open-access journal of related scientific research, technology development and studies in policy and management.. - Basel : MDPI, ISSN 1996-1073, Bd. 11 (2018), 9, 2387, insges. 18 S.

https://doi.org/10.3390/en11092387
Kögler, Florian;
Entwicklung einer Plattform für heterogene Modellierung und Simulation von Fluoreszenzmessungen. - Ilmenau. - 70 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Fluoreszenzmessverfahren spielen eine tragende Rolle in der modernen biochemischen Messtechnik. Sie basieren auf der Schätzung unbekannter Parameter eines Systems über die Analyse seines fluoreszenten Verhaltens. Durch den Einsatz von Fluoreszenzmarkern mit bekannten Eigenschaften und optischer Anregung einer Probe kann über die Messung der daraus austretenden Strahlung eine quantitative Bestimmung der Konzentration spezifischer Stoffe erfolgen. Zur Spezifikation der Anforderungen an eine mikroelektronisches Sensorik, welche zur Fluoreszenzmessung eingesetzt werden soll, ist die Modellierung und Simulation des fluoreszenten Systems unabdingbar. Gleichwohl klafft eine Lücke zwischen diesen Forderungen der Halbleiterentwicklung und der gängigen Praxis im Gebiet der Fluoreszenzspektroskopie. Die Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Messsystemen erfolgt üblicherweise durch Versuchsmessungen, nicht selten sind kommerzielle Fluoreszenzmarker und Sensoriken nicht quantitativ charakterisiert. In dieser Bachelorarbeit wird daher eine Simulationsplattform entwickelt, die die Abschätzung fluoreszenter Systeme erlaubt. Hierzu wird das zugrundeliegende Strahlungstransportproblem für fluoreszente Medien zusammengefasst und in ein kompaktes Modell überführt, das die zeitaufgelöste und statische Simulation von Fluoreszenz erlaubt. Zur einfachen Anwendung erfolgt seine Implementation in einem Python-basierten Simulationswerkzeug, dessen Funktionalität an Beispielen demonstriert wird. Die entwickelte Simulationsplattform trägt damit, nicht zuletzt aufgrund ihres modularen Aufbaus, zu einer maßgeblichen Beschleunigung bei der Modellierung von Fluoreszenzmessverfahren bei und legt ein Fundament für den Brückenbau zwischen den Felder der biochemischen Messtechnik und der elektronischen Designautomatisierung.



Yeryomin, Yevgeniy;
Multikriterielle Handoverentscheidung für moderne mobile heterogene Kommunikationsnetze. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - 1 Online-Ressource (XV, 169 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Die Konvergenz der modernen mobilen Kommunikationsnetze zum Next Generation Network (NGN) und der Einsatz von Multimode-Endgeräten resultieren in einer Kommunikationsumgebung mit mehreren verfügbaren Kommunikationswegen zwischen einem Endgerät und dem Kernnetz. Dabei spielen die Mobilität und demzufolge der Handover eine entscheidende Rolle. Um während einer Handoverentscheidung den Anforderungen verschiedener mobilen Anwendungen zum Beispiel in Bezug auf Quality of Service (QoS) oder Sicherheit Genüge zu tun, sind traditionelle Handoverentscheidungsmethoden aus den Mobilfunknetzen, die im Wesentlichen auf der Auswertung der Empfangssignalstärke basieren, nicht mehr ausreichend. Deswegen wurde in den letzten Jahren eine Reihe von multikriteriellen Handoverentscheidungsmethoden vorgeschlagen. In den vorgeschlagenen Methoden wurden die Themen wie Anwendungssensitivität und Flexibilität der Konfiguration der Handoverentscheidung nicht tief genug analysiert. Weiterhin sind die Optimierungspotentiale während der Handoverentscheidung nicht ausreichend untersucht. Diese Arbeit adressiert die oben angesprochenen Themen und liefert eine Lösung in Form eines FLexible Application-Sensitive HandovEr Decision Frameworks, kurz FLASHED-Framework. Das FLASHED-Framework ist die Implementierung eines multikriteriellen Handover-Entscheidungsalgorithmus, der auf der multikriteriellen Entscheidungsanalyse Multiple-Criteria Decision Making (MCDM) beruht. Das FLASHED-Framework ermöglicht eine flexible, anwendungsabhängige und strukturierte Konfiguration der für eine Handoverentscheidung relevanten Informationssätze. Außerdem sind im FLASHED-Framework drei Handover-Entscheidungsalgorithmen implementiert, die die Optimierungsziele der Nutzer und der Netzwerkbetreiber repräsentieren und mit deren Hilfe die alternativen Kommunikationswege bewertet werden. Zwei dieser Algorithmen wurden im Rahmen der Untersuchungen der Optimierungsmöglichkeiten für eine Handoverentscheidung durch die Reduzierung der überschüssigen Kapazitäten in Abhängigkeit von Anwendungsanforderungen entwickelt. Beim dritten Algorithmus handelt es sich um einen lastverteilungsorientierten Handover-Entscheidungsalgorithmus. Die Verifizierung des vorgeschlagenen und implementierten FLASHED-Frameworks inklusive der vorgeschlagenen Entscheidungsalgorithmen erfolgt in einer im Rahmen dieser Arbeit weiterentwickelten Version der Simulationsumgebung OMNeT++/INET.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00035322
Greubel, Christian;
Conception and evaluation of a modular testinfrastructure for connected-car-functions based on an ethernet-based car architecture. - Ilmenau. - 118 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Bezüglich Aufbau und Organisation des fahrzeuginternen Kommunikationsnetzwerks wird die Elektronikarchitektur der nächsten Fahrzeuggeneration von Porsche tiefgreifende Änderungen einführen. Anstatt klassischer Bus Systeme, wird die Interkommunikation der Steuergeräte durch Automotive-Ethernet und diensteorientierte Kommunikation bestimmt. Im Prozess der Absicherung von Funktionen eines Fahrzeugs werden Hardware-in-the-Loop Testsysteme für automatisiertes und manuelles Ende-zu-Ende Testen von Connected Car Diensten eingesetzt. Neue Anforderungen für das Testen von Connected Car Funktionen in dieser neuen Elektronikarchitektur werden zu einer steigenden Anzahl zu testender Ländervarianten der Steuergeräte und ihrer Software führen. Resultierend daraus, werden die aktuellen System nicht ausreichen, um die neue Architektur zu testen. In dieser Arbeit wird als erster Schritt der vorhandene Status analysiert und Anforderungen gesammelt. Basierend darauf werden mehrere Konzepte für neue Hardware-in-the-Loop Systeme entwickelt und miteinander verglichen. Das daraus entwickelte System wird anschließend mit Hilfe eines CAD Programms konstruiert, einige Komponenten des neuen Systems aufgebaut und so weit, wie es der Entwicklungsstand der neuen Fahrzeugelektronikarchitektur zulässt, validiert. Das neue Konzept enthält ein modulares Steckverbindersystem, das es flexibel und anpassbar macht. Daneben wird der Betrieb von externen Testgeräten, wie zum Beispiel ausländische Mobilfunk-Basisstationen und deren Verbindung zum Hardware-in-the-Loop-System, aufgezeigt. Weiterhin wird das neue System fernbedienbar sein und überträgt Audio und Video von den Geräten, die getestet werden, zu einem entfernten Standort.



Lopatina, Alina;
Efficient algorithms for the computation of coupled CP decomposition and symmetric CP decomposition for tensor-based signal processing in communication systems. - Ilmenau. - 53 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Diese Masterarbeit schlägt die effizienten Algorithmen für die Berechnung von symmetrischen und gekoppelten CP-Zerlegungen durch Erweiterung des SECSI-Frameworks vor. Beim symmetrischen SECSI (SYM-SECSI) berücksichtigen wir die spezifische symmetrische Struktur eines Tensors und beobachten mehr Zuverlässigkeit in den schlecht konditionierten Fällen und wesentlichen Gewinn in der Rechenkomplexität. Bei der Betrachtung der gekoppelten CP-Zerlegung von Tensoren mit mindestens einer gemeinsamen Faktormatrix verweisen wir auf die nicht symmetrischen SMDs. Im Vergleich zum C-SECSI, der auf symmetrischen SMDs basiert, ist die vorgeschlagene Erweiterung im Sinne der Rechenzeit besser.



Traikov, Evgenii;
Performance analysis for tensor based near field localization in bistatic MIMO radar systems. - Ilmenau. - 83 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Wir haben einen neuen Algorithmus für die Nahfeldquellenlokalisierung (TeNFiL) in bistatischen MIMO-Radarsystemen vorgeschlagen. In dieser Arbeit wird die Leistungsanalyse für unseren Algorithmus durchgeführt. Eine solche Analyse bietet die Möglichkeit, verschiedene Algorithmen auf einer objektiven Basis ohne die Verwendung von Monte-Carlo-Simulationen zu vergleichen. In der Literatur gibt es mehrere Algorithmen für die Lokalisierung und die Parameterschätzung von Nahfeldzielen für bistatische MIMO-Radarsysteme. In dieser Arbeit untersuchen wir ein Modell, das das exakte sphärische Wellenfrontmodell verwendet. Dieser Ansatz hilft, den systematischen Fehler zu vermeiden, der durch die Fresnel-Approximation eingeführt wird, die üblicherweise an der Wellenfront vorgenommen wird, um das Signalmodell für ein Nahfeld zu vereinfachen Quelle. Zu diesem Zweck haben wir kürzlich den Tensor-basierten Nahfeldlokalisierungs- (TeNFiL-) Algorithmus vorgeschlagen, der die kanonische polyadische (CP) Zerlegung des empfangenen Datentensors verwendet, um hochauflösende Schätzungen der Parameter der Ziele zu erhalten. Zuerst wird die Leistungsanalyse unseres Algorithmus für den allgemeinen Fall abgeleitet, der von willkürlich angeordneten Antennen in den Sende- bzw. Empfangsanordnungen angewendet wird. Später in der Arbeit wird diese Analyse auf den Fall einer gleichförmigen rechteckigen Anordnung (URA) erweitert, wo auch analytische Ausdrücke für die Störungen und MSEs erhalten werden.



Khamidullina, Liana;
Cramer-Rao bound for near-field localization in bistatic MIMO radar systems. - Ilmenau. - 78 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Diese Arbeit konzentriert sich auf das bistatische MIMO-Radarsystem mit den Zielen in einem Nahfeldgebiet. Vor kurzem haben wir den TeNFiL-Algorithmus vorgeschlagen, der das exakte sphärische Wellenfrontmodell ausnutzt und das SECSI-Framework verwendet, um die Abflugrichtung (DoDs)/Ankunftsrichtung (DoAs) und die Reichweite im dreidimensionalen Raum zu schätzen. In dieser Arbeit leiten wir den Cramer-Rao Bound (CRB) für das bistatische MIMO-Radarsystem mit der exakten Kugelwelle abFrontmodell zur Charakterisierung der Leistung von TeNFiL und anderen Targets Algorithmen zur Parameterschätzung. Die bedingte CRB wird für ein System mit einem und zwei Zielen abgeleitet. Für das eine Zielsystem wird eine analytische Inversion der Fisher Information Matrix (FIM) bereitgestellt und die geschlossenen Nicht-Matrix-Ausdrücke der CRB entsprechend den kartesischen Koordinaten der Ziele erhalten. Für die beiden Zielszenarien haben wir die FIM und de_ned ihre Elemente konstruiert. Die untere Grenze wird auch für Distanz, Azimut und Elevation abgeleitet. Schätzungen unter Verwendung einer Änderung von Variablen. Der erhaltene CRB wird mit der Performance verschiedener Schätzverfahren verglichen und die Abhängigkeit des CRB auf verschiedene Systemparameter analysiert.



Gibalina, Zlata S.; Fadeev, Vladimir A.; Korsukova, K. A.; Hennhöfer, Marko; Haardt, Martin;
Estimation of capabilities of cooperative CubeSat systems based on Alamouti transmission scheme. - In: 2018 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO) : 4-5 July 2018, Belarusian State Academy of Communications, Belarus, Minsk.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-6474-2, (2018), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO.2018.8456940
Chauhan, Vikrant; Wandji, L. Wilfried; Peng, Xuejiao; Silva Cortes, Victor; Frank, Astrid; Fischer, Michael; Stehr, Uwe; Weigel, Robert; Hagelauer, Amelie;
Design and performance of power amplifier integration with BAW filter on a silicon-ceramic composite and standard epoxy/glass substrate. - In: 2018 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Advanced Materials and Processes for RF and THz Applications (IMWS-AMP) : 16-18 July 2018.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2018), insges. 3 S.

https://doi.org/10.1109/IMWS-AMP.2018.8457140
Weiss, Amir; Yeredor, Arie; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin;
On consistency and asymptotic uniqueness in quasi-maximum likelihood blind separation of temporally-diverse sources. - In: 2018 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : April 15-20, 2018, Calgary Telus Convention Center, Calgary, Alberta, Canada.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-4658-8, (2018), S. 4459-4463

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2018.8462571
Semper, Sebastian; Römer, Florian; Hotz, Thomas; Del Galdo, Giovanni;
Grid-free Direction-of-Arrival estimation with compressed sensing and arbitrary antenna arrays. - In: 2018 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : April 15-20, 2018, Calgary Telus Convention Center, Calgary, Alberta, Canada.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-4658-8, (2018), S. 3251-3255

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2018.8462501
Cheng, Yao; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin; Weiss, Amir; Yeredor, Arie;
First-order perturbation analysis of SECSI with Generalized Unfoldings. - In: 2018 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : April 15-20, 2018, Calgary Telus Convention Center, Calgary, Alberta, Canada.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-4658-8, (2018), S. 3196-3200

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2018.8462287
Naskovska, Kristina; Haardt, Martin; Almeida, André L. F.;
Generalized tensor contractions for an improved receiver design in MIMO-OFDM systems. - In: 2018 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : April 15-20, 2018, Calgary Telus Convention Center, Calgary, Alberta, Canada.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-4658-8, (2018), S. 3186-3190

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2018.8462129
Schneckenburger, Nicolas; Jost, Thomas; Shutin, Dmitriy; Walter, Michael; Del Galdo, Giovanni; Fiebig, Uwe-Carsten;
Reflector localization for geometrical modeling the air-ground channel. - In: IEEE transactions on vehicular technology : a publication of the IEEE Vehicular Technology Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1939-9359, Bd. 67 (2018), 9, S. 7994-8008

https://doi.org/10.1109/TVT.2018.2849686
Kißling, Christoph;
Implementierung des Poynting-Theorems in die Finite Elemente Methode. - Ilmenau. - 86 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Differentialformen und ihre Integration auf Mannigfaltigkeiten sind eine unter Ingenieuren wenig bekannte Alternative zur klassischen Vektoranalysis. Differentialformen vereinheitlichen viele Konzepte wie die Integralsätze von Stokes und Gauß und verbinden die Analysis mit der algebraischen Topologie. Dies führte zu einer Reihe von Anwendungen in der numerischen Feldberechnung. Eines der bekanntesten Verfahren zur numerischen Feldberechnung ist die Finite Elemente Methode. Die Whitney-Formen -- Knoten-, Kanten-, Facetten- und Volumenelemente -- sind diskrete Differentialformen und eignen sich als Basisfunktionen für die Finite Elemente Methode. Sie verallgemeinern die traditionell verwendeten knotenbasierten Basisfunktionen und können unmittelbar zur Approximation von Vektorfeldern verwendet werden. Stetigkeitsbedingungen elektromagnetischer Felder bilden sie direkt ab. Diese Arbeit ist eine Einführung in Differentialformen und Whitney-Formen für Anwendungen in der Elektrotechnik. Demonstriert werden die Methoden anhand des Poynting-Theorems, für das zwei Formulierungen für die numerische Berechnung mittels Finite Elemente Methode vorgeschlagen werden.



Schieler, Steffen;
Modelling of an OFDM-based passive radar and study of respective key performance parameters. - Ilmenau. - 90 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Im Gegensatz zu aktiven Radarsystemen nutzen passive Radarsysteme bereits existierende Übertragungen elektromagnetischer Wellen zur Beleuchtung der Ziele. Eine mögliche Beleuchtungsquelle für ein solches System sind die Übertragungen von Mobilfunknetzen, wie zum Beispiel LTE. Durch ihre breite Verfügbarkeit und enorme Flexibilität sind solche Systeme bestens geeignet für eine Fusion von Radar- und Mobilfunkdomäne. Cooperative Passive Coherent Localization (CPCL) ist eine Möglichkeit, die Vorteile von modernen Drahtloskommunikationssystemen für die Radarortung zu nutzen und gleichzeitig Informationen zwischen den beteiligten Knoten über das Mobilfunknetz auszutauschen. Eine Möglichkeit, ein solches CPCL System in ein bestehendes Mobilfunknetz zu integrieren, ist das Kanalschätzungsbasierte Passivradar (Channel Estimation Radar, CER), welches auf Signalverarbeitungsschritten typischer OFDM Empfänger basiert und in dieser Arbeit erstmalig vorgestellt wird. Im Rahmen der Untersuchung wurden drei Methoden des CER mit einem herkömmlichen Ansatz aus der Passivradardomäne in einer dafür entwickelten Link-Level Simulation, unter Verwendung von zeitvariantem Raytracing, miteinander verglichen. Durch die Untersuchung konnte gezeigt werden, dass der Dynamikbereich des Kanals einen großen Einfluss auf das Ergebnis aller untersuchten Schätzmethoden hat. Durch eine weitere Untersuchung konnte dieser Einfluss für die einzelnen Methoden quantifiziert werden. Die Ergebnisse belegen, dass der vorgestellte CER Ansatz und die untersuchte, traditionelle Passivradarmethodik vergleichbare Ergebnisse erzielen. Weiterhin deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der im Laufe der Arbeit vorgestellte Ansatz der Symbolrekonstruktion, sogar in der Lage sein könnte, die Ergebnisse des traditionellen Passivradars zu übertreffen.



Weiss, Amir; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin; Yeredor, Arie;
Performance analysis of the Gaussian quasi-maximum likelihood approach for independent vector analysis. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 66 (2018), 19, S. 5000-5013

https://doi.org/10.1109/TSP.2018.2863656
De Sousa, Marcelo N.; Thomä, Reiner S.;
Mobile station localization emitter in urban NLoS using multipath ray tracing fingerprints and machine learning. - In: Seamless indoor-outdoor localization : 2018 8th International Conference on Localization and GNSS : 26-28 June 2018, Guimarães, Portugal : conference proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-6984-6, (2018), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ICL-GNSS.2018.8440898
Hofmann, Willi; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Influence of electrically large structures on the EMC-compliance of a semi-anechoic chamber. - In: 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) : 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) took place 16-18 April 2018 in Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1725-0, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ICMIM.2018.8443499
Buddappagari Jayapal Gowdu, Sreehari; Asghar, Muhammad Ehtisham; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.; Nagel, Johannes; Baumgärtner, Florian;
System architecture for installed-performance testing of automotive radars over-the-air. - In: 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) : 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) took place 16-18 April 2018 in Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1725-0, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ICMIM.2018.8443490
Singh, Jasmeet; Alam, Kazi Shafiqul; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Metal chassis tolerant conformal high impedance surface based LTE-2600 automotive antenna. - In: 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) : 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) took place 16-18 April 2018 in Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1725-0, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ICMIM.2018.8443545
Schwind, Andreas; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Simulations and measurements of the bistatic radar cross section of vulnerable road users between 2 GHz and 6 GHz. - In: 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) : 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) took place 16-18 April 2018 in Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1725-0, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ICMIM.2018.8443498
Große, Peter; Andrich, Carsten; Kotterman, Wim; Ihlow, Alexander; Del Galdo, Giovanni;
Measuring ETSI ITS-G5 communications latencies with commercial off-the-shelf Wi-Fi hardware. - In: 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) : 2018 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM) took place 16-18 April 2018 in Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1725-0, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ICMIM.2018.8443355
Schmidt, Felix; Wagner, Norman; Mai, Juliane; Lünenschloß, Peter; Töpfer, Hannes; Bumberger, Jan;
Dielectric spectra reconstruction of layered multi-phase soil. - In: 2018 12th International Conference on Electromagnetic Wave Interaction with Water and Moist Substances (ISEMA) : Lublin, Poland, 4-7 June 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-4593-2, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ISEMA.2018.8442324
Balabozov, Iosko; Yatchev, Ivan; Brauer, Hartmut;
Obtaining resonance frequency and corresponding circuit parameters in an induction heating system. - In: 2018 20th International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies (SIELA) : proceedings : 3-6 June 2018, Bourgas, Bulgaria.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3419-6, (2018), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/SIELA.2018.8447177
Pralon, Mariana; Pralon, Leandro; Pompeo, Bruno; Beltrao, Gabriel; Pasetto, Tadeo; Thomä, Reiner;
Decoupling evaluation of compact phased array radars. - In: 2018 19th International Radar Symposium (IRS) : 20-22 June 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-7369-9545-1, (2018), insges. 10 S.

https://doi.org/10.23919/IRS.2018.8448031
Mostafa, Mohamad; Chamaani, Somayyeh; Sachs, Jürgen;
Applying singular value decomposition for clutter reduction in heartbeat estimation using M-sequence UWB Radar. - In: 2018 19th International Radar Symposium (IRS) : 20-22 June 2018.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-7369-9545-1, (2018), insges. 10 S.

https://doi.org/10.23919/IRS.2018.8448047
Cheng, Yao; Haardt, Martin; Götz, Theresa; Haueisen, Jens;
Using PARAFAC2 for multi-way component analysis of somatosensory evoked magnetic fields and somatosensory evoked electrical potentials. - In: 2018 IEEE 10th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : 2018 IEEE 10th Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) took place July 8-11, 2018 in Sheffield, United Kingdom (Great Britain).. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-4752-3, (2018), S. 385-389

https://doi.org/10.1109/SAM.2018.8448504
Tataria, Harsh; Smith, Peter J.; Molisch, Andreas F.; Sangodoyin, Seun; Matthaiou, Michail; Dmochowski, Pawel A.; Zhang, Jianzhong; Thomä, Reiner;
Spatial correlation variability in multiuser systems. - In: 2018 IEEE International Conference on Communications (ICC) : proceedings : Kansas City, MO, USA, 20-24 May 2018.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3180-5, (2018), insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/ICC.2018.8422818
Fiser, Ondrej; Helbig, Marko; Sachs, Jürgen; Ley, Sebastian; Merunka, Ilja; Vrba, Jan;
Microwave non-invasive temperature monitoring using UWB radar for cancer treatment by hyperthermia. - In: Progress in electromagnetics research : PIER.. - Cambridge, Mass. : EMW, ISSN 1559-8985, Bd. 162 (2018), S. 1-14

http://dx.doi.org/10.2528/PIER17111609
Alshra'a, Abdullah; Sewalkar, Parag; Seitz, Jochen;
Enhanced failure recovery mechanism using OpenState Pipeline in SDN. - In: ICUFN 2018 : the Tenth International Conference on Ubiquitous and Future Networks : July 3 (Tue.)-July 6 (Fri.), 2018, Prague, Czech Republic.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-4646-5, (2018), S. 104-109

https://doi.org/10.1109/ICUFN.2018.8437006
Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Stehr, Uwe; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
A multi-frequency MEMS-based RF oscillator covering the range from 11.7 MHz to 1.9 GHz. - In: Proceedings of the 2018 IEEE MTT-S International Microwave Symposium : 10-15 June 2018, Philadelphia, Pennsylvania, USA.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-5067-7, (2018), S. 575-578

https://doi.org/10.1109/MWSYM.2018.8439449
Sousa, Marcelo N.; deCorrêa, Eduardo F. S.; Thomä, Reiner S.;
Time difference of arrival enhancement with ray tracing simulation. - In: Trends and advances in information systems and technologies : Volume 1.. - Cham : Springer International Publishing, (2018), S. 1113-1123

https://doi.org/10.1007/978-3-319-77703-0_108
Sangodoyin, Seun; Kristem, Vinod; Bas, C. Umit; Käske, Martin; Lee, Juho; Schneider, Christian; Sommerkorn, Gerd; Zhang, Charlie; Thomä, Reiner; Molisch, Andreas F.;
Cluster characterization of 3-D MIMO propagation channel in an urban macrocellular environment. - In: IEEE transactions on wireless communications. - New York, NY : IEEE, Bd. 17 (2018), 8, S. 5076-5091

https://doi.org/10.1109/TWC.2018.2837088
Berlt, Philipp; Wollenschläger, Frank; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Reliable derivation of automotive antenna gain patterns from LTE communication parameters. - In: 2018 IEEE 87th Vehicular Technology Conference (VTC Spring) : Porto, Portugal, 3-6 June 2018 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-6355-4, (2018), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/VTCSpring.2018.8417494
Baer, Christoph; Musch, Thomas; Rolfes, Ilona; Sachs, Jürgen;
The war on landmines. - In: German research : magazine of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.. - Weinheim : Wiley-VCH, ISSN 1522-2322, Bd. 40 (2018), 1, S. 12-15

https://doi.org/10.1002/germ.201870103
Dölker, Eva-Maria; Schmidt, Reinhard; Gorges, Stephan; Otterbach, Jan Marc; Petkovi´c, Bojana; Eichardt, Roland; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Elastic Net Regularization in Lorentz force evaluation. - In: NDT & E international : independent nondestructive testing and evaluation.. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 99 (2018), S. 141-154

https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2018.07.002
Gutierrez, Sergio; Just, Thomas; Sachs, Jürgen; Baer, Christoph; Vega, Felix;
Field-deployable system for the measurement of complex permittivity of improvised explosives and lossy dielectric materials. - In: IEEE sensors journal. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-1748, Bd. 18 (2018), 16, S. 6706-6714

https://doi.org/10.1109/JSEN.2018.2849322
Petkovi´c, Bojana; Dölker, Eva-Maria; Schmidt, Reinhard; Haueisen, Jens;
Method of fundamental solutions applied to 3-D velocity induced eddy current problems. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 54 (2018), 8, S. 6201610, insges. 10 S.

https://doi.org/10.1109/TMAG.2018.2839098
Czaniera, Daniel;
Identification and characterization of channel transitions in vehicle-to-vehicle channels based on measurement data. - Ilmenau. - 85 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Zuverlässige und fehlerfreie vehicle to everything (V2X) Kommunikation ist eine Schlüsselvoraussetzung für autonomes Fahren. Um herauszufinden wie geeignete Systeme entworfen werden müssen, bedarf es einer gründlichen Untersuchung des V2X Kommunikationskanales. Die Auswertung von passenden Messdaten ist dabei ein Ansatz. Aufgrund der hohen Mobilität und der Vielzahl an möglichen Szenarien, sind solche Untersuchungen nicht trivial. In der vorliegenden Arbeit mache ich einen Vorschlag für eine strukturierte und skalierbare Art, die unterschiedlichen Szenarien zu modellieren. Ich beschreibe weiterhin eine Methode zur Auswertung instationärer Kommunikationskanäle, welche unter Verwendung von zweidimensionalen Slepian Sequenzen so genannte generalized local scattering functions (GLSFs) bestimmt. Ich erkläre wie diese Fensterfunktionen parametriert werden und wende diese Methode auf Daten an, welche in V2X channel sounding Messungen bei 2,53GHz aufgenommen wurden. Ich berechne large-scale Parameter (large-scale fading, delay spread, delay window, Doppler spread) und Stationaritätszeiten und -distanzen. Ich präsentiere und diskutiere beispielhafte Ergebnisse, vergleiche fading und Stationaritätslängen verschiedener Messungen und diskutiere die Beobachtungen. Die Resultate des large-scale fadings und der spreads zeigen eine Abhängigkeit von der jeweiligen Situation und den Antennenpostionen an den Fahrzeugen. Die Stationaritätswerte ändern sich signifikant für Innenstadt-Szenarien, während sich für die gezeigten Autobahn-Szenarien nur geringe Änderungen zeigen. Auch für die Werte des delay spread und delay window gibt es bedeutende Unterschiede zwischen den Messungen in der Innenstadt und auf der Autobahn.



Schönfeld, Anna;
Kanalparameterschätzung in OFDM-Systemen für Millimeterwellenanwendungen mittels Compressed Sensing. - Ilmenau. - 83 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die steigende Nachfrage nach hohen Datenübertragungsraten erfordert die Entwicklung von drahtlosen Übertragungssystemen im Millimeterwellenspektrum. Drahtlose Verbindungen spielen insbesondere in Zusammenhang mit Mobilität eine wichtige Rolle. In einer agilen Umgebung kann eine häufige Änderung des Einfallswinkels der am Empfänger eintreffenden Welle auftreten, was eine Winkelschätzung erschwert. Herkömmliche Systeme zur Schätzung des Einfallswinkels zeichnen sich durch ein Spannungsfeld zwischen erforderlichem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und benötigter Suchzeit aus. Die Auflösung dieses Spannungsfeldes für Anwendungen in agilen Umgebungen motiviert die vorliegende Masterarbeit. Die Schätzung des Einfallswinkels basiert auf der Detektion der Zeitdifferenz der eintreffenden Welle zwischen mehreren Antennen. Der erste Schritt dazu ist die Synchronisation der Empfangsantenne auf die gesendete Signalstruktur. Eine einzelne Antenne empfängt Signale aus unterschiedlichen Richtungen und das empfangene Signal besitzt ein geringes SNR. Mittels Compressed Sensing (CS) soll die Signalstruktur für die Synchronisation ausgenutzt werden und eine analoge Kompression zur Verringerung der Abtastrate am Empfänger erfolgen. Für die Entwicklung einer geeigneten Signalstruktur wird eine ausführliche Anforderungsanalyse beschrieben und drei Konzepte zur Erstellung der Signalstruktur dargelegt. Die Parametrisierung der analogen Kompression am Empfänger bildet die Grundlage für die Rekonstruktionsvorschrift mittels CS. Durch die Rekonstruktion wird der Zeitversatz zwischen dem vorliegenden Empfangssignal und der vorab bekannten Signalstruktur detektiert, was einer Synchronisation auf die Signalstruktur entspricht. Additives Rauschen auf dem Übertragungsweg, die Konstellationen der Quadraturamplitudenmodulation (QAM) der gesendeten Daten und die verbleibende Sampleanzahl nach der Abtastung am Empfänger werden als Einflussfaktoren auf die entwickelte Synchronisationsmethodik simulativ untersucht.



Miethe, Sebastian;
Machbarkeitsanalyse einer Objekterkennung mittels eines Wireless-Mesh-Netzwerks. - Ilmenau. - 134 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Um die Parkplatzsuche im Parkhaus der EFS GmbH zu verkürzen, wurde der Wunsch nach einer Parkplatzbelegungsüberwachung laut. Um so wenig wie möglich Kabel verlegen zu müssen, wird ein Wireless Mesh Netzwerk verwendet, welches Sensordaten von jedem Parkplatz an eine zentrale Einheit zur Datenauswertung und -darstellung sendet. Anstatt jedoch externe Sensorik zur Erkennung der Parkplatzbelegung zu nutzen, wird in dieser Arbeit die Signalstärke der Verbindungen zwischen den Teilnehmern des Meshnetzwerks genutzt. Durch das Einsparen zusätzlicher Sensorik ergeben sich einige Vorteile wie Kostenersparnisse für Hardware und Energie, eine Platzersparnis und dadurch kleinere Bauformen, sowie weniger komplexe Schaltungen. Durch die Verwendung eines Wireless Mesh Netzwerk (WMN) wird das System ausfallsicherer und ist dynamisch erweiterbar. Fahrzeuge sind durch ihre Größe und ihre metallische Karosserie prinzipiell gut geeignet, da sie die Signalstärke zwischen zwei Meshknoten stark stören können. Jedoch müssen physikalische Effekte, wie Beugung und Reflexion beachtet werden, da diese die Messungen an benachbarten Parkplätzen beeinflussen können. Dieses Problem kann allerdings durch eine geeignete Positionierung der Meshknoten behandelt werden. Zur Realisierung des Vorhabens wurde die Wirkung eines Fahrzeugs auf den Received Signal Strength Indicator (RSSI) untersucht. Zusätzlich wurden andere Einflussfaktoren, wie die Witterung betrachtet. Anhand der Erkenntnisse wurde das System im Parkhaus praktisch erprobt und die dabei entstandenen Messkurven analysiert, um einen Algorithmus zu entwickeln, welcher den Belegungsstatus eines Parkplatzes bestimmen kann.



Kasper, Malte;
Entwurf eines integrierten Low-Drop-Out (LDO) Reglers für einen passiven UHF RFID-Tag. - Ilmenau. - 61 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Diese Arbeit beschreibt das Design eines Ultra-Low Power Low-Dropout-Spannungsreglers. Der Spannungsregler nutzt eine Schwellspannungsreferenz, die einen sehr kleinen Leistungsverbrauch von weniger als 225 pW besitzt. Mit einer Ausgangsspannung von 415,203 mV und einem Temperaturbereich von -20 &ring;C - 85 &ring;C eignet sie sich auch sehr gut für andere Anwendungen. Der gesamte LDO-Spannungsregler besitzt einen sehr geringen Leistungsverbrauch von nur 55,65 nW. Er generiert eine stabile Ausgangsspannung von 843,72 mV bei 1 V Eingangsspannung, womit er sich für RFID-Anwendungen sehr gut eignet. Der Temperaturkoeffizient des Spannungsreglers liegt im Temperaturbereich von -20 &ring;C - 65 &ring;C bei 296,39 ppm/&ring;C. Er ist in einer 0,18 [my]m CMOS Technologie der Firma X-FAB gefertigt und hat einen Flächenbedarf von 42.200 [my]m^2.



Wegner, Tim Erich;
Genauigkeit der UWB-Lokalisierung in realistischen Szenarien. - Ilmenau. - 91 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Ultrabreitband (UWB)-Sensoren verfügen über eine große absolute Bandbreite. Diese ermöglicht es, Objekte mit einer äußerst hohen Genauigkeit zu lokalisieren, insbesondere wenn die Objekte einen UWB-Sender tragen und aktiv mit dem Lokalisierungssystem kooperieren. Daher werden UWB-Radare in zahlreichen distanzbasierten Lokalisierungsanwendungen eingesetzt. Die Genauigkeit wird allerdings von diversen Faktoren beeinflusst, wie zum Beispiel den Antennencharakteristika, Empfängerpositionen und vom Objekt verursachte Abschattungen. Falls diese Einflüsse unbekannt sind, wird die Lokalisierungsgenauigkeit negativ beeinflusst. Die Genauigkeitsanforderungen verschiedener Lokalisierungsanwendungen hängen von spezifischen Eigenschaften der Anwendungen ab. Beispielsweise ist für die dynamische Werkzeugverfolgung in einer Industriehalle mindestens eine Zentimetergenauigkeit erforderlich, während die Dezimetergenauigkeit für die Verfolgung von pflegebedürftigen Patienten in Krankenhäusern geeignet sein kann. Bei der Entwicklung eines Lokalisierungssystems spielen neben der Genauigkeit unter anderem auch die Kosten und Komplexität eine sehr große Rolle. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung unterschiedlicher Einflüsse auf die Genauigkeit der distanzbasierten UWB-Lokalisierung. Der Fokus wird hierbei auf die Geometrische Verschlechterung der Genauigkeit (GDOP) gelegt. Zunächst werden verschiedene Parameter eingeführt, mit deren Hilfe die Geometrische Verschlechterung der Genauigkeit bereits in der Literatur beschrieben ist. Diese Parameter werden als nächstes im Rahmen einer Simulationsstudie und anschließend mit Messdaten verifiziert. Zusätzlich wird ein Konzept entwickelt, die Topologie des Lokalisierungssystems bei unterschiedlicher Kanalanzahl hinsichtlich der geometrischen Verschlechterung der Genauigkeit zu optimieren, um eine Aussage darüber treffen zu können, ob ein zusätzlicher, in der Regel sehr kostenintensiver Kanal sinnvoll ist oder auf diesen verzichtet werden kann.



Smeenk, Carsten;
Untersuchung von Verfahren zur Parameterschätzung für Ein- und Mehrtonsignale. - Ilmenau. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

In dieser Arbeit werden Verfahren aus der Literatur zur Schätzung von Frequenz, Amplitude und Phase in digitalisierten komplexen Ein- oder Mehrtonsignalen untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Verfahren, die auf der diskreten Fouriertransformation (DFT) basieren, da diese Verfahren wegen der besonders effizienten Implementierung mittels schneller Fouriertransformation (Fast Fourier Transform, FFT) eine geringe Rechenzeit aufweisen. Die untersuchten Parameterschätzer werden systematisch aufgearbeitet und Gemeinsamkeiten und Unterschiede in der Literatur mathematisch, textuell, tabellarisch und grafisch gegenübergestellt. Außerdem wird ein Graph der besonders relevanten Literatur angegeben, in dem die Verbindungen der untersuchten Quellen dargestellt sind. Abschließend wird eine Auswahl von Parameterschätzern getroffen, die eine besonders hohe Genauigkeit bei geringer Rechenkomplexität aufweisen.



Zenker, Philipp;
Over-the-Air-Programmierung in Mesh-Netzwerken basierend auf Bluetooth 5.0. - Ilmenau. - 98 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die moderne Welt wird intelligenter. Immer mehr Teile unseres alltäglichen Lebens werden technologisch aufgewertet und vernetzt. Die Geschwindigkeit, mit der elektronische Anwendungen dabei in unserem Umfeld Fuß fassen, ist in den letzten Jahren zunehmend angestiegen. Die hohe Menge an Geräten und der schnelle technische Wandel fordern neue Ansätze für ihre Vernetzung und zur Umprogrammierung Over-the-Air. Bluetooth Mesh ist eine neue Erweiterung des weitverbreitetem Bluetooth Low Energy Standards für Multi-Hop-Netzwerke mit potentiell Tausenden an Geräten. Für diese Netzwerke sollen nun Methoden zur Over-the-Air-Programmierung gefunden und untersucht werden. Dazu wurden die dazugehörigen Anforderungen in möglichen Anwendungen analysiert, potentielle Fehlerquellen und erforderliche Sicherheitsanforderungen ergründet und basierend darauf ein umfassendes Konzept entwickelt und in einer ersten Implementation getestet. Das Verfahren erweist sich dabei als tauglich, um auch größere Datenmenge in Bluetooth Mesh-Netzwerken zu verteilen und mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Umständen und Anforderungen umzugehen.



Myint, Saw James;
Radar cross section modelling in automotive applications. - Ilmenau. - 92 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Der individuelle Radarquerschnitt (RCS) jedes typischen Fahrzeugs und Fußgängers ist sehr wichtig für die Erkennung, Verfolgung und Klassifizierung in Automobilradaranwendungen, wie zum Beispiel Fußgängerschutzsystemen und automatischen Notbremssystemen (AEB). Neben den oben genannten typischen Radaranwendungen wird in dieser Arbeit die Verwendung der bistatischen RCS von Fahrzeugen zur Modellierung von Bestandteilen im Ausbreitungskanal von Szenarien der Car-to-Car-Kommunikation untersucht. Dazu werden RCS-Simulationen mittels ANSYS-HFSS im Kommunikationsfrequenzband von 2,4 GHz ausgewertet. Das entwickelte parametrische 3D-Modell typischer Fahrzeuge basiert auf realen KFZ-Abmessungen zwischen VW Up und VW Touareg. Die Formen des 3D-Modells können vom Kleinwagen bis zum High-End-SUV variieren, darunter verschiedene Arten von Minivans und Limousinen. In 432 parametrischen Variationen in Höhe, Breite und Länge verschiedener Fahrzeugteile wurden Datensätze der bistatischen RCS simuliert. Da es nicht möglich ist, diese große Datenmenge direkt in der Fahrzeugkanalschätzungssimulation anzuwenden, werden bestimmte statistische Informationen der Verteilungen der RCS-Werte basierend auf Fahrzeugszenarien und einigen Annahmen extrahiert. Danach wird das statistische RCS-Modell oder das Streuungsmodell der Fahrzeuge für das spezifische Fahrzeugszenario unter Verwendung der statistischen Information entwickelt.



Semper, Sebastian; Römer, Florian; Hotz, Thomas; Del Galdo, Giovanni;
Sparsity order estimation from a single compressed observation vector. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 66 (2018), 15, S. 3958-3971

https://doi.org/10.1109/TSP.2018.2841867
Döbereiner, Michael;
Hochauflösende Laufzeit- und Dopplerschätzung unter Berücksichtigung frequenzagiler Kommunikationssignale. - Ilmenau. - 56 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der hochauflösenden Laufzeit- und Dopplerschätzung bei frequenzagilen Kommunikationssignalen. Zu Beginn der Arbeit werden die Eigenschaften der verwendeten LTE- und ITS-G5-Signale vorgestellt. Dabei wird hauptsächlich auf die Bandbreite und Symboldauer eingegangen, da diese für die spätere Parameterschätzung von großer Bedeutung sind. Der nächste Abschnitt beschäftigt sich mit dem Dopplereffekt. Zunächst wird die physikalische Ursache und Wirkung des relativistischen Dopplereffekts beleuchtet. Anschließend wird die signaltheoretische Modellierung des Dopplereffekts im Basisband beschrieben. Die Dopplermodellierung im Basisband macht sich durch eine Frequenzverschiebung und eine Stauchung oder Streckung der Einhüllenden bemerkbar. Eine Näherung des Dopplereffekts berücksichtigt lediglich die Frequenzverschiebung, welche durch eine lineare Phase im Zeitbereich dargestellt werden kann. Durch eine weitere Vereinfachung wird der Dopplereffekt durch eine langsam veränderliche Phase modelliert. Die Phase wird während eines Symbols als konstant angesehen und nur zwischen den Symbolen findet eine Phasenänderung statt. Anschließend wird das verwendete Signalmodell für ein Radarempfangssignal hergeleitet und erläutert. Darauf basierend werden drei verschiedene Datenmodelle für den Parameterschätzer vorgestellt. Diese Datenmodelle berücksichtigen die verschiedenen Varianten der Dopplermodellierung aus dem vorherigen Kapitel. Im nächsten Abschnitt wird die formale Herleitung des Maximum-Likelihood-Schätzers beschrieben, sowie der iterative Ablauf des Parameterschätzers dargestellt. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Modellordnungsschätzung mittels Cramér-Rao-Schranke gelegt. Im letzten Teil dieser Arbeit werden die erläuterten Methoden und Modelle anhand verschiedener Szenarien getestet. Die Bedingungen für die verwendeten Näherungen der Dopplermodellierung werden validiert und die Unterschiede der drei Datenmodelle veranschaulicht und begründet. Der Parameterschätzer bestimmt fehlerhafte Parameter und überschätzt die Modellordnung, wenn diese Restriktionen nicht eingehalten werden. Abschließend wird die Funktionalität des Parameterschätzers an Beispielen mit unterschiedlichen Ressourcenverteilungen bei LTE-Signalen überprüft. Entscheidend dabei ist die maximal belegte Breite der Frequenzapertur.



Stegner, Johannes; Gropp, Sebastian; Podoskin, Dmitry; Stehr, Uwe; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
An analytical temperature-dependent design model for contour-mode MEMS resonators and oscillators verified by measurements. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Bd. 18 (2018), 7, 2159, insges. 21 S.

https://doi.org/10.3390/s18072159
Sachs, Jürgen; Ley, Sebastian; Just, Thomas; Chamaani, Somayyeh; Helbig, Marko;
Differential ultra-wideband microwave imaging: principle application challenges. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 1424-8220, Bd. 18 (2018), 7, 2136, insges. 32 S.

https://doi.org/10.3390/s18072136
Lavrenko, Anastasia;
Compressive acquisition and processing of sparse analog signals. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - 1 Online-Ressource (XV, 235 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Seit dem Aufkommen der ersten digitalen Verarbeitungseinheiten hat die Bedeutung der digitalen Signalverarbeitung stetig zugenommen. Heutzutage findet die meiste Signalverarbeitung im digitalen Bereich statt, was erfordert, dass analoge Signale zuerst abgetastet und digitalisiert werden, bevor relevante Daten daraus extrahiert werden können. Jahrzehntelang hat die herkömmliche äquidistante Abtastung, die durch das Nyquist-Abtasttheorem bestimmt wird, zu diesem Zweck ein nahezu universelles Mittel bereitgestellt. Der kürzlich explosive Anstieg der Anforderungen an die Datenerfassung, -speicherung und -verarbeitung hat jedoch die Fähigkeiten herkömmlicher Erfassungssysteme in vielen Anwendungsbereichen an ihre Grenzen gebracht. Durch eine alternative Sichtweise auf den Signalerfassungsprozess können Ideen aus der sparse Signalverarbeitung und einer ihrer Hauptanwendungsgebiete, Compressed Sensing (CS), dazu beitragen, einige dieser Probleme zu mindern. Basierend auf der Annahme, dass der Informationsgehalt eines Signals oft viel geringer ist als was von der nativen Repräsentation vorgegeben, stellt CS ein alternatives Konzept für die Erfassung und Verarbeitung bereit, das versucht, die Abtastrate unter Beibehaltung des Signalinformationsgehalts zu reduzieren. In dieser Arbeit untersuchen wir einige der Grundlagen des endlichdimensionalen CSFrameworks und seine Verbindung mit Sub-Nyquist Abtastung und Verarbeitung von sparsen analogen Signalen. Obwohl es seit mehr als einem Jahrzehnt ein Schwerpunkt aktiver Forschung ist, gibt es noch erhebliche Lücken beim Verständnis der Auswirkungen von komprimierenden Ansätzen auf die Signalwiedergewinnung und die Verarbeitungsleistung, insbesondere bei rauschbehafteten Umgebungen und in Bezug auf praktische Messaufgaben. In dieser Dissertation untersuchen wir, wie sich die Anwendung eines komprimierenden Messkerns auf die Signal- und Rauschcharakteristiken auf die Signalrückgewinnungsleistung auswirkt. Wir erforschen auch Methoden, um die aktuelle Signal-Sparsity-Order aus den komprimierten Messungen abzuleiten, ohne auf die Nyquist-Raten-Verarbeitung zurückzugreifen, und zeigen den Vorteil, den sie für den Wiederherstellungsprozess bietet. Nachdem gehen wir zu einer speziellen Anwendung, nämlich der Sub-Nyquist-Abtastung und Verarbeitung von sparsen analogen Multibandsignalen. Innerhalb des Sub-Nyquist-Abtastung untersuchen wir drei verschiedene Multiband-Szenarien, die Multiband-Sensing in der spektralen, Winkel und räumlichen-Domäne einbeziehen.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000167
Cheema, Sher Ali;
Advanced signal processing concepts for multi-dimensional communication systems. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2018. - 1 Online-Ressource (xxi, 210 Seiten). . - (Research reports from the Communications Research Laboratory at Ilmenau University of Technology)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Die weit verbreitete Nutzung von mobilem Internet und intelligenten Anwendungen hat zu einem explosionsartigen Anstieg des mobilen Datenverkehrs geführt. Mit dem Aufstieg von intelligenten Häusern, intelligenten Gebäuden und intelligenten Städten wächst diese Nachfrage ständig, da zukünftige Kommunikationssysteme die Integration mehrerer Netzwerke erfordern, die verschiedene Sektoren, Domänen und Anwendungen bedienen, wie Multimedia, virtuelle oder erweiterte Realität, Machine-to-Machine (M2M) -Kommunikation / Internet of Things (IoT), Automobilanwendungen und vieles mehr. Daher werden die Kommunikationssysteme zukünftig nicht nur eine drahtlose Verbindung über Gbps bereitstellen müssen, sondern auch andere Anforderungen erfüllen müssen, wie z. B. eine niedrige Latenzzeit und eine massive Maschinentyp-Konnektivität, während die Dienstqualität sichergestellt wird. Ohne bedeutende technologische Fortschritte zur Erhöhung der Systemkapazität wird die bestehende Telekommunikationsinfrastruktur diese mehrdimensionalen Anforderungen nicht unterstützen können. Dies stellt eine wichtige Forderung nach geeigneten Wellenformen und Signalverarbeitungslösungen mit verbesserten spektralen Eigenschaften und erhöhter Flexibilität dar. Aus der Spektrumsperspektive werden zukünftige drahtlose Netzwerke erforderlich sein, um mehrere Funkbänder auszunutzen, wie zum Beispiel niedrigere Frequenzbänder (typischerweise mit Frequenzen unter 10 GHz), mm-Wellenbänder (einige hundert GHz höchstens) und THz-Bänder. Viele alternative Technologien wie Optical Wireless Communication (OWC), dynamische Funksysteme und zellulares Radar sollten ebenfalls untersucht werden, um ihr wahres Potenzial abzuschätzen. Insbesondere bietet OWC ein großes, aber noch nicht genutztes optisches Band im sichtbaren Spektrum, das Licht als Mittel zur Informationsübertragung nutzt. Daher können zukünftige Kommunikationssysteme als zusammengesetzte Hybridnetzwerke angesehen werden, die aus einer Anzahl von verschiedenen drahtlosen Netzwerken bestehen, die auf Funk und optischem Zugang basieren. Auf der anderen Seite ist es eine große Herausforderung, fortschrittliche Signalverarbeitungslösungen für mehrere Bereiche von Kommunikationssystemen zu entwickeln. Diese Arbeit trägt zu diesem Ziel bei, indem sie Methoden für die Suche nach effizienten algebraischen Lösungen für verschiedene Anwendungen der digitalen Mehrkanal-Signalverarbeitung demonstriert. Insbesondere tragen wir zu drei verschiedenen Anwendungsgebieten bei, d.h. Wellenformen, optischen drahtlosen Systemen und mehrdimensionaler Signalverarbeitung. Gegenwärtig ist das Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing (CP-OFDM) die weit verbreitete Multitragetechnik für die meisten Kommunikationssysteme. Um jedoch die CP-OFDM-Nachteile in Bezug auf eine schlechte spektrale Eingrenzung, Robustheit in hoch asynchronen Umgebungen und Unflexibilität der Parameterwahl zu überwinden, wurden viele alternative Wellenformen vorgeschlagen. Solche Mehrfachträgerwellenformen umfassen einen Filter bank Multicarrier (FBMC), ein Generalized Frequency Division Multiplexing (GFDM), einen Universal Filter Multicarrier (UFMC) und ein Unique Word Orthogonal Orthogonal Frequency Division Multiplexing (UW-OFDM). Diese neuen Luftschnittstellenschemata verwenden verschiedene Ansätze, um einige der inhärenten Mängel bei CP-OFDM zu überwinden. Einige dieser Wellenformen wurden gut untersucht, während andere sich noch in den Kinderschuhen befinden. Insbesondere die Integration von Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) -Konzepten mit UW-OFDM und UFMC befindet sich noch in einem frühen Forschungsstadium. Daher schlagen wir im ersten Teil dieser Arbeit neuartige lineare und sukzessive Interferenzunterdrückungstechniken für MIMO UW-OFDM-Systeme vor. Das Design dieser Techniken zielt darauf ab, Empfänger mit einer geringen Rechenkomplexität zu erhalten. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Anwendbarkeit von Space-Time Block Codes (STBCs) auf UW-OFDM und UFMC-Wellenformen. Zu diesem Zweck stellen wir neue Techniken zusammen mit Detektionsverfahren vor. Wir vergleichen auch die Leistung dieser Wellenformen mit unseren vorgeschlagenen Techniken mit den anderen Wellenformen des Standes der Technik, die in der Literatur vorgeschlagen wurden. Wir zeigen, dass raumzeitblockierte UW-OFDM-Systeme mit den vorgeschlagenen Methoden nicht nur andere Wellenformen signifikant übertreffen, sondern auch zu Empfängern mit geringer Rechnerkomplexität führen. Der zweite Anwendungsbereich umfasst optische Systeme im sichtbaren Band (390-700 nm), die in Plastic Optical Fibers (POFs), Multimode-Fasern oder OWC-Systemen wie der Kommunikation über Visible Light Communication (VLC) verwendet werden können. VLC kann Lösungen für eine Reihe von Anwendungen anbieten, einschließlich drahtloser lokaler, persönlicher und Körperbereichsnetzwerke (WLAN, WPAN und WBANs), Innenlokalisierung und -navigation, Fahrzeugnetze, U-Bahn- und Unterwassernetze und bietet eine Reihe von Datenraten von wenigen Mbps zu 10 Gbps. VLC nutzt voll sichtbare Light Emitting Diodes (LEDs) für den doppelten Zweck der Beleuchtung und Datenkommunikation bei sehr hohen Geschwindigkeiten. Daher verwenden solche Systeme Intensitätsmodulation und Direct Detection (IM / DD), wodurch gefordert wird, dass das Sendesignal reellwertig und positiv sein sollte. Dies impliziert auch, dass die herkömmlichen Wellenformen, die für die Radio Frequency (RF) Kommunikation ausgelegt sind, nicht direkt verwendet werden können. Zum Beispiel muss eine hermetische Symmetrie auf das CP-OFDM angewendet werden, um ein reellwertiges Signal zu erhalten (oft als Discrete Multitone Transmission (DMT) bezeichnet), das im Gegenzug die Bandbreiteneffizienz verringert. Darüber hinaus begrenzt die LED / LED-Treiberkombination die elektrische Bandbreite. Alle diese Faktoren erfordern die Verwendung spektral effizienter Übertragungsverfahren zusammen mit robusten Entzerrungsschemata, um hohe Datenraten zu erzielen. Deshalb schlagen wir im zweiten Teil der Arbeit Übertragungsverfahren vor, die für solche optischen Systeme am besten geeignet sind. Insbesondere demonstrieren wir die Leistung der PAM-Blockübertragung mit Frequenzbereichsausgleich. Wir zeigen, dass dieses Schema nicht nur leistungsstärker ist, sondern auch alle modernen Verfahren wie CP-DMT-Schemata übertrifft. Wir schlagen auch neue UW-DMT-Schemata vor, die vom UW-OFDM-Konzept abgeleitet sind. Diese Schemata zeigen auch ein sehr überlegenes Bitfehlerverhältnis (BER) -Performance gegenüber den herkömmlichen CP-DMT-Schemata. Der dritte Anwendungsbereich konzentriert sich auf mehrdimensionale Signalverarbeitungstechniken. Bei der Verwendung von MIMO, STBCs, Mehrbenutzerverarbeitung und Mehrträgerwellenformen bei der drahtlosen Kommunikation ist das empfangene Signal mehrdimensional und kann eine multilineare Struktur aufweisen. In diesem Zusammenhang können Signalverarbeitungstechniken, die auf einem Tensor-Modell basieren, gleichzeitig von mehreren Formen von Diversität profitieren, um Mehrbenutzer-Signaltrennung / -entzerrung und Kanalschätzung durchzuführen. Dieser Vorteil ist eine direkte Konsequenz der Eigenschaft der wesentlichen Eindeutigkeit, die für matrixbasierte Ansätze nicht verfügbar ist. Tensor-Zerlegung wie die Higher Order Singular Value Decomposition (HOSVD) und die Canonical Polyadic Decomposition (CPD) werden weithin zur Durchführung dieser Aufgaben empfohlen. Die Leistung dieser Techniken wird oft mit zeitraubenden Monte-Carlo-Versuchen bewertet. Im letzten Teil der Arbeit führen wir eine Störungsanalyse erster Ordnung dieser Tensor-Zerlegungsmethoden durch. Insbesondere führen wir eine analytische Performanceanalyse des Semi-algebraischen Frameworks für approximative Canonical polyadic decompositions Simultaneous matrix diagonalizations (SECSI) durch. Das SECSI-Framework ist ein effizientes Werkzeug zur Berechnung der CPD eines rauscharmen Tensor mit niedrigem Rang. Darüber hinaus werden die erhaltenen analytischen Ausdrücke in Bezug auf die Momente zweiter Ordnung des Rauschens formuliert, so dass abgesehen von einem Mittelwert von Null keine Annahmen über die Rauschstatistik erforderlich sind. Wir zeigen, dass die abgeleiteten analytischen Ergebnisse eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit den Monte-Carlo-Simulationen zeigen.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000145
Brand, Konstantin;
Scalable-service oriented middleware over IP (SOME/IP) communication for automotive inter-domain networking. - Ilmenau. - 133 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die Bertrandt AG entwickelt derzeit ein autonom fahrendes Auto, welches aktuelle Megatrends aus der Automobilindustrie vereint und umsetzt. Diese Megatrends lassen sich zusammenfassen zu: Autonomes Fahren, Konnektivität, erweiterte Fahrzeug-Steuerung und der daraus folgenden Mensch-Maschine-Interaktionen. Jeder dieser Megatrends wird in Form von leistungsfähigen Computern (Domain-Controller) umgesetzt. Diese Domain-Controller besitzen eine Sub-Domäne, in der mehrere Sensoren und Aktoren zusammengeschlossen sind. Der Domain-Controller verarbeitet zentral die Daten der Sub-Domäne und bietet deren Information als Services für andere Domain-Controller an. Ein Datenaustausch der Domain-Controller erfolgt über Ethernet, da in der klassischen Auto-Bus-Kommunikation nicht genug Bandbreite zur Verfügung steht. Als Kommunikationsprotokoll wird Scalable-Service Oriented Middleware over IP (SOME/IP) verwendet, welches speziell für die Automobilindustrie entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um eine auf Internet Protocol (IP) aufbauende Middleware, welche eine einheitliche Plattform für die Kommunikation der Domain-Controller bietet. Dabei werden die angebotenen Services der Domain-Controller über ein Abonnement-Konzept, namens Service Discovery (SD), von anderen Domain-Controller zur Verfügung gestellt und deren Verbindung überwacht. Ziel dieser Arbeit ist es, den Umfang den SOME/IP bietet zu erfassen, um eine effiziente Nutzung von SOME/IP zu ermöglichen. Dafür wurde eine SOME/IP-Kommunikation zwischen Domain-Controllern aufgebaut und analysiert. In einer simulierten Umgebung wurden zum Einem die Zeit zum Erstellen eines SOME/IP Pakets, die Ethernet-Übertragungszeit und die vollständige Übertragungszeit gemessen. Zum Anderen wurden die Latenzzeiten der eingesetzten Hardware des Konzeptautos ermittelt sowie die momentane Nutzung von SOME/IP analysiert. Die Messungen zeigen, dass die Zuverlässigkeit von SOME/IP stark von der Rechenleistung des jeweiligen Domain-Controller abhängt. Mit einer Netzwerklast von 80 Mbit/s wurde in der Ethernet Verbindung eine maximale Latenzzeit von 42.7 [my]s gemessen. Dies zeigt, dass Ethernet eine zuverlässige und echtzeitfähige Übertragung trotz hoher Netzwerklast bieten kann. Die Messungen der Latenzzeiten zum Erstellen eines SOME/IP Pakets hingegen zeigen eine starke Streuung auf. Bei einem Sendezyklus von 10 ms wurde in einem Stress-Szenario eine maximale Latenzzeit von 2.2 ms gemessen. Die Messungen des Konzeptfahrzeugs ergaben, dass ein Domain-Controller (HDC) nicht für automobile Anwendungen geeignet ist. Des weiteren wurden für 4.26 MB Daten nur 84.26 kB an Nutzdaten verschickt, was einem Overhead von 98 % entspricht. Für eine effektive SOME/IP Nutzung ist es deshalb wichtig, Nutzdaten zu einer Datenstruktur zu vereinen und die Payload von SOME/IP zu nutzen, statt sämtliche einzelne Pakete zu verschicken.



Jäger, Lisa;
LTE-Funkkanalemulation in der "Virtuellen Straße Simulations- und Testanlage - VISTA" mit Hilfe mehrerer Software-gesteuerter Funkmodule. - Ilmenau. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Im Bereich Automotive stellen Over-The-Air Messungen unter Laborbedingungen einen Ansatz dar, um die Leistungsfähigkeit von Endgeräten in ihrem vorgesehenen Anwendungsszenario zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Nachbildung realistischer Ausbreitungsbedingungen in der "Virtuellen Straße Simulations- und Testanlage - VISTA", einer Prüfanlage für die drahtlose Fahrzeugkommunikation des Fachgebiets Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik an der TU Ilmenau. Untersucht wurde der Einsatz mehrerer softwaregesteuerter Funkmodule (Universal Software Radio Peripherals, USRPs) als verteilter Kanalemulator, sodass charakteristische Merkmale eines Mobilfunkkanals einschließlich der räumlichen Domäne abgebildet werden können. Im Rahmen der Arbeit wurde ein bestehendes System auf das Zusammenspiel mehrerer USRPs erweitert und die grundlegende Funktionalität durch Messung der emulierten Übertragungsfunktion auf Hochfrequenzebene verifiziert. In Over-The-Air Messungen wurde das Prinzip des verteilten Kanalemulators exemplarisch mit zwei softwaregesteuerten Funkmodulen demonstriert. Untersucht wurde neben der Nachbildung realistischer Ausbreitungsbedingungen auch der Einfluss ausgewählter, realitätsnaher LTE-Parameter an Endgerät und Basisstation. Es konnte ein signifikanter Einfluss auf den gemessenen Datendurchsatz und somit auf die Leistungsbewertung von Endgeräten festgestellt werden. Insgesamt wurde gezeigt, dass sich das Konzept eines verteilten Kanalemulators für Over-The-Air Messungen in VISTA eignet.



Yao, Wenhan;
Analyse und Vergleich der Netzsimulatoren NS-3 und OMNeT++. - Ilmenau. - 74 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Kommunikationssysteme spielen eine wichtige Rolle zurzeit und in der Zukunft. Es gibt auch sehr viele Forschungen und Entwicklungen darüber. Um Kommunikationsprotokolle und Netztopologien zu entwickeln oder zu testen werden normalerweise Netzsimulatoren verwendet. Es gibt viele Simulatoren, die frei verfügbar sind. Mit solchen Simulatoren werden verschiedene Netztopologien definiert und die Leistungsfähigkeit des Kommunikationsprotokolls durch statistische Ergebnisse der Simulation bestimmt. Die zurzeit am meisten benutzten Simulatoren sind ns-3 und OMNeT++. In dieser Arbeit wird zuerst der Grund erklärt, warum Simulation ein hauptsachliches Instrument für die Forschung eines Kommunikationssystems ist. Dann werden zwei Simulatoren von theoretischer Seite analysiert und verglichen. Dadurch werden die Eigenschaften von ns-3 und OMNeT++ recherchiert. Danach werden vier verschiedene Netztopologien bei NS-3 und OMNeT++ simuliert. Daraus werden die Kosten der Ressourcen und die Leistungsfähigkeit dieser beiden Simulatoren mit steigender Anzahl der Knoten bzw. Komplexität des Netzwerks ermittelt. Schließlich wird ein Szenario mit realer Hardware nachgestellt. Die Ergebnisse der Messungen werden mit den Simulationsergebnissen verglichen.



Krauß, Alexander;
Nachführbare Antennen geringer Bauhöhe für die mobile Satellitenkommunikation. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2018. - 1 Online-Ressource (135 Blätter).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Das wachsende Interesse an bidirektionaler Satellitenkommunikation im Ka-Band erfordert Antennenentwürfe, welche die in diesem Kommunikationsband weit auseinander liegenden Downlink- und Uplink-Frequenzbereiche berücksichtigen und somit ein dualbandiges Verhalten aufweisen. Während Naturkatastrophen oder anderer desaströser Szenarien erfordert die mobile Krisenkommunikation über einen geostationären Satelliten eine hohe Zuverlässigkeit bei kompaktem Antennendesign. Im Fall einer beschädigten oder überlasteten terrestrischen Kommunikationsinfrastruktur stellen mobile Nutzerterminals mit einer geringen Aufbauhöhe eine wichtige Alternative für die Kommunikation von Rettungseinsatzkräften, Hilfsorganisationen und anderen Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine neuartige zweidimensional-periodische Leckwellenantennenstruktur entwickelt, die auf einer zweilagigen frequenzselektiven Oberfläche (FSS) basiert und sowohl für den Empfangs- als auch den Sendefall ausgelegt ist. Die erfolgreich entworfene FSS-Einheitszelle erlaubt zirkulare Polarisation und überlagerte Aperturen für eine dualbandige Funktionalität. Die zweilagige frequenzselektive Oberfläche wird mit einer innovativen Primärquelle angeregt - realisiert durch eine Schlitzstrahlergruppe, die mittels integriertem und verlustarmen Hohlleiternetzwerk bei 20 und 30 GHz gespeist wird. Der Entwurf, Simulationsmodelle und die messtechnische Charakterisierung verschiedener Leckwellenantennenpaneele werden in der vorliegenden Dissertation im Detail diskutiert. Im Verlauf des Promotionsvorhabens wurden auf Basis der entwickelten Antennenpaneele zwei Demonstratoren nachführbarer Satellitenkommunikationsantennen aufgebaut und erfolgreich erprobt. Das verwendete Antennenkonzept erlaubt die Realisierung mit gewissen Freiheitsgraden bezüglich Anzahl und Neigungswinkel der Paneele für den Einsatz bei unterschiedlichen geografischen Breitengraden. Für die Nachführung der Richtcharakteristik wird eine hybride Strategie angewendet. Die Strahlnachführung im Azimut erfolgt mechanisch durch eigens für die Anwendung entwickelte Antennenpositionierer. In der Elevationsebene wird die elektronische Nachführung unter Ausnutzung einer rekonfigurierbaren Richtcharakteristik realisiert.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000182
Cen, Wei; Hoppe, Ralph; Sun, Aiwu; Gu, Ning; Lu, Rongbo;
Gradient of the temperature function at the voxel (i, j, k) for heterogeneous bio-thermal model. - In: AIP Advances. - New York, NY : American Inst. of Physics, ISSN 2158-3226, Bd. 8 (2018), 6, S. 065101, insges. 9 S.

https://doi.org/10.1063/1.5018457
Moheddin Hussein, Majed;
Comparison of CSI reporting schemes in 3GPP-based New Radio communication systems. - Ilmenau. - 89 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Im Vergleich zu bisherigen 4G-basierten Kommunikationssystemen (LTE) bietet die nächste Mobilfunkgeneration 5G ein Vielfaches an spektraler Effizienz, eine höhere Nutzerdichte pro Zelle sowie die Kommunikation mit ultra-geringer Latenz und ultra-hoher Zuverlässigkeit. Ein wesentliches Merkmal eines 5G Mehrnutzer-Mehrantennen-Downlink-Systems ist die Linkadaption mittels effizientem Precoding (Vorcodierung) der Sendesignale. In der derzeitigen 3GPP-Standardisierung (Release 15) werden zwei verschiedene Codebuch-basierte Vorcodierverfahren (Type-I und Type-II) für die Anwendung mittels zwei-dimensionalen Antennenarrays an der Basisstation diskutiert. Im Vergleich zu den Vorcodierern basierend auf explizitem Feedback der Kanalmatrix zwischen Sender und Empfänger ermöglichen Codebuch-basierte Vorcodierer eine signifikante Reduktion des Feedback-Overheads. In dieser Masterarbeit wird die Leistungsfähigkeit der beiden Vorcodierer in Bezug auf die erzielbare Transinformation (mutual information) und des Feedback-Overheads für verschiedene Kanalszenarien analysiert und verglichen. Numerische Ergebnisse für Rang-1 Kanäle zeigen eine bessere Performance des Type-II Vorcodierers gegenüber dem Type-I Vorcodierers auf Kosten einer erhöhten Feedbackrate.



Hofmann, Willi; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias;
Entwicklung eines Immissionsmessverfahrens für Funkdienste mit Frequenzsprungverfahren. - In: Elektromagnetische Verträglichkeit emv. - Frankfurt/Main : mesago, (2018), S. 482-489

Bornkessel, Christian; Asghar, Muhammad Ehtisham; Hein, Matthias;
Einfluss der Dekodierbandbreite auf die Genauigkeit von LTE-Immissionsmessungen. - In: Elektromagnetische Verträglichkeit emv. - Frankfurt/Main : mesago, (2018), S. 490-496

Cheema, Sher Ali; Wolf, Mike; Hümer, Mario; Haardt, Martin;
Unique word DMT schemes using real-valued constellations for IM/DD optical systems. - In: IEEE photonics technology letters : PTL ; a publication of the IEEE Laser and Electro-Optics Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 30 (2018), 10, S. 935-938

https://doi.org/10.1109/LPT.2018.2808761
Hada, Sujin;
Implementation of an IEC 18000-63 type c-protocol controller for low power UHF-RFID-tags. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

RFID gewinnt jetzt eine große Bedeutung für seine glänzende Zukunft in der Werbung. Diese Arbeit beschreibt die Implementierung des ISO / IEC 18000-63 Typ C Protokoll-Controllers für UHF-RFID Tag mit niedriger Leistung. Das Design besteht aus zwei Teilen: dem logischen Schnittstellenteil und dem Prüfstand als Befehlsgenerator, um EPC Class-1 Generation2-Protokoll zu erfüllen. Sowohl der Befehlsgenerator als auch der logische Schnittstellenteil werden in der VHDL-Sprache beschrieben und sind in ISE Design-Anzug und Simuliert in ISIM implementiert, der in ISE-Design-Anzug eingebaut ist. Das EPC Generation2-Protokoll unterstützt verschiedene RFID-Protokolle, aber dieser Bericht enthält nur einen Interrogator, der mit einem einzelnen Tag mit bereits übereinstimmenden Parametern kommuniziert wird. Die logische Schnittstelle, die die hierarchische Struktur verwendet, umfasst: das Empfängermodul, das Tag-Controller-Modul und das Sendermodul. Die drei Module kommunizieren logisch miteinander nur nach dem Etikett, das durch ein Abfragesignal für den Einschaltstrom für einen geringen Stromverbrauch aktiviert wird. Zur Verarbeitung und Identifikation eines empfangenen Datenbits von einem Befehlsgenerator wurde ein Verfahren zur Decodierung des eingehenden Datenbitstroms mittels Befehlsdecodiermodul vorgeschlagen. Zusätzlich wird ein Verfahren zum Speichern und Übertragen dieser Bits für die weitere Verarbeitung gemäß EPC Gen2 Standardprotokoll vorgestellt. Schließlich werden die verarbeiteten Ergebnisse als Antwort auf den empfangenen Befehl übertragen. Für den geringen Energieverbrauch des digitalen Systems wurde die Komplikation des EPC-Gen2-Protokolls vereinfacht, indem kein Fehler in der Kommunikation zwischen einem Abfragesender und einem Etikett berücksichtigt wurde, wobei jede Komponente des digitalen Endteils durch das Einschaltsignal von einem Abfragesender erregt wird. und der Simulationsprozess endet, wenn ein Abfragesender Zugriff auf das Etikett erhält. Am Ende, mit der Simulation des EPC-Tag-Designs haben wir die Performance des Tag-Controllers für eine Inventory-Runde überprüft.



Stehr, Uwe; Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
Multiphysical design of compact RF modules on a silicon-ceramics substrate. - In: Riding the green waves : GeMiC 2018 : German Microwave Conference : March 12-14, Freiburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-8-7, (2018), S. 75-78

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2018.8335032
Szywilewski, Rafal;
Vitaldatenerfassung von Kälbern anhand Ultrabreitband-Radarsensoren. - Ilmenau. - 74 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Die Funktionseinheit aus Herz und Lunge wird als kardiopulmonales System bezeichnet. Dessen Aktivität hat eine Verschiebung des Brustkorbes zu Folge. Diese geometrische Veränderung bildet die Basis für die berührungslose Schätzung der Atmungsrate (RR) und Herzschlagfrequenz (HR) mithilfe eines Ultrabreitband-(UWB) Sensors. Die Arbeit befasst sich hauptsächlich mit der Trennung der Vitaldaten einer stillstehenden Person. Dafür wurden drei Algorithmen entwickelt, dessen Ergebnisse verglichen und diskutiert werden. Das dadurch erlangte Wissen wird anschließend zur Schätzung der Atmungs- und Herzfrequenz von Kälbern verwendet.



Schwind, Andreas; Berlt, Philipp; Lorenz, Mario; Schneider, Christian; Hein, Matthias;
Implementation of a MIMO channel emulator for over-the-air LTE testing using software defined radio. - In: Riding the green waves : GeMiC 2018 : German Microwave Conference : March 12-14, Freiburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-8-7, (2018), S. 307-310

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2018.8335091
Silva Cortes, Victor; Stehr, Uwe; Stegner, Johannes; Nowak, Jacek; Hein, Matthias; Sommer, Ralf; Fischer, Georg; Hagelauer, Amelie;
Multiphysical design methodology for the heterogeneous integration of an RF receiver. - In: Riding the green waves : GeMiC 2018 : German Microwave Conference : March 12-14, Freiburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-8-7, (2018), S. 67-70

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2018.8335030
Häfner, Stephan; Dürr, André; Thomä, Reiner; Waldschmidt, Christian; Del Galdo, Giovanni;
High-resolution parameter estimation for chirp-sequence radar considering hardware impairments. - In: Riding the green waves : GeMiC 2018 : German Microwave Conference : March 12-14, Freiburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-8-7, (2018), S. 355-358

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2018.8335103
Loracher, Stefanie; Blau, Kurt; Stehr, Uwe; Hein, Matthias A.;
An electronically tuneable inductance with extended frequency range. - In: Riding the green waves : GeMiC 2018 : German Microwave Conference : March 12-14, Freiburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-8-7, (2018), S. 172-175

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2018.8335057
Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Stehr, Uwe; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
Design and implementation of a MEMS-based RF oscillator on a unique silicon-ceramic composite substrate. - In: Riding the green waves : GeMiC 2018 : German Microwave Conference : March 12-14, Freiburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-8-7, (2018), S. 71-74

https://doi.org/10.23919/GEMIC.2018.8335031
Schirmer, Christopher;
Over-The-Air Testing using Wave-Field Synthesis. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - 1 Online-Ressource (211 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Moderne Kommunikationsgeräte, z. B. Smartphones und GPS-Empfänger streben einen hohen Integrationsgrad an, um Kosten, Platz und Energie zu sparen. Es existieren auch große Geräte, wie zum Beispiel Fahrzeuge mit integrierten Long Term Evolution-Antennen. Um den Entwicklungsprozess zu beschleunigen, werden adäquate Testverfahren benötigt, die eine korrekte Funktionsweise aller Gerätekomponenten sicherstellen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, Testverfahren einschließlich Kalibrierverfahren zu entwickeln, die reproduzierbare Testbedingungen erlauben, um vergleichbare Leistungstests von Kommunikationssystemen zu ermöglichen. Diese Arbeit besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil beschäftigt sich mit Wellenfeldsynthese (WFS) für elektrisch kleine Geräte. Der zweite Teil präsentiert ein alternatives Testverfahren für elektrisch große Geräte, welches Wireless Cable (WLC) bezeichnet wird. Im WFS-Teil werden Simulationen durchgeführt, um die Anwendbarkeit der WFS für Over-The-Air-Tests in 2D und 3D zur Erzeugung ebener elektromagnetischer Wellen zu untersuchen. Ein Kalibrierverfahren wird für die 2D-WFS vorgestellt, um den Frequenzgang analoger Systemkomponenten zu entzerren. Das Kalibrierverfahren wird mit Hilfe der Metriken Error Vector Magnitude und Poynting Vector Angular Deviation verifiziert. Es werden zur Verifikation des gesamten WFS-Systems Messungen auf Basis von GPS durchgeführt, die mit kabelgebundenen Tests verglichen werden. Zur Demonstration der Vollständigen Mess- und Testprozedur werden verschiedene Mehrelement-Antennen unter identischen Messbedingungen verglichen. Einflüsse auf ein reales System durch Rauschen, Drift und Temperatureinfluss werden untersucht. Für 3D-WFS wird ein optimierender Algorithmus wird entwickelt und verifiziert, um Emulationsantennen auf einer Sphäre oder Hemisphäre optimal zu verteilen. Im Wireless Cable-Teil wird das gleichnamige Testverfahren vorgestellt, das als alternative Over-The-Air-Testmethode die Untersuchung großer Geräte erlaubt. Die Anwendbarkeit in nicht-reflexionsfreien Umgebungen wird demonstriert. Wie alle Over-The-Air-basierten Testverfahren berücksichtigt Wireless Cable auch Selbstinterferenz. Eine Langzeitstabilitätsanalyse wird durchgeführt, außerdem eine Verifikation der Anwendbarkeit eines realistischen Funkkanals für den Anwendungsfall Long Term Evolution.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000061
Andrich, Carsten; Ihlow, Alexander; Bauer, Julia; Beuster, Niklas; Del Galdo, Giovanni;
High-precision measurement of sine and pulse reference signals using software-defined radio. - In: IEEE transactions on instrumentation and measurement : IM ; a publication of the Instrumentation and Measurement Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 67 (2018), 5, S. 1132-1141

https://doi.org/10.1109/TIM.2018.2794940
Bustati, Alaa;
Simulative evaluation of resource consumption in industrial wireless sensor networks. - Ilmenau. - 51 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Ein Wireless-Sensornetzwerk bietet Lösungen für die Automatisierung und den flexiblen Betrieb in industriellen Umgebungen. Die Erfüllung der Anforderungen von Sensorknoten kann die Kosten- und Prozesseffizienz verbessern. Energieeffizienz, Zuverlässigkeit der Kommunikation und Latenz sind die Hauptanforderungen von Sensorknoten. Da die Kommunikationsprotokolle für den Einsatz in einem industriellen Wireless-Sensornetzwerk erhebliche Auswirkungen auf solche Anforderungen haben können, müssen Untersuchungen über die geeigneten Kommunikationsprotokolle hinsichtlich verschiedener Szenarien gemacht werden. In dieser Arbeit entwerfen wir ein industrielles Wireless-Sensornetzwerk-Szenario und evaluieren den Overhead, der von zwei verschiedenen Anwendungsprotokollen (CoAP, MQTT) in Bezug auf zwei verschiedene mac-Protokolle (TSCH, CSMA) generiert wird, und unterschiedliche Ausbreitungsbedingungen. Die Overhead-Auswertung erfolgt anhand der erforderlichen Pakete, der Lieferquote und der Latenz auf der Grundlage eines Simulationsszenarios, welches mit einem mit ns-3-Simulator implementiert wird. Basierend auf den Simulationsergebnissen und der Messung der zur Verfügung gestellten Energie wird der energetische Overhead im Bezug auf verschiedene Protokolle und Szenarien geschätzt. Simulationsergebnisse zeigen, dass TSCH in Bezug auf Lieferquote, Energieeffizienz und Fairness zwischen den Nutzern besser abschneidet als CSMA, allerdings eine größere Verzögerung verursacht. Beim Laufen CoAP auf der Anwendungsschicht zusammen mit TSCH auf der MAC-Schicht die Lieferquote ist sehr gut, aber die Verzögerung war hoch. MQTT verursacht andererseits geringe Verzögerung aufgrund relativ kleiner Traffic-Größe, verursacht aber eine Verringerung der Lieferquote. Die Energieeffizienz für beide CoAP und MQTT ist abhängig von den Daten und Staus in das Netzwerk. Auswahl der optimalen Kommunikationsprotokolle für den industriellen Wireless-Sensornetzwerk ist abhängig von der Funktionalität des Sensorknotens, der Anwendung und das Szenario. Die Verwendung von TSCH wegen der Energieeffizienz und Zuverlässigkeit Anforderungen in industriellen Wireless-Sensornetzwerk wird empfohlen, aber wenn CoAP laufen, und die Verzögerung kann nicht toleriert CSMA ist eine bessere Wahl. Zukünftige Arbeiten sollten mehr über die TSCH-Skalierbarkeit und die Auswirkungen der Verwendung des Routing-Protokolls im Peer-to-Peer-Netzwerk untersuchen.



Schirmer, Christopher; Rügamer, Alexander; Kotterman, Wim A. Th.; Landmann, Markus H.; Del Galdo, Giovanni;
Evaluation of array antenna systems for global navigation satellite system applications using wave-field synthesis in an over-the-air laboratory. - In: IET microwaves, antennas and propagation. - London : IET, ISSN 1751-8733, Bd. 12 (2018), 4, S. 554-560

https://doi.org/10.1049/iet-map.2017.0580
Dupleich, Diego; Iqbal, Naveed; Schneider, Christian; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Luo, Jian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Influence of system aspects on fading at mm-waves. - In: IET microwaves, antennas and propagation. - London : IET, ISSN 1751-8733, Bd. 12 (2018), 4, S. 516-524

https://doi.org/10.1049/iet-map.2017.0601
Balbierer, Norbert;
Energiemanagement Ethernet-basierter Fahrzeugnetze. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - xvi, 215 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Die Einführung von Ethernet als Vernetzungstechnologie für neue Fahrzeuggenerationen eröffnet ein weites Feld an Möglichkeiten für vernetzte Funktionen und Systeme im Automobil. Die wachsende Anzahl elektronischer Systeme heutiger Fahrzeuge hat jedoch auch einen zunehmend deutlichen Anteil am gesamten Energiebedarf und damit einhergehend an Kraftstoffverbrauch und CO2-Emission. Gleichzeitig steigt das Bestreben, Fahrzeuge effizienter zu gestalten, um Energieverbrauch und Emissionen zu reduzieren. Neben der Erhöhung der Energieeffizienz der einzelnen Komponenten ist das selektive Abschalten vernetzter Steuergeräte während des Betriebs des Fahrzeugs (Teilnetzbetrieb) ein Mittel zur Optimierung der Leistungsaufnahme der Bordelektronik. In der vorliegenden Arbeit werden Konzepte zur Umsetzung von Teilnetzbetrieb für Ethernet-basierte Netzwerke vorgeschlagen. Um Steuergeräte durch das Netzwerk aufwecken zu können wurde ein ruhestromloser Weckempfänger entwickelt, realisiert und getestet. Zur Koordination des Teilnetzbetriebs wurden zwei Netzwerkmanagement-Protokolle erarbeitet, implementiert und evaluiert. Die beschriebenen Konzepte wurden in einem Testfahrzeug unter realen Bedingungen eingesetzt und erprobt.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00034376
Joulaq, Rama;
Basismodul für ein zirkular polarisiertes Antennenarray für Kurzstreckenfunk mit räumlich verteilten Funksensoren. - Ilmenau. - 98 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit ist die Entwicklung eines zirkularpolarisierten, dualbandigen Basismoduls für ein Antennen-Array für die ISM-Frequenzbänder 863-870 und 902-928 MHz. Das Antennen-Array ist für den Einbau in mobile Roboter, die RFID-Aufgaben wahrzunehmen haben, vorgesehen. Es werden theoretische Aspekte erklärt und Entwicklungsmöglichkeiten diskutiert, um das bestgeeignete Basismodul (Antenne) zu entwickeln. Zwei Varianten der Patchantennen sind hierbei in die engere Auswahl aufgenommen und mittels einer Spezialsoftware simuliert worden, eine dualbandige Antenne (Stacked Patch Antenna) und eine breitbandige Antenne (Single Patch Antenna). Das ungewollte, aber bei Patchantennen übliche, V-förmige Verhalten des axialen Verhältnisses über den Frequenzbändern wurde erfolgreich vermieden. Prototypen der entwickelten Antennen wurden aufgebaut und im Antennenmesslabor der TU Ilmenau gemessen. Die Messergebnisse weisen eine gute Übereinstimmung mit den Simulationsergebnissen in Bezug auf Öffnungswinkel und Rückflussdämpfung auf. Im Ergebnis dieser Masterarbeit werden zwei für die Entwicklung von Antennen-Arrays zum Einsatz in RFID-Anwendungen, u.a. in mobilen Robotern, geeignete Antennenvarianten vorgestellt.



Schneckenburger, Nicolas;
A wide-band air-ground channel model
1. Auflage. - München : Dr. Hut, 2018. - xii, 206 Seiten. . - (Kommunikationstechnik)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

ISBN 3843934738 = 978-3-8439-3473-2

Die Flugsicherung in der zivilen Luftfahrt durchgeht aktuell einen Modernisierungsprozess. Im Zuge dieses Prozesses müssen auch die verwendeten Kommunikations-, Navigations-, und Luftraumüberwachungssysteme modernisiert werden. Um neue oder verbesserte Systeme nicht ausschließlich mit Hilfe von teuren Flugkampagnen testen zu müssen, ist ein Kanalmodell des Boden-Luftkanals notwendig. Solch ein Modell erlaubt Tests mit Hilfe von Computersimulationen. In dieser Arbeit entwerfen wir eine neue Kanalmodellarchitektur für den Boden-Luftkanal. Aufgrund des verwendeten geometrisch-stochastischen Modellierungsansatzes ist das Kanalmodell, im Gegensatz zu älteren Kanalmodellen, in der Lage, die Nichtstationarität des Kanals genau zu reproduzieren. Das Modell verwendet geometrische Modellierungselemente, um die verschiedenen Ausbreitungseffekte abzubilden. Statistische Verteilungen beschreiben die Eigenschaften der Modellierungselemente, z.B. die Verteilung von Reflektoren um die Sendeantenne. Durch das Wählen unterschiedlicher Verteilungen kann die gleiche Modellarchitektur einfach an verschiedene Umgebungen angepasst werden. Für diese Arbeit wurden zwei Flugmesskampagnen im L-Band in der Nähe des Versuchsflughafens in Oberpfaffenhofen durchgeführt. Im Zuge dieser Dissertation verwenden wir die gewonnenen Messdaten, um die Kanalmodellarchitektur auf die Messumgebung zu parametrisieren (anzupassen). Dafür sind neue Verfahren notwendig. Wir entwickeln einen Algorithmus zur Detektion von Multipfadkomponenten im Messsignal und zum Schätzen der zugehörigen Parameter. Auf Basis dieser Schätzung lokalisieren wir die Reflektoren, welche die detektierten Multipfadkomponenten verursachen. Die gewonnenen Ergebnisse erlauben einen weitreichenden Erkenntnisgewinn über die Eigenschaften des Boden-Luftkanals und unterstreichen dessen Nichtstationariät. Die Ergebnisse erlauben uns außerdem, ein Kanalmodell zur Parametrisierung der Messumgebung zu erstellen. Die Parametrisierung wird erfolgreich mit Hilfe verschiedener Messdatensätze validiert. Daher kann das in dieser Dissertation vorgestellte Kanalmodell in Zukunft zur Analyse von Flugsicherungssystemen verwendet werden. Dadurch kann die Anzahl der notwendigen, in der Regel extrem teuren Flugversuche verringert werden.



Müller, Paul;
Fail-safe and high-performance real-time visualization of software defined radio applications. - Ilmenau. - 180 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

In dieser Arbeit wird eine Visualisierungsapplikation entwickelt, welche die Analyse von mehrkanaligen Messdaten in Echtzeit erlaubt. Vorgesehen ist ihr Einsatz zusammen mit einer Software Defined Radio Plattform, welche als Channel Sounder für Messungen des Mobilfunkkanals zum Einsatz kommt. Die verwendete Hardware ist in der Lage, Sampleraten im Bereich von Gigasamples pro Sekunde zu erzeugen, was eine Herausforderung für die Echtzeitverarbeitung und -visualisierung darstellt. Die Fast Fourier Transform (FFT) sowie Addition und Multiplikation stellen die zentralen Operationen dar, um sowohl den ersten als auch zweiten Satz von Bello Funktionen zu berechnen. Deshalb wurden sowohl CPU- als auch GPU-basierte Implementationen der FFT miteinander verglichen. Dabei zeigt sich, dass die Berechnung der FFT auf der GPU mit Hilfe von CUDA auf moderater Entwicklungshardware die schnellste CPU-basierte Implementation (Intel Math Kernel Library) um Faktor 7 übertrifft. Weiterhin erlaubt die Interoperabilität zwischen CUDA und OpenGL einen direkten Zugriff auf die verarbeiteten Daten. Aus diesem Grund liegt der Hauptfokus der Applikation auf der Nutzung der GPU für leistungsstarke, parallele Signalverarbeitung und Visualisierung. Unter Nutzung eines Intel Core i5-7500 mit einer Nvidia GTX 1050ti können 16 Kanäle mit einer Samplerate von etwa 50 MS/s gleichzeitig visualisiert werden. Das flexible Design der Applikation erlaubt die parallele Verarbeitung und Visualisierung einer beliebigen Anzahl von Kanälen. Die Konfigurierbarkeit der Software ermöglicht ihre Anpassung an unterschiedliche Messszenarien. Das modulare Design und die ausführliche, automatisch generierte Dokumentation vereinfachen die zukünftige Erweiterung der Software.



Pawar, Sankalp;
Design of compressive combining network for 2D direction of arrival estimation. - Ilmenau. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Richtungschätzung (DOA-Schätzung) behandelt das Problem der Bestimmung der Richtungen, aus denen Radiowellen auf ein Antennenarray auftreffen. In den letzten Jahren liegt ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt in der DOA-Schätzung auf der Entwicklung von Ansätzen, die den Hardwareaufwand minimieren und gleichzeitig die gewünschte Schätzgenauigkeit bereitstellen. Durch die lineare Kombination von Antennenausgängen zu einer geringen Anzahl von Empfängerkanälen tragen kompressive Antennenarrays zu dem Ziel bei, eine größere Apertur mit reduzierter Hardware-Komplexität bereitzustellen. Der Entwurf einer Kombinationsmatrix, durch der solche linearen Kombinationen modelliert sind, ist ein Thema dieser Arbeit. In dieser Arbeit entwickeln wir eine Methodik für den Entwurf der Kombinationsmatrix, der für die 2D-DOA-Schätzung anwendbar ist. Motiviert durch die bisherigen Entwicklungen in diesem Bereich, basiert unser Entwurf auf der räumlichen Korrelationsfunktion (spatial correlation function -SCF) der Antenne. Mit der Notwendigkeit, die SCF in Elevation als auch in Azimut zu betrachten, wird die Gesamtgröße des resultierenden Optimierungsproblems untragbar. Daher schlagen wir einen Entwurf mit reduzierter Größe vor, der die variierenden SCF-Änderungsraten in Azimut und Elevation ausnutzt, die für viele praktische Arrays üblich sind. Wir testen den vorgeschlagenen Entwurfsansatz an einem (planaren) uniformen kreisförmigen Antennenarray (uniform circular array - UCA) und einem zylindrischen Antennenarray (einem gestockten UCA). Für beide Array-Typen bewerten wir die Leistungsfähigkeit unseres optimierten Entwurfs über der Gesamt-SCF-Differenz und der Cramer-Rao-Schranke (CRB) und vergleichen es mit einer zufällig erzeugten Kombinationsmatrix. Das ursprüngliche Antennenarray das kein Kombinationsnetzwerk hat, dient als Maßstab in unserer Bewertung. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Kombinationsmatrix, die unter Verwendung des SCF-basierten Ansatzes mit reduzierter Größe entworfen wurde, bei beiden Metriken im Vergleich zu der zufällig gezogenen Kombinationsmatrix wesentlich besser funktioniert. Insgesamt ermöglicht der vorgeschlagene Entwurfsansatz eine signifikante Verringerung der Entwurfskomplexität bei relativ geringer Verschlechterung der Leistungsfähigkeit.



Eyberg, Lydia;
Messung und Modellierung der temperaturabhängigen HF-Kenngrößen von Konturmoden-MEMS-Resonatoren. - Ilmenau. - 41 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der temperaturabhängigen Hochfrequenzeigenschaften von Konturmoden-MEMS-Resonatoren. Dafür werden zunächst die notwendigen Grundlagen zu diesen Resonatoren, deren verschiedene Geometrien und das Temperaturverhalten der Parameter aufgeführt. Durch Messung von Resonatoren mit Resonanzfrequenzen von 600 MHz, 900 MHz und 1000 MHz in einer Vakuummesskammer über einen Temperaturbereich von -35 &ring;C bis 85 &ring;C werden deren Streuparameter temperaturabhängig erfasst. Daraus lassen sich mithilfe von MATLAB deren Güten, Resonanzfrequenzen und Ersatzschaltbildparameter ermitteln. Des Weiteren sind Möglichkeiten für die Approximation der Kennlinien aufgeführt, um die Parameter auf ihre jeweilige Temperaturabhängigkeit zu untersuchen. Die mathematischen Zusammenhänge der Parameter werden anhand des Vergleichs von Kennlinien verschiedener Approximationsansätze für die Verwendung in der temperaturabhängigen Modellierung der MEMS-Resonatoren verifiziert. Aus dem Vergleich der ausgewerteten Messergebnisse folgt, dass sich die Temperaturabhängigkeit vor allem auf die Resonanzfrequenz immer in der gleichen Weise auswirkt. Mit steigender Temperatur sinkt die Resonanzfrequenz, wobei der Temperaturkoeffizient Werte von durchschnittlich -24 ppm/K annimmt. Weiterhin sind verschiedene Veränderungen mit der Temperatur in den Verläufen der anderen Resonator-Parameter zu erkennen. Jedoch gibt es dabei keine strukturabhängigen Zusammenhänge.



Khaled, Kazi Asif;
Analysis, simulation and optimization of hybrid-integrated passive pow-er divider structures in LTCC technology. - Ilmenau. - 61 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Hybrid-integrierte passive Koppler und Leistungsteiler sind wesentliche Bauelemente der Mikrowellentechnik und werden in vielen Mikrowellen-Subsystemen eingesetzt. Im Rahmen der Arbeit wurden verschiedene Leistungsteiler für den Einsatz in einem LTCC-basierten nicht-blockierenden Schaltmatrixmodul entworfen, welche für die Integration in zukünftigen flexiblen Satellitennutzlasten vorgesehen ist. Neben den elektrischen Zielparametern wurden die Teilerstrukturen hinsichtlich ihrer Abmessungen und der Robustheit gegen fertigungsbedingte Toleranzen untersucht. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse, Simulation und Optimierung von drei gebräuchlichen Leistungsteilerstrukturen, die als 90&ring;-Hybridkoppler, Wilkinson-Leistungsteiler und Gysel-Leistungsteiler bezeichnet werden. Zunächst wurden 1:2 Koppler/Teiler entworfen, simuliert und für eine Verwendung in komplexeren Teilerstrukturen hinsichtlich Baugröße und Fertigbarkeit optimiert. Für die Verwendung im nicht-blockierenden Schaltmatrixmodul wurden anschließend durch Kaskadierung der 1:2-Leistungsteiler die Werte für 1:4-Leistungsteilung ermittelt. Der simulierte 1:4-Leistungsteiler aus Hybridkopplern zeigt eine relative Teilbandbreite von 17,5% (18 bis 21,5 GHz), bei einer maximalen Einfügedämpfung unter 7,5 dB. Über die gesamte Bandbreite wurde eine Rückflussdämpfung über 12,6 dB und eine Isolation von mehr als 20 dB erreicht. Beim Wilkinson-Leistungsteiler wurde eine relative Teilbandbreite von 39,5% (15,60 bis 23,50 GHz) mit einer Rückflussdämpfung und Isolierung über 19 dB bzw. 20 dB und einer Einfügungsdämpfung kleiner 6,4 dB erreicht. Für die Implementation des Gysel-Leistungsteilers weist das Simulationsergebnis eine relative Teilbandbreite von 24,5% (17,5 bis 22,4 GHz) mit einer Einfügungsdämpfung unter 7,1 dB und einer Isolations- und Rückflussdämpfung größer 20 dB bzw. 17 dB auf. Die Analyse der Simulationsergebnisse und der relative Vergleich der Leistungsfähigkeit der Komponenten als Teil der nicht-blockierenden Schaltmatrix sind die Hauptbeiträge dieser Arbeit.



Molina Bravo, Daniel;
Polarimetric wideband beam-forming for millimeter wave applications. - Ilmenau. - 88 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Millimeterwellen lassen sich innerhalb des elektromagnetischen Spektrums als Mikrowellen bestimmen, welche einen Frequenzbereich von 30 GHz bis 300 GHz haben im Allgemeinen bekannt als EHF. Die Benutzung dieses Bereiches des Spektrums verspricht eine neue Auffassung und Vorstellung von Telekommunikationssystemen. Ein natürlicher Anstieg der Datenrate durch den Einsatz von hoher Bandbreite lässt aktuelle Anwendungen davon profitieren, was die Millimeterwellen zu einem sehr relevanten Forschungsgebiet macht. Millimeterwellen wurden bereits in verschiedenen Szenarien wie dem Wireless Local Area Network (WLAN) IEEE 802.11ad implementiert und sind derzeit Forschungsschwerpunkt für Fifth Generation (5G) Netzwerke. Verschiedene Strategien, die in den bestehenden Kommunikationssystemen, wie adaptive, hybride und polarimetrische Beam-forming verwendet werden, müssen in den Millimeter-Szenarien implementiert und angepasst werden, um die größten Herausforderungen zu bewältigen, nämlich Pfadverlust, Atmosphärendämpfung und ISI. Die vorliegende Forschung zielt darauf ab, drei folgenden unterschiedlichen Beam-forming Algorithmen anzupassen, zu implementieren bzw. anschließend zu testen: BD, DET, und BS in einem Büroszenario unter Verwendung von Millimeterwellen. Darüber hinaus wird die Implementierung eines polarimetrischen MultiBeam-forming Ansatzes in Betracht gezogen, der auf bestimmte Abschattungen für Fälle basiert, bei denen OLOS durch menschliche Blockierung verursacht wird.



Nachtwey, Nadine;
Comparison of 3GPP models TR 36.873 and TR 38.901 with WINNER II model for integration into one generic GBSCM. - Ilmenau. - 86 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

In den letzten Jahren haben internationale Mobilfunkorganisationen wie das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) und das von der europäischen Union initierte Wireless World Initiative New Radio (WINNER) Projekt Modelle zur Kanalsimulation publiziert, um der Forschung ein einheitliches Werkzeug bereit zu stellen. Mit dem WINNER Projekt wurde auch eine MATLAB® Implementation des Kanalmodells veröffentlicht. Die neusten 3GPP-Kanalmodelle basieren auf dem WINNER-Modell. Das Modell wurde von 3GPP an die Anforderungen der 4. und 5. Mobilfunkgeneration angepasst. Dafür musste in erster Linie der gültige Frequenzbereich erweitert werden. Außderdem wurden neue Parametersätze und zusätliche Modellierungsoptionen eingeführt. In der vorliegenden Arbeit werden die Kanalmodelle nach TR 36.873, 3GPP TR 38.901 und WINNER II untersucht und verglichen. Es soll festgestellt werden, ob sich die Modelle in einer generischen Implementierung realisieren lassen. Dazu werden die Parameter und Berechnungsschritte verglichen und auf einen gemeinsamen Kern zusammengefasst. Dem Leser wird der Anwendungsbereich der Modelle vermittelt und aufgezeigt, welche Parameter für das Modell nötig sind. Alle im Rahmen dieser Arbeit vorgenommen Modifikationen und Erweiterung an dem bestehenden WINNER-Code werden dem Leser frei zur Verfügung gestellt.



Aboughazala, Amr;
Multidimensional signal processing of EEG and MEG signals. - Ilmenau. - 90 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die Simultane Matrix Diagonalisierung basierte Frameworks für die Berechnung der Canonical Polyadic (CP) decomposition wie SEMI-algebraischen CP decomposition über simultane Matrixdiagonalisierung (SECSI) und DIrect AlGorithmus für canonical Polyadic decomposition (DIAG) gelten als semi-algebraische Lösungen im Vergleich zu der Stand der Technik iterative Methoden. Diese Frameworks nutzen die Kompressionseigenschaften der High Order Singular Value decomposition (HOSVD) und die Eigenschaften der CP decomposition, die ein symmetrisches Problem kleinerer Größe liefern. Später hat sich die Erweiterung dieser Arbeit auf die gekoppelte Zersetzung, d. H. Coupled SECSI (C-SECSI) haben in Anwendungen wie Electroenc Ephalo Gram (EEG) und Magentoenk Ephalo Gram (MEG) Erfolg bewährt. Darüber hinaus wurde kürzlich gezeigt, dass die nicht-negative Matrix-Faktorisierung (NMF) bei physikalischen Datenanalysen aufgrund ihrer vernünftigen physikalischen Interpretationen eines physikalischen Phänomens zuverlässig ist. Der positive Joint Eigen Value Decomposition (JEVD +) Algorithmus diagonalisiert Semi-Definit-Matrizen, was im Vergleich zu anderen iterativen Methoden des Stands der Technik zu einer stabileren Lösung führt. In dieser Arbeit haben wir das JEVD+ Problem erweitert, indem wir der Transformationsmatrix Nicht-Negativitäts-Constrains auferlegt haben, die die gesamte positive Lösung für ein Diagonalisierungsproblem liefern. Weiterhin stellen wir in dieser Arbeit eine Verbindung zwischen den Vorteilen des Diagonalisierungsproblems sowie den NMF-Merkmalen, die HOSVD und die gemeinsame Diagonalisierung im SECSI-Algorithmus mit ihren Gegenparts in den eingeschränkten Tensoralgorithmen ersetzen, d. H. Non-negative Tucker Decomposition (NTD), vor. und Non-negativ Tensor Factorization (NTF) Algorithmen. Wir validieren die Leistung des neu entwickelten SECSI + Algorithmus unter Verwendung synthetischer Daten, um eine detaillierte Analyse sowohl der NTD als auch der NTFAlgorithmen für verschiedene Ränge, positives und negatives Rauschen sowie unterbestimmte und über bestimmte Fälle zu liefern. Schließlich berücksichtigen wir EEG-MEG Messungen mit SECSI und SECSI+ Algorithmen, die sowohl Vergleiche als auch Interpretationen für die Ergebnisse liefern. Schließlich schließen wir diese Arbeit ab und stellen einige zukünftige Arbeiten vor.



Shaikh, Afaq Ahmed;
Design and optimization of a software defined radio based read-out unit/monitoring system for a biomedical implant. - Ilmenau. - 112 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Jüngste Fortschritte auf dem Gebiet der medizinischen Anwendungen haben den Fokus von Ingenieuren und Wissenschaftlern auf sich gelenkt. Derzeit sind bereits tausende Forschungsprojekte in der medizinischen Forschung im Gange. VesselSens ist eine Forschungsgruppe, die an der Entwicklung eines implantierbaren Sensorsystems für die frühe Diagnose von Restenosen in menschlichen Arterien arbeitet, indem die Pulstransitzeit [Delta]t zwischen zwei implantierten Sensoren gemessen wird. Gegenwärtig wird ein Lock-in-Verstärker von Zurich Instruments zur Anregung des Sensorsystems und zur Auswertung der Antwort des implantierten Sensorsystems verwendet. Die Idee dieser Arbeit ist es, ein alternatives System zu entwickeln, das Flexibilität bei Tests, Forschung und Entwicklung sowie Kosten reduzieren kann. Dieses System soll als eine Entwicklungsplattform für die Entwicklung des Systems zur Früherkennung von Restenosen dienen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine USRP-basierte Ausleseeinheit unter Verwendung der SDR-Plattform (GNU Radio Companion) zu entwickeln. Zwei Algorithmen zur Berechnung von [Delta]t, nämlich Einkanal-Lock-In-Verstärker und Multi-Kanal-Lock-In-Verstärker, werden vorgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Berechnung von [Delta]t genauer war, wenn der Sensor 2 des PCB-Sensorsystems zeitlich um große Werte verzögert war. Außerdem erwies sich der USRP-basierte Ansatz aufgrund seiner Leistungsfähigkeit und der einfach per Software festzulegenden Übertragungsparameter als ein sehr guter Ersatz für die aktuelle Ausleseeinheit, die von VesselSens verwendet wird. Die Messergebnisse des entworfenen Systems und der vorgeschlagenen Algorithmen stellen in Aussicht, dass die Resonanzfrequenzkurve jedes Sensors verfolgt werden kann und es dadurch möglich ist, [Delta]t an beliebigen Punkten der gemessenen Pulskurve zu bestimmen. Diese Verfolgung kann die Form und das Verhalten des Pulses innerhalb der menschlichen Arterie erfassen. Als zukünftige Arbeit wird ein Konzept für die Implementierung einer USRP-basierten Ausleseeinheit mit PID-Regler vorgestellt. Ebenfalls werden Forschungsfragen bezüglich eines vorgeschlagenen PID-basierten Systems vorgestellt.



Heinke, Dirk;
Evaluation der erreichbaren Genauigkeit von Indoor-Lokalisierungssystemen auf Basis von Low-Cost Bluetooth Low Energy Modulen. - Ilmenau. - 68 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

In dieser Arbeit wird ein Low Cost Indoor Lokalisierungssystem auf Basis von Bluetooth Low Energy entwickelt. Der primäre Anwendungsfall ist die Positionsbestimmung von Personen in privaten Haushalten mit einem Smart Home System. Es werden verschiedene Ansätze zur Positionsbestimmung untersucht und anschließend ein System mit infrastrukturbasierter Ortung umgesetzt. Die Position wird in diesem anhand der Signalstärke von Bluetooth Beacons durch Trilateration und einen Partikel-Filter bestimmt. Das entstandene System ist einfach in Betrieb zu nehmen, leicht zu verwenden und lässt sich nachträglich installieren. Die Kosten des Systems betragen circa 40€ Grundkosten + 30€ pro Raum. Die erreichte Positionsgenauigkeit liegt zwischen ein und drei Metern, wenn sich die zu lokalisierende Person nicht bewegt.



Ling, Cen; Yin, Xuefeng; Müller, Robert; Häfner, Stephan; Dupleich, Diego; Schneider, Christian; Luo, Jian; Yan, Hua; Thomä, Reiner;
Double-directional dual-polarimetric cluster-based characterization of 70-77 GHz indoor channels. - In: IEEE transactions on antennas and propagation : a publication of the IEEE Antennas and Propagation Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 0018-926X, Bd. 66 (2018), 2, S. 857-870

https://doi.org/10.1109/TAP.2017.2772019
Ermoshin, Dmitrii;
EEG data processing based on Coupled CP and (L,L,1) tensor decomposition and ECG spectral analysis for telemedicine systems. - Ilmenau. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

EEG und MEG Daten werden analysiert, um den Prozess des photischen Treibens im Sinne eines multidimensionalen Ansatzes durch seine Darstellung in einer Tensorform zu untersuchen. Die in dieser Arbeit vorgeschlagene Signalverarbeitung basiert auf Tensorzerlegungen. EEG und MEG Tensoren können getrennt analysiert und durch kanonische polyadische Zerlegung und Zerlegung in multilinearer Rangordnung zersetzt werden. Sie können auch zusammen analysiert und durch gekoppelte kanonische polyadische Dekomposition zerlegt werden, die auf der Methode der simultanen Matrixdiagonalisierung basiert. Diese Zerlegungen von Tensoren wurden verwendet, um die niedrigrangige Struktur zu untersuchen und Resonanzidentifizierung in der Dimension von Kanälen, Frequenz und Bedingungen zu ermöglichen. Der Vergleich stellte Zerlegungen in Form von Rekonstruktionsfehlern und Signalstrukturanalysen (Faktormatrizen) dar, um die am besten geeignete Tensorzerlegung für diese EEG und MEG Daten zu finden. Die Motivation dieses Master-Thesis-Teils ist eine Entscheidungskriterium-Identifikation, die es ermöglichen würde, Herzrhythmusstörungen automatisch mittels Spektralanalyse unter Verwendung eines Zeitfensters zu erkennen. Spektralverfahren ermöglichen die Analyse eines Signals in Bezug auf Amplitude und Phase. Die Berücksichtigung eines Signals in Frequenz- und Phasendomnen ermöglicht die Definition eines Entscheidungskriteriums, indem Ansätze wie Spektralleistung, spektrale Energieverhältnisse in Kombination mit der Art des Herzrhythmus verwendet werden.



Gedschold, Jonas;
Identification of mobile clusters in measured V2V mobile channel datasets and their modeling in a GBSCM approach. - Ilmenau. - 93 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) Kommunikation ist ein wichtiges Thema aktueller Forschung und Entwicklung, um den Straßenverkehr sicherer und effizienter zu gestal- ten. Zur Entwicklung solcher Kommunikationssysteme sind eine detaillierte Kenntnis des mobilen Kanals und die Entwicklung realistischer Kanalmodelle entscheidend. In dieser Arbeit werden die Beiträge mobiler Objekte innerhalb des V2V Kanals charakterisiert. Dafür werden zwei Ansätze untersucht. Zum einen wird ein Cluster-Tracking-Algorithmus entwickelt, bestehend aus dem KPowerMeans initialisiert mit dem Improved Subtractive und einem Kalman-Filter, und angewendet, um Gruppen von Mehrwegekomponenten (MPCs) in gemessenen Kanaldatensätzen zu finden und deren Entwicklung zu verfolgen. Anschließend werden GBSCM-Parameter abgeleitet. Zum anderen wird eine Methode entwickelt, um den parametrischen MPC-Datensatz auf ein äquidistantes Abtastraster zu bringen, wodurch Stationaritätsanalysen sowie die Anwendung einer Background-Subtraction-Methode aus der Videosignalverarbeitung ermöglicht werden. Zusammengefasst tragen mobile Objekte durch zusätzliche MPCs Leistung zum Kanal bei, wobei diese als mobile Cluster aus Einfach- und/oder Mehr- fachreflektionen auftreten.



Tientcheu Ngangoue, Sylvain;
Konzeption der Schaltung und prototypische Realisierung eines Testbeds zur Entwicklung autark versorgter energiesystemtechnischer Kleinanwendungen. - Ilmenau. - 70 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Zur Charakterisierung eines energieautarken Systems wurde ein Testbed konzeptioniert. Das Testbed soll zugleich sowohl seinen Energiebedarf als auch die Energiebereitstellung erfassen. Dieses Tesbed wurde zur Reduzierung der Aufwände bei der Fehlersuche modular aufgebaut. So besteht das Gesamtsystem für einen Anwendungsfall aus 8 Einzelmodulklassen. In der Konzeption wurden elektronische Schaltungen zur Messung elektrische Spannungen und Ströme entworfen. Die Module der zentralen und dezentralen Einheit wurden ebenfalls entworfen. Die Dimensionierung der Bauelemente jedes Moduls wurde mithilfe der in der Arbeit ausgewiesenen Formeln und auf Grundlage von Erfahrungswerten bestimmt. Darüber hinaus ist das Verhalten der Strom- und Spannungsmesskomponente vor der Realisierung mithilfe eines Arduino-Nanoboards und der feien Aduino-IDE überprüft worden. Das Arduino-Nanoboard selbst wurde davor mithilfe eines eigens entwickelten Arduino-Nano-Testboards geprüft. Nach der Realisierung wurde der Test durchgeführt. Die Messung mithilfe der Funktionseinheit FE_IU-R zeigte im Bereich der Spannungsmessung größere Abweichungen und schwankte stark. Die Strommessungen konnte mit der Funktionseinheit FE_IU-R im kleinen Spannungsbereich nicht exakt erfolgt werden. Bei der Funktionseinheit FE_IU-C ist laut Auslegung eine Erfassung des elektrischen Stroms bis Mikroampere möglich. Für die Validierung dieser Berechnung steht noch ein umfassender Funktionstest dieser Funktionseinheit aus. Aus diesem Grund sind weitere Untersuchungen und weiterführende Arbeiten notwendig. Mögliche Ursachen der Schwankungen können in unerwünschten Wechselwirkungen zwischen AD-Wandler und Controller oder Fehler in der Programmierung des Controllers liegen. Es könnte sein, dass der AD-Wandler den Spannungsunterschied nicht exakt erfasst. Die Spannungsmessung mithilfe des Kondensators ergab in vorläufigen Systemtests genauere Messwerte. Dabei konnten ohne die Optimierung der letzten Entwicklungsiteration, Ströme bis wenige mA exakt gemessen. Ursache dafür könnte sein, dass der AD-Wandler oder der Mikrocontroller die analogen Messwerte nicht schnell genug abtastet und auswertet. Durch diese Art der Strom- und Spannungsmessung können die Messwerte mithilfe eines geringen Eigenenergiebedarf bei der Messung aufgenommen werden. Aus diesem Grund wird vorgeschlagen weitere Untersuchungen und weiterführende Optimierungsarbeiten durchzuführen. Bei der zentralen Einheit wurden einzelne Stufen der Widerstandskomponente der elektronischen Last realisiert und getestet. Der Test hat positive Ergebnisse ergeben. Aus diesem Grund kann schlussfolgern werden, dass die Konzeption aller andere Komponenten funktionieren sollte. Ein abschließender Systemtest nach erfolgter Fertigstellung der restlichen Stufen sollte in weiterführenden Arbeiten erfolgen. Der Gesamtsystemtest wurde einerseits aufgrund der nichtrealisierten Module nicht durchgeführt. Andererseits war die Fehlerbehebung neben Konzeption, Umsetzung und Test der Module im zeitlichen Rahmen der Masterphase nicht möglich. In der Konzeptionsphase wurden einige Funktionseinheiten nach ihrer Funktionsrichtigkeit parallel getestet, woraus sich ein nicht kalkulierbarer Zeitaufwand ergab. Wichtige Funktionseinheiten des Tesbeds wie FE_IU-R und FE_IU-C haben in der ersten Funktionsprüfung Problemstellungen aufgezeigt, die in der Konzeption nicht berücksichtigt worden. Die Suche nach Lösungen und die Behebung des Fehlers haben somit weiter zeitliche Verzögerungen mit sich gebracht. Zusätzlich dazu konnten die bestellten Komponenten nicht immer so eingesetzt werden, wie es vom Hersteller im Datenblatt ausgewiesen wurde. Diese Gründe führten zu einer Verzögerung bei der Realisierungsphase des Testbeds. Die Realisierung und Testdurchführung sollen in weiterführenden Arbeitsschritten erfolgen. Die Messkomponenten können derzeit ausschließlich bei Gleichspannung betrieben werden und zukünftig wäre eine Adaption des Konzepts denkbar, dass einen Einsatz bei Wechselspannungen erlaubt.



Bellizzi, Gennaro; Bellizzi, Gennaro Giovanni; Bucci, Ovidio M.; Crocco, Lorenzo; Helbig, Marko; Ley, Sebastian; Sachs, Jürgen;
Optimization of the working conditions for magnetic nanoparticle-enhanced microwave diagnostics of breast cancer. - In: IEEE transactions on biomedical engineering : a publication of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-2531, Bd. 65 (2018), 7, S. 1607-1616

https://doi.org/10.1109/TBME.2017.2753846
Sommer, Ralf;
Bilder, Töne, Zahlen - wie lernt mein Handy das Spielen?. - In: Kinderuni Ilmenau 2017. - Ilmenau, (2017)

Zaikou, Yahor;
Microwave UWB sensors for measurements under non-stationary conditions : detection of human being beneath rubble for rescue applications. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (124 Blätter).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

UWB (Ultra-Wide Band) -Radar ist eine vielversprechende Möglichkeit, Menschen unter eingestürzten Gebäuden zu lokalisieren. Diese Arbeit widmet sich unterschiedlichen Wegen diese Anwendung zu verbessern. Zu Beginn wird umfassend analysiert, wie kleine unregelmäßige Bewegungen vom Radar erfasst werden. Es wird festgestellt, dass minimale Objektbewegungen im Bereich weniger Mikrometer detektierbar sind, was viel weniger ist, als die Atembewegung eines Menschen. Weiterhin wird dargestellt, dass für die Erfassung von sehr kleinen Objektbewegungen ein sehr geringer Jitter notwendig ist. Daher wird in dieser Arbeit ein MLBS (Maximum Length Binary Sequence) Radar mit sehr geringem Jitter verwendet. Zusätzlich wird eine quantitative Bewertung der Durchschnittswertbildung vorgenommen. Als ein Hauptergebnis wurden die genauen Bedingungen für die Geschwindigkeit der Datenerfassung ermittelt, die notwendig sind, um bei gegebener Objektgeschwindigkeit die blockweise Durchschnittswertbildung für die Erfassung kleiner Objektbewegungen zu verbessern. Eine Analyse, wie kleine periodische Bewegungen sich äußern wird gegeben. Die mathematischen Betrachtungen bestätigen, dass die menschliche Atmung vorwiegend Sinusanteile enthält, die hauptsächlich an den Taktflanken auftreten. Daher ist der Stand der Technik zur Erfassung von Atembewegungen gerechtfertigt. Analysen zeigen aber, dass Signaleigenschaften existieren, die eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik zulassen. Weitergehend wird dargestellt, dass theoretisch zwei Typen von Harmonischen in den Radardaten vorhanden sind, die von der Standard-FFT nicht berücksichtigt werden. Diese Harmonischen werden genutzt, um mittels der Bispectrum-Slice-Technik das Signal zu verstärken. Es wird der Schluss gezogen, dass dieser Ansatz in der Praxis die Detektierbarkeit nur verbessert, wenn die Level der Harmonischen groß genug sind. Eine weitere Signaleigenschaft, die in der horizontalen Standard FFT (Fast Fourier Transform) Technik nicht berücksichtigt wird, ist die Spreizung der Laufzeit in der Atmungssignatur. Es werden Algorithmen vorgestellt, die dieses Phänomen nutzen, um das Auffinden verschütteter Personen zu verbessern. Es wird die Leistungsfähigkeit dieser Algorithmen theoretisch analysiert und praktisch mit simulierten und gemessenen Radardaten überprüft. Es zeigt sich, dass sich der Störabstand durch diesen Ansatz gegenüber den Standardtechniken um mehrere dB verbessert. Eines der Hauptprobleme beim Suchen von Überlebenden sind bewegte Objekte im Strahlengang der Antenne. In dieser Arbeit werden zwei Algorithmen zur Beseitigung dieser Störung vorgeschlagen. Beide Methoden nutzen die Tatsache, dass Atembewegungen im Radargramm sehr spezifisch ausgeprägt sind und sich daher sehr gut von anderen Signalkomponenten unterscheiden lassen. Beide Algorithmen funktionieren sehr gut mit simulierten und gemessenen Radardaten. Abschließend wird die Positionsbestimmung einer verschütteten Person beschrieben. Es wird ein entsprechender Algorithmus dargestellt und mit Messdaten in 2D und 3D getestet. Es kann der Schluss gezogen werden, dass die Positionsbestimmung erfolgreich durchgeführt werden kann, indem die Methoden der Ankunftszeitbestimmung und Differenzankunftszeitbestimmung kombiniert werden.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000737
Hincapie, Roberto; Gomez, Christina; Betancur, Leonardo; Lavrenko, Anastasia; Schmitz, Johannes;
Sparse framework for hybrid TDoA/DoA multiple emitter localization. - In: 2017 IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology (ISSPIT) : 18-20 Dec. 2017.. - Piscataway : IEEE, (2017), S. 174-179

https://doi.org/10.1109/ISSPIT.2017.8388637
Cheema, Sher Ali; Balda, Emilio Rafael; Weiss, Amir; Yeredor, Arie; Haardt, Martin;
Analytical performance analysis of the SEmi-algebraic framework for approximate CP decompositions via SImultaneous matrix diagonalizations (SECSI). - In: Conference record of the Fifty-First Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : October 29-November 1, 2017 Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1823-3, (2017), S. 703-707

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2017.8335434
Lavrenko, Anastasia; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Multiband TDOA estimation from sub-Nyquist samples with distributed wideband sensing nodes. - In: 2017 IEEE Global Conference on Signal and Information Processing : GlobalSIP 2017 : proceedings : November 14-16, 2017, Montreal, Quebec, Canada.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-5990-4, (2017), S. 96-100

https://doi.org/10.1109/GlobalSIP.2017.8308611
Govaers, Felix; ;
People tracking and data fusion for UWB radar applications. - In: Waveform diversity and cognitive radar, and target tracking and data fusion. - [Edison, NJ] : SciTech Publishing, an imprint of the IET, ISBN 978-1-61353-226-3, (2017), S. 429-455

Iqbal, Naveed; Schneider, Christian; Luo, Jian; Dupleich, Diego; Müller, Robert; Thomä, Reiner;
Modeling of directional fading channels for millimeter wave systems. - In: 2017 IEEE 86th Vehicular Technology Conference (VTC Fall) : proceedings : Toronto, Canada, 24-27 September 2017.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-5935-5, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/VTCFall.2017.8288375
Gernandt, Hannes; Krauße, Dominik; Sommer, Ralf; Trunk, Carsten;
A new method for network redesign via rank one updates. - In: Proceedings in applied mathematics and mechanics : PAMM.. - Weinheim [u.a.] : Wiley-VCH, ISSN 1617-7061, Bd. 17 (2017), 1, S. 857-858

https://doi.org/10.1002/pamm.201710396
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin;
Performance analysis of ESPRIT-type algorithms for co-array structures. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313207
Naskovska, Kristina; Lau, Stephan; Aboughazala, Amr; Haardt, Martin; Haueisen, Jens;
Joint MEG-EEG signal decomposition using the coupled SECSI framework: validation on a controlled experiment. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313193
Naskovska, Kristina; Haardt, Martin; Almeida, André L. F.;
Generalized tensor contraction with application to Khatri-Rao coded MIMO OFDM systems. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313190
Cheng, Yao; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin; Weiss, Amir; Yeredor, Arie;
Performance analysis of least-squares Khatri-Rao factorization. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313178
Zhang, Jianshu; Haardt, Martin;
Channel estimation for hybrid multi-carrier mmWave MIMO systems using three-dimensional unitary esprit in DFT beamspace. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313174
Valle de Lima, Daniel; Costa, João Paulo C. L.; Antreich, Felix; Kehrle Miranda, Ricardo; Del Galdo, Giovanni;
Time-delay estimation via CPD-GEVD applied to tensor-based GNSS arrays with errors. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313098
Kehrle Miranda, Ricardo; Costa, João Paulo C. L.; Del Galdo, Giovanni; Römer, Florian;
Broadband beamforming via frequency invariance transformation and PARAFAC decomposition. - In: 2017 IEEE 7th International Workshop on Computational Advances in Multi-Sensor Adaptive Processing (CAMSAP) : took place 10-13 December 2017 in Cura¸cao, Netherlands Antilles.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1251-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/CAMSAP.2017.8313096
Maranhão, João Paulo A.; Costa, João Paulo C. L.; Sousa, Rafael T.; Braga, Adoniran Judson de Barros; Del Galdo, Giovanni;
Antenna array based framework with multipath mitigation for signal emitter detection and localization. - In: 2017, 11th International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS) : Surfers Paradise, Australia, December 13-15, 2017 : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-2887-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/ICSPCS.2017.8270462
Slovák, Stanislav; Galajda, Pavol; Švecová, Mária; Pečovský, Martin; Kmec, Martin;
Ultra-wideband wireless sensors for robot vision in industrial environments. - In: 2017 Progress in Electromagnetics Research Symposium - Fall (PIERS - Fall) : PIERS 2017 Singapore : 19-22 November 2017, Singapore : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1211-8, (2017), S. 1697-1702

https://doi.org/10.1109/PIERS-FALL.2017.8293408
Pečovský, Martin; Sachs, Jürgen; Galajda, Pavol; Slovák, Stanislav; Kocur, Dušan;
Electrically short antenna with ground-coupling measurement for M-sequence ground penetrating radar. - In: 2017 Progress in Electromagnetics Research Symposium - Fall (PIERS - Fall) : PIERS 2017 Singapore : 19-22 November 2017, Singapore : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1211-8, (2017), S. 1404-1408

https://doi.org/10.1109/PIERS-FALL.2017.8293349
Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Xin, Yan; Müller, Robert; Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Measurements based interference analysis at millimeter wave frequencies in an indoor scenario naveed iqbal. - In: 2017 IEEE Globecom workshops (GC Wkshps) : proceedings : Singapore, 4-8 December 2017.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/GLOCOMW.2017.8269038
Warda, Ahmad; Petkovi´c, Bojana; Töpfer, Hannes;
Information content-based determination of optimal sensor number. - In: ICUMT 2017: faciliating the internet of skills : the 9th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops : ICUMT, November 6-8, 2017, Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3435-6, (2017), S. 261-266

https://doi.org/10.1109/ICUMT.2017.8255175
Sewalkar, Parag; Krug, Silvia; Seitz, Jochen;
Towards 802.11p-based vehicle-to-pedestrian communication for crash prevention systems. - In: ICUMT 2017: faciliating the internet of skills : the 9th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops : ICUMT, November 6-8, 2017, Munich, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3435-6, (2017), S. 404-409

https://doi.org/10.1109/ICUMT.2017.8255154
Götze, Marco; Peukert, Rolf; Hutschenreuther, Tino; Töpfer, Hannes;
An open platform for distributed urban noise monitoring. - In: 2017 25th Telecommunications Forum (TELFOR) : proceedings of papers : Belgrade, Serbia, November, 21-22, 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3073-0, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/TELFOR.2017.8249339
Senf, Frank; Nikoli´c, Bojana; Dimitrijevi´c, Bojan; Krug, Silvia; Hutschenreuther, Tino; Töpfer, Hannes;
Towards robust communication-based object monitoring under harsh propagation conditions. - In: 2017 25th Telecommunications Forum (TELFOR) : proceedings of papers : Belgrade, Serbia, November, 21-22, 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3073-0, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/TELFOR.2017.8249338
Ziolkowski, Marek; Schmidt, Reinhard; Petkovi´c, Bojana; Gorges, Stephan; Otterbach, Jan Marc; Weise, Konstantin; Brauer, Hartmut;
SCSM for calculation of motion-induced eddy currents in isotropic and anisotropic conductive objects$nMarek Ziolkowski, Reinhard Schmidt, Bojana Petkovi´c, Stephan Gorges, Jan-Marc Otterbach, Konstantin Weise (Member, IEEE), and Hartmut Brauer (Member, IEEE). - In: 21st Conference on Computation of Electromagnetic Fields (Compumag 2017). - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4638-8, (2017), S. 218-219

Schmidt, Reinhard; Otterbach, Jan Marc; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes;
Portable Lorentz force eddy current testing system with rotational motion. - In: 21st Conference on Computation of Electromagnetic Fields (Compumag 2017). - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4638-8, (2017), S. 152-153

Dölker, Eva-Maria; Schmidt, Reinhard; Weise, Konstantin; Petkovi´c, Bojana; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Comparison of two forward solution approaches in Lorentz force evaluation. - In: 21st Conference on Computation of Electromagnetic Fields (Compumag 2017). - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4638-8, (2017), S. 61-62

Silva Cortes, Victor; Liu, Lian; Stehr, Uwe; Fischer, Michael; Frank, Astrid; Chauhan, Vikrant; Hein, Matthias A.; Müller, Jens; Weigel, Robert; Fischer, Georg; Hagelauer, Amelie;
Design of a power amplifier module in a novel silicon-ceramic substrate for an LTE transmitter. - In: 2017 IEEE Asia Pacific Microwave Conference : November 13-16, 2017, Renaissance Kuala Lumpur Hotel : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-0640-7, (2017), S. 448-451

https://doi.org/10.1109/APMC.2017.8251477
Gorlow, Stanislaw; Costa, João Paulo C. L.; Haardt, Martin;
A root-CMA algorithm for multi-user separation. - In: 2nd Workshop on Communication Networks and Power Systems : proceedings : 16th and 17th November 2017, Brasília, Brazil.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-4675-5, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/WCNPS.2017.8252936
Hein, Matthias; Matthews, Sumy; Spira, Steffen; Müller, Jens; Drüe, Karl-Heinz; Gutzeit, Nam; Welker, Tilo;
Innovative ceramic based circuit platforms and technologies for telecommunication satellites :
Verbundprojekt: iKERSATEC : Innovative keramische Schaltungsplattformen für künftige Satellitentechnologien : Abschlussbericht : Laufzeit des Vorhabens: 01.04.2013-30.04.2017
Stand: 31.10.2017. - [Ilmenau] : [Technische Universität Ilmenau, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Institut für Mikro- und Nanotechnologien]. - 1 Online-Ressource (67 Seiten, 6,18 MB). - Förderkennzeichen BMWi 50YB1303. - Verbund-Nummer 01138125

https://doi.org/10.2314/GBV:1011070707
Krug, Silvia; Töpfer, Hannes; Hutschenreuther, Tino; Seitz, Jochen;
Towards robust communications of wireless sensor networks in vehicular environments: a case study. - In: Journal of Communications Software and Systems. - Split : Croatian Communications and Information Society (CCIS), ISSN 1846-6079, Bd. 13 (2017), 4, S. 157-164

Wireless Sensor Networks are popular solutions for various applications in order to reduce the efforts required by traditional cable-based systems. If the system in question is used to monitor and control physical processes, robust and reliable communication services have to be provided by the network. This is especially true for industrial or vehicular applications where the nodes are deployed in environments facing harsh propagation conditions. Usually, the effect of this on the system performance is studied on isolated layers of the OSI-reference model only. Therefore, we present results from a measurement campaign of vehicular environments that try to estimate the achievable robustness with respect to multiple OSI layers. Our results show that even if the link is rather poor, protocols on the upper layers are able to compensate this at the cost of additional delay.



http://dx.doi.org/10.24138/jcomss.v13i4.364
Röding, Matthias; Sommerkorn, Gerd; Häfner, Stephan; Ihlow, Alexander; Jovanoska, Snezhana; Thomä, Reiner;
ARC24 - a double-arch positioner for bistatic RCS measurements with four degrees of freedom. - In: 2017 14th European Radar Conference : 11-13 October 2017, Nuremburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-049-1, (2017), S. 425-428
- Im Titel ist "2" hochgestellt, "4" tiefgestellt

https://doi.org/10.23919/EURAD.2017.8249238
Pralon, Mariana; Hein, Matthias; Thomä, Reiner; Pralon, Leandro; Pompeo, Bruno; Beltrao, Gabriel; Del Galdo, Giovanni; Landmann, Markus;
Polarization optimization of compact antenna arrays for direction of arrival estimation. - In: 2017 14th European Radar Conference : 11-13 October 2017, Nuremburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-049-1, (2017), S. 485-488

https://doi.org/10.23919/EURAD.2017.8249253
Ziebold, Christian;
Entwurf einer Schaltung zur kontinuierlichen Überwachung von Kommunikations-Signalen. - Ilmenau. - 58 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Ziel dieser Arbeit ist es eine Messschaltung zur kontinuierlichen Überwachung von Kommunikationssignalen im Rahmen von \dq Predictive Maintenance\dq für Industrie 4.0 Anlagen zu entwickeln, um damit Rückschlüsse auf die vorliegende Kabelqualität des Kommunikationskabels ziehen zu können. Aufgrund der großen Verbreitung wurde im speziellen der Fast-Ethernet-Standard 100-Base-TX gewählt, um anhand seiner Signale eine Auswertung vorzunehmen. Hierzu wurden mehrere Konzepte erarbeitet, welche mittels Simulationen verifiziert und nach anschließender Auswahl einer Schaltung durch Messungen validiert. Bei den drei Konzepten handelt es sich um die Scheitelwertmessung, um die Präzisionsgleichrichtung und um die Differenzmessung. Die Scheitelwertmessung und die Präzisionsgleichrichtung zielen dabei auf den eingehenden Spannungspegel der übertragenen Signale ab und die Differenzmessung auf die Differenz der beiden komplementären Signale, welche bei Fast-Ethernet übertragen werden. Ziel ist es durch Veränderungen dieser Signale Rückschlüsse auf die Kabelqualität ziehen zu können, um Ausfällen des Kommunikationsflusses vorzubeugen. Nach erfolgreicher Verifizierung der Schaltungen durch Simulationen mit dem Simulationsprogramm LTSpice wurde durch Vergleichen der wichtigsten Parameter eine Schaltung ausgewählt und aufgebaut. Die anschließenden Messungen zeigten ein positives Verhalten in Bezug zu seiner Funktionalität und zur Validierung auf den 100-Base-TX-Standard. Sie zeigten jedoch auch Punkte zur Optimierung auf, welche noch vorgenommen werden müssen.



Ebert, Alexander; Schulz, Alexander; Müller, Jens; Stephan, Ralf; Kässer, Tobias; Konrath, Willibald; Hein, Matthias A.;
Non-blocking Ka-band switch matrix module in three-dimensional multilayer ceramic technology. - In: 2017 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems (COMCAS) : 13-15 Nov. 2017.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3169-0, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/COMCAS.2017.8244836
Loracher, Stefanie; Blau, Kurt; Stehr, Uwe; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Implementation of an electronically tuneable, transistor-based, passive, symmetric RF inductance. - In: 2017 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems (COMCAS) : 13-15 Nov. 2017.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3169-0, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/COMCAS.2017.8244832
Schäfer, Eric; Steinmetz, Christian; Zetik, Rudolf; König, Jonas; Dupleich, Diego; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
Interference mitigation in mm-wave backhaul networks with limited channel-state information. - In: 2017 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems (COMCAS) : 13-15 Nov. 2017.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3169-0, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/COMCAS.2017.8244804
Brauer, Hartmut; Gorges, Stephan; Ziolkowski, Marek;
Bewegungsinduzierte Wirbelstromprüfung von Verbundmaterialien. - In: ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. - [Berlin] : DGZfP, Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V., ISBN 978-3-940283-85-6, (2017), insges. 8 S.

Kirchhof, Jan; Krieg, Fabian; Römer, Florian; Ihlow, Alexander; Osman, Ahmad; Del Galdo, Giovanni;
3D-SAFT auf vorverarbeiteten Ultraschallsignalen - schneller messen bei verbesserter Auflösung. - In: ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. - [Berlin] : DGZfP, Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V., ISBN 978-3-940283-85-6, (2017), insges. 2 S.

Pralon, Mariana; Hein, Matthias; Thomä, Reiner; Pralon, Leandro; Pompeo, Bruno; Beltrao, Gabriel; Del Galdo, Giovanni; Landmann, Markus;
Polarization optimization of compact antenna arrays for direction of arrival estimation. - In: 2017 47th European Microwave Conference : 10-12 October 2017, Nuremburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-047-7, (2017), S. 1333-1336

https://doi.org/10.23919/EuMC.2017.8231098
Mathew, Sumy; Welker, Tilo; Gutzeit, Nam; Spira, Steffen; Stephan, Ralf; Müller, Jens; Hein, Matthias A.;
Modulation characteristics of a laser-diode hybrid-integrated into a ceramic multilayer module for radio-over-fiber applications. - In: 2017 47th European Microwave Conference : 10-12 October 2017, Nuremburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-047-7, (2017), S. 624-627

https://doi.org/10.23919/EuMC.2017.8230925
Röding, Matthias; Sommerkorn, Gerd; Häfner, Stephan; Ihlow, Alexander; Jovanoska, Snezhana; Thomä, Reiner;
ARC24 - a double-arch positioner for bistatic RCS measurements with four degrees of freedom. - In: 2017 47th European Microwave Conference : 10-12 October 2017, Nuremburg, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-047-7, (2017), S. 1273-1276
- Im Titel ist "2" hochgestellt, "4" tiefgestellt

https://doi.org/10.23919/EuMC.2017.8231083
Psiuk, Rafael; Müller, Alfred; Dräger, Tobias; Ibrahim, Ibrahim; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes; Heuberger, Albert;
Simultaneous 2D localization of multiple coils in an LF magnetic field using orthogonal codes. - In: IEEE SENSORS 2017 : October 29-November 1, 2017, Glasgow, Scotland, UK, Scottish Event Campus (SEC) : 2017 conference proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-1012-7, (2017), insges. 3 S.

https://doi.org/10.1109/ICSENS.2017.8234183
Krug, Silvia;
H3N - analysis toolbox for hybrid routing in heterogeneous, disruption-tolerant first responder ad hoc networks. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (ix, 165 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

- Im Titel ist "3" hochgestellt

Rettungskräfte müssen unter widrigen Bedingungen zuverlässig kommunizieren können, um in Rettungseinsätzen effizient arbeiten zu können und somit Leben zu retten. Idealerweise ist dazu ein selbstorganisiertes Ad-Hoc-Netz notwendig, weil die Kommunikationsinfrastruktur ggf. beschädigt oder überlastet sein kann. Um die geforderte Robustheit der Kommunikation auch in Szenarien mit größeren zu überbrückenden Entfernungen zu gewährleisten, werden zusätzlich Mechanismen benötigt, die eine Unterbrechungstoleranz ermöglichen. Verzögerungstolerante Netze (engl. Delay Tolerant Networks, kurz: DTN) stellen solche Mechanismen bereit, erfordern aber zusätzliche Verzögerungen, die für Rettungskommunikation nachteilig sind. Deshalb werden intelligente hybride Wegewahlverfahren benötigt, um die Verzögerung durch DTN-Mechanismen zu begrenzen. Außerdem sollten entsprechende Verfahren heterogene Netze unterstützen. Das ermöglicht zusätzlich eine effizientere Weiterleitung durch die Nutzung von Geräten mit unterschiedlichen Kommunikationstechnologien und damit auch Reichweiten. Um solche Systeme und die dafür benötigten Kommunikationsprotokolle zu entwickeln, werden verschiedene Analysewerkzeuge genutzt. Dazu gehören analytische Modelle, Simulationen und Experimente auf der Zielsystemhardware. Für jede Kategorie gibt es verschiedene Werkzeuge und Frameworks, die sich auf unterschiedliche Aspekte fokussieren. Dadurch unterstützen diese herkömmlichen Analysemethoden jedoch meistens nur einen der oben genannten Punkte, während die Untersuchung von hybriden und/oder heterogenen Ansätzen und Szenarien nicht ohne weiteres möglich ist. Im Falle von Rettungskräften kommt hinzu, dass die charakteristischen Merkmale hinsichtlich der Bewegung der Knoten und des erzeugten Datenverkehrs während eines Einsatzes ebenfalls nicht modelliert werden können. In dieser Arbeit werden deshalb verschiedene Erweiterungen zu existierenden Analysewerkzeugen sowie neue Werkzeuge zur Analyse und Modelle zur Nachbildung realistischer Rettungsmissionen untersucht und entwickelt. Ziel ist es, die Vorteile existierender Werkzeuge miteinander zu kombinieren, um ganzheitliche, realitätsnahe Untersuchungen von hybriden Protokollen für heterogene Netze zu ermöglichen. Die Kombination erfolgt in Form von gezielten Erweiterungen und der Entwicklung ergänzender komplementärer Werkzeuge unter Verwendung existierender Schnittstellen. Erste Ergebnisse unter Verwendung der entwickelten Werkzeuge zeigen Verbesserungspotentiale bei der Verwendung traditioneller Protokolle und erlauben die Bewertung zusätzlicher Maßnahmen, um die Kommunikation zu verbessern. Szenarien zur Kommunikation von Rettungskräften werden dabei als ein Beispiel verwendet, die Tools sind jedoch nicht auf die Analyse dieses Anwendungsfalls beschränkt. Über die reine Analyse verschiedener existierender Ansätze hinaus bildet die entwickelte Evaluationsumgebung eine Grundlage für die Entwicklung und Verifikation von neuartigen hybriden Protokollen für die entsprechenden Systeme.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000568
Kopacz, Thomas; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.; Heberling, Dirk;
Investigation of LTE user equipment transmit power control and comparison of uplink exposure between small and macro cell environment. - In: Joint Meeting of the Bioelectromagnetics Society and the European BioElectromagnetics Association (BioEM2017). - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4669-2, (2017), S. 44-50

Kopacz, Thomas; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.; Heberling, Dirk;
Measurement campaign for RF exposure in typical everyday scenarios. - In: Joint Meeting of the Bioelectromagnetics Society and the European BioElectromagnetics Association (BioEM2017). - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4669-2, (2017), S. 364-369

Val, Iñaki; Arriola, Aitor; Cruces, Cristina; Sommerkorn, Gerd; Schneider, Christian;
Channel characterization at 2.53 GHz for wireless sensor networks in railway environments. - In: 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring) : Sydney, Australia, 4-7 June 2017 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-5932-4, (2017), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/VTCSpring.2017.8108498
Bilal Amin, Muhammad; Zirwas, Wolfgang; Haardt, Martin;
HOSVD-based denoising for improved channel prediction of weak massive MIMO channels. - In: 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring) : Sydney, Australia, 4-7 June 2017 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-5932-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/VTCSpring.2017.8108241
Singh, Jasmeet; Asgharzadeh, Aidin; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Influence of car body modeling on the gain patterns of automotive antennas. - In: 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring) : Sydney, Australia, 4-7 June 2017 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-5932-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/VTCSpring.2017.8108214
Bekhtin, Yury S.; Zhelbakov, Igor N.; Bräunig, Sylvia; Lupachev, Alexey A.;
Non-thresholded wavelet-based filtering of noisy video sequences. - In: XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, (2017), S. 33

The suggested method avoids any thresholded wavelet-based processing of noisy video sequences. Instead, estimators of wavelet coefficients are calculated using criterion of maximum of a posteriori probability (MAP) for the Pearson's IV type and Generalized Gaussian distributions of the wavelet coefficients in subbands of fast wavelet transform.



Bumberger, Jan; Mai, Juliane; Schmidt, Felix; Lünenschloß, Peter; Wagner, Norman; Töpfer, Hannes;
Spatial retrieval of broadband dielectric spectra. - In: XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, (2017), S. 55

A broadband frequency domain forward model including dispersion, dielectric and electrical losses of the materials has been implemented. Tue spatially distributed retrieval of the broadband dielectric spectra was achieved with an inverse modeling scheme based on a shuffled complex evolution algorithm. Tue possibilities and limitations of the inverse parameter estimation were analyzed without any prior information about the constitutive material properties of the material.



Otterbach, Jan Marc; Schmidt, Reinhard; Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek; Töpfer, Hannes;
New sensor concept for defect detection based on motion induced eddy current testing. - In: XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, (2017), S. 42

Cichon, Daniel; Psiuk, Rafael; Schuster, J.; Töpfer, Hannes; Brauer, Hartmut;
Magneto-inductive indoor localization with distortion compensation. - In: XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, (2017), S. 41

Balabozov, Iosko; Brauer, Hartmut; Yatchev, Ivan; Hristov, Petar;
Obtaining resonance frequency and corresponding circuit parameters in an induction heating system. - In: XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, (2017), S. 37

Dölker, Eva-Maria; Gorges, Stephan; Otterbach, Jan Marc; Schmidt, Reinhard; Petkovi´c, Bojana; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Lorentz force evaluation with extended area approach. - In: XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, (2017), S. 36

Scharff, Peter; Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek
XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering : ISTET 2017, July 16-19, 2017, Ilmenau, Germany : book of abstracts. - Ilmenau (Thür.) : Technische Universität, 2017. - xxi, 79 Seiten. - Literaturangaben

Fernandes, Jason Candido;
Performance analysis for ESPRIT-based algorithms for constant modulus signals. - Ilmenau. - 80 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Mit dem Aufkommen der Array-basierten Signalverarbeitung hat sich die Strahlformung als leistungsfähiges Werkzeug zur Erhöhung der Datenraten, zur Vermeidung von Interferenzen und zur Beseitigung der negativen Auswirkungen des Kanals herausgestellt. Mit einer kalibrierten Anordnung kann das Konzept der Strahlformung auf die Schätzung der Ankunftsrichtung/direction of arrival (DoA) erweitert werden. Dies macht es möglich, räumliche Filter zu implementieren und eine viel höhere Genauigkeit der Schätzung in RADAR- und Kanaltonanwendungen zu erreichen. Die subraum-basierte Klasse von hochauflösenden Parameterschätzern besteht aus traditionellen Algorithmen wie MUSIC und ESPRIT. Obwohl diese Schätzer die Cramer-Rao-Bound erreichen können, gibt es eine Möglichkeit, die Schätzgenauigkeit durch Ausnutzen von Wissen über die Signalstruktur zu verbessern, in einem solchen Fall liegt die Konstant-Modulus-Struktur (CM) vor. Der resultierende CM-basierte Schätzer der Ankunftsrichtung (DoA) liefert eine viel höhere Schätzgenauigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Schätzern. Der in dieser Arbeit untersuchte Algorithmus ist der mit ESPRIT gekoppelte Algebraische Konstante Modulus (ACMA).Dieser zweistufige Ansatz führt zu einem genaueren Schätzer im Vergleich zu herkömmlichem ESPRIT. ACMA ist ein blinder Quellentrennungsalgorithmus, der in [vdVP96a] vorgeschlagen wurde.Es kann bei Modulationsschemata verwendet werden, die Codierungsverfahren verwenden, durch die die zu übertragende Information innerhalb der Phase des Trägers codiert wird. Diese Symbole liegen strikt auf einem konstanten Amplitudenkreis. Beispiele für diese Schemata sind FM, FSK, QPSK und BPSK. Der Algorithmus trennt die Quellen effektiv und liefert eine Schätzung des Signalteilraums, der der Ankunftsrichtung der auftreffenden Signale entspricht. Diese Schätzung wird unter Verwendung von ESPRIT weiterverarbeitet, wodurch DoA-Schätzungen mit höherer Schätzgenauigkeit gegenüber Standard-ESPRIT bereitgestellt werden. Die Konstant-Modulus- und ACMA-Algorithmen wurden in der Literatur untersucht, jedoch wegen der Fähigkeit Quellen zu separieren. Die Literatur liefert eine detaillierte Untersuchung der großen Stichprobenanalyse des Algorithmus [vdV01]. Es fehlt jedoch eine Leistungsanalyse mit kleiner Stichprobe. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Analyse endlicher Stichproben, die im effektiven SNR für einen ESPRIT-basierten Schätzer mit Eingaben von ACMA asymptotisch ist. Unsere Arbeit verwendet das bekannte Framework zur Leistungsanalyse endlicher Stichproben für subraum-basierte Schätzer. Dies wird erreicht, indem der gesamte ACMA-Algorithmus mit einer Schritt-für-Schritt-Analyse zerlegt wird. Die abgeleiteten Ergebnisse für den DoA-Schätzer sind in den Rauschrealisierungen explizit und im Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) asymptotisch, d.h. die Ergebnisse stimmen mit den empirischen Daten für Szenarien mit hohem SNR überein. Die Leistung des gemeinsamen Diagonalisierungsschrittes von ACMA unter Verwendung des aktuellen Standes der Technik bei der Leistungsanalyse von Algorithmen der gemeinsamen Eigenwertzerlegung (JEVD) [BCW+17] wird analysiert. Allerdings ist [BCW+17] so angepasst, dass es die Hermit-Kongruenz für diese Anwendung enthält. Schließlich sind die Ergebnisse mit der Leistung des ESPRIT-Algorithmus gekoppelt. In diesem Schritt werden die notwendigen Änderungen vorgenommen, um ESPRIT so anzupassen, dass es direkt mit den Winkelschätzungen arbeiten kann, ohne dass der EVD-Schritt erforderlich ist. Das Ergebnis liefert eine endliche Stichprobenanalyse eines in Genauigkeit verbesserten subraum-basierten Schätzers für CM-Signale.



Krieg, Fabian; Kirchhof, Jan; Römer, Florian; Ihlow, Alexander; Del Galdo, Giovanni; Osman, Ahmad;
Implementation issues of 3D SAFT in time and frequency domain for the fast inspection of heavy plates. - In: 2017 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) : 06-09 Sept. 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3383-0, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2017.8092833
Mösler, Moritz;
Aufbau und Untersuchung von Impedanzspektroskopiesonden für Flüssigkeiten und zugehöriger Anlagensteuerung für einen teilautomatisierten Messstand. - Ilmenau. - 96 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In vielen Bereichen der Landwirtschaft, der Lebensmittel- sowie chemischen Industrie besteht ein wachsender Bedarf an prozessanalytischen Systemen zur Erfassung der Zusammensetzung von Flüssigkeiten. Die eingesetzten Techniken sollen weitgehend automatisiert arbeitend, echtzeitfähig und kostengünstig zu betreiben sein. Messmethoden, welche elektromagnetische Wechselwirkungsmechanismen nutzen, sind hierfür besonders gut geeignet. Aus der Bestimmung verschiedener spezifischer Eigenschaften, wie Leitfähigkeiten oder Zeitkonstanten, können Rückschlüsse auf die stoffliche Zusammensetzung der Probe gezogen werden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einem Versuchsaufbau zur impedanzspektroskopischen Untersuchung von Flüssigkeiten. Dabei wird zuerst auf die Grundlagen der Impedanzspektroskopie, ihre Ziele und Methoden eingegangen. An einem kurzen Beispiel aus der Praxis werden typische Problemstellungen der Implementierung aufgezeigt. Anschließend werden zwei vom Autor entworfene Messzellen und die dahin führenden Überlegungen skizziert. Eine im Rahmen der Arbeit entwickelte Elektronik sowie ihre dazugehörige Software werden im darauf folgenden Kapitel dargestellt. Die Leistungsfähigkeit der entwickelten Sonden wird mittels durchgeführter Labormessungen aufgezeigt, die zu beachtenden Störeinflüsse werden benannt und analysiert. Zu guter Letzt wird eine kurze Zusammenfassung sowie ein Ausblick auf künftige Erweiterungen und empfohlene Vorgehensweisen gegeben.



Wilke, Patrick;
Einfache und schlaue Datensammlungs- und -übertragungseinheit für hydrometrische Pegelmessungen an Fließgewässern. - Ilmenau. - 136 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

In Folge der Arbeit wurde ein Daten-Logger (nach dem KISS-Entwicklungsprinzip) entwickelt, welcher die Datensammlung und deren Übertragung für hydrometrische Pegelmessungen an Fließgewässern erleichtern soll. Hierbei wird der Logger unter Nutzung von Python programmiert und eventuell entstehende Fehler erkannt, registriert und angezeigt.



Ling, Cen; Yin, Xuefeng; Wang, Haowen; Thomä, Reiner S.;
Experimental characterization and multipath cluster modeling for 13-17 GHz indoor propagation channels. - In: IEEE transactions on antennas and propagation : a publication of the IEEE Antennas and Propagation Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 0018-926X, Bd. 65 (2017), 12, S. 6549-6561

https://doi.org/10.1109/TAP.2017.2769133
Pralon, Mariana G.; Del Galdo, Giovanni; Landmann, Markus; Hein, Matthias A.; Thomä, Reiner S.;
Suitability of compact antenna arrays for direction-of-arrival estimation. - In: IEEE transactions on antennas and propagation : a publication of the IEEE Antennas and Propagation Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 0018-926X, Bd. 65 (2017), 12, S. 7244-7256

https://doi.org/10.1109/TAP.2017.2757968
Al-Rubaye, Atheer Dhiaa;
Vertical handover management with quality of service support. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 1 Online-Ressource (xv, 105 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Neue Anwendungen und Dienste steigern die Attraktivität der mobilen Nutzung des Internets und fordern die Beibehaltung der Konnektivität auch beim Wechsel zwischen heterogenen drahtlosen Zugangsnetzen, wobei viele Informationen unterschiedlicher Quellen berücksichtigt werden müssen. Auf Basis dieser Informationen müssen Handover-Entscheidungen getroffen werden, die ein Umschalten zwischen den drahtlosen Schnittstellen bewirken und die Identikation des mobilen Knotens aktualisieren. Die vorliegende Arbeit stellt ein Rahmenwerk für vertikalen Handover vor, das zudem eine Mobilitätsunterstützung beinhaltet. Es verwendet Algorithmen zur multikriteriellen Entscheidung, die eine breite Reihe von Parametern betrachtet, um so die Kommunikationsdienstgüte (Quality of Service, QoS) für Echtzeitanwendungen bereitzustellen. Darüber hinaus wurde eine Strategie für die stabile und weiche Umschaltung zwischen verschiedenen Schnittstellen des mobilen Geräts entwickelt und eine leichtgewichtige Signalisierung für die Adressauösung zur schnellen Wiederaufnahme der Datenübertragung vorgeschlagen. Die Dissertation beschreibt den schichtenübergreifenden Handover-Ansatz in drei Modulen, deren Konzept und Funktionalität detailliert diskutiert werden. Handover-Entscheidungen werden auf Grundlage von Benutzerpräferenzen, Netzwerkeigenschaften und Kontextinformationen des mobilen Endgeräts getroffen. Eine Verbindung wird nur dann auf eine neue Schnittstelle umgestellt, wenn diese mit dem neu gewählten Netzwerk in Verbindung steht und entsprechend konguriert ist. Für die Aktualisierung der Identität des mobilen Knotens wird der bekannte Mechanismus "Network Address Translation" (NAT) wesentlich erweitert, was als Dynamic index NAT (DiNAT) bezeichnet wird. Sowohl lokale als auch globale Mobilität wird durch eine hierarchische Bereitstellung von DiNAT-fähigen Knoten unterstützt, ohne dass hierzu ein Vorwissen oder die Kooperation der Nachbar-Netzwerke notwendig ist. Viele solcher Knoten können zur Lastverteilung installiert werden, da die Dissertation einen Auswahlmechanismus erarbeitete, um die Auswahl eines passenden Ankerknotens für jede Kommunikationssitzung auf einem mobilen Knoten zu ermöglichen. Die Simulationsumgebung OMNeT++ wurde verwendet, um die Durchführbarkeit des Ansatzes zu überprüfen und ihn mit einer weit verbreiteten Lösung für das Mobilitätsmanagement zu vergleichen.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000416
Gropp, Sebastian; Stegner, Johannes; Stehr, Uwe; Fischer, Michael; Müller, Jens; Hein, Matthias; Hoffmann, Martin;
Silicium-Keramik-Verbundsubstrat für einen HF-MEMS-Oszillator. - In: MikroSystemTechnik Kongress 2017 "MEMS, Mikroelektronik, Systeme". - Berlin : VDE Verlag GmbH, (2017), S. 704-707

Warda, Ahmad; Petkovi´c, Bojana; Töpfer, Hannes;
Indoor localization: novel RSSI approach based on analytical solution and two receivers. - In: Journal of sensors and sensor systems : JSSS.. - Göttingen : Copernicus Publ., ISSN 2194-878X, Bd. 6 (2017), 2, S. 375-380

https://doi.org/10.5194/jsss-6-375-2017
Warda, Ahmad; Petkovi´c, Bojana; Töpfer, Hannes;
Scanning method for indoor localization using the RSSI approach. - In: Journal of sensors and sensor systems : JSSS.. - Göttingen : Copernicus Publ., ISSN 2194-878X, Bd. 6 (2017), 1, S. 247-251

This paper presents a scanning method for indoor mobile robot localization using the received signal strength indicator (RSSI) approach. The method eliminates the main drawback of the conventional fingerprint, whose database construction is time-consuming and which needs to be rebuilt every time a change in indoor environment occurs. It directly compares the column vectors of a kernel matrix and signal strength vector using the Euclidean distance as a metric. The highest resolution available in localization using a fingerprint is restricted by a resolution of a set of measurements performed prior to localization. In contrast, resolution using the scanning method can be easily changed using a denser grid of potential sources. Although slightly slower than the trilateration method, the scanning method outperforms it in terms of accuracy, and yields a reconstruction error of only 0. 08 m averaged over 1600 considered source points in a room with dimensions 9.7 m × 4.7 m × 3 m. Its localization time of 0. 39 s makes this method suitable for real-time localization and tracking.



https://doi.org/10.5194/jsss-6-247-2017
Loh, Oliver;
Evaluation of LoRa(R) in specific scenarios. - Ilmenau. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

LoRa ist eine der kürzlich aufkommenden Technologien um das Internet der Dinge zu verbessern. Die Vision wird mit jedem Tag präsenter, da die kosten für die Technologie für einen immer größeren Personenkreis erschwinglich werden. Ein großer Teil dieser Anwendungen des Internet der Dinge bieten essentielle Sensor-Überwachung und sind als niedrig-energie Drahtlossensornetzwerke organisiert. Drahtlossensorennetzwerke gehören zu der Gruppe der low power wide area networks (LPWAN), und gewinnen zunehmend an Bedeutung als eine Alternative oder Erweiterung zu Cellular-IoT. Viele verschiedene Technologien, Ideen und Spezifikationen wetteifern sich als die beste verfügbare LPWAN Technologie zu etablieren. Auf diesem wachsenden Markt, ist LoRa, eine proprietäre Funkmodulations-Technik, eine dieser Technologien. Sie wird von LoRaWAN genutzt, einer offenen Datenübertragungsebene, welche eine Kommunikation in einer Stern-Topologie definiert. Diese Arbeit wird einen Einblick auf die LoRa Technologie nehmen, und ihre Nutzbarkeit in bestimmten Szenarien. Sie wird die Grenzen dieser Kommunikationstechnologie aufzeigen. Weiterhin wird diese Arbeit die Performance in einer Punkt-zu-Punkt Kommunikation darstellen.



Hager, Markus;
LINDA : Leistungsmanagement in Netzwerken mit Dienstgüteadaption - am Beispiel einer Ethernet-Middleware. - Ilmenau, 2017. - iii, 141 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Diese Arbeit präsentiert einen Lösungsvorschlag für die Realisierung von Dienstgüte in Ethernet-Netzwerken. Das zentrale Element hierfür ist ein Softwaresystem bestehend aus einer Middleware, welche die Kommunikation im Netzwerk gemäß den Vorgaben regelt. Dieser Ansatz wurde theoretisch konzipiert als auch praktisch programmiert. Die Implementierung der Lösung diente als Grundlage für die Leistungsbewertung des vorgestellten Ansatzes. Ergänzend zur Evaluierung des charakteristischen Verhaltens der Middleware unter verschiedenen Anforderungen werden auch Untersuchungen und Alternativen präsentiert, die aufzeigen, wie das System im Hinblick auf die Erfordernisse angepasst werden kann, die sich bei größeren Netzwerken ergeben. Der vorgestellt Lösungsansatz bietet eine Alternative zu bestehenden Dienstgüte-Funktionen, die mittels der Kommunikationsprotokolle und Ethernet-Hardware umgesetzt werden. Der Vorteil der Middleware liegt darin, dass diese unabhängig von den Funktionen des Netzwerks arbeitet, so dass keine besonderen Vorgaben an die Kommunikationsinfrastruktur gestellt werden müssen. Da die Realisierung der Dienstgüte rein durch die Software der Middleware umgesetzt wird, sind darüber hinaus alle Freiheitsgrade gegeben, um das Dienstgüte-Konzept frei an individuelle Bedürfnisse anzupassen.



Sorokin, Aleksandr;
Signalverarbeitung auf Clustern von Eingebetteten Systemen. - Ilmenau. - 35 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Das Ziel der Masterarbeit wurde teilweise erreicht. Laut den Zeitmessungen in Abschnitt 3.2 ist die Datenstromverarbeitung in einem lokalen Cluster im Prinzip möglich. Für das gewählte Beispiel werden aber dazu entweder mehr oder leistungsfähigere Knoten benötigt. Leichtere Aufgaben führen bei Parallelisierung zu großen Verlusten. Außerdem sollte der Systementwickler darauf achten, dass die verwendeten Programmen möglichst gut optimiert sind. Die Kosten von einem System, das den Anforderungen des gewählten Beispiels für die Datenstromverarbeitung gerecht wird, würde bei ähnlichen wie den gewählten Knoten, ähnlich dem eines Personalcomputers liegen. Damit ist die gefundene Lösung wirtschaftlich im Nachteil. Doch das Sortiment im Bereich der Eingebetteten System verändert sich sehr schnell. Damit kann es bald möglich werden, die Audiodatenströme mit einem Cluster von Eingebetteten Systemen zu verarbeiten. Die weitere Arbeiten müsste Parameterbereich der Aufgabe noch ausführlicher recherchieren, um optimale Werte zu finden.



Krug, Silvia; Schreiber, Axl; Rink, Michael;
Poster: Beyond static sending intervals for sensor node energy estimation. - In: MobiCom'17. - New York, NY : ACM, Association for Computing Machinery, (2017), S. 39-41

Krug, Silvia; Helbig, Max; Seitz, Jochen;
Poster: Utilization of additional nodes in hybrid DTN-MANET scenarios. - In: MobiCom'17. - New York, NY : ACM, Association for Computing Machinery, (2017), S. 35-37

Gradinetti, Christian; Kirchhof, Jan; Krieg, Fabian; Römer, Florian; Ihlow, Alexander; Del Galdo, Giovanni; Theado, Hendrik; Osman, Ahmad;
Implementation of sparse signal recovery on FPGA for ultrasonic NDT. - In: 2017 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) : 06-09 Sept. 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3383-0, (2017), insges. 1 S.

https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2017.8092308
Dietrich, Thomas; Krug, Silvia; Zimmermann, Armin;
A discrete event simulation and evaluation framework for multi UAV system maintenance processes. - In: 2017 IEEE International Symposium on Systems Engineering : ISSE 2017 : Vienna, Austria, October 11-13, 2017 : 2017 symposium proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3403-5, (2017), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/SysEng.2017.8088280
Xiao, Wei;
Kernel-power-density based lustering - performance validation and statistical analysis of clusters from measured data sets. - Ilmenau. - 44 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Untersuchung einer großen Anzahl von multiple-in multiple-out (MIMO) Funkkanalmessungen zeigt, dass Mehrwegekomponenten (MPCs) in Gruppen auftreten, die als Cluster bezeichnet werden. MPCs in einem Cluster sind sehr ähnlich wobei sie sich von MPCs in anderen Clustern unterscheiden. Die Ähnlichkeiten bzw. Unterschiede hängen stark mit den Eigenschaften der MPCs zusammen wie Laufzeit oder Einfallswinkel. Mittlerweile sind clusterbasierte Kanalmodelle weit verbreitet z.B. in standardisierten Modellen wie COST 2100, 3GPP Spatial Model (SCM) und WINNER. Daher ist die Untersuchung von Clusteralgorithmen ein wichtiges Thema für MIMO Kommunikation. Der K-means Algorithmus, der zu den partitionierenden Methoden gehört, ist einer der bekanntesten und am weitesten verbreiteten Clusteralgorithmen. Zu Beginn werden die MPCs initialen Clusterschwerpunkten zugewiesen. Anschließend wiederholt der Algorithmus den Schritt der Expectation-Maximization (EM) Methode um das optimale Clusterergebnis zu erreichen. Für den K-means Algorithmus gibt es mehrere Erweiterungen wie K-Power-means (KPM) und Fuzzy-c-means (FCM). K-means benötigt vor Beginn Informationen über die Anzahl der zu bestimmenden Cluster. Er kann keine nicht-konvexen Cluster erkennen und findet unter Umständen nur lokale Optima. Der Multiple Reference Detection of Maximum Separation in Space (MR-DMS) Algorithmus aus der Familie der hierarchischen Clusteralgorithmen kann einige Beschränkungen des K-means Algorithmus überwinden. MR-DMS scannt den Datenraum von verschiedenen Referenzpunkten aus und trennt die MPCs aus einem Cluster in verschiedene an der Position des größten Abstandes. MR-DMS benötigt keine vorherige Information über die Anzahl der Cluster und kann auch nicht-konvexe Cluster erkennen. Allerdings tendiert er dazu, in dünnbesetzten Datenräumen schlecht zu funktionieren. Diese Arbeit ist auf den dichte-basierten Clusteralgorithmus Kernel-Power-Density (KPD) fokussiert. Er berücksichtigt nur eine Anzahl (k) benachbarter MPCs um die Dichte zu berechnen, die so viele Informationen des lokalen Raumes wie möglich enthält. KPD führt eine relative Dicht ein, um den Abstand zwischen lokalen Räumen mit verschiedenen Dichtewerten zu verringern, was bedeutet, die möglichen Schwerpunkte mit geringerer Dichte werden nicht einfach verworfen. KPD benötigt keine vorherige Information über die Anzahl der Cluster. Als letzten Schritt des KPD Algorithmus können Cluster, die sehr dicht beieinander liegen, zusammengefasst werden (Merging). Diese Arbeit validiert die Leistung des Algorithmus und optimiert die Parameterauswahl. Die referenzierte Methode bestimmt k nur anhand der Anzahl der MPCs in einem Snapshot und setzt x konstant auf 0.8. Nach verschiedenen Simulationen des KPD mit Datensätzen, die sich in der Anzahl der Cluster (NCl) sowie der Anzahl der MPCs pro Cluster unterscheiden, wurde herausgefunden, dass eine Bestimmung von k anhand der Anzahl der MPCs pro Cluster akkuratere und stabilere Clusterergebnisse ermöglicht, als eine Bestimmung nach der Anzahl der MPCs pro Snapshot. Intuitiv ist klar, dass der Referenzschwellwert x nicht für verschiedene Datensätze und Szenarios gut funktionieren kann. Diese Arbeit schlägt vor, x aus den relativen Dichten einiger ausgewählter MPCs in der Nähe des Schwerpunktes zu berechnen, was sicherstellt, dass Cluster, die angemessen nah beieinander liegen, zusammengefasst werden. Im letzten Abschnitt der Ergebnisanalyse wird der KPD Algorithmus mit zwei anderen vielversprechenden Algorithmen an WINNER-Datensätzen verglichen mit verschiedenen NCl, Anzahlen an MPCs pro Cluster und Azimuth Spreads am Empfänger (ASA). Es zeigt sich, dass KPD mit der vorgeschlagenen Parameterbestimmung IS und MR-DMS in bestimmten Szenarios übertrifft.



Römer, Florian; Großmann, Marcus; Schön, Tobias; Gruber, Roland; Jung, Alexander; Oeckl, Steven; Del Galdo, Giovanni;
Differential SART for sub-Nyquist tomographic reconstruction in presence of misalignments. - In: EUSIPCO 2017 : 25th European Signal Processing Conference : 28 August-2 September 2017, Kos Island, Greece.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-0-9928626-7-1, (2017), S. 2354-2358

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2017.8081631
Naskovska, Kristina; Korobkov, Alexey Alexandrovich; Haardt, Martin; Haueisen, Jens;
Analysis of the photic driving effect via joint EEG and MEG data processing based on the coupled CP decomposition. - In: EUSIPCO 2017 : 25th European Signal Processing Conference : 28 August-2 September 2017, Kos Island, Greece.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-0-9928626-7-1, (2017), S. 1285-1289

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2017.8081415
Liu, Kefei; Römer, Florian; Costa, João Paulo C.L.; Xiong, Jie; Yan, Yi-Sheng; Wang, Wen-Qin; Del Galdo, Giovanni;
Tensor-based sparsity order estimation for big data applications. - In: EUSIPCO 2017 : 25th European Signal Processing Conference : 28 August-2 September 2017, Kos Island, Greece.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-0-9928626-7-1, (2017), S. 648-652

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2017.8081287
Zhang, Jianshu; Haardt, Martin;
Channel estimation and training design for hybrid multi-carrier mmWave massive MIMO systems: the beamspace ESPRIT approach. - In: EUSIPCO 2017 : 25th European Signal Processing Conference : 28 August-2 September 2017, Kos Island, Greece.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-0-9928626-7-1, (2017), S. 385-389

https://doi.org/10.23919/EUSIPCO.2017.8081234
Haardt, Martin; Cheng, Yao; Rottenberg, Fran¸cois; Louveaux, Jérôme; Kofidis, Eleftherios;
FBMC distributed and cooperative systems. - In: Orthogonal waveforms and filter banks for future communication systems. - London : Elsevier, Academic Press, (2017), S. 421-440

Caus, Màrius; Mestre, Xavier; Gregoratti, David; Pérez-Neira, Ana I.; Haardt, Martin; Cheng, Yao; Baltar, Leonardo Gomes;
MIMO-FBMC transceivers. - In: Orthogonal waveforms and filter banks for future communication systems. - London : Elsevier, Academic Press, (2017), S. 341-374

Helbig, Marko; Koch, Jan Hannes; Ley, Sebastian; Herrmann, Ralf; Kmec, Martin; Schilling, Kai; Sachs, Jürgen;
Development and test of a massive MIMO system for fast medical UWB imaging. - In: Proceedings of the 2017 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA) : ICEAA'17, 19th edition.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-4451-1, (2017), S. 1331-1334

https://doi.org/10.1109/ICEAA.2017.8065520
Asgharzadeh, Ahmad; Singh, Jasmeet; Hofmann, P.; Reichert, G.; Hein, Matthias A.;
Design approach towards automotive FM broadcast antennas based on characteristic modes. - In: 2017 IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC) : September 11-15, 2017, Verona, Italy.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-4454-2, (2017), S. 57-60

https://doi.org/10.1109/APWC.2017.8062240
Pralon, Maria; Hein, Matthias; Thomä, Reiner; Pralon, Leandro; Pompeo, Bruno; Beltrao, Gabriel; Del Galdo, Giovanni;
On the polarization effects of decoupling and matching networks on compact single-polarized antenna arrays for direction finding. - In: 2017 IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC) : September 11-15, 2017, Verona, Italy.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-4454-2, (2017), S. 256-259

https://doi.org/10.1109/APWC.2017.8062295
Schmidt, Reinhard; Otterbach, Jan Marc; Ziolkowki, Marek; Brauer, Hartmut;
Comparison of motion patterns for Lorentz force eddy current testing. - In: Electromagnetic nondestructive evaluation (XX). - Amsterdam : IOS Press, (2017), S. 157-164

Senf, Frank; Krug, Silvia; Hutschenreuther, Tino;
Using wireless sensor networks for object location and monitoring. - In: 16. GI/ITG KuVS Fachgespräch Sensornetze der GI/ITG Fachgruppe Kommunikation und Verteilte Systeme : proceedings : 07.-08. September 2017 in Hamburg.. - Hamburg : Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, ISBN 978-3-96305-001-5, (2017), S. 55-58

http://edoc.sub.uni-hamburg.de/haw/volltexte/2017/4102/
Krug, Silvia; Seitz, Jochen;
Challenges for sensor network based outdoor positioning in forests - a case study. - In: 16. GI/ITG KuVS Fachgespräch Sensornetze der GI/ITG Fachgruppe Kommunikation und Verteilte Systeme : proceedings : 07.-08. September 2017 in Hamburg.. - Hamburg : Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, ISBN 978-3-96305-001-5, (2017), S. 51-54

http://edoc.sub.uni-hamburg.de/haw/volltexte/2017/4102/
Attar, Mohammadhossein;
Investigation of superposition-based multiple access schemes for 5G. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In 5G-Systemen ist ein Anwendungsfall massive Machine-Type Communications (mMTC), wo eine große Anzahl von Geräten unterstützt werden muss. Die mMTC-Geräte sind von geringem Aufwand und geringer Komplexität mit begrenzter Energie. Sie haben oft sporadisch und kleine Pakete zu senden. Die Signalisierung Overhead ist niedrige. Aus diesem Grund sind die konkurrenzbasierte Vielfachzugriffsprotokolle attraktive Kandidaten. Allerdings können Kollisionen in den konkurrenzbasierten Zugriffsverfahren auftreten. Daher ist die Kombination von geeigneten Multiuser-Erkennungsstrategien in Verbindung mit Vielfachzugriffsverfahren notwendig. Superposition-basierte Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) wurden für 5G vorgeschlagen, um die Anforderungen von mMTC zu erfüllen. NOMA ist in der Lage, massive Konnektivität mit verbesserter spektraler Effizienz zu unterstützen. Es hat auch niedrige Übertragungslatenz und Signalisierungskosten. Diese Eigenschaften machen NOMA eine attraktive Lösung, um die Funktionalitäten des Internet of Things (IoT) in 5G zu unterstützen. NOMA-Systeme können in zwei Kategorien gruppiert werden: Power-Domain und Code-Domain Multiplexierung. Mehrere Techniken wurden von beiden Gruppen vorgeschlagen, die Untersuchungen benötigen. Diese Masterarbeit zielt auf einen Vergleich zwischen zwei Vielfachzugriffsverfahren, die auf Überlagerung basieren, wie z. B. Interleave-Division Multiple Access (IDMA) und Non-Orthogonal Coded Access (NOCA). Eine umfassende Vorschung wurde an verschiedenen Empfängertechniken durchgeführt, einschließlich linearer und nichtlinearer Signaldetektoren für NOCA. Die jeweilige Leistung beider Techniken in Bezug auf BER und entsprechende Empfängerkomplexität werden in multiuser-zenarien analysiert. Darüber hinaus wurden zwei Komplettsysteme basis auf 3GPP-Standards entwickelt und simuliert. Simulationsergebnisse zeigen, dass beide Techniken in der Lage sind, eine große Anzahl von Benutzern zu unterstützen. Die beiden Methoden können Überlastung ermöligen.



Groß, Philipp;
Design and prototyping of a 3-D positioner for ultrasonic non-destructive testing. - Ilmenau. - 130 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Im Bereich der Materialprüfung ist die zerstörungsfreie Messung durch Ultraschall eine etablierte Methode. Als bildgebendes Verfahren werden dazu viele A-Bilder per synthetischer Apertur aufgenommen, indem der Prüfkopf in einem definierten Abstand in Bahnen über die Oberfläche des Prüflings geführt wird. Die Ankopplung erfolgt dabei z.B. mit Wasser, wobei der Prüfling in einem Becken liegt. Diese Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und Aufbau eines 3-D Positionierers, welcher flexibel für Ultraschallmessungen mit synthetischer Apertur bis 300 × 300 mm einsetzbar ist. Ziel war eine Konstruktion, die auf beliebige Gefäße mit darin enthaltenen Prüflingen aufgesetzt werden kann. Um eine preisgünstige Lösung bei hoher Qualität zu gewährleisten, wurde eine Delta-Kinematik mit vielen Komponenten aus dem Consumer-/Makerbereich entwickelt und umgesetzt. Die Halterung für die Messsonde ist durch eine kardanische Lagerung kippbar, um sie senkrecht zur Prüflingoberfläche führen zu können. Der Werkzeugkopf ist derart gestaltet, dass damit flexibel weitere Aufgaben erfüllt werden können. So wurde im Rahmen dieser Arbeit auch ein 3D-Druckkopf entwickelt, mit dem sich der Positionierer leicht in einen hochwertigen 3D-Drucker mit einem Druckvolumen von D300 × 200 mm umkonfigurieren lässt. Durch Simulationen wird gezeigt, dass die mit Schrittmotoren von 400 Schritten pro Umdrehung und Schrittmotortreibern mit 128 Mikroschritten theoretisch erreichbare Positioniergenauigkeit in x, y und z Richtung bei dx = dy = 0.002 mm und dz = 0.0014 mm liegt. In der Realität kann eine Positioniergenauigkeit von etwa dx = dy = 0.1 mm und dz = 0.05 mm erwartet werden. Das Gerät wird mittels G-Codes über eine USB-Schnittstelle angesteuert. Dafür steht eine Vielzahl freier Softwaremodule (z.B. aus dem Bereich CNC-Maschinen oder 3-D Druck) zur Verfügung.



Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin;
Generalized least squares for ESPRIT-type direction of arrival estimation. - In: IEEE signal processing letters : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-2361, Bd. 24 (2017), 11, S. 1681-1685

https://doi.org/10.1109/LSP.2017.2751303
Stegner, Johannes; Stehr, Uwe; Tu, Cheng; Lee, Yoshua E.-Y.; Hein, Matthias;
Very-low phase noise RF-MEMS reference oscillator using AlN-on-Si resonators achieved by accurate co-simulation. - In: 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS) : 4-9 June 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-6360-4, (2017), S. 1303-1306

https://doi.org/10.1109/MWSYM.2017.8058850
Weiss, Amir; Yeredor, Arie; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin;
The extended "Sequentially Drilled" Joint Congruence transformation and its application in Gaussian independent vector analysis. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 65 (2017), 23, S. 6332-6344

https://doi.org/10.1109/TSP.2017.2750107
Wolf, Mike; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin;
PAM-transmission with optimal detection for dispersive optical channels with intensity modulation and direct detection. - In: ICTON 2017 - 19th International Conference on Transparent Optical Networks : 2-6 July 2017, Girona, Catalonia, Spain.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-0859-3, (2017), insges. 8 S.

https://doi.org/10.1109/ICTON.2017.8024787
Cheema, Sher Ali; Balda, Emilio Rafael; Wolf, Mike; Haardt, Martin;
Unique word DMT schemes for optical systems with intensity modulation and direct detection. - In: Journal of lightwave technology : LT ; JLT ; a joint IEEE-OSA publication.. - Washington, DC : OSA, ISSN 0733-8724, Bd. 35 (2017), 18, S. 3862-3869

https://doi.org/10.1109/JLT.2017.2718506
Mukherjee, Soumi;
Bi-static scattering of signals in urban traffic scenarios for passive radar applications. - Ilmenau. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In dieser Arbeit werden grundlegende Rückstreueigenschaften von Zielen in urbanen Verkehrsszenarios betrachtet, um Untersuchungen zu deren Detektierbarkeit mit einem bistatischen Passivradarsystem vorzubereiten. In einem solchen PCL-System (Passive Coherent Localisation) werden statt dedizierter Radarsender zur Beleuchtung Gelegenheitssender (transmitters-of-opportunity) benutzt. Unterschiedliche Mobilfunkstandards wie GSM, UMTS, LTE oder ITS-G5 können als potentielle Gelegenheitssender fungieren und werden aktuell auf ihre Anwendbarkeit in Intelligenten Transportsystemen geprüft. In diesem Zusammenhang wurde in der "Virtuellen Straße Simulations- und Testanlage" (VISTA) am Thüringer Innovationszentrums für Mobilität (ThIMo) eine Messkampagne durchgeführt. Dabei wurden Radarquerschnitte (RCS) von fünf unterschiedlichen Verkehrsobjekten in einer horizontal ebenen Anordnung im Frequenzbereich von 800 MHz bis 6 GHz untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Radarquerschnitt eines Objektes neben seiner physikalischen Größe und seiner Materialbeschaffenheit auch stark von der räumlichen Orientierung bezüglich des Radarsystems abhängt. In den Messungen wurde deutlich, dass über eine numerische Hintergrund-Subtraktion die Auswirkungen unerwünschter Nebenreflexionen vermindert werden konnten. Zusätzlich wurde Time-gating angewendet, um direktes Übersprechen zwischen den Antennen und verschiedene unerwünschte Signalechos zu unterdrücken. Eine Amplitudenkalibrierungen der Messungen wurde mittels eines bekannten Referenzobjektes durchgeführt. Der Messaufbau kann weiterentwickelt werden, um zukünftig komplexere Konzepte des bistatischen Passivradars zu untersuchen.



Hellweg, Bastian;
Charakterisierung dispersiver Sammelschienenblenden von Ausgangsmultiplexern im C-Band für die Anwendungen in der Satellitenkommunikation. - Ilmenau. - IV, 91 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Ausgangsmultiplexer in der Satellitenkommunikation bestehen für gewöhnlich aus einer Sammelschiene, welche mehrere Mikrowellen-Filter miteinander verbindet. Die herkömmliche Optimierung einer Sammelschiene und der zugehörigen Einzelfilter sieht einen iterativen Optimierungsprozess zwischen den Maßen der Sammelschiene und denen der ersten signifikanten Kopplungen der Einzelfilter mittels geeigneter FEM-Software (z.B. CST - Computer Simulation Technology) vor. Aufgrund der langen Rechenzeiten, ist die vollständige Optimierung mittels dieser Software in der Regel nur für kleine Multiplexer (zwei oder drei Kanäle) möglich und muss bei größeren Multiplexern in mehreren Schritten ausgeführt werden. Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es durch eine geeignete Beschreibung der wichtigsten Einflussfaktoren eine parametrische Optimierung eines kompletten Multiplexers im C-Band zu ermöglichen und somit die Rechenzeit drastisch zu reduzieren. Dazu ist es notwendig, die dispersiven Sammelschienenblenden von Ausgangsmultiplexern im C-Band für die Anwendungen in der Satellitenkommunikation zu charakterisieren und hinsichtlich ihrer Signifikanz für die Optimierung zu bewerten. Für diesen Zweck wird die Einkoppelstruktur eines dielektrischen Filters im C-Band untersucht und - mit dem Ziel der Minimierung des Einflusses auf die Sammelschiene und die anderen Filter der Sammelschiene - dimensioniert. Um für die Entwicklung einer parametrischen Beschreibung der Einkoppelstruktur nicht alle Kombinationsmöglichkeiten der verschiedenen Abmessungen simulieren zu müssen, wird das entsprechende 3D-Simulationsmodell der Einkoppelstruktur aufgetrennt, die Teilstrukturen einzeln simuliert und die Ergebnisse anschließend zusammengefügt. Validiert wird dieses durch einen Vergleich mit der Vollwellensimulation ohne Auftrennung. Letztendlich wird mithilfe der erstellten parametrischen Beschreibung ein Ausgangsmultiplexer mit 3 Kanälen parametrisch optimiert und die notwendigen Arbeitsschritte für die Konvertierung in ein Vollwellen-Modell besprochen.



Yeryomin, Yevgeniy; Seitz, Jochen;
Application-aware optimization approaches for multiple-criteria network selection in mobile heterogeneous networks. - In: 2017 2nd International Multidisciplinary Conference on Computer and Energy Science (SpliTech) : Split, Croatia, July 12-14, 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-953-290-071-2, (2017), insges. 8 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/8019252/
Minkhaerov, Linar;
Widely linear detection/noise interpolation for UW-OFDM. - Ilmenau. - 117 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Kürzlich eingeführtes einzigartiges Wort (UW)-Konzept für OFDM-Systeme oder mit anderen Worten, ein einzigartiges Wort-orthogonales Frequenzmultiplexverfahren (UW-OFDM) hat gezeigt, dass es bessere spektrale Eigenschaften und bessere Bitfehlerverhältnisse (BER) im Vergleich zum herkömmlichen zyklischen Präfix (CP) OFDM-Systeme. UW kann als deterministische Sequenz beschrieben werden, die in die OFDM-Pakete eingefügt wird. Somit führt die im Frequenzbereich eingefügte Redundanz eine Korrelation zwischen Subträgern ein, die mit geeigneten Erkennungsschemata ausgenutzt werden können. Eine weitere herausragende Technologie, die in den letzten Jahrzehnten verwendet wurde, ist MIMO, die für mehrfache Ausgabe mehrere Eingaben steht. Es wurde gezeigt, dass der Durchsatz, die Energie und die spektrale Effizienz durch die Verwendung mehrerer Antennen verbessert werden. Bisher wurden UW-OFDM-Systeme für SISO- und MIMO-Fälle untersucht. In dieser Arbeit werden wir die UW-basierten OFDM-Systeme untersuchen, die weitgehend lineare Transformationen einsetzen, die die Statistik der zweiten Ordnung von Signalen und derartige Eigenschaften von Signalen als Richtigkeit und Zirkularität berücksichtigen. Weitgehend lineare Schätzer sind auf dem Gebiet der statistischen Signalverarbeitung ganz neu. Vor- und Nachteile von streng linearen und weitgehend linearen Schätzern werden für unterschiedliche Anwendungen hervorgehoben. Die weitgehend linearen Nachweisschemata wurden für MIMO- und SISO OFDM-Systeme beschrieben. Die Simulation in der Matlab-Umgebung zeigte, dass weitgehend lineare Transformationen eine bessere MSE und BER am Ausgang ermöglichen. Allerdings ist der Kompromiss zunehmende Komplexität.



Gibalina, Zlata;
Application of mathematical methods for the analysis of optical reflectograms in distributed measurements. - Ilmenau. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Diese Arbeit widmet sich der Untersuchung mathematischer Methoden der Signalverarbeitung. Die mathematische Verarbeitung von Signalen unterschiedlicher Natur verspricht, eine billigere und genauere Art der Signalverarbeitung zu werden, da sie keine spezielle Ausrüstung erfordert, zusätzlich kann sie einige Messgeräte unter Berücksichtigung der Parameter des eingehenden Signals ersetzen. Wenn wir über ein Zeitsignal sprechen, dann ist der Hauptzweck der Verwendung mathematischer Methoden, um den Frequenzgang des Signals zu erhalten. Der Wunsch, die Spektralanalyse zu verbessern, die Frequenzauflösung zu erhöhen und die Fähigkeit der Methode, Lärm zu unterdrücken, motiviert die Entstehung verschiedener Methoden der Signalanalyse. Darüber hinaus sind neben dem Auftreten verschiedener Ansätze zur Signalanalyse (Zersetzung in exponentielle und periodische Komponenten, Analyse mittels SVD und andere) viele Modifikationen und Verbesserungen der Grundmethoden aufgetreten. In dieser Arbeit betrachten wir die von dem Professor der KRNTU Raul R. Nigmatullin vorgeschlagene Methode. Die Hauptidee des Verfahrens besteht darin, einen statistischen Satz von Daten zu verarbeiten, um die durchschnittliche Messung zu identifizieren, wodurch die grßten zufälligen Rauschabweichungen entfernt werden, wobei dann die verallgemeinerte Prony-Zerlegung für die Signalrekonstruktion angewendet wird. Die Zerlegung von Prony ist bekannt dafür, dass es möglich ist, einen Frequenzgang mit einer höheren Auflösungsleistung zu erhalten. Dies bedeutet, dass die Empfindlichkeit dieser Methode höher ist. Im Vergleich zu der traditionellen Methode der Signalanalyse - Fourier-Erweiterung, erfordert es jedoch mehr Rechenleistung. Als nächstes wurde ein Beispiel für die Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens zum Analysieren des Satzes von optischen Signaldaten betrachtet. Es wurde ein Experiment durchgeführt, um ein Array von Messdaten aus der optischen Faser zu erhalten, wenn es unter Verwendung eines OTDR erwärmt wurde. Die Aufgabe bestand darin, festzustellen, ob es möglich ist, die vorgeschlagene Methode zur Verarbeitung der empfangenen Reflektogramme zu verwenden. Das Endprodukt ist die erhaltene Montagefunktion nach dem mathematischen Verfahren.



Fadeev, Vladimir;
Design of cooperative communication system based on CubeSat satellites. - Ilmenau. - 75 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Heutzutage sind kleine Satelliten vielversprechende Werkzeuge für Raumfahrt und Kommunikation. Allerdings sind Größenbeschränkungen auch Grenzen für Stromverbrauch und Kapazität. Eine der Möglichkeiten zur Verbesserung des Durchsatzes ist die Verwendung geeigneter Modulations- und Codierungsschemata. Es wurde ein geeignetes Kanalmodell gewählt und Link-Budgets für die geeignete Wahl der Modulation und Codierung berechnet. Verschiedene Arten von Modulationsschemata wurden verglichen. Die Vorteile und Eigenschaften von p / 4-QPSK, OQPSK und GMSK in Verbindung mit verschiedenen Codierungsschemata wurden hinsichtlich Bitfehlerverhältnis und Spektralparameter berücksichtigt. Fähigkeiten von Faltungs- und Reed-Solomon-Codes wurden in der Anwendung auf Up-Link-Übertragung untersucht. Chancen von fortgeschrittener Kanalcodierungsschemata wie Turbo-Faltungscodes und LDPC-Codes wurden ebenfalls untersucht. Für präzise Vergleichsalgorithmen zur Punktion von Turbo-Codes wurden untersucht und umgesetzt. Theoretische Grundlagen von binären und nicht binären LDPC-Codes wurden für zukünftige Arbeiten erforscht. Es wurden verschiedene Systemmodelle für kooperative CubeSate-Systeme dargestellt und die Bit-Fehler-Verhältnis-Performance der Alamouti-Raumzeit-Codierung für verschiedene Fälle wurde geschätzt. Schließlich wurden die Fähigkeiten der Konjunktion von Kanalcodierungs- und Raumzeit-Codierungsschemata bei der Anwendung auf CubeSat-Satelliten berücksichtigt.



Khasanov, Almaz;
DOA estimation with cylindrical slotted wavequide antennas. - Ilmenau. - 88 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Entwicklung moderner Richtungsschätzverfahren in der Antennensignalverabeitung konzentriert sich maßgeblich auf die Auflösefähigkeit stark benachbarter Signal, den benötigten Rechenaufwand und die Robustheit gegen Rauschen. Allerdings werden die Signalmodelle in der Regel als ideal angenommen, was die praktische Umsetzung und Nutzung der Algorithmen stark einschränkt. Dabei können praktische Antenneneffekte wie die Kopplung der Antennenelemente und unterschiedliche Strahlcharakteristiken der Antennenelemente die Genauigkeit der Richtungschätzung erheblich beeinflussen. Die vorliegende Masterarbeit entwickelt Lösungen für diese Problemstellung speziell für eine zylindrische Hohlleiter-Gruppenschlitzantenne. Zunächst wird der Einfluss der Designparameter der Schlitzantenne auf die Kopplung und die Strahlcharakteristik der Antenne analysiert. Anschließend werden diese Parameter simulativ optimiert, um die auftretenden Effekte zu reduzieren. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Leistungsfähigkeit der Richtungsschätzalgorithmen MUSIC und ESPRIT, die für die Gruppenschlitzantenne implementiert wurden. Weiterhin werden auf der Signalverarbeitungsstufe verschiedene Methoden zur zusätzlichen Kompensation der Kopplungseffekte und Strahlcharakteristiken untersucht und neue Methoden vorgestellt. Die entwickelten Algorithmen erlauben es diese Störeffekte deutlich zu kompensieren und ermöglichen eine verbesserte Schätzgenauigkeit.



Cen, Wei; Hoppe, Ralph; Lu, Rongbo; Cai, Zhaoquan; Gu, Ning;
3D highly heterogeneous thermal model of pineal gland in-vitro study for electromagnetic exposure using finite volume method. - In: AIP Advances. - New York, NY : American Inst. of Physics, ISSN 2158-3226, Bd. 7 (2017), 8, S. 085222, insges. 9 S.

http://dx.doi.org/10.1063/1.4991464
Yeryomin, Yevgeniy; Debes, Maik; Seitz, Jochen;
Framework for a flexible comprehensive multiple-criteria network selection for mobile heterogeneous networks. - In: Journal of telecommunications system & management. - Los Angeles : OMICS International, ISSN 2167-0919, Bd. 6 (2017), 1, 153, insges. 11 S.

https://doi.org/10.4172/2167-0919.1000153
Zetik, Rudolf; Del Galdo, Giovanni;
UWB M-sequence based radar technology for localization of first responders. - In: 2017 18th International Radar Symposium (IRS) : 28-30 June 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-7369-9343-3, (2017), insges. 9 S.

https://doi.org/10.23919/IRS.2017.8008218
Jornitz, Michael;
Streu- und Reflexionsdämpfungsmessung an VISTA-Absorbern. - Ilmenau. - 90 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In vorliegender Masterarbeit wurde ein messtechnisches Konzept entwickelt, mit dem eine Spezifikation der in VISTA (Virtuelle Straße - Simulations- und Testanlage) verwendeten elektromagnetischen Absorber im Frequenzbereich von 1 GHz bis 6 GHz hinsichtlich ihrer Streu- und Reflexionseigenschaften möglich ist. Bei der Erarbeitung dieses Konzeptes hat sich herausgestellt, dass das ursprünglich angedachte Konzept einer automatisierten, drehtischgesteuerten Messung der zweidimensionalen Streu- und Reflexionsdämpfungseigenschaften auf Grund des hohen Übersprechens der beiden Messantennen nicht realisierbar war. Deswegen wurde ein bistatisches, vektorielles Messverfahren angewendet, das hinsichtlich Übersprechen und Raumreflexionen optimiert wurde. Mit diesem Messverfahren wurden vier verschiedene, in VISTA eingesetzte Absorbertypen bei vier bistatischen Winkeln (15&ring;, 30&ring;, 45&ring; und 60&ring;) vermessen. Erwartungsgemäß konnte nachgewiesen werden, dass mit größer werdender Abweichung vom Normaleinfall die Reflexionsdämpfung sinkt. Ebenso konnte gezeigt werden, dass die Absorber mit kleinere Bautiefe im unteren Frequenzbereich des zu untersuchenden Spektrums eine geringere Reflexionsdämpfung aufweisen als diejenigen mit größerer Bautiefe. Das Messverfahren ist in der Lage, Reflexionsdämpfungen von bis zu 45 dB nachzuweisen. Eine weitere Optimierung des eingesetzten Messverfahrens sollte auf Zeitbereichsmessverfahren unter Zuhilfenahme der Time-Gating Technik aufsetzen.



Arndt, Felix;
Compressed sensing architectures for multi-channel ultrasonic non-destructive testing. - Ilmenau. - 95 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Viele Industriezweige haben hohe Qualitätsansprüche an die verwendeten Materialien, was sich in den Anforderungen an die Untersuchungsverfahren dieser niederschlägt. Die Erkennung kleinster Fehler ist essentiell, wobei die Untersuchungsdauer, die Kosten und die Automatisierung der Prüfung an Bedeutung gewinnen. Die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) bietet die Möglichkeit, das Innere eines Werkstückes zu charakterisieren, ohne es zu permanent zu beeinflussen. Ein kostengünstiges und flexibles bildgebendes Verfahren ist die Ultraschallprüfung. Dabei werden Ultraschallpulse in den Prüfkörper eingebracht, welche an Fehlerstellen wie z.B. Rissen oder Lufteinschlüssen aufgrund von akustischen Impedanzunterschieden zur Ausbildung von Echos führen. Die Echoamplitude hängt von der vom Ultraschallwandler eingestrahlten Energiemenge ab. Große Wandlergruppen (Arrays) bieten die Möglichkeit, mehr Energie in den Prüfling einzubringen. Damit geht die Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und eine höhere Wahrscheinlichkeit bei der Erkennung kleinster Fehler einher. Zudem ermöglichen Arrays die Strahlfokussierung (beamforming) und die Strahlschwenkung (beam steering). Das Beamforming wird in kommerziellen Ultraschall-Prüfgeräten im digitalen Teil der Signalverarbeitung durchgeführt. Dafür werden schnelle, hochauflösende Analog-Digital-Wandler und eine leistungsfähige Signalverarbeitung benötigt, was zu steigender Hardwarekomplexität führt und die Leistungsfähigkeit der Verfahren einschränkt. Diese Restriktionen können durch Compressed Sensing umgangen werden. CS verfolgt die Idee direkt eine komprimierte Version von Signalen zu messen. Diese Masterarbeit untersucht die Anwendbarkeit von CS in mehrkanaligen Hardware-Architekturen für Ultraschallprüfung-ZfP. Aus Prinzipien und Umsetzungen von CS in der drahtlosen Kommunikation und RADAR wird eine Hardwarearchitektur abgeleitet. Es wird ein Framework in MATLAB implementiert. und Simulationen zur Verifizierung der Funktionsweise sowie zur Analyse der Performance des Konzeptes durchgeführt. Die Simulationen zeigen, dass drei implementierte Arten von Kompressionsmatrizen eine Datenreduktion um Faktor 20 mit nur vernachlässigbaren Einbußen der Rekonstruktionsqualität bei moderaten SNRs erreichen. Abschließend werden mögliche Verbesserungen und die zum Aufbau eines Prototypen notwendigen Schritte diskutiert.



Hein, Matthias; Stephan, Ralf; Blau, Kurt; Ibraheam, Maysam; Butt, Safwat Irteza;
Kompakte Satellitenempfangssysteme für robuste Navigationsanwendungen - KOSERNA : Schlussbericht der TU Ilmenau zum F&E-Verbundvorhaben : Laufzeit des Vorhabens 01.02.2014-31.01.2017. - [Ilmenau] : [Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik]. - 1 Online-Ressource (30 Seiten, 2,74 MB). - Förderkennzeichen BMWi 50 NA 1405. - Verbund-Nummer 01151193

https://edocs.tib.eu/files/e01fb17/897149688.pdf
Krug, Silvia; Seitz, Jochen;
A framework to calculate delay-optimal oracle solutions based on DTN contact graphs. - In: European Wireless 2017. - Berlin : VDE Verlag, ISBN 978-3-8007-4426-8, (2017), S. 179-184

Galibus, Tatiana; Vieira, Thiago P.; Freitas, Edison Pignaton; Albuquerque, Robson de Oliveira; Costa, João Paulo C. L.; Sousa, Rafael T.; Krasnoproshin, Viktor; Zaleski, Anton; Vissia, H. E. R. M.; del Galdo, Giovanni;
Offline mode for corporate mobile client security architecture. - In: Mobile networks and applications : the journal of special issues on mobility of systems, users, data and computing.. - New York, NY : ACM, ISSN 1572-8153, Bd. 22 (2017), 4, S. 743-759

https://doi.org/10.1007/s11036-017-0839-4
Arévalo, Leonel; Lamare, Rodrigo C.; Haardt, Martin; Sampaio-Neto, Raimundo;
Decoupled signal detection for the uplink of massive MIMO in 5G heterogeneous networks. - In: EURASIP journal on wireless communications and networking : EURASIP JWCN.. - Heidelberg : Springer, ISSN 1687-1499, (2017), 131, insges. 15 S.

https://doi.org/10.1186/s13638-017-0916-1
Bollig, Andreas; Lavrenko, Anastasia; Arts, Martijn Franciscus; Mathar, Rudolf;
Compressive cyclostationary spectrum sensing with a constant false alarm rate. - In: EURASIP journal on wireless communications and networking : EURASIP JWCN.. - Heidelberg : Springer, ISSN 1687-1499, (2017), 135, insges. 13 S.

https://doi.org/10.1186/s13638-017-0920-5
Jaeckel, Stephan;
Quasi-deterministic channel modeling and experimental validation in cooperative and massive MIMO deployment topologies. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (XXII, 151 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Das enorme Wachstum des mobilen Datenaufkommens wird zu substantiellen Veränderungen in mobilen Netzwerken führen. Neue drahtlose Funksysteme müssen alle verfügbaren Freiheitsgrade des Übertragungskanals ausnutzen um die Kapazität zu maximieren. Dies beinhaltet die Nutzung größerer Bandbreiten, getrennter Übertragungskanäle, Antennenarrays, Polarisation und Kooperation zwischen Basisstationen. Dafür benötigt die Funkindustrie Kanalmodelle, welche das wirkliche Verhalten des Übertragungskanals in all diesen Fällen abbilden. Viele aktuelle Kanalmodelle unterstützen jedoch nur einen Teil der benötigten Funktionalität und wurden nicht ausreichend durch Messungen in relevanten Ausbreitungsszenarien validiert. Es ist somit unklar, ob die Kapazitätsvorhersagen, welche mit diesen Modellen gemacht werden, realistisch sind. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuen Kanalmodell eingeführt, welches korrekte Ergebnisse für zwei wichtige Anwendungsfälle erzeugt: Massive MIMO und Joint-Transmission (JT) Coordinated Multi-Point (CoMP). Dafür wurde das häufig verwendete WINNER Kanalmodell um neue Funktionen erweitert. Dazu zählen 3-D Ausbreitungseffekte, sphärische Wellenausbreitung, räumliche Konsistenz, die zeitliche Entwicklung von Kanälen sowie ein neues Modell für die Polarisation. Das neue Kanalmodell wurde unter dem Akronym "QuaDRiGa" (Quasi Deterministic Radio Channel Generator, dt.: quasideterministischer Funkkanalgenerator) eingeführt. Um das Modell zu validieren wurden Messungen in Dresden und Berlin durchgeführt. Die Messdaten wurden zunächst verwendet um die Modellparameter abzuleiten. Danach wurden die Messkampagnen im Modell nachgestellt um die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse nachzuweisen. Essentielle Leistungsindikatoren wie z.B. der Pfadverlust, die Laufzeitstreuung, die Winkelstreuung, der Geometriefaktor, die MIMO Kapazität und die Dirty-Paper-Coding Kapazität wurden für beide Datensätze berechnet. Diese wurden dann miteinander sowie mit Ergebnissen aus dem Rayleigh i.i.d. Modell und dem 3GPP-3D Kanalmodell verglichen. Für die Messungen in Dresden erzeugt das neue Modell nahezu identische Ergebnisse wenn die nachsimulierten Kanäle anstatt der Messdaten für die Bestimmung der Modellparameter verwendet werden. Solch ein direkter Vergleich war bisher nicht möglich, da die vorherigen Modelle keine ausreichend langen Kanalsequenzen erzeugen können. Die Kapazitätsvorhersagen des neuen Modells sind zu über 90% korrekt. Im Vergleich dazu konnte das 3GPP-3D Model nur etwa 80% Genauigkeit aufweisen. Diese Vorhersagen konnten auch für das Messszenario in Berlin gemacht werden, wo mehrere Basisstationen zeitgleich vermessen wurden. Dadurch konnten die gegenseitigen Störungen mit in die Bewertung eingeschlossen werden. Die Ergebnisse bestätigen die generelle Annahme, dass es möglich ist den Ausbreitungskanal sequenziell für einzelne Basisstationen zu vermessen und danach Kapazitätsvorhersagen für ganze Netzwerke mit der Hilfe von Modellen zu machen. Das neue Modell erzeugt Kanalkoeffizienten welche ähnliche Eigenschaften wie Messdaten haben. Somit können neue Algorithmen in Funksystemen schneller bewertet werden, da es nun möglich ist realistische Ergebnisse in einem frühen Entwicklungsstadium zu erhalten.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000330
Gernandt, Hannes; Krauße, Dominik; Sommer, Ralf; Trunk, Carsten;
A new method for network redesign via rank one updates. - Ilmenau : Technische Universität, Institut für Mathematik, 2017. - 1 Online-Ressource (5 Seiten). . - (Preprint. - M17,08)

We present a method to place the eigenvalues of an electrical network towards a prescribed set of complex numbers by inserting an additional capacitance into the network. We use recent results on rank one perturbations of regular matrix pencils and provide an upper bound on the approximation error of the eigenvalues in the chordal distance.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032770
Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Schneider, Christian; Dupleich, Diego; Müller, Robert; Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
Stochastic/deterministic behavior of cross polarization discrimination in mmWave channels. - In: 2017 IEEE International Conference on Communications (ICC) : 2017 IEEE International Conference on Communications (ICC) took place 21-25 May 2017 in Paris, France.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-8999-0, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/ICC.2017.7996409
Nowak, Jacek; Krauße, Dominik; Mona, Mahmoud; Sommer, Ralf; Stegner, Johannes;
Design of a LTE-receiver using a design methodology for multiphysical RF systems. - In: SMACD 2017 : 14th International Conference on Synthesis, Modeling, Analysis and Simulation Methods and Applications to Circuit Design : 12th-15th June 2017, Giardini Naxos, Taormina, Italy.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-5052-9, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/SMACD.2017.7981626
Artiga, Xavier; Ángel Vázquez, Miguel; Pérez-Neira, Ana; Tsinos, Christos; Lagunas, Eva; Chatzinotas, Symeon; Ramireddy, Venkatesh; Steinmetz, Christian; Zetik, Rudolf; Ntougias, Konstantinos; Ntaikos, Dimitrios; Papadias, Constantinos B.;
Spectrum sharing in hybrid terrestrial-satellite backhaul networks in the Ka band. - In: 5G - European roadmap, global impact : EuCNC - European Conference on Networks and Communications : 12-15 June 2017, Oulu, Finland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5386-3873-6, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/EuCNC.2017.7980751
Bikmukhamedov, Radion; Nadeev, Adel; Yeryomin, Yevgeniy; Seitz, Jochen;
Simulating multi-criteria handover algorithms in OMNeT++. - In: 2017 International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON : proceedings : Kazakhstan, Astana, June 29-30, 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-1081-3, (2017), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/SIBCON.2017.7998466
Andrich, Carsten; Ihlow, Alexander; Kotterman, Wim; Beuster, Niklas; Del Galdo, Giovanni;
Using software defined radios for baseband phase measurement and frequency standard calibration. - In: I2MTC - 2017 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference : May 22-25, 2017, Politecnico di Torino, Torino, Italy : 2017 proceedings papers.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-3596-0, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/I2MTC.2017.7969657
Beuster, Niklas; Raschke, Florian; Ihlow, Alexander; Andrich, Carsten; Del Galdo, Giovanni;
Attaining low uncertainties in measurements with RF signal generators and analyzers. - In: I2MTC - 2017 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference : May 22-25, 2017, Politecnico di Torino, Torino, Italy : 2017 proceedings papers.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-3596-0, (2017), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/I2MTC.2017.7969907
Gaysin, Artur; Fadeev, Vladimir; Hennhöfer, Marko;
Survey of modulation and coding schemes for application in CubeSat systems. - In: 2017 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SINKHROINFO) : 03 Jul-04 Jul 2017 : Kazan National Research Technical University named after A. N. Tupolev, Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1786-1, (2017), insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/SINKHROINFO.2017.7997514
Kristem, Vinod; Sangodoyin, Seun; Bas, C. Umit; Käske, Martin; Lee, Juho; Schneider, Christian; Sommerkorn, Gerd; Zhang, Charlie; Thomä, Reiner; Molisch, Andreas F.;
3D MIMO outdoor-to-indoor propagation channel measurement. - In: IEEE transactions on wireless communications. - New York, NY : IEEE, Bd. 16 (2017), 7, S. 4600-4613

https://doi.org/10.1109/TWC.2017.2700391
Laqua, Daniel; Blau, Kurt; Naß, Michael;
Wireless equipment localization for medical environments. - In: 2017 First IEEE MTT-S International Microwave Bio Conference (IMBioC) : 15-17 May, 2017, Gothenburg, Sweden.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1713-7, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/IMBIOC.2017.7965777
Ley, Sebastian; Helbig, Marko; Sachs, Jürgen; Faenger, Bernd; Hilger, Ingrid;
Investigations of signal reproducibility and influences of vital signs for microwave breast cancer imaging: an initial volunteer trial. - In: 2017 First IEEE MTT-S International Microwave Bio Conference (IMBioC) : 15-17 May, 2017, Gothenburg, Sweden.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1713-7, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/IMBIOC.2017.7965799
Yu, Zemin;
Development of a Matlab graphical user interface for a system level simulator of cellular networks. - Ilmenau. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

System Level Simulation ist für die Bewertung der Leistungsfähigkeit zukünftiger zellularer Netzwerke und insbesondere der fortschrittlichen physikalischen Schichtkonzepte wie der Multi-Antennentechnik unerlässlich. Da viele neue Technologien als neue Funktionen zukünftiger zellularer Netzwerke ausgewählt wurden, nimmt die Anzahl der Parameter, die in einer Simulation auf Systemebene berücksichtigt werden müssen, deutlich zu. Daher ist es bevorzugt, eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) zu haben, die eine Punkt-und-Klick-Steuerung der System Level Simulation bereitstellen kann und auf die Informationen, die der Benutzer mit der Tastatur tippt oder mit der Maus klickt antworten kann. Auf diese Weise wird nicht nur die Interaktion zwischen dem Benutzer und der System Level Simulation deutlich gesteigert, sondern auch die Effizienz bei der korrekten Konzentration einer System Level Simulation kann deutlich verbessert werden. MATLAB wurde weithin als praktisches Werkzeug für das wissenschaftliche Rechnen eingesetzt. Es ist auch die bevorzugte Sprache für die Auswertung von Algorithmen im Bereich der drahtlosen Kommunikation. Daher ist es natürlich, die MATLAB GUI-Entwicklungsumgebung (GUIDE) zu verwenden, um die GUI zu entwickeln. In dieser Arbeit haben wir eine GUI für eine System Level Simulation von zellularen Netzwerken mit MATLAB GUIDE entwickelt. Die vorgeschlagene Snapshot-basierte System Level Simulation eignet sich gut für die Zusammenarbeit mit dem 3GPP 3D-Kanalmodell. Die Komponenten der GUI werden durch die Verwendung von gut definierten Vorlagen aus der Komponente Layout Editor des GUIDE implementiert. Die Funktionalität jeder Komponente wird durch Programmierung ihrer Callback-Funktion realisiert. Wir finden, dass die MATLAB GUIDE eine einfache und effiziente Möglichkeit für den Aufbau einer GUI bietet. Allerdings liefern alle Komponenten in der GUI spezifische Datenstrukturen. Wenn eine komplexe Funktionalität und Änderung der Daten realisiert werden soll, ist es kompliziert und ineffizient, um es mit MATLAB GUIDE zu erreichen. Numerische Simulationen zeigen, dass die entwickelte GUI und die entsprechende System Level Simulation gut funktionieren und erwartete Simulationsergebnisse liefern.



Sachs, Jürgen; Ley, Sebastian; Helbig, Marko; Faenger, Bernd; Hilger, Ingrid;
Differential microwave imaging in medicine based on ultra-wideband pseudo-noise MIMO-radar. - In: 2017 First IEEE MTT-S International Microwave Bio Conference (IMBioC) : 15-17 May, 2017, Gothenburg, Sweden.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-1713-7, (2017), insges. 4 S.

https://doi.org/10.1109/IMBIOC.2017.7965770
Milanezi, Jayme; Ferreira, Ronaldo Sebastião; Costa, João Paulo C. L.; Del Galdo, Giovanni; Kehrle Miranda, Ricardo; Felber, Wolfgang; Freitas, Edison P.;
Radiofrequency energy harvesting system based on a rectenna array in urban environments. - In: International Conference on Signals and Systems : ICSIGSys, May 16-18, 2017, Grand Inna Sanur Hotel, Bali, Indonesia.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-6748-0, (2017), S. 151-157

https://doi.org/10.1109/ICSIGSYS.2017.7967031
Pfleiderer, Richard;
Untersuchung von Breitbandmischern im 100MHz-10GHz Bereich in Hinblick auf Funktionsweise und Aufbau. - Ilmenau. - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Mischer sind ein wichtiger Bestandteil zur Übertragung von Informationen im Hochfrequenzbereich. Sie sind vor allem in Empfänger- und Sendeschaltungen zu finden. Dort werden entweder hochfrequente Signale in niederfrequente zur Informationsauswertung oder niederfrequente Signale in hochfrequente zur Übertragung umgewandelt. Je nach Anwendungsgebiet und Einsatzort unterscheiden sich die Mischer in ihrem Aufbau stark. Diese Arbeit beschäftigt sich mit diesen Unterschieden und vergleicht Mischertopologien anhand der Parameter Conversion Gain/Loss, Linearität, Rauschen, Energieverbrauch und Größe der Schaltung untereinander.



Brochloß-Gerner, Ramona;
Untersuchung der Radiated Two Stage Methode in Hinsicht ihrer Genauigkeit und der Fähigkeit realistische Ausbreitungsbedingungen zu emulieren. - Ilmenau. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Immer mehr Fahrzeuge werden mit LTE-Kommunikationsmodulen ausgestattet, um die Nutzung von Multimediadiensten während der Fahrt zu ermöglichen. In dieser Arbeit wird die Radiated Two Stage Methode zur Bewertung der Leistungsfähigkeit dieser Module angewendet. In dem am Laborgebäude FORTE des Fraunhofer IIS in Ilmenau vorhandenen Testbed werden im Rahmen dieser Methode realistische Ausbreitungsbedingungen emuliert. Dazu wird mithilfe eines hochgenauen Messsystems ein Kalibrierverfahren für die Radiated Two Stage Methode im Up- und Downlink entwickelt. Die so erreichte Kalibrierstabilität wird auf den Einfluss von Temperaturänderungen und Bewegungen während der Messung untersucht. Ein vorher im Freifeld gemessener Funkkanal wird in die Messumgebung implementiert. Die damit im Labor durchgeführten LTE-Messungen werden mit den Messungen im Freifeld verglichen.



Altaf, Muhammad;
Channel estimation and interference cancellation for LTE downlink using Wiener and Kalman Filtering. - Ilmenau. - 103 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Nachfrage nach Sprach- und Datendiensten hat zu einem exponentiellen Wachstum bei Kommunikationsnetzen und den zugehörigen Technologien geführt. LTE ist aktuell der am weitesten verbreitete zellulare Kommunikationsstandard welcher beträchtliche Gewinne bei der spektralen Effizienz im Vergleich zu älteren Standards ermöglicht. Um das Versprechen von LTE einzulösen, ist es nötig fortschrittliche Empfänger zu entwickeln. Das Sendesignal der eNodeB erfährt Dämpfung, Mehrwegeausbreitung und Dopplerverbreiterung bedingt durch die natürliche Veränderung des Mobilfunkkanals. Des Weiteren wird das Empfangssignal auch von Signalen aus Nachbarzellen gestört. Deswegen sind effiziente Kanalschätzalgorithmen nötig um die übertragenen Daten in der UE präzise zu demodulieren. Das Ziel diese Arbeit ist die Implementierung und Analyse von Kanalschätzung basierend auf Wiener- and Kalmanfiltern im Downlink von LTE. 2D Wiener und 2 x 1D Wiener Filterverfahren werden für Kanalschätzung in rauschlimitierten Szenarien behandelt. Ein neues Verfahren wird vorgeschlagen, bei dem Kalman Filterung in Zeitrichtung mit Wiener Filterung in Frequenzrichtung für Kanalschätzung kombiniert wird. Der mittlere quadratische Fehler (MSE), die Blockfehlerrate (BLER) und der Durchsatz des vorgeschlagenen Verfahrens werden mit Verfahren basierend auf 2 x 1D Wiener Filterung für unterschiedliche Schwundkanäle verglichen. Es wird gezeigt, dass sich der mittlere quadratische Fehler für niedrige Dopplerfrequenz und niedriges Signal-zu-Rausch-Leistungsverhältnis verbessert. Des Weiteren wir ein Durchsatzgewinn von fünf bis zehn Prozent erreicht wenn das vorgeschlagene Verfahren verwendet wird. Kanalschätzung für den LTE Downlink wird im Fall von Interferenz, bei der die Pilotsymbole der Serving Cell von den Pilotsymbolen der Interferenzzelle gestört werden, untersucht. Der Effekt dieser Interferenz wird durch zwei Kalman Filter basierte Ansätze abgeschwächt. Die beiden Verfahren werden mit State Augmentation und Measurement Differencing bezeichnet. Ein neues Verfahren wird vorgeschlagen, bei dem Kalman und Wiener Filter jeweils in Zeit- und Frequenzrichtung verwendet werden um den Effekt der Interferenz zu minimieren und gleichzeitig das Spektrum der Kanalimpulsantwort zu schätzen. Die Simulationsergebnisse zeigen die Überlegenheit der vorgeschlagenen Methode. Der Kanalschätzfehler der vorgeschlagenen Methode wird mit einem 2 x 1D Wiener Filter Ansatz verglichen.



Vogel, Martin;
M-Sequenz Netzwerkanalysator für den Zeit- und Frequenzbereich. - Ilmenau. - 90 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Im Hochfrequenzbereich werden Messobjekte üblicherweise mit einem Netzwerkanalysator charakterisiert. Die ermittelten S-Parameter vermögen durch die sequentielle Messung schnell variierende Messobjekte nicht ausreichend zeitlich aufgelöst zu charakterisieren. Eine breitbandige Messung ermöglicht es, vergleichbare Messungen schneller durchzuführen. Die M-Sequenzgeräte des Fachgebiets Elektronische Messtechnik der Technischen Universität Ilmenau können durch ihre hohe Signal- und Zeitbasisstabilität zeitvariante Messobjekte effektiv untersuchen. Eine Kalibrierung ist dabei zwingend notwendig. Diese M-Sequenzgeräte erfordern zur Messung von S-Parametern zusätzliche Komponenten. Kalibrierung und aktiver Messport müssen manuell durchgeführt bzw. geändert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Mess- und Kalibriereinheit entworfen, implementiert und getestet, die alle benötigten Komponenten für eine 2-Tor-Messung von S-Parametern, eine Kalibriervorrichtung für beide Ports, eine Temperaturerfassung, sowie eine Ansteuerungsplatine integriert. Die Messung der S-Parameter erfolgt mit zwei Messstellen. Ein gesamtheitliches Softwaresystem wurde zur Gerätesteuerung, Datenverarbeitung und Visualisierung in Matlab implementiert. Beim Entwurf wurde besonders auf die Wiederverwendbarkeit des Quellcodes durch Klassen und einfache Benutzerinteraktion geachtet. Ressourcenoptimierte Funktionen erlauben die Auswertung zeitlich schnell variierender Messobjekte. Ein hierarchisches Steuerkonzept wurde genutzt, welches Zuständigkeiten in der Software klar voneinander abgrenzt. Eine ausführliche Analyse der Mess- und Kalibriercharakteristika schließt die Arbeit ab. Durch die verwendeten Koppler wurde der Messbereich auf ca. 0,3 bis 3 GHz beschränkt. Nach einer Warmlaufzeit liegt hier eine geringe Drift der Messergebnisse vor, sodass auch Langzeitmessungen möglich sind. In Beispielmessungen im Zeit- und Frequenzbereich wurde die Leistungsfähigkeit des Messsystems demonstriert. Die Netzwerkanalyse mit breitbandigen M-Sequenzen ist zwar konstruktionsbedingten Einschränkungen unterworfen, ermöglicht jedoch neue Messszenarien zu untersuchen.



Hein, Anna;
Investigation of software-defined radio transceiver I/Q balance impairments. - Ilmenau. - 88 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Diese Bachelorarbeit untersucht I/Q imbalance Schätzverfahren und kann als Basis für darauf aufbauende Kompensationsverfahren herangezogen werden. Insbesondere vergleicht die Arbeit zwei Schätzverfahren, die sich \emph{Händel Estimation} und \emph{DFT Estimation} nennen, anhand von Simulationsergebnissen. Beide Algorithmen schätzen die Frequenz des Signals, die I/Q imbalance in Amplitude und Phase, als auch den DC-Offset. Für übliche Software Defined Radio Systeme kann ein Signal-Rausch-Verhältnis von etwa 60 dB angenommen werden. Ein Signal der Länge 64 Kilosamples, wird mit einer Abweichung von ungefähr $10^{-3}$ (Wurzel des mittleren quadrati\-schen Fehlers, RMSE) für I/Q imbalance (Amplitude und Phase) und DC Offset geschätzt. Für die Frequenzschätzung wird eine ungefähre Abweichung von $10^{-10}$ (RMSE) erreicht. Die \emph{DFT Estimation} benötigt etwa ein Zehntel der Rechenzeit der \emph{Händel Estimation} bei nur leicht schlechteren Schätzergebnissen.



Reinhold, Tom;
Konzeption und Realisierung eines Demonstratoraufbaus für einen integrierten Hochtemperaturschaltkreis. - Ilmenau. - 104 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Moderne applikationsspezifische Schaltkreise, kurz ASICs, haben einen immer größeren und komplexeren Funktionsumfang. Um die Features eines ASICs direkt am Produkt vorzuführen, werden für einzelne Schaltkreise spezielle Demonstrationsaufbauten erstellt. Diese enthalten eine Beschaltung, die die Funktionalität und die Alleinstellungsmerkmale des ASICs, durch dessen Verwendung in einer Schaltung, hervorheben. Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Planung, der Konstruktion und dem Aufbau sowie der Inbetriebnahme eines Demonstrators für einen Sensor-Interface-ASIC. Dieser Schaltkreis mit der Bezeichnung D2040A wurde am IMMS für spezielle Hochtemperaturanwendungen, bis 300&ring;C, entwickelt. Das Ziel der Arbeit ist die Erstellung eines Systems für den Betrieb des Schaltkreises und der Visualisierung der ausgegebenen Messwerte. Dafür teilt sich diese Arbeit in drei Teilkomplexe ein: Der erste Teil enthält die Konstruktion einer beheizbaren Fassung für den Schaltkreis. Diese kann, durch ein integriertes Heizelement, Temperaturen von mindestens 300&ring;C (die maximale Betriebstemperatur des ASICs) erreichen. Gleichzeitig ist eine zuverlässige Kontaktierung zwischen dem ASIC und der Leiterplattenebene zu gewährleisten. Die Entwicklung des Demonstratorsystems wurde als Top-Down Entwurf vorgenommen. Sie enthält alle Elemente zum Betrieb des Sensorinterfaces und die notwendigen Komponenten, mit denen eine Temperaturregelung realisiert werden kann. Der letzte Teilkomplex enthält den Aufbau und die Inbetriebnahme der Schaltung sowie die Programmierung einer Steuereinheit. Über eine grafische Oberfläche sind die grundlegenden Funktionen des Demonstratoraufbaus bedienbar. Das Ergebnis der Arbeit ist ein fertig aufgebautes und funktionierendes System. Es ermöglicht eine Temperierung der IC-Fassung sowie die Auswertung einer Sensormessbrücke über den D2040A und deren grafischer Darstellung auf einem Monitor.



Wiener, Maximilian;
Entwurf eines Ultra-Low-Power Ringoszillators für den Einsatz in Time-to-Digital-Convertern. - Ilmenau. - 135 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Das Streben nach immer leistungsfähigeren Schaltungen sorgt für die fortschreitende Weiterentwicklung von Halbleitertechnologien in der Mikroelektronik. Ziele sind hierbei die Steigerung der Systemperformance sowie der Integrationsdichte, welche niedrigere Kosten je Schaltung ermöglichen. Aus der fortschreitenden, digital getriebenen Strukturverkleinerung resultieren Nachteile für analoge Schaltungen, welche die Signalverarbeitung im Spannungsbereich zunehmend erschweren. Die Verkleinerungen der Gate-Längen bietet hingegen Vorteile, welche die Signalverarbeitung im Zeitbereich zunehmend attraktiver erscheinen lässt. Die Abbildung physikalischer Größen (z.B. Druck, Temperatur) auf den Zeitbereich kann durch Ringoszillatoren erfolgen, von deren Eigenschaften die Auflösung und der Energieverbrauch der Gesamtschaltung abhängen. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht daher der Entwurf eines Ultra-Low-Power Ringoszillators, welcher für die Anwendung in einem Time-to-Digital-Converter optimiert ist. Dazu wurden ausgewählte Topologien bezüglich der Anforderungen eines niedrigen Energieverbrauchs sowie eines großen Dynamikbereichs der Signalverzögerung miteinander verglichen. Die geringste Energieaufnahme bietet ein 'Thyverter', welcher aus einer CMOS-Thyristor-Modifikation mit Inverter-ähnlicher Verschaltung der Ausgangsstufe besteht. Um ein vollständiges Wandlerverfahren im Zeitbereich zu demonstrieren, erfolgt anschließend die Implementation einer Schaltungsarchitektur, welche die Daten eines kapazitiven Sensors mit Hilfe des zuvor optimierten Ringoszillators in einen digitalen Wert überführt. Die Konversion basiert hierbei auf der iterativen Entladung der Sensor-Kapazität durch einen Ringoszillator, dessen spezifische Signalverzögerung mit einem Referenzoszillator verglichen wird. Die Anzahl der Iterationsschritte für die Entladung des kapazitiven Sensors auf einen spezifischen Wert ist hierbei proportional zu dessen Größe. Die bis auf Transistorebene implementierte Gesamtschaltung weist eine mittlere nominale Leistungsaufnahme von 870 nW bei einer maximalen integralen Nichtlinearität von 3,5 Counter-Werten auf. Durch ein vorgestelltes Normierungsverfahren kann zudem der Einfluss von Parameterstreuung der verwendeten Bauelemente minimiert werden.



Lavrenko, Anastasia; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
On the SNR variability in noisy compressed sensing. - In: IEEE signal processing letters : a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-2361, Bd. 24 (2017), 8, S. 1148-1152

https://doi.org/10.1109/LSP.2017.2689243
Kar, Debraj;
Development of 30 GHz and 60 GHz antenna elements for a broadband dual-polarized measurement antenna array for 5G channel sounding. - Ilmenau. - 97 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Für die Entwicklung zukünftiger breitbandiger Funktechnologien wie z.B. die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie (5G) oder von Wireless Local Area Networks (WLAN, NG60 bei 60 GHz) müssen umfassende breitbandige Kanalmessung im millimeter-Wellenbereich durchgeführt werden. Um hier Analysen für verschieden Ansätze im Beamforming-Bereich ausführen zu können, werden richtungsaufgelöste, breitbandige und dual polarisiert Kanalmessungen benötigt. Um dies zu erreichen werden derzeit Messungen mit Richtantennen und Positionieren durchgeführt. Diese benötigen aufgrund der mechanischen Bewegung des Messsystems einen hohen Zeitaufwand und bietet keine Möglichkeit in dynamischen Szenarien zu messen. Um alle Herausforderungen für die Kanalmessungen für zukünftige Funkstandards zu erfüllen, wäre eine optimale Systemkonfiguration eine voll parallele Struktur am Sender (Tx) und am Empfänger (Rx). Da dies einerseits ineffizient am Tx in Hinsicht auf das SNR ist und zweitens sehr hohe Kosten aufgrund der hohen Frequenzen und Breitbandigkeit der Systemarchitektur erzeugt, soll für die in dieser Arbeit entstehenden Antennenarrays ein Schalter zum einsatzkommen. Um alle Raumrichtung am Tx und Rx erfassen zu können, soll hier ein räumliche angeordnetes, breitbandiges und dual polarisiertes Antennenarray bei ca. 30 GHz entstehen, welches später durch die Nutzung eines Hochauflösenden Breitband Schätzers es ermöglicht, die Ausbreitungspfade in Hinsicht auf ihren Verlust und Richtung voll zu parametrisieren. Dies ermöglicht gleichzeitig auch weiterführende Analysen in dynamischen Messsituationen wie z.B. Dopplereinfluss oder "fast fading".Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung der 30 GHz und 60 GHz Antennenelemente und eines zirkularen gestockten Antennenarrays für 30 GHz als eine Realisierung für ein Messarray. Es handelt sich um zwei neuartige Designs von dual-polarisierten gestockten aperturgekoppeltenPatchantennen.Eine wesentliche neue Designkomponente ist die aus Aluminium gefertigte Fassung mit doppeltem Hohlraum zur Montage der Antennen. Dies führt zu einem Luftspalt zwischen der Antenne und parasitären Elementen. Zusätzlich erfolgte eine Abrundung der übliche quadratische Patchantennendesigns um eine höhere Bandbreite zu erzielen. Durch die hier eingesetzten Neuerungen kann eine kostengünstige Herstellung der Elemente aber auch des Antennenarrays gewährleistet werden.



Guo, Binghua;
Low complexity schemes to semi-blind joint channel and symbol estimation in MIMO-OFDM. - Ilmenau. - 107 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Um das begrenzt zur Verfügung stehende Frequenzspektrum effizient zu nutzen, werden in 4G- und 5G-Kommunikationssystemen und deren drahtlose Kommunikationsgeräte Antennenarrays integriert. Neben einer Erhöhung der Datenrate kann durch Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) Systeme auch die Verbindungssicherheit verbessert werden. MIMO-OFDM-Systeme können aufgrund der multidimensionalen Struktur der empfangenen Daten aus den Dimensionen Raum, Frequenz, Zeit und Konstellation eine verbesserte Leistung im Vergleich zu ihrem SISO-OFDM-Gegenstück bieten. Ein kürzlich vorgeschlagenes Verfahren für die semi-blinde Kanalschätzung in MIMO-OFDM-Systemen basiert auf der Least Squares Khatri-Rao Factorization (LSKRF) und der Symboldetektion auf der Basis von vorkodierten multi-layered space-frequency codes (MLSFC). Verglichen mit dem iterativen Alternating Least Square (ALS) Ansatz wird dabei eine geringere Komplexität erreicht. Obwohl LSKRF ein algebraisch geschlossene Lösung bietet, ist seine kubische Rechenkomplexität für Massive-MIMO-OFDM-Systeme unerschwinglich. Daher wurde für MIMO-OFDM-Systeme ein average vector and Hadamard ratio rank one approximation (AVEH) Verfahren vorgeschlagen, um eine lineare Komplexität zu erreichen. AVEH ist jedoch beschränkt auf Szenarien in denen Kanäle und übertragene Symbole ein Offset besitzen. In dieser Arbeit werden fünf neuartige MIMO-OFDM-Verfahren für Massive-MIMO-Systeme vorgestellt. Bei allen liegt der Fokus auf einer geringen Komplexität und einer hohen Genauigkeit. Das vorgeschlagene Vector Selection Initialization (VSI) Schema bietet die geringste Komplexität, weist aber eine begrenzte Genauigkeit auf. Es eignet sich daher als Initialisierung für iterative Ansätze. Das vorgeschlagene Alternating Least Squares with Vector Seletion Initialization (ALSVSI) Schema übertrifft das Standard-ALS-Verfahren durch eine optimierte Initialisierung mit geringer Iterationsanzahl. Aufgrund seiner verbesserten Schätzgenauigkeit in allgemeineren Szenarien und der linearen Komplexität dient das vorgeschlagene Vector Projection Rank One Approximation including Vector Selection Initialization (VPVSI) Verfahren als Alternative, um AVEH zu ersetzen. Des Weiteren kann VPVSI durch das Hinzufügen von mehreren Iterationen eine höhere Genauigkeit erzielen. Das vorgeschlagene Factorization based on Eigenvalue Decomposition and Vector Projection (FEVP) Verfahren eignet sich für ein Massive-MIMO-OFDM-Szenario. Hierbei wird die gleiche Genauigkeit des maßgebenden LSKRF-Verfahrens erreicht, jedoch mit einer wesentlich geringeren Rechenkomplexität. Das vorgeschlagene Factorization based on sectional Singular Value Decomposition and Vector Projection (FsTSVP)Verfahren eignet sich für ein Massive-MIMO-OFDM-System, um eine hohe Genauigkeit mit geringer Komplexität zu erhalten. Das vorgeschlagene Factorization based on Eigenvalue Decomposition and Vector Projection with Vector Iteration (FEVI) Verfahren kombiniert Datensegmentierung mit den Vorteilen einer neuen Matrix-Faktorisierung, um eine signifikant geringere Komplexität im Vergleich zum LSKRF-Verfahren in Massive-MIMO-ODFM-Szenarien zu erhalten.



Balabozov, Iosko; Brauer, Hartmut; Yatchev, Ivan;
Modelling of magnetic concentrators in induction heating systems. - In: 2017 15th International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA) : ELMA 2017 : proceedings : 1-3 June 2017, Technical University of Sofia, Bulgaria.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-6691-9, (2017), S. 453-456

https://doi.org/10.1109/ELMA.2017.7955484
Song, Nuan; Yang, Tao; Haardt, Martin;
Efficient hybrid space-ground precoding techniques for multi-beam satellite systems. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 6284-6288

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7953365
Weiss, Amir; Yeredor, Arie; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin;
A maximum likelihood "identification-correction" scheme of sub-optimal "SeDJoCo" solutions for semi-blind source separation. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 4158-4162

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952939
Cheema, Sher Ali; Zhang, Jianshu; Huemer, Mario; Haardt, Martin;
Design of space-time block coded unique word OFDM systems. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 3341-3345

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952775
Balda, Emilio Rafael; Cheema, Sher Ali; Weiss, Amir; Yeredor, Arie; Haardt, Martin;
Perturbation analysis of Joint Eigenvalue Decomposition Algorithms. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 3101-3105

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952727
Zhang, Jianshu; Podkurkov, Ivan; Haardt, Martin; Nadeev, Adel;
Efficient multidimensional parameter estimation for joint wideband radar and communication systems based on OFDM. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 3096-3100

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952726
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin;
Second-order performance analysis of Standard ESPRIT. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 3051-3055

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952717
Kirchhof, Jan; Krieg, Fabian; Römer, Florian; Ihlow, Alexander; Osman, Ahmad; Del Galdo, Giovanni;
Sparse signal recovery for ultrasonic detection and reconstruction of shadowed flaws. - In: 2017 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 5-9, 2017, Hilton New Orleans Riverside, New Orleans, Louisiana, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4117-6, (2017), S. 816-820

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952269
Iqbal, Naveed; Luo, Jian; Schneider, Christian; Dupleich, Diego; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Thomä, Reiner;
Frequency and bandwidth dependence of millimeter wave ultra-wide-band channels. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 141-145

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928850
Kotterman, Wim A. Th.; Schirmer, Christopher; Landmann, Markus H.; Del Galdo, Giovanni;
New challenges in over-the-air testing. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 3676-3678

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928837
Schirmer, Christopher; Rügamer, Alexander; Kotterman, Wim A. Th.; Landmann, Markus H.; Del Galdo, Giovanni;
Evaluation of array antenna systems for GNSS applications using wave-field synthesis in an OTA laboratory. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 3370-3374

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928727
Röding, Matthias; Sommerkorn, Gerd; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Thomä, Reiner; Görlich, Jan; Garhammer, Konrad;
Fully polarimetric wideband RCS measurements for small drones. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 3926-3930

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928726
Iqbal, Naveed; Schneider, Christian; Luo, Jian; Dupleich, Diego; Müller, Robert; Häfner, Stephan; Thomä, Reiner;
On the stochastic and deterministic behavior of mmWave channels. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 1813-1817

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928665
Faenger, Bernd; Ley, Sebastian; Helbig, Marko; Sachs, Jürgen; Hilger, Ingrid;
Breast phantom with a conductive skin layer and conductive 3D-printed anatomical structures for microwave imaging. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 1065-1068

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928662
Dupleich, Diego; Iqbal, Naveed; Schneider, Christian; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Skoblikov, Sergii; Luo, Jian; Thomä, Reiner;
Investigations on fading scaling with bandwidth and directivity at 60 GHz. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 3375-3379

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928451
Ibraheam, Maysam; Bieske, Björn; Blau, Kurt; Schäfer, Eric; Jäger, Andre; Butt, Safwat Irteza; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Feasibility of dual-polarized antenna arrays for GNSS receivers at low elevations. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 857-861

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928441
Ley, Sebastian; Sachs, Jürgen; Helbig, Marko;
MNP enhanced microwave breast cancer imaging based on ultra-wideband pseudo-noise sensing. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 2754-2757

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928407
Berlt, Philipp; Wollenschläger, Frank; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Cluster-based radio channel emulation for over-the-air testing of automotive wireless systems. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 2440-2444

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928399
Dupleich, Diego; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Schneider, Christian; Luo, Jian; Thomä, Reiner;
Real-field performance of hybrid MISO time reversal multi-beam beam-former at mm-waves. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 448-452

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928225
Schneckenburger, Nicolas; Jost, Thomas; Fiebig, Uwe-Carsten; Del Galdo, Giovanni; Jamal, Hosseinali; Matolak, David; Sun, Ruoyu;
Modeling the air-ground multipath channel. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 1434-1438

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928222
Zetik, Rudolf; Steinmetz, Christian; Großmann, Marcus; Landmann, Markus; Del Galdo, Giovanni;
Antenna array configurations for terrestrial backhaul links at Ka-band frequencies. - In: 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP) : 19-24 March 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-7-0, (2017), S. 431-435

https://doi.org/10.23919/EuCAP.2017.7928110
Bayer, Hendrik;
Nachführbare Antennen für die mobile Satellitenkommunikation auf Basis des Multimode-Monopuls-Prinzips. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (vi, 168 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Die hier präsentierte Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Realisierung von nachführbaren Antennen für die mobile Satellitenkommunikation auf Basis von Reflektorantennen. Dieser Antennentyp spielt eine zentrale Rolle für Bodenstationsantennen, die hohe Datenraten auch während der Fahrt des Trägerfahrzeugs zur Verfügung stellen sollen. Ausgehend von der Vorstellung bestehender Systeme und den Anforderungen an mobile Satellitenantennen werden Konstruktionsgrundlagen für die Dimensionierung von Cassegrain-Antennen beschrieben. Für die Nachführung dieses Antennentyps stehen verschiedene technische Prinzipien zur Verfügung, bei denen in dieser Arbeit besonderer Fokus auf Monopuls-Technologien besteht. Dieses Prinzip ermöglicht die Schätzung der Fehlausrichtung einer Antenne in Bezug zur Richtung, aus der das Empfangssignal kommt, für einen begrenzten räumlichen Ausschnitt aus dem Richtdiagramm der Antenne. Die hiermit generierten Richtungsinformationen werden für einen Regelkreis zur mechanischen Nachführung der Antenne verwendet. Basierend auf den vorgestellten Konzepten wird ein Demonstrator für eine Außeneinheit eines mobilen Satellitenterminals beschrieben. Dieser Demonstrator besteht aus einem individuell angefertigten mechanischen Antennenpositionierer und einer 60 cm Ka-Band Cassegrain-Antenne, welche mit einem neu entworfenen TM01-Multimode-Monopuls-Speisesystem bestehend aus einem Hohlleiter-Modenkoppler versehen ist. Die Entwicklung der Speisekette wird über eine erste Variante für reinen Empfangsbetrieb bis hin zu einer vollständigen Dual-Band-Version für Sende- und Empfangsfunktion dargestellt. Hierbei wird auf die numerische Simulation der Strukturen sowie auf die messtechnische Charakterisierung nach der Fertigung eingegangen. Darüber hinaus wird die Generierung des Fehlervektors, der für die Nachführung der Antenne benötigt wird, beschrieben. Zusätzlich zum Hohlleiter-basierten Koppler wird in dieser Arbeit ein neuartiger Modenkoppler für TM01-Multimode-Monopuls vorgestellt, bei dem Übergänge von gedruckten Koplanarleitungen zu Hohlleitern eingesetzt werden. Diese Methode ermöglicht die Integration des Kopplers zusammen mit dem Sendeempfänger in derselben Technologie, wodurch ein sehr kompakter, leichter und kostengünstiger Aufbau der Speisekette möglich wird.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000147
Tu, Cheng; Frank, Astrid; Michael, Steffen; Stegner, Johannes; Stehr, Uwe; Hein, Matthias; Lee, Josh E.-Y.;
Applying laser Doppler vibrometry to probe anchor losses in MEMS AlN-on-Si contour mode resonators. - In: Sensors and actuators. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, ISSN 1873-3069, Bd. 263 (2017), S. 188-197

https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.06.003
Jotschke, Marcel;
Entwicklung eines SAR-Analog-Digital-Wandlers mit sehr geringer Leistungsaufnahme in einer Ultra-Deep-Submicron-Technologie. - Ilmenau. - 134 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die fortschreitende Digitalisierung aller Lebensbereiche ist ein Eckpfeiler der modernen westlichen Informationsgesellschaft. Trends wie "Industrie 4.0"und "Internet der Ding" verleihen Alltagsgegenständen, Produkten, Anlagen und Maschinen "Intelligenz" und wandeln ihr Verhältnis zum Nutzer bzw. Bediener. Sie verlangen nicht zuletzt nach kostengünstiger Sensor-Aktor-Elektronik mit sehr geringen Energieaufnahmen ("Ultra-Low-Power", ULP) zur Überwachung, Vernetzung und Steuerung von komplexen industriellen Prozessabläufen. Unverzichtbar für zahlreiche Sensorsysteme sind Analog-Digital-Wandler (ADC), die analoge Messgrößen in digitale Werte umwandeln. Die Miniaturisierung von Halbleiter-Transistoren zur Senkung der Kosten pro Funktionseinheit bleibt auch mittelfristig die epochale Aufgabe der Mikroelektronik. Während besonders die Digitaltechnik von dieser Entwicklung profitiert, lassen sich Analogschaltungen aufgrund typischer analoger Problemstellungen nur schlecht skalieren. Das Wandlerprinzip der sukzessiven Approximation (SAR) verspricht durch seine rein dynamische Funktionsweise auch in hochintegrierten Technologien die Machbarkeit von energiesparenden (ADCs) mit mittleren Auflösungen und Abtastraten. Die vorteilhafte Vereinigung von Ultra-Low-Power-Schaltungen und Ultra-Deep-Submicron-Technologien wird jedoch u. a. von steigenden Leckströmen und Fertigungstoleranzen in Frage gestellt. Eine moderne Technologie-Variante, die die Beherrschbarkeit der Miniaturisierung sicherstellen soll, ist Fully-Depleted-Silicon-On-Insulator˜(FD-SOI), bei der eine tiefe Isolator-Schicht den leitfähigen Kanal elektrisch vom Substrat trennt. Dieses Verfahren ermöglicht u. a. das sog. Backbiasing, durch das der Arbeitspunkt jedes Transistors optimiert werden kann. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird ein 7-10 Bit, 100 kS/s, Ultra-Low-Power-SAR}-A/D-Wandler in einer 22 nm-FD-SOI-Technologie entworfen, implementiert und verifiziert. Er ist einsetzbar in Anwendungsszenarien der niederfrequenten Signalverarbeitung wie ULP-Sensor-Frontends. Die Perspektiven von ULP-ADCs in hochintegrierten FD-SOI-Verfahren, ihre Leistungsfähigkeit, Besonderheiten und Möglichkeiten, z. B. durch Backbiasing, werden diskutiert. Die Ausarbeitung endet mit der Untersuchung der Migration des Wandlers auf größere CMOS-Technologien als Grundlage für eine Implementierung in automatischen IP-Generatoren.




Analysis of reference signal stability for the synchronization of distributed measurements. - Ilmenau. - 102 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

In dieser Arbeit wird ein auf Software Defined Radio (SDR) basierendes Messsystem zur Analyse von Referenzsignalen untersucht. Die Betrachtungen beziehen sich auf die 10 MHz und 1 PPS Referenzsignale, welche z.B. von Rubidium-Referenzen oder GPSDOs bereitgestellt werden können. Diese Signale weisen Unzulänglichkeiten auf, wie beispielsweise Phasen- und Frequenzabweichungen oder Flankenjitter. Um diese Fehler kostengünstig zu beurteilen, wird ein auf SDR basierendes System vorgestellt, welches eine Bewertung und Kalibrierung der Referenzsignalquellen ermöglicht. Das vorgestellte SDR Messsystem wird mithilfe von USRP N210 der Firma Ettus Research realisiert. Um Fehlereinflüsse beim Messen zu bewerten, wird ein Computermodell des Messsystems entwickelt, welches es ermöglicht den Einfluss folgender Parameter zu untersuchen: Filter, ADC Quantisierung, Abtastrate, SNR und DSP Algorithmen (z.B. Interpolation, Rechengenauigkeit, Trigger). Dieses Computermodell wird mit simulierten Eingangssignalen gespeist, die 10 MHz und 1 PPS Signale mit bekannten Parametern darstellen. Dabei zeigt sich, dass das auf SDR basierende Messsetup folgende Eigenschaften aufweist: Die Flanken des 1 PPS Signals können mit einer Genauigkeit von 17 ps (Standardabweichung des normalverteilten Fehlers) erfasst werden, während der Zeitfehler des 10 MHz Signals (ermittelt aus der Phase) eine Genauigkeit von 130 fs aufzeigt. Diese Simulationen zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit bereits veröffentlichten Messungen auf Basis eines USRP N210 Messsystems auf, mit dem zwei Rubidium-Referenzen kalibriert worden sind.



Mamun, Mohammad Abdullah Al;
Development of a software environment for communication and data traffic emulation within a small Car-to-X network. - Ilmenau. - 64 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Car-to-X (C2X) bzw. Vehicle-to-X (V2X) Kommunikation, d.h. die direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen oder zwischen Fahrzeugen und Infrastrukturpunkten in der Straßenumgebung, ist eine zukünftige Technologie, die riskante Situationen vor einem Unfall durch den Austausch von Informationen entschärfen soll. Sie kann Fahrzeuginsassen und andere Verkehrsteilnehmer von Ereignissen wie Verkehrsstaus und Unfällen warnen, sowie einen Informationsaustausch von nicht sicherheitskritischen und Infotainment-Systemen gewährleisten. Für derartige Systeme ist eine direkte, zuverlässige und latenzarme Kommunikation zwischen Fahrzeugen unentbehrlich. Die zur Verfügung stehenden experimentellen Messdaten solcher fahrzeugbasierten Kommunikationssysteme sind aufgrund der der hohen logistischen Anforderungen und Durchführungskosten sehr begrenzt. Diese Arbeiten sind jedoch von zentraler Bedeutung für die Entwicklung von ITS-Anwendungen. Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit ein Multi-Device Wireless Ad-hoc-Netzwerk Cohda Wireless MK5 V2X On-Board-Modul (MK5 V2x OBU) eingesetzt. Vor der Nutzung des Moduls in der Praxis wurde seine Architektur, Funktionalität und die relevanten Protokolle sorgfältig untersucht. Basierend darauf wurde ein Netzwerkkonnektivitätstest zwischen zwei Modulen durch erfolgreiches Senden und Empfangen von grundlegenden IEEE 802.11p-Paketen durchgeführt. Um die Kommunikationsleistung des Moduls unter realistischen Betriebsbedingungen zu bewerten, wurden zwei verschiedene Netzwerk-Monitoring-Tools - iperf und dem Field-Test-Tool von Cohda Wireless eingesetzt und für die Erfassung von Prüfdaten simultan eingesetzt. Um die entstandene Softwarelösung zu testen wurden zwei Testkampagnen durchgeführt. In einem Test im Gebäudeinneren an der TU Ilmenau konnte die Funktionalität der Softwareplattform prinzipiell nachgewiesen werden, während im Laufe eines Fahrtests in Ilmenau und Umgebung wertvolle realistische Messdaten gewonnen werden konnten. Die entstanden Messdaten wurden anschließend zur Ableitung von Gütekriterien von Datenkommunikation ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass Pakete mit einer Datenrate von 6 Mb/s (1/2 QPSK) eine optimale SNR-Leistung sowohl im Innen- als auch im Außenbereich zeigen. Die Untersuchungen haben weiterhin gezeigt, dass die die Datenraten beim Fahrtest höher ausfielen als beim Vergleichstest im Gebäudeinneren. Zusätzlich wurden einige andere Leistungsmetriken wie Bandbreite, Durchsatz, Latenz, Jitter und Paketverlust über die Fahrstrecke ermittelt und bewertet.



Schilling, Lisa-Marie;
Vergleichende Bewertung von Ray-Tracer Programmen zur Beschreibung der Funkwellenausbreitung in VISTA. - Ilmenau. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die Vernetzung der gesamten Verkehrsinfrastruktur ist ein wichtiger Aspekt der Forschung geworden. So sollen in Zukunft Fahrzeuge untereinander und auch mit Infrastruktureinrichtungen kommunizieren können, um sicherheitsrelevante Informationen auszutauschen. Für die Entwicklung dieser intelligenten Transportsysteme steht am Thüringer Innovationszentrum Mobilität an der TU Ilmenau die virtuelle Straße Simulations- und Testanlage (VISTA) zur Verfügung, in welcher reale Funkverkehrsszenarien simuliert werden können. VISTA ist eine reflexionsarme Absorberkammer, die einen Antennenmessbogen und mehrere Beleuchtungsantennen enthält, um realistische Funkumgebungen um ein Fahrzeug nachbilden und ausmessen zu können. Die Funkwellenausbreitung in VISTA wird durch ihre Einbauten beeinflusst und muss für Messungen in der Kammer charakterisiert werden. In dieser Arbeit wurden die Softwarepakete WinProp von Altair und XGtd von Remcom zur Bestimmung der Funkwellenausbreitung in VISTA getestet. Beide Programme nutzen für elektrisch große Simulationsumgebungen Algorithmen auf Basis des Ray Tracing Verfahrens, um die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen zu berechnen. Insbesondere wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit untersucht, wie VISTA in ein Ray Tracing Modell überführt werden kann und in welcher Form Absorber modelliert werden können. Zudem wurde getestet, welche Möglichkeiten für die Umsetzung von Beleuchtungsantennen existieren und welche Parameter zur Charakterisierung eines Mobilfunkkanals in den Programmen berechnet werden können. Ein abschließender Vergleich beider Softwarelösungen hat ergeben, dass XGtd besser geeignet ist, um die Funkwellenausbreitung in VISTA zu bestimmen. XGtd ist im Gegensatz zu WinProp speziell darauf ausgelegt Absorberkammern zu modellieren und zu simulieren. Darüber hinaus besitzt XGtd Vorteile in seiner Bedienbarkeit und in der Darstellung seiner Benutzeroberfläche.



Pecovsky, Martin; Galajda, Pavol; Slovak, Stanislav; Sachs, Jürgen;
Electrically short active antennas for M-sequence UWB systems. - In: 2017 27th International Conference Radioelektronika (RADIOELEKTRONIKA) : 19-20 April 2017.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-4591-4, (2017), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/RADIOELEK.2017.7937588
Dietrich, Thomas; Krug, Silvia; Zimmermann, Armin;
An empirical study on generic multicopter energy consumption profiles. - In: 11th Annual IEEE International Systems Conference : Montreal, Quebec, Canada, Marriott Chateau Champlain Hotel, Monday-Thursday, April 24-27 : 2017 proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4623-2, (2017), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/SYSCON.2017.7934762
Schwind, Andreas;
Nachbildung von LTE-Messungen in der "Virtuellen Straße Simulations- und Testanlage - VISTA" unter Beachtung realistischer Funkkanalparameter. - Ilmenau. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Durch den steigenden Einfluss von Mobilfunkdiensten in modernen Fahrzeug-Kommunikationssystemen werden neue innovative Messkonzepte benötigt, um realistische Funkausbreitungs-Szenarien unter Laborbedingungen reproduzierbar nachbilden zu können. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Kanalemulation und der messtechnischen Realisierung von Over-The-Air-Messungen in der VISTA - Virtuelle Straße Simulations- und Testanlage. Es wurde ein USRP zunächst auf prinzipielle Einsetzbarkeit als Kanalemulator untersucht und anschließend mit LabVIEW Communications Design Suite eine 2x2 MIMO Kanalemulation FPGA-basiert programmiert. Für die Over-The-Air-Messungen wurde eine realistische MIMO LTE-Verbindung aufgebaut und es konnte gezeigt werden, dass die USRP-basierte Kanalemulation vergleichbare Ergebnisse hervorbringt wie eine Emulation eines Kommunikationstesters.



Alam, Kazi Shafiqul;
Conformal antennas embedded in multi-layer plastics. - Ilmenau. - 68 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Moderne Kraftfahrzeuge verwenden eine stetig wachsende Zahl von Kommunikations- und Datenübertragungsdiensten. Aktuell kommen Car-to-Car (C2C) und funkbasierte Fahrzeugkommunikation (C2X) hinzu und führen zu einer wachsenden Anzahl von am Fahrzeug unterzubringenden Antennen. Von den Fahrzeugherstellern wird dazu unter anderem der Weg beschritten, neue Bauräume für Fahrzeugantennen zu erschließen, wie zum Beispiel die Plastikabdeckungen an den Karosseriesäulen. Dieser Montageort ist jedoch durch die nahe bei den Antennen befindlichen metallischen Trägerkonstruktionen kritisch für die gewünschte Wellenausbreitung. Konventionelle Antennenlösungen (wie Dipol- oder Schlitzantenne) werden in ihrer Effizienz beeinträchtigt. Die Herausforderung einen funktionsfähigen Entwurf zu finden, wird durch das vom Hersteller gelieferte komplexe geometrische Modell der Türregion des Fahrzeugs vergrößert, da die im Entwurf notwendigen Feldsimulationen sehr zeitaufwändig werden. Deshalb wurde in dieser Arbeit ein vereinfachtes Modell der B-Säule eines Fahrzeugs entwickelt und die Korrektheit der damit erhaltenen Simulationsergebnisse in Messungen überprüft. Es zeigte sich im Verlauf der Projektbearbeitung, dass herkömmliche Dipolantennen keine akzeptable Lösung bieten, wenn sie an dem betrachteten Ort in das Plastikmaterial der Abdeckung eingebaut werden. Als alternativer Ansatz wurde eine Frequenzselektive Oberfläche (Frequency Selective Surface, High Impedance Surface, HIS) als Antennenbestandteil angewendet. Diese Lösung bietet die einzigartige Eigenschaft einer Reflexion ohne Phasensprung bei gleichzeitiger Unterdrückung unerwünschter Oberflächenwellen. Auf dieser Basis wurde eine neuartige Antenne mit einem HIS-hinterlegten Dipol für das LTE 2600 Band (2500-2690 MHz) entwickelt. Sie besitzt eine Bandbreite von 710 MHz und deckte in einer ersten praktischen Realisierung mit einem Arbeitsbereich von 2,57-3,28 GHz fast das gesamte angestrebte Band ab. Ihr maximaler realisierter Gewinn betrug 3,5 dBi bei einer Effizienz von 34%. Die erhaltenen Messergebnisse für die eingebettete Antenne zeigten signifikante Übereinstimmung mit den Simulationen des vereinfachten Modells und bestätigten damit dessen Richtigkeit. Es wird als besonderer Vorteil dieser Antennenlösung betrachtet, dass das direkt unter der HIS-Struktur befindliche Metall die Funktion der Antenne nicht beeinträchtigt.



Feldhoff, Frank;
Automatische Parametrierung von digitalen Schnittstellen. - Ilmenau. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise bzw. auf Englisch application specific integrated circuits (ASICs) realisieren unter anderem Funktionen zur Signalverarbeitung und zur Messung von Umgebungsparametern. Sie finden in der Raumfahrttechnik oder in der mobilen Kommunikationstechnik wie beispielsweise Smartphones, GPS-Empfängern und Modems Anwendung. Die ASICs werden über eine speziell auf den Chip angepasste Schnittstelle über einen elektrischen Bus gesteuert. Mit dieser Schnittstelle kann eine neue Konfiguration eingestellt oder Werte abgerufen werden. Dafür werden Register in der Schnittstelle benötigt, die individuell an den ASIC angepasst werden. Wird ein ASIC für einen anderen Anwendungsfall erstellt, muss auch für diesen eine individuelle Schnittstelle aufgesetzt werden. Dies ist ein langwieriger und für jede Anpassung des Chips immer zu wiederholender Vorgang, der viel Entwicklungszeit in Anspruch nimmt und mit einer großen Fehlerwahrscheinlichkeit einhergeht. In dieser Arbeit wird ein generischer Ansatz erarbeitet, um die Anpassung der Schnittstelle an einen ASIC zu automatisieren und damit die aufzuwendende Entwicklungszeit deutlich zu reduzieren. Als Datenbasis dient eine Spezifikation des ASIC in Form einer XML-Datei, die die gewünschten Informationen bereithält. Als Resultat wird eine Methode zur Erzeugung einer Schnittstelle mit einer daran angepassten Testbench abgeleitet, die die Anpassung durch einen Knopfdruck auf wenige Sekunden begrenzt. Die entstandene Beschreibung der Schnittstelle liegt in der Hardware-Beschreibungssprache Verilog vor und kann zusammen mit der Testbench in einem Simulator automatisiert getestet werden. Die neue Methodik wurde unter Berücksichtigung aller Anforderungen implementiert und erfolgreich getestet.



Hofmann, Willi;
Untersuchungen zur hochfrequenten elektromagnetischen Exposition von Personen in alltagstypischen Szenarien. - Ilmenau. - 115 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In vielen Bereichen unserer modernen Gesellschaft kommen drahtlose Funksysteme zum Einsatz, um neben einem Höchstmaß an Vernetzung auch Flexibilität und Komfort zu bieten. Dabei steigt die Zahl potenzieller Funkquellen stetig an, da nahezu alle neuen elektronischen Geräte Sende- und Empfangsmodule zum Aufbau von Drahtlosverbindungen besitzen. Diese unterliegen gesetzlichen Richtlinien und Grenzwerten. Gleichzeitig wächst in der Bevölkerung das Bewusstsein für elektromag. Exposition im Alltag, weshalb deren Ausmaß und Quellen hinterfragt werden. In dieser Masterarbeit wurden daher Zusammensetzung und Größe der elektromag. Immission in alltagstypischen Szenarien untersucht. In einer Literaturrecherche wurden zunächst relevante Immissionsquellen identifiziert und anhand von expositionsrelevanten Parametern bewertet. Besonders Bluetooth als weit verbreitete Funkanwendung wurde detailliert untersucht und ein frequenzselektives Immissionsmessverfahren entwickelt. Dieses wurde anschließend an realen Bluetooth-Geräten erfolgreich validiert, wobei auch die Praktikabilität, Reproduzierbarkeit und Messgenauigkeit des Verfahrens durch die Messergebnisse bestätigt wurden. Weiterhin wurden Funkquellen aus dem Wohnbereich hinsichtlich ihrer Maximalimmission unter Laborbedingungen untersucht und Szenariomessungen durchgeführt. Zudem wurden 24-Stunden-Immissionsprofile zweier Testpersonen erstellt. Die tatsächliche Immission fiel dabei meist geringer als in den Labormessungen aus und unterschied sich in einzelnen Szenarien stark. Es fiel auf, dass besonders körpernahe Endgeräte (z.B. Smartphones) die persönliche Exposition dominierten; persönliche Nutzungsgewohnheiten erwiesen sich also als entscheidender Faktor. Alle Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die im Alltag auftretende hochfrequente elektromagnetische Exposition deutlich unterhalb der gesetzlichen Grenzwerte liegt. Vor allem in Umgebungen mit ungünstigen Bedingungen der Wellenausbreitung (z.B. im Automobil) kann die Immission erhöht sein. Wie die Literaturrecherche zeigte, existieren jedoch bisher nur wenige Studien zur möglichen Exposition durch Funkanwendungen im Verkehrsbereich, wie bspw. Intelligent Transport Systems (ITS). Da diese Technologien künftig einen entscheidenen Beitrag zur persönlichen Exposition haben könnten, sollte aufbauende Forschung an eben dieser Stelle ansetzen.



Valle de Lima, Daniel; Costa, João Paulo Carvalho Lustosa; Antreich, Felix; Kehrle Miranda, Ricardo; Del Galdo, Giovanni;
High resolution time-delay estimation via direction of arrival estimation and Khatri-Rao factorization for multipath mitigation. - In: WSA 2017. - Berlin : VDE VERLAG, ISBN 978-3-8007-4394-0, (2017), insges. 8 S.

Cheema, Sher Ali; Zhang, Jianshu; Huemer, Mario; Haardt, Martin;
Successive interference cancellation for MIMO UW-OFDM. - In: WSA 2017. - Berlin : VDE VERLAG, ISBN 978-3-8007-4394-0, (2017), insges. 5 S.

Naskovska, Kristina; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin; Valeev, Bulat; Evdokimov, Yury;
Iterative GFDM receiver based on the PARATUCK2 tensor decomposition. - In: WSA 2017. - Berlin : VDE VERLAG, ISBN 978-3-8007-4394-0, (2017), insges. 7 S.

Wolf, Mike;
Frequency domain equalization for dispersive optical channels with intensity modulation and direct detection. - In: Breitbandversorgung in Deutschland. - Berlin : VDE Verlag GmbH, ISBN 978-3-8007-4397-1, (2017), S. 66-67

Grimm, Dennis-Christian;
Sensormodul zur Erfassung von Radien von Pfandflaschen, optional mit Höhenerkennung von Getränkekisten. - Ilmenau. - 45 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Diese Bachelorarbeit diente der Entwicklung eines Sensorsystems, welches den Durchmesser von Leergutflaschen auf einer Transportstrecke messen soll, während sich diese Flaschen in Bewegung befinden. Am Anfang der Arbeit werden die Anforderungen und die technische Spezifikation des Systems vorgestellt. Anhand dieser Vorgaben wurde eine Recherche nach diversen Sensoren betrieben. Nachdem Messprinzipien untersucht wurden, wurde das technische Messprinzip erstellt, worauf hin das Sensormodul designed wurde. Hierzu gehört der mechanische Aufbau, aber auch der elektronische Aufbau samt Schaltung und Layout. Nach dem groben Systemdesign wurden die Komponenten erstellt. Hierzu gehören die Art der Bauteile und wie diese miteinander verschalten werden. Mit fertigem Schaltbild konnte das Layout erstellt werden. Hierfür wurde das System in drei Leiterplatten unterteilt. Nach dem Erstellen und Bestücken der Leiterplatten sollte die notwendige Firmware erstellt werden. Auf Grund technischer Probleme konnte diese nicht evaluiert oder getestet werden. Im letzten Kapitel wird daher ein Ausblick gegeben, wie diese Firmware funktionieren soll, sowie Verbesserungsvorschläge hinsichtlich der Hardware.



Fuschini, Franco; Häfner, Stephan; Zoli, Marco; Müller, Robert; Vitucci, Enrico Maria; Dupleich, Diego; Barbiroli, Marina; Luo, Jian; Schulz, Egon; Degli-Esposti, Vittorio; Thomä, Reiner;
Analysis of in-room mm-wave propagation: directional channel measurements and ray tracing simulations. - In: Journal of infrared, millimeter, and terahertz waves. - New York, NY : Springer, ISSN 1866-6906, Bd. 38 (2017), 6, S. 727-744

https://doi.org/10.1007/s10762-017-0366-1
Qayyum, Usama;
Measurement of the permittivity for bulk materials. - Ilmenau. - 78 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Kenntnis der elektrischen Permittivität bei verschiedenen Bodenfeuchtigkeiten ist von besonderen Bedeutung zur Geolokalisierung der Tiefe von unkonventionellen Spreng- und Brandvorrichtungen. Diese Abschlussarbeit evaluiert die Methoden der elektrischen Permittivitätsmessung und wendet schließlich eine dieser Methoden experimentell auf Schüttgut an, um die Auswirkungen des Feuchtigkeitsgehalts in Quartzerde zu untersuchen. Die Zellen Streifenleitungen Microstrip Line (MSL) und Grounded Coplanar Waveguide (GCPW) werden vorgeschlagen, modelliert und hergestellt und zur Messung der \textit{S}-Parameters der zu testenden Materialien benutzt. Eine Transmission/Reflection Line (TRL) Methode wurde implementiert. Des Weiteren, wurde eine modifizierte Version namens Nicolson-Ross-Weir (NRW) Konversionsprozedur angewendet mit einer Grenzfrequenz von Null. Diese Konversionsprozedur kann für Quasi-Transverse Electromagnetic (QTEM) modes von Ausbreitungszellen für EM Wellen wie Streifenleitungen oder Coplanar Waveguides erweitert werden. High Frequency Structural Simulation HFSS\texttrademark\ by ANSYS .Inc wurde für die Modellierung, die EM-Parametrisierung und die Simulationen für die Abschätzung der \textit{S}-Parameters verwendet. Des Weiteren, wurde ein Rohde & Schwarz ZVK 1127-8651 (10MHz - 40GHz) VNA für die Messung der \textit{S}-Parameters und der Datenextrahierung benutzt. Die Zeitbereichsreflektometrie (TDR) wurde auf einem Tektronics$^\textregistered$\ CSA 8000 Communication Signal Analyser durchgeführt. Der Quellcode für die Implementierung der Permittivitätsmessungen wurde in MATLAB$^\textregistered$\ von MathWorks, Inc. erstellt. Die gemessenen und simuliereten $\epsilon_{r}^*$ Werte werden schließlich mit in der Fachliteratur veröffentlichten Werten verglichen und verifiziert.



Pandianrajan, Pragadeeshwaran;
CDACS - design of a data link for unmanned aircraft. - Ilmenau. - 93 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Für die kommenden Jahrzehnte wird erwartet, dass viele Tausend Unmanned Aerial Vehicle (UAV) gleichzeitig in der Luft sein werden, um zum Beispiel Frachttransporte durchzuführen. Eine Vielzahl an UAVs wird deshalb gemeinsam mit bemannten Luftfahrzeugen im zivilen Luftraum fliegen. Ein wichtiges Element für die nahtlose Integration von UAVs in den Luftraum ist der Kommunikationslink (Command and Non-Payload Communication, CNPC) für den Austausch sicherheitskritischer Daten zwischen dem Piloten in der Bodenstation und dem UAV in der Luft L-Band Digital Aeronautical Communications System (LDACS) ist ein am DLR entwickeltes System für die zivile Luftfahrt, welches die Anforderungen an die Kapazität zukünftiger digitaler aeronautischer Kommunikation erfüllt. Es basiert auf OFDM, einer heutzutage weit verbreiteten Technologie in modernen Kommunikationssystemen. Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung eines neuen OFDM-Systems im C-Band (5030 - 5091 MHz) namens CDACS für den Kommunikationslink zwischen Pilot und UAV basierend auf LDACS. Das System soll die Anforderungen der aeronautischen Kommunikation im C-Band erfüllen und auch bei hohen Geschwindigkeiten und großen Signallaufzeiten arbeiten. Hierfür werden die Ausbreitungsbedingungen im C-Band genau studiert. Aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungsbedingungen wird das zugrundeliegende OFDM-System neu entworfen. In dieser Arbeit werden zudem weitere Verbesserungen des CDACS-Systems vorgeschlagen. Zunächst werden simple MIMO Anordnungen mit mehreren Antennen an der Bodenstation für die Kommunikation außerhalb der Sichtlinie vorgeschlagen. Die Simulationsergebnisse zeigen signifikante Leistungsverbesserungen durch die erhöhte Diversität. Ein Nachteil der OFDM-Übertragungstechnik sind relativ hohe PAPR-Werte. Zur Reduzierung des PAPR wird in dieser Arbeit deshalb alternativ der Einsatz von DFT-spread-OFDM vorgeschlagen. Schließlich wird der momentan verwendete verkettete Reed-Solomon Faltungscode durch einen Turbocode ersetzt, der den Codiergewinn für OFDM und DFT-spread-OFDM verbessert.



Tausch, Tino;
Evaluation von Ad-hoc-Kommunikation auf Basis eines Raspberry-Pi-Testbeds mit Bluetooth Low Energy Modulen. - Ilmenau. - 147 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Unser Alltag wird von immer mehr Kommunikationsgeräten beeinflusst. Beim Gebrauch der Geräte kommen meist Funksysteme verschiedenster Art zum Einsatz. Der Trend zur Mobilität erzeugt ein immenses und wachsendes Kommunikationsaufkommen. Diese Entwicklung verlangt eine geeignete Lösung, um den großen Informationsaustausch bewerkstelligen zu können. Die Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth-SIG) bietet seit der Bluetooth-Protokollversion 4.0 zusätzlich eine energiesparende Abwandlung unter dem Namen Bluetooth-Low-Energy (BLE) als offenen Standard an. BLE wurde entwickelt, um kleine Datenmengen wie Sensordaten zu übertragen. In Regionen ohne Infrastruktur oder in Gebieten ohne Zugang zu öffentlichen Funknetzen eignen sich selbst organisierte mobile Ad-Hoc-Netzwerke (MANET). Mit einem verzögerungstoleranten (DTN) Netzwerk kann beispielsweise eine spontane Kommunikation aufgebaut werden, um in Krisengebieten oder bei Katastrophenfällen eine Kommunikation zu ermöglichen, in denen Kommunikationswege nicht vorhanden sind oder beschädigt wurden. Da die Knoten des Netzwerkes aufgrund der fehlenden Infrastruktur meist durch Akkumulatoren mit Energie versorgt werden, ist eine energiesparende Lösung wie BLE interessant. Um solche Netzwerke zu entwickeln und vor dem Betrieb zu testen, eignen sich diverse auf dem Markt erhältliche Testplattformen. In dieser Arbeit wird eine BLE-basierte Kommunikation anhand einer Plattform, bestehend aus einem Einplatinencomputer (dem Raspberry Pi) und einer Erweiterungsplatine (dem Mesh HAT), erläutert. Ziel dieser Arbeit ist es, die vorhandene Testplattform in eine aktuelle Linux-basierte Softwareumgebung zu portieren, die Funktion des integrierten BLE-Moduls zu gewährleisten und anhand von Messversuchen die Leistungsfähigkeit und Einsatzmöglichkeiten in Ad-Hoc-Netzen mit alternativen Systemen zu vergleichen.



Bartsch, Heike; Schulz, Alexander; Müller, Jens; Ebert, Alexander; Spira, Steffen; Wollenschläger, Frank; Hein, Matthias;
Applications of microwave dielectrics. - In: Hoboken, NJ : Wiley, ISBN 978-1-119-20852-5, (2017), S. 653-682

Hildinger, Rainer; Lipp, Stefan; Geißler, René; Del Galdo, Giovanni; Raschke, Florian; Henze, Volker;
KASYMOSA - Ka-Bandsysteme für die mobile Satellitenkommunikation : Schlussbericht. - Ilmenau : Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. - 1 Online-Ressource (111 Seiten, 5,15 MB). - Förderkennzeichen BMWi 50 YB 1319 - 50 YB 1320 - 50 YB 1321. - Verbund-Nummer 01143745

https://edocs.tib.eu/files/e01fb17/886552214.pdf
Codecasa, Lorenzo; Di Rienzo, Luca; Weise, Konstantin; Haueisen, Jens;
Uncertainty quantification in transcranial magnetic stimulation with correlation between tissue conductivities. - In: 2017 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium - Italy (ACES) : March 26-30, 2017, Firenze, Italy.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-0-9960078-3-2, (2017), insges. 2 S.

https://doi.org/10.23919/ROPACES.2017.7916270
Dölker, Eva-Maria; Schmidt, Reinhard; Weise, Konstantin; Petkovi´c, Bojana; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Lorentz force evaluation with an extended area approach. - In: 2017 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium - Italy (ACES) : March 26-30, 2017, Firenze, Italy.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-0-9960078-3-2, (2017), insges. 2 S.

https://doi.org/10.23919/ROPACES.2017.7916353
Sachs, Jürgen; Helbig, Marko; Ley, Sebastian; Rauschenbach, Peter; Kmec, Martin; Schilling, Kai;
Short interfacial antennas for medical microwave imaging. - In: 2017 International Workshop on Antenna Technology: Small Antennas, Innovative Structures, and Applications (iWAT) : 2017 International Workshop on Antenna Technology: Small Antennas, Innovative Structures, and Applications (iWAT) took place 1-3 March 2017 in Athens, Greece.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-5177-9, (2017), S. 245-248

https://doi.org/10.1109/IWAT.2017.7915370
Kehrle Miranda, Ricardo;
Beamforming techniques for next generation communication systems. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (128 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Die digitale Kommunikation ist in ihren verschiedenen Formen zu einem wesentlichen Teil des Alltags unserer Gesellschaft geworden. Dies hat die zunehmende Nachfrage nach digitalen Nachrichtensystemen zur Folge. Mobilfunknetze haben derzeitig insgesamt 7,3 Milliarden Abonnenten weltweit, wovon 1,4 Milliarden zur aktuellsten Mobilfunktechnologie der vierten Generation (4G) gehören. Bis 2022 soll die Gesamtmenge der Abonnenten auf etwa 8,9 Milliarden und für 4G auf 4,3 Milliarden anwachsen. Ferner werden Anwendungen, die einen hohen Datendurchsatz benötigen, wie z.B. virtuelle Realitätssoftware, vorausgesehen. Die Kommunikationssysteme sollten die ebenfalls ansteigende Nachfrage nach machine to machine communications abdecken. Darunter sind Internet der Dinge (IoT) und vehicular ad hoc networks (VANETs). Um eine derartige Nachfrage unterstützen zu können, wird ein Wachstum der Datenübertragungsrate in der Größenordnung von 100 derzeit als Anforderung für die Standards der fünfte Generation (5G), die bereits 2020 im Einsatz sein sollten, betrachtet. Um eine bessere Ausnutzung des knappen Spektrums zu ermöglichen, bietet sich der Einbau von Mehrantennensystemen in Kommunikationsgeräte als Schlüsseltechnologie an. Die vorliegende Arbeit legt den Schwerpunkt besonders auf Beamforming-Techniken, die das Strahlungsmuster des in Mehrantennensystemen angeordneten Geräte virtuell anpassen können, um das Signal aus einer erwünschten Richtung zu verstärken beziehungsweise die Störung aus weiteren Winkeln zu neutralisieren. Beamforming ermöglicht somit die räumliche Trennung von mehreren Quellen, die dasselbe Spektrum teilen, und kann ebenso verwendet werden, um elektronische Störer und Interferenzquellen abzuschwächen. In der vorliegenden Arbeit wurden Beamforming-Verfahren und Frameworks entwickelt, um unterschiedliche Fälle des farbigen Rauschens, zweidimensionalen Mehrantennensystemen (URA) und breitbandigen Signalen zu untersuchen. Für Systemen mit farbigen Rauschen wurden Prewhitening, Rank Reduction und eine Transformation verwendet. Für URA und breitbandige Systemen wurde die Tensordarstellung benutzt und dabei ist die Tensorzerlegung anhand der Parallel Factor Analysis (PARAFAC) zusammen mit frequency invariant beamformers (FIBs) verwendet worden. Zuletzt wurde mittels der Unscented Transformation mit geringem Rechenaufwand eine Evaluationsmethode entwickelt.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000099
Mengelkamp, Judith; Carlstedt, Matthias; Weise, Konstantin; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Haueisen, Jens;
Current density reconstructions for Lorentz force evaluation. - In: Research in nondestructive evaluation. - Philadelphia, Pa. : Taylor & Francis, ISSN 1432-2110, Bd. 28 (2017), 2, S. 76-100

The detection and reconstruction of fatigue fractures is of great interest in quality assurance. In the framework of nondestructive testing, Lorentz force evaluation (LFE) is an evaluation technique to estimate flaws in electrically conductive materials based on measured Lorentz forces. In the forward solution for LFE, a defect can be interpreted as a distributed current source. This has motivated the authors to propose current density reconstructions (CDRs) calculated with minimum norm estimates to estimate defect geometries. The L1 and L2 norms tend to produce a solution which is either very focused or very smeared. To balance these constraints, the general Lp norm with 1 ≤ p ≤ 2 was used and the inverse solutions compared. This approach was applied to measured data obtained from a laminated composite and simulated data from a monolithic material. The results show that the L1.5 norm provides the most accurate inverse solutions. The location and extent of the defect are determined with an error of 15 % relative to the size of the defect. The depth estimation has a deviation of 50 %. It can be concluded that CDRs are a powerful method to reconstruct and characterize defects in LFE.



http://dx.doi.org/10.1080/09349847.2015.1111483
Vieira, Thiago P. B.; Tenório, Danilo F.; Costa, João Paulo C. L.; Freitas, Edison P.; Del Galdo, Giovanni; Sousa Júnior, Rafael T.;
Model order selection and eigen similarity based framework for detection and identification of network attacks. - In: Journal of network and computer applications. - London : Academic Press, ISSN 1084-8045, Bd. 90 (2017), S. 26-41

https://doi.org/10.1016/j.jnca.2017.04.012
Lutz, Christopher;
Entwurf eines super regenerativen Oszillators mit Quench-Schaltung für einen Ultra Low Power Funkempfänger in einer 22 nm Silicon on Insulator Technologie. - Ilmenau. - 93 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In der vorliegenden Arbeit werden Oszillator und Quench-Generator für einen integrierten Super-Regenerativ-Empfänger entworfen, der als Ultra Low Power Wake-up-Receiver eingesetzt werden soll. Dabei wird eine 22 nm Silicon on Insulator Technologie verwendet. Der -Gm-Oszillator besteht neben zwei kreuzgekoppelten Transistor-Paaren aus einer On-Chip-Spule und einem digital einstellbaren Kapazitäts-Array, mit dem seine Schwing-Frequenz von 380 MHz bis 950 MHz in Schritten von unter 3 MHz eingestellt werden kann. Das Quench-Signal wird in Form des Bias-Stromes in den Oszillator eingespeist. Der Quench-Generator generiert zwei Ströme, die zeitversetzt eingeschaltet werden. Ein dritter Strom wird zusammen mit dem ersten eingeschaltet und steigt zeitlich linear an. Die Summe der drei Ströme ergibt den Bias-Strom. Der Betrag der Ströme, der zeitliche Abstand und die Gesamt-Dauer ihrer Einschaltung können digital eingestellt werden. Dadurch können die Signalform des Quench-Signals und somit die Bandbreite und Empfindlichkeit des Empfängers eingestellt werden. Um die mittlere Leistungsaufnahme sehr gering zu halten, wird der Quench-Generator periodisch mit einem hohen Tastgrad an- und ausgeschaltet. Bei einer Abtastrate von 5 kHz kann abhängig von der eingestellten Schwingfrequenz des Oszillators und der Dauer der An-Phase eine mittlere Leistungsaufnahme der entworfenen Komponenten von 100 nW erreicht werden. Der Stromverbrauch im angeschalteten Zustand beträgt 661 uA bei 380 MHz und 223 uA bei 950 MHz.



Kolander, Diana;
Alterungsuntersuchung eines Präzisions-Sensorinterfaces in einer Hochtemperaturumgebung. - Ilmenau. - 100 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die IMMS gGmbH hat für den Hochtemperaturbereich von 300 &ring;C einsetzbare anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, kurz: ASIC entwickelt. Der ASIC, der mit D2040A bezeichnet wurde, bildet das Präzisions-Sensorinterface eines Drucksensors. Durch die Nähe zum Prozess soll die präzise Signalerfassung und deren Verarbeitung möglich sein. Erstmals wurde ein ASIC als integriertes Systemmodul eines Drucksensors entwickelt, der in diesem Temperaturbereich einsetzbar ist. In dieser Bachelorarbeit wird das bei der Entwicklung eingeflossene theoretische Forschungswissen durch die praktischen, aus Hochtemperaturmessaufbauten bei 260 &ring;C und 300 &ring;C gewonnenen, Ergebnisse nachgewiesen. Die Messungen bilden eine Herausforderung, da es der Vorkenntnisse und sorgfältiger Arbeitsabläufe bedarf, um eine effektive Datenerfassung zu ermöglichen. Durch die Quantifizierung der Offset- und Span-Werte ließen sich sehr gute Ergebnisse zur Temperaturstabilität, zur Prozessvariabilität und den Abweichungen zum Idealverhalten verifizieren. Den Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit bildet die Alterungsuntersuchung mit Modellbildung. Sie ist eine erste Analyse zur Lebensdauer und dem Alterungsverhalten des ASICs. Viele Aufheiz- und Abkühlvorgänge, wurden bei 260 &ring;C, 280 &ring;C und 300 &ring;C durchgeführt. Sie dienten der Untersuchung der Alterung der ASICs. Die der Charakterisierung und der Alterungseffekte dienenden Messergebnisse der D2040A wurden quantifiziert. Dabei wurde ein Auswahlkonzept zur Vorcharakterisierung der optimalen Eigenschaften der ASICs D2040A ermittelt. Eine Abschätzung zur Lebensdauer mithilfe des Arrhenius-Gesetzes und der bei 300 &ring;C, etwa 100 Stunden umfassenden Messdauer des ASICs, konnte erfolgen. Hierzu bildet die vorliegende Arbeit die Grundlage weiterer, notwendiger Forschungen. Durch diese Bachelorarbeit wurde die solide Datenbasis, die zur Erstellung von Datenblättern notwendig ist, geschaffen. Aus diesen muss der Anwendungsbereich hervorgehen, ohne den eine Vermarktung nicht möglich wäre. Ebenso wird es der IMMS gGmbH als Entwickler des ASICs D2040A mithilfe der vorliegenden Arbeit möglich sein, dieses Entwicklungskonzept zu veröffentlichen bzw. zu vermarkten.



Sawitzki, Axel;
Zur Berechnung der elektromagnetischen Felder von ausgedehnten komplexen Systemen durch Erweiterung der Momentenmethode um eine effiziente Rasterung. - Ilmenau, 2017. - VII, 233 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Diese Arbeit stellt eine Erweiterung der Momentenmethode (MoM) dar. Eine neue Vorgehensweise für die Diskretisierung von Linienströmen und Oberflächenströmen ist vorgestellt worden (Phasen-Diskretisierungsraster-Verfahren [PDRV]). Sie basiert auf der Phase des einfallenden tangentialen elektrischen Feldes. Die Verwendbarkeit der Theorie wurde an Beispielen gezeigt. Die Auswertung der gezeigten Rechenbeispiele ergibt folgende Kernaussagen: Eine gute Übereinstimmung der Ströme bei Ebenen mit Querabmessungen ab ca. 2 Wellenlängen, wobei im Abstand von ca. einem Viertel der Wellenlänge zu den Rändern Abweichungen auftreten. Als Kriterium für die Anwendbarkeit vom PDRV gilt, dass die Phasendifferenz der Tangentialkomponente des einfallenden Feldes auf der Ebene mindestens 4 pi beträgt. Bei Ebenen ergibt sich eine z. T. deutliche Reduktion der Anzahl der unbekannten Amplituden. In einem Rechenbeispiel konnte eine Berechnung mit nur ca. 69,3 Prozent der Basisfunktionen auf der Streuebene durchgeführt werden, die bei Anwendung der Standard-MoM mit 8 Funktionen je Wellenlänge notwendig wären. Theoretisch wurde gezeigt, dass sich dieser Wert bei großen Ebenen der 50 Prozent-Grenze annähert. Bei kleineren Ebenen (d. h. die Phasendifferenz der Tangentialkomponente des einfallenden Feldes auf der Ebene ist kleiner als 4 pi) ist die Anwendung des PDRV aus 2 Gründen nicht sinnvoll. Der randnahe Bereich umfasst einen großen Teil der Ebene. Abweichungen in der Lösung für die randnahen Ströme würden das Gesamtergebnis stark beeinflussen (Genauigkeitsproblem). Der 2. Grund betrifft den numerischen Aufwand. Die Diskretisierung unter Anwendung des PDRV resultiert in einer i. A. geringeren Anzahl von Funktionen im Innenteil von Ebenen und in einer erhöhten Anzahl am Rand. Dadurch wird sich bei elektrisch kleinen Ebenen oft ein numerischer Mehraufwand ergeben. Die elektrische Ausdehnung kann als ein wesentliches Kriterium zur Verwendbarkeit angegeben werden. Die Momentenmethode besitzt eine wesentliche Anwendungsgrenze dahingehend, dass die Berechnungen an elektrisch großen Körpern viel Rechenzeit und Speicherbedarf erfordern. Wesentliche Anteile bezüglich des Rechenaufwands sind das Aufstellen der Koppelimpedanzmatrix und die Lösung der Matrixgleichung. Durch eine Reduktion der für eine korrekte Berechnung notwendigen Anzahl von Basisfunktionen kann der Gesamtaufwand reduziert werden. Nach dem Stand der Technik ist die Anzahl der benötigten Basisfunktionen bestimmbar aus den geometrischen Abmessungen und der anregenden Frequenz. Unter bestimmten Annahmen gilt die folgende Bedingung: Ca. 8 Dreiecks-Funktionen je Wellenlänge für angenommene Linienströme (Stäbe) bzw. 2 &hahog; 8 &hahog; 8 = 128 Rooftop-Funktionen für Rechtecksflächen mit Kantenlängen von einer Wellenlänge (Flächenströme) sind erforderlich. Eine Lageberechnung der Funktionen erfolgt nicht, d. h. die Funktionen werden auf einer Weglänge gemäß ihrer Anzahl angeordnet. In dieser Arbeit ist zunächst untersucht worden, inwieweit zusätzliche Informationen verwendet werden können, um den Rechenaufwand zu senken. Gemäß der Herleitung des Berechnungsverfahrens (MoM) existiert ein Übergang von der elektrischen Feldintegralgleichung zu den Basisfunktionen. Die Basisfunktionen werden aus dem Grunde eingeführt, weil die Feldintegralgleichung nur in wenigen Spezialfällen analytisch nach einem unbekannten Strom lösbar ist. Der Übergang von der Integralgleichung zu einer Matrixgleichung ermöglicht die Berechnung einer Lösung nicht nur für diese wenigen Spezialfälle, sondern für praxisnahe Streuprobleme. Der Stromverlauf auf Oberflächen wird als eine additive Überlagerung einzelner, mit ihren Amplituden gewichteten, Basisfunktionen modelliert. Mit dem Ziel der Reduktion des numerischen Aufwandes für die Gesamtberechnung ist der Übergang von der elektrischen Feldintegralgleichung zu den Basisfunktionen modifiziert worden. Unter der Annahme, dass auf leitfähigen Oberflächen fließende Ströme bestimmte Eigenschaften besitzen, kann die Diskretisierung problemangepasst durchgeführt werden. Am Anfang und am Ende elektrisch leitfähiger Oberflächen ist die Stromstärkekomponente senkrecht zum Rand identisch Null. Im inneren Bereich von Ebenen (bzw. Leitern) ergeben sich oft Stromverläufe, die als annähernd sinusförmig beschrieben werden können. Vor allem durch die endliche Ausdehnung der leitfähigen Körper sowie Einstrahlungen, Abstrahlungen und Verlusten kommt es zu Veränderungen der Kurvenformen des Stromes. Unter Verwendung bestimmter Annahmen werden die Stromverläufe zunächst bezüglich der örtlichen Lage der Basisfunktionen berechnet. Daraus kann eine Diskretisierung des Stromverlaufes ermittelt werden. Erst danach folgen die Berechnung der elektromagnetischen Verkopplung der Basis- und Gewichtsfunktionen sowie die Lösung des Gleichungssystems nach dem unbekannten Strom. Durch diese Vorgehensweise kann die Anzahl der erforderlichen Basisfunktionen gegenüber dem bisherigen Stand der Technik reduziert werden. Verwendet werden Phasenlinien des tangentialen elektrischen Feldes. Aus dem Verlauf der Phasenlinien wird die Lage der Basisfunktionen ermittelt. Im Randbereich sind weitere Funktionen notwendig, um die Kantenströme und den Übergang zwischen Kantenströmen und Flächenströmen im Innenteil von Ebenen korrekt zu modellieren. Eine wesentliche Einschränkung im PDRV besteht durch die verwendeten Basisfunktionen vom Typ Rooftop und Sinus. Die Überlappungen der Sinusfunktionen mit anderen Sinus- oder Rooftop-Funktionen erfordern genaue Lageberechnungen für die Sinusfunktionen. Geringe Abweichungen in der Lage der Funktionen können zu deutlichen Abweichungen in den Flächenströmen führen, besonders bei den Überlappungen zwischen Rooftop-Funktionen und Sinusfunktionen. Wenn beide Stromrichtungen in einem nicht kollinearen System von Basisfunktionen, am selben Ort, deutlich unterschiedlich große Flächenströme besitzen, dann kann die MoM-Lösung für die kleinen Flächenströme fehlerhaft sein. Eine mögliche Abhilfe ist die Verwendung von der Standard-MoM für diese Gebiete auf den Streukörper. Die Erkennung derartiger Streuprobleme vor der Kenntnis der Flächenströme ist nicht leicht durchführbar. Eine Kombination aus PDRV und Standard-MoM ist möglich. Das jeweils verwendete Verfahren kann für einzelne Streukörper zugeordnet werden. Es ist auch möglich, die Trennlinie zwischen beiden Verfahren auf leitfähige Oberflächen zu legen. Ein Teil der Modellierungen, wie die Stab-Ebene-Verbindung, die Verbindung von Ebenen usw., könnte mit der Standard-MoM beschrieben werden, andere Oberflächenteile mit dem PDRV. Eine Berechnung des jeweiligen Gesamtproblems erscheint dadurch möglich. Die Zusammenfassung von mehreren Basisfunktionen zu einer größeren Basisfunktion, beschrieben im Abschnitt 3.6, ist entscheidend für die Verkleinerung der Systemmatrix der MoM. Die Anwendbarkeit der Gruppenbildung sowohl im PDRV als auch bei der Standard-MoM wurde gezeigt, d. h. auch in der Standard-MoM können Rasterungen derart verändert werden, dass weniger Basisfunktionen benötigt werden. Die Modellierung einer Stab-Ebene-Verbindung im Rahmen der Standard-MoM wurde bereits in der Literatur vorgestellt [NP78]. Die in der vorliegenden Arbeit beschriebene, auf Phasenlinien basierende Diskretisierung ist um die Stabanbindung erweitert worden. Die Berechnung unter Verwendung des PDRV erforderte mehr Basisfunktionen als bei Verwendung der Standard-MoM. Der Grund hierfür sind die kleinen Abmessungen der Streuebene. Bei deutlich größeren Streuebenen ist jedoch eine Reduktion der Anzahl der Unbekannten zu erwarten. Die vorgestellten Untersuchungen zu den Anwendungsgrenzen zeigen die vielfältige Anwendbarkeit des PDRV. Das Verhalten bezüglich der Toleranzen der Eingangsgrößen wurde anhand von berechneten Beispielen gezeigt. Die Diskretisierung mit dem PDRV basiert auf der Phase des einfallenden Feldes. Eine genaue Berechnung der Lage der Phasenlinien ist unbedingt notwendig, war für die vorgestellten Beispiele auch möglich. In einer Parameterstudie wurde die Anzahl der Phasenlinien des einfallenden Feldes geändert, die zur Rasterung der Streuebene verwendet werden. Dadurch wird angenommen, dass eine genaue Berechnung der Rasterung nicht möglich wäre. Der Einfluss dieses Parameters beschränkt sich im Wesentlichen auf die genaue Lage der Basisfunktionen vom Typ Sinus. Bei einer geänderten Anzahl von Phasenlinien wurden die Verläufe der Flächenströme ungenauer, vor allem bei lokalen Extremwerten. Im Allgemeinen sollten die Anzahl und der Verlauf der Phasenlinien ausreichend genau bestimmbar sein. Die Überlegungen zur Anzahl der Phasenlinien sind wichtig für eventuelle Erweiterungen des PDRV auf mehrere Streukörper. Die Diskretisierung einer Ebene erfordert die Kenntnis der Streufelder aller anderen Streukörper, welche auf diese Ebene einwirken. Eine vereinfachte Diskretisierung unter Vernachlässigung anderer Streukörper erscheint dann möglich, wenn dadurch die Phase des einfallenden Feldes nur gering geändert wird. Als Ergebnis der Parameteruntersuchung kann in Einzelfällen sogar eine wenig geänderte Anzahl von Phasenlinien akzeptiert werden. Die Änderung der Polarisation des einfallenden Feldes, durch Drehung einer Antenne, bewirkte eine Änderung der Genauigkeit gegenüber den Vergleichslösungen. Eine besondere Beachtung erfordern die Streuprobleme, bei denen stark unterschiedliche Stromamplituden mit verschiedenen Richtungen dicht benachbart auftreten. Im ersten Rechenbeispiel im Abschnitt 9.4.3 trat dieser Fall auf. Für jede Polarisation der Antenne ist grundsätzlich eine erneute Diskretisierung der Streuebene erforderlich. Dies ist ein Nachteil des PDRV gegenüber der Standard-MoM. Dort können bei kleinen Änderungen des Streuproblems, besonders bei konstanter Frequenz, das Diskretisierungsraster unverändert bleiben und große Anteile der Koppelimpedanzmatrix erneut verwendet werden. Es ist in jedem Einzelfall zu entscheiden, ob das PDRV anwendbar ist. Die Aussagen in dieser Arbeit können nicht auf alle möglichen Problemstellungen verallgemeinert werden. Die tatsächlich gesuchten Größen sowie die gewünschte Genauigkeit der Ergebnisse sind für die Wahl von Parametern im PDRV zu berücksichtigen. So wirkt z. B. das Zusammenfassen von Basisfunktionen sowohl auf die Anzahl der Unbekannten als auch auf die Genauigkeit. Bei der Berechnung elektrisch kleiner Ebenen und bei kleinen Phasendifferenzen des auf die Ebene einfallenden Feldes bestehen Nachteile des PDRV. In diesen Fällen können Rechengenauigkeit und Aufwand ungünstiger sein als bei Verwendung der MoM. Allerdings ist die Anzahl der Basisfunktionen auf elektrisch kleinen Oberflächen naturgemäß gering. Berechnungen kleiner Ebenen mit Hilfe der MoM erscheinen möglich. Erst bei größeren Ebenen tritt der hohe numerische Aufwand der MoM als Problem auf. Die entwickelte Theorie wurde auf Rechenbeispiele angewendet. Die Vergleiche der Flächenströme erfolgten entlang von Schnittlinien auf den Oberflächen. Dabei zeigte sich, dass Ströme im Randbereich abweichen können, im Inneren der Ebenen jedoch genau berechnet werden. Eine mögliche Fortsetzung der Arbeit könnte in der Weiterentwicklung des Übergangs zwischen den Randströmen und dem Inneren der Ebenen liegen. In dieser Arbeit wurden Flächenströme auf viereckigen Streuebenen berechnet. Es wurde versucht, die Vorteile und die Nachteile des PDRV anhand von unterschiedlichen Anwendungsfällen aufzuzeigen. Praktische Streuprobleme können jedoch deutlich kompliziertere Streukörper enthalten: z. B. mehrere nicht ebene Vierecke mit unterschiedlicher Größe, Form und Lage zueinander. Hieraus ergeben sich Möglichkeiten für eine Fortsetzung der Arbeit. Praxisnahe Problemstellungen können größere Abmessungen besitzen. Die Frequenzen der technischen Anwendungen haben den Gigahertzbereich bereits überschritten. Das in der Einleitung beschriebene Problem des stark ansteigenden Rechenaufwands bei der Verwendung der Momentenmethode wird auch in der Zukunft eine wichtige Anwendungsgrenze darstellen. In dieser Arbeit wurden Streuprobleme mit wenigen Tausend Unbekannten berechnet. Im Beispiel konnte der numerische Aufwand bei der Diskretisierung von Ebenen, verglichen mit dem bisherigen Stand der Technik, auf Werte von 69,3 % gesenkt werden. Die Anzahl der Funktionen auf Stabstrukturen beträgt ca. 50 % gegenüber der MoM.



Grabmann, Martin;
Methods for the analog/mixed-signal system-level sensitivity analysis. - Ilmenau. - 115 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Abstrakte Modelle auf Systemebene erlauben die effiziente Simulation von komplexen Analog/Mixed-Signal Schaltkreisen. Einflüsse, die auf niedrigerer Abstraktionsebene durch die Interaktion von zwei oder mehreren Systemkomponenten oder außerhalb der Systemgrenzen entstehen, sind darin nicht abgebildet. Diese können aber den gesamten Entwurf zum Scheitern bringen. Die Sensitivität bestimmter Signale gegenüber diesen Einflüssen zu kennen, ist essentiell für First Time Right-Entwürfe. Diese Arbeit trägt mit dem neuen Konzept einer Sensitivitätsanalyse auf Systemebene zu aktueller Forschung auf diesem Gebiet bei. Durch Hinzufügen von Einflüssen zu einem Modell und anschließender Evaluation der Simulationsergebnisse kann bestimmt werden, ob Signale in der Schaltung auf den Einfluss reagieren und somit sensitiv sind. Das manuelle Hinzufügen und Auswerten ist für den Designer aufgrund der großen Anzahl und der Wechselwirkungen zwischen den Einflussgrößen mit hohem Aufwand verbunden. Die vorgestellte Sensitivitätsanalyse kann beschleunigt werden, indem bestehende Modelle durch ein Softwarewerkzeug automatisiert mit sogenannten Saboteurmodulen ergänzt werden, die einzelne Einflüsse zum System hinzufügen. Das erweiterte System wird zusammen mit der bestehenden Testbench simuliert und überprüft ob die Spezifikation erfüllt ist. Durch geschickte Variation der Einflussgrößenparameter, können mit verringertem Aufwand Akzeptanzbereiche bestimmt werden und Abhängigkeiten zwischen den Größen identifiziert werden. Daraus ergeben sich für den Designer Hinweise darauf, was er bei der Implementierung des Systems zu beachten hat. In dieser Arbeit wird der bereits existierende Ansatz einer Sensitivitätsanalyse beschrieben und ein Konzept zur Anwendung auf Systemebene vorgestellt. Zur Demonstration wird das Konzept auf das Fallbeispiel einer RFID Frontend-Schaltung angewendet. Unter anderem wird identifiziert, welchen Einfluss Schwankungen der induktiv gewonnen Versorgungsspannung haben, sowie die Sensitivität gegenüber Rauschen auf den Eingangssignalen in verschiedenen Teilen der Schaltung bewertet. Im Vorfeld müssen dafür abstrakte Modelle und gegebenenfalls neue Saboteurmodule entwickelt werden. Darüber hinaus wird ein neues Maßdefiniert, das es ermöglicht die Qualität von abstrakten Verhaltensmodellen gegenüber einem Referenzmodell zu bewerten. Dieses formale Maß kann mit Hilfe der zuvor für die Sensitivitätsanalyse entwickelten Methoden effizient approximiert werden.



Baer, Christoph; Rolfes, Ilona; Musch, Thomas; Sachs, Jürgen;
Im Kampf gegen Landminen. - In: Forschung : das Magazin der Deutschen Forschungsgemeinschaft.. - Berlin : Wiley-VCH, ISSN 1522-2357, Bd. 42 (2017), 1, S. 20-23

https://doi.org/10.1002/fors.201790001
Eibeck, Christoph;
Entwicklung von parametrisierten Berechnungsskripten für unterschiedliche topologische Grundstrukturen von elektromagnetischen Energy Harvestern. - Ilmenau. - 87 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die vorliegende Bachelorarbeit hat das Ziel zwei Bauformen elektromagnetischer Energy Harvester mithilfe von Berechnungsskripten in MATLAB zu dimensionieren, damit einerseits deren Ausgangsleistung und andererseits deren Ausgangsspannung maximiert werden. Anschließend werden die Bauformen hinsichtlich dieser beiden zu optimierenden Ausgangsparameter miteinander verglichen. Im Ergebnis soll eine Aussage darüber getroffen werden, welche Bauform die größte Ausgangsleistung bzw -spannung erreicht. Aufbauend auf der Beschreibung des Energieumwandlungsprozesses sowie der mathematischen Modellierung eines Vibration Energy Harvesters erfolgt die Untersuchung der beiden Bauform mithilfe von selbstentwickelten MATLAB-Berechnungsskripten. Für die Simulation werden Randbedingungen zum Vergleich der Energy Harvester-Bauformen definiert und die beiden Konstruktionsvarianten für verschiedene Anregungsvorgaben untersucht. Zuletzt werden in der Arbeit Vor- und Nachteile der Bauformen diskutiert.



Hasnain, Syed Naser;
Accurate antenna localization derived from phase pattern measurements. - Ilmenau. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Virtuelle Straße Simulations- und Testanlage (VISTA) enthält ein State-of-the-art Nahfeld-Antennenmesssystem. Die begrenzte Genauigkeit des Positioniersystems beschränkt jedoch die exakte Platzierung einer Antenne am Ursprung ihres Koordinatensystems. Ein Ziel dieser Arbeit war es daher, ein Lokalisierungsverfahren zu entwickeln, um die genaue Position einer Antenne innerhalb des Messraumes zu bestimmen, sowie das von räumlichen Verschiebungen beeinträchtigte Phasenrichtdiagramm zu korrigieren. Nach erfolgreicher Implementierung eines derartigen Algorithmus wurde eine Patchantenne und eine Doppelsteg-Hornantenne auf ihrer Eignung für die Lokalisierung unter Verwendung des elektromagnetischen Vollwellensimulators HFSS untersucht. Der Lokalisierungsprozess wurde auf seine Beeinflussung durch benachbarte Metallobjekte sowie die Ausrichtung der Messantenne selbst überprüft. Zur Überprüfung der Untersuchungen wurde eine Patchantenne entworfen, gefertigt und an verschiedenen Positionen in VISTA gemessen. Die Messergebnisse für diese Positionen zeigten eine effiziente Korrektur von Phasenrichtdiagrammen, sofern die Antennenposition nicht in unmittelbarer Nähe der Messgrenzen liegt, d.h. die Nahfeldmessbedingungen nicht verletzt. Für die Messungen in Abwesenheit metallischer Objekte wurde eine Abweichung von der physisch ermittelten Position von nur 5 mm ermittelt. Um den Einfluss von Metallobjekten zu überprüfen, wurden zusätzliche Messungen durchgeführt, bei denen große Metallobjekte in der Nähe der Antenne angeordnet wurden. Es konnte gezeigt werden, dass eine Lokalisierung der Antenne hinreichend genau erfolgen kann, solang die Metallobjekte nicht in der Hauptkeule der Antenne liegen. Bei einer Platzierung von Metallobjekten wurde jedoch festgestellt, dass der Unterschied zwischen der ermittelten und der tatsächlichen Antennenposition bis zu 25 mm erhöht wurde. Nachdem die Antenne in verschiedenen Positionen und verschiedenen Anordnungen von Metallobjekten in einer realen Messeinrichtung gemessen wurde, kann der Ansatz zur Positionsbestimmung als funktionsfähig angesehen werden.



Immad, Muhammad;
Investigation of the temperature dependent RF properties of MEMS resonators and their impact on oscillator circuits. - Ilmenau. - 91 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Radiofrequenz-mikroelektromechanische Systeme (RF-MEMS) sind wichtige Komponenten im gegenwärtigen technologischen Fortschritt. Diese Bauteile sind in Mobiltelefonen, Konsumgütern, Elektronik für militärische Anwendungen, Autoelektronik und vielen anderen Geräten enthalten. Neben MEMS Sensoren sind insbesondere MEMS Resonatoren und MEMS Oszillatoren Schlüsselbausteine für die Forschung. Einige der Hauptvorteile von MEMS sind ihre kleine Größe, leichtes Gewicht, niedriger Leistungsverbrauch, hohe Linearität, gute elektrische Eigenschaften und ihre hohe Zuverlässigkeit. Die Einsatzfrequenzen für RF-MEMS liegen hauptsächlich im Megahertzbereich. Eine Herausforderung bei der Entwicklung ist die Änderung der Resonanzfrequenz und der Güte der Resonatoren auf Grund von Temperaturschwankungen. Um diese Komponenten für industrielle Anwendungen benutzen zu können, müssen sie über einen weiten Temperaturberiech von -40 &ring;C bis +85 &ring;C einsetzbar sein. Die Untersuchung des temperaturabhängigen Verhaltens dieser Komponenten ist deshalb notwendig für die Implementation von Kompensationsschaltungen z.B. in integrierten Schaltungen. In dieser Arbeit wurden die S-Parameter von zahlreichen MEMS Resonatoren in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gemessen. Dabei wurden MEMS-Resonatoren mit parallelen Kanten und mit bikonvexen Kanten, die höhere Gütefaktoren aufweisen, vermessen. Im nächsten Schritt wurden dann die Parameter des Ersatzschaltbilds der Resonatoren für jeden Temperaturschritt berechnet. Diese Parameterberechnung basiert auf dem Butterworth-Van Dyke Model. Anschließend wurde eine Ausgleichsrechnung (Kurvenfit-Methode) angewandt, um aus den Messwerten ein temperaturabhängiges MEMS-Resonatormodell zu erstellen, welches für den gesamten gemessenen Temperaturbereich gültig ist. Um die Validität des entwickelten Modells zu beweisen, wurde ein Resonator ausgewählt und in eine MEMS Oszillatorschaltung integriert. Dazu wurde eine Pierce-Oszillator-Topologie benutzt. Der benötigte Verstärker wurde mit Hilfe von Systemparametern modelliert. Auf diese Weise konnte die Frequenzverschiebung am Ausgang des Oszillators exakt simuliert werden. Die Messungen der Resonatoren belegen, dass die bikonvexen Resonatoren einen höheren Gütefaktor besitzen als die Resonatoren mit parallelen Kanten. Die bikonvexen Resonatoren weisen jedoch hohe Schwankungen des Gütefaktors über den gemessenen Temperaturbereich auf, wogegen die Resonatoren mit parallelen Kanten ein vergleichsweise stabiles Verhalten über den gesamten Temperaturbereich von -30 &ring;C bis 80 &ring;C aufweisen. Der beste bikonvexe Resonator mit elf Fingern wies einen Gütefaktor von 20625 auf während der vergleichbare Resonator mit parallelen Kanten lediglich einen Gütefaktor von 9300 besaß. Allerdings zeigt die Resonanzfrequenz für alle Resonatortypen einen linearen Abfall mit steigender Temperatur. Diese Frequenzdrift hat Auswirkungen auf die kritischen Parameter des entwickelten Oszillators, wie zum Beispiel auf die Schwingfrequenz und, auf Grund des temperaturabhängigen Gütefaktors, auch auf das Phasenrauschen. Die Oszillationsfrequenz sinkt, während sich das Phasenrauschen mit einem Anstieg der Temperatur erhöht.



Ibrahim, Mohamed; Ramireddy, Venkatesh; Lavrenko, Anastasia; König, Jonas; Römer, Florian; Landmann, Markus; Großmann, Marcus; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner S.;
Design and analysis of compressive antenna arrays for direction of arrival estimation. - In: Signal processing : a European journal devoted to the methods and applications of signal processing.. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 138 (2017), S. 35-47

http://dx.doi.org/10.1016/j.sigpro.2017.03.013
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin; Del Galdo, Giovanni;
Performance analysis of multi-dimensional ESPRIT-type algorithms for arbitrary and strictly non-circular sources with spatial smoothing. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 65 (2017), 9, S. 2262-2276

https://doi.org/10.1109/TSP.2017.2652388
Krapp, Marius;
Untersuchung der Auswirkung von Offshore-Windenergieparks auf das lokale Blitzgeschehen. - Ilmenau. - 77 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die vorliegende Abschlussarbeit beschäftigt sich mit dem Auftreten der Blitzereignisse an Offshore-Windenergieparks. Zunächst werden die Auswirkungen der Errichtung von Offshore-Windenergieparks auf das lokale Blitzgeschehen betrachtet. Mithilfe registrierter Daten des Blitzortungssystems wird das Blitzgeschehen in Hinsicht auf Amplituden- und Anzahländerung untersucht. Speziell für diesen Anwendungsfall wird ein Untersuchungskonzept vorgeschlagen, welches die Blitzereignisse von zwei Flächen, innerhalb und außerhalb der Windenergieparks, berücksichtigt. Insgesamt wurden 57.000 Blitzereignisse verteilt auf 13 Windenergieparks in Nord- und Ostsee zwischen den Jahren 2005 und 2017 ausgewertet. Mit Hilfe von graphischen Darstellungen, welche auf statistischen Auswertungen beruhen, werden die für den Blitzschutz einer Windenergieanlage relevanten Grenzwerte ermittelt und mit den Normwerten verglichen. Die Amplitudenverteilung und die Häufigkeit von Blitzereignissen der Offshore-Windenergieparks werden den Onshore-Windenergieparks gegenübergestellt



Gomes, Paulo R. B.; Almeida, André L. F.; Costa, João Paulo C. L.; Mota, João C. M.; Valle de Lima, Daniel; Del Galdo, Giovanni;
Tensor-based methods for blind spatial signature estimation in multidimensional sensor arrays. - In: International journal of antennas and propagation : IJAP.. - New York, NY : Hindawi, ISSN 1687-5877, Bd. 2017 (2017), Article ID 1615962, insges. 11 S.

https://doi.org/10.1155/2017/1615962
Rudnik, Philipp;
Lokalisierung von UAVs unter Verwendung eines SDR-basierten RADAR-Systems. - Ilmenau. - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

In dieser Arbeit wird die Detektion kleiner Flugobjekte (UAVs) mit Hilfe eines multistatischen RADAR-Systems untersucht. Dabei geht es einerseits um grundlegende Machbarkeitsuntersuchungen, andererseits um Aspekte zur prototypischen Umsetzung des Systems mit USRPs. Ziel ist, Objekte von der Größe einer Hobby-Drohne (z.B. Quadrocopter) mit einer RCS von -40 dBsm bei einer Frequenz von ca. 2,4 GHz über einer halbkugelfömrigen Sperrzone von 10m Durchmesser mit einer Vorwarnzeit von 2 s zu detektieren und mit einer Ortsauflösung von 6m zu lokalisieren. Dafür müssen mindestens drei Sender (Tx) und ein Empfänger (Rx) auf der Grundfläche der Detektionszone platziert werden. Um die gewünschte Ortsauflösung von 6m zu erreichen, wird für die Wellenform des RADAR-Signals ein Multisinus (mit minimiertem Crestfaktor) mit 50 MHz Bandbreite vorgeschlagen. Im multistatischen Fall müssen die einzelnen Sender und Empfänger gemäß einem TDMA-Verfahren arbeiten und entsprechend synchronisiert werden. Da die Genauigkeit von GPS-basierter Synchronisation bei nur ca. ±50 ns liegt, ist sie nicht für die geforderte Ortsauflösung von 6 m ausreichend. Als Lösung wird ein separater Kanal vorgeschlagen, mit dem die Sender und Empfänger sehr genau synchronisiert werden können. Für die prototypische Systemumsetzung wird untersucht, inwieweit sich USRPs vom Typ X310 eignen. Besondere Anforderungen liegen dabei in den geforderten Schaltzeiten von 1 [my]s am GPIO Port, um die Synchronisationsantenne zwischen den einzelnen Kanälen umzuschalten. Dabei stellt sich heraus, dass eine Host-basierte Steuerung über die Ethernet- Schnittstelle mit Schaltzeiten von minimal 13 [my]s nicht geeignet ist. Vorgeschlagen wird deshalb eine Steuerung über den im USRP integrierten FPGA, welche durch Erweiterung der Verilog-Quelldateien der USRP-Firmware erreicht wird. Umgesetzt wird das Schaltverhalten in Form einer Statemachine mit Triggerung durch das Anliegen eines Empfangssignals. Im Ergebnis werden Umschaltzeiten von 1 [my]s erreicht.



Kieler, Oliver F. O.;
Pulsgetriebenes AC-Josephson-Spannungsnormal - Josephson Arbitrary Waveform Synthesizer. - Bremen : Fachverlag NW in der Schünemann Verlag GmbH, 2017. - X, 141 Seiten. . - (PTB-Bericht)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

ISBN 978-3-95606-303-9

Im Rahmen der Arbeit wurde vom Autor ein pulsgetriebenes AC-Josephson-Spannungsnormal (kurz "JAWS": Josephson Arbitrary Waveform Synthesizer) zur Erzeugung von AC Wellenformen höchster Güte entwickelt. Dies beinhaltet die Entwicklung geeigneter Schaltungsdesigns/layouts, die Optimierung von Josephson-Kontakt Parametern und die Fabrikation der Schaltungen im Reinraumzentrum der PTB. Algorithmen zur Code-Erzeugung mittels [Sigma-Delta]-Simulation wurden erstellt. Der experimentelle Aufbau wurde im Rahmen der Arbeit entwickelt und kontinuierlich optimiert. Es konnten bis zu 9000 Josephson-Kontakte in einer JAWS-Schaltung durch Verwendung von 3-fach gestapelten SNS Kontakten mit NbxSi1-x Barriere integriert werden (S: Supraleiter, N: Normalleiter). Mit 2 Schaltungen pro Chip konnte somit eine Ausgangsspannung von ca. Vsignal = 0,35 VRMS bei einer Clock-Frequenz von fclock = 15 GHz realisiert werden. Durch Nutzung eines neuartigen 8-Kanal Sympuls Pulsgenerators wurde mit 8 Schaltungen auf 4 Chips (63 000 Josephson-Kontakte) eine Spannung von 1 VRMS erreicht. Beliebige Wellenformen konnten mit exzellenter spektraler Reinheit (SNR bis -125 dBc) in einem sehr breiten Frequenzbereich synthetisiert werden: DC-Signale und AC-Wellenformen von fsignal = 2 Hz bis fsignal > 1 MHz. Es wurde nachgewiesen, dass diese Wellenformen zeitlich sehr stabil sind, und ein extrem geringes Rauschen und Drift aufzeigen. Die hohe Präzision des JAWS wurde durch einen direkten Vergleich JAWS vs. JAWS eindrucksvoll demonstriert. Für die Verbreitung von Josephson Spannungsnormalen gewinnt die Verwendbarkeit dieser in Kleinkühlern zunehmend an Bedeutung. Es wurde gezeigt, dass das JAWS problemlos im Kleinkühler betrieben werden kann. Anhand einiger ausgewählter beliebiger Wellenformen konnte die Leistungsfähigkeit des JAWS für zukünftige Anwendungen aufgezeigt werden. Einige Beispiele für erste Anwendungen wurden erläutert. Vom Autor wurden im Rahmen der Arbeit nahezu selbständig drei JAWS-Systeme aufgebaut, die nun in der elektrischen Metrologie weiterentwickelt und genutzt werden können. Dies schließt die umfangreiche Software-Entwicklung zur Code-Erzeugung, System-Steuerung und Daten-Erfassung mit ein. Mit einer Ausgangsspannung von 1 VRMS stehen nun viele Einsatzmöglichkeiten für das JAWS offen (z.B. Einsatz in Impedanz-Brücken - diese Entwicklung hat an PTB bereits begonnen).



Kalaji, Mohamad Kinan;
Aufbau und Erprobung eines Messplatzes zur Abschirmung elektromagnetischer Wechselfelder. - Ilmenau. - 56 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit dem Aufbau und der Erprobung eines Messplatzes zur Untersuchung der Abschirmung elektromagnetischer Wechselfelder. Es wird die Abschirmwirkung von 8 Blechen aus 5 verschiedenen Werkstoffen (Kupfer, Stahl, legierter Qualitätsstahl, Mu-Metall, Trafoblech) in Abhängigkeit des Abstandes von der Magnetfeldquelle für verschiedene Frequenzen f = 20, 40, 50, 60 und 80 Hz beobachtet und dokumentiert. Es wurde ein Messplatz aufgebaut, in welchem mittels einer Spule ein Magnetfeld erzeugt und mit einer Hall-Sonde die magnetische Flussdichte gemessen wird. Zunächst erfolgten Messungen ohne Abschirmung, dann unter Verwendung jedes der zu untersuchenden Bleche. Bei vier der Materialien konnte eine mehr oder weniger starke Abschirmung beobachtet werden, während bei Kupfer eine geringere Abschirmwirkung zu verzeichnen war. Um einen Vergleich der verschiedenen Bleche und deren Abschirmwirkung ermöglichen zu können, wurden Abschirmfaktoren berechnet und in Diagrammen visualisiert. Hier zeigten 4 der 5 Materialien eine Frequenzabhängigkeit des Abschirmfaktors, während eines der Materialien keine Abhängigkeit von der Frequenz erkennen ließ. Auffällig war zudem, dass die Kurven des Abschirmfaktors für Stahl, legierten Qualitätsstahl und Trafoblech mit zunehmendem Abstand zunächst leicht ansteigen und anschließend mit weiterer Zunahme der Entfernung von der Spule wieder abfallen. Aufgrund unterschiedlicher geometrischer Abmessungen der untersuchten Bleche können nur bedingt vergleichbare Ergebnisse erzielt werden.



Neudert-Schulz, Dominik;
A contribution to efficient direction finding using antenna arrays. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (x, 177 Seiten, 25.09 MB).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Sicherlich gibt es nicht den einen Algorithmus zur Schätzung der Einfallsrichtung elektromagnetischer Wellen. Statt dessen existieren Algorithmen, die darauf optimiert sind Hunderte Pfade zu finden, mit uniformen linearen oder kreisförmigen Antennen-Arrays genutzt zu werden oder möglichst schnell zu sein. Die vorliegende Dissertation befasst sich mit letzterer Art. Wir beschränken uns jedoch nicht auf den reinen Algorithmus zur Richtungsschätzung (RS), sondern gehen das Problem in verschiedener Hinsicht an. Die erste Herangehensweise befasst sich mit der Beschreibung der Array-Mannigfaltigkeit (AM). Bisherige Interpolationsverfahren der AM berücksichtigen nicht inhärent Polarisation. Daher wird separat für jede Polarisation einzeln interpoliert. Wir übernehmen den Ansatz, eine diskrete zweidimensionale Fouriertransformation (FT) zur Interpolation zu nutzen. Jedoch verschieben wir das Problem in den Raum der Quaternionen. Dort wenden wir eine zweidimensionale diskrete quaternionische FT an. Somit können beide Polarisationszustände als eine einzige Größe betrachtet werden. Das sich ergebende Signalmodell ist im Wesentlichen kompatibel mit dem herkömmlichen komplexwertigen Modell. Unsere zweite Herangehensweise zielt auf die fundamentale Eignung eines Antennen-Arrays für die RS ab. Zu diesem Zweck nutzen wir die deterministische Cramér-Rao-Schranke (Cramér-Rao Lower Bound, CRLB). Wir leiten drei verschiedene CRLBs ab, die Polarisationszustände entweder gar nicht oder als gewünschte oder störende Parameter betrachten. Darüber hinaus zeigen wir auf, wie Antennen-Arrays schon während der Design-Phase auf RS optimiert werden können. Der eigentliche Algorithmus zur RS stellt die letzte Herangehensweise dar. Mittels einer MUSIC-basierte Kostenfunktion leiten wir effiziente Schätzer ab. Hierfür kommt eine modifizierte Levenberg- bzw. Levenberg-Marquardt-Suche zum Einsatz. Da die eigentliche Kostenfunktion hier nicht angewendet werden kann, ersetzen wir diese durch vier verschiedene Funktionen, die sich lokal ähnlich verhalten. Diese Funktionen beruhen auf einer Linearisierung eines Kroneckerproduktes zweier polarimetrischer Array-Steering-Vektoren. Dabei stellt sich heraus, dass zumindest eine der Funktionen in der Regel zu sehr schneller Konvergenz führt, sodass ein echtzeitfähiger Algorithmus entsteht.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000020
Rönsch, Patrick;
Evaluation von Signalausbreitungsmodellen in OMNeT++ im Vergleich zu Messungen mit 802.11s-Knoten. - Ilmenau. - 74 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Um komplexe Anwendungsfälle der Kommunikationstechnik zu untersuchen, wird normalerweise eine Simulation dem Feldversuch vorgezogen. Damit diese Simulationen allerdings verwertbare Ergebnisse liefern, müssen sie mit realitätsnahen Annahmen durchgeführt werden. Zu diesem Zweck werden in dieser Arbeit verfügbare Implementierungen prominenter Path-Loss-Modelle in OMNeT++ an eine Reihe gegebener Feldmessungen angepasst. Mithilfe der gefundenen Parameter wird daraufhin das Verhalten eines größeren Netzwerks unter verschiedenen Umwelteinüssen getestet. Die Ergebnisse liefern eine Orientierung für die zu verwendenden Modellparameter sowie einen Einblick, wie stark sich deren Verwendung im Vergleich zu vereinfachter Signalausbreitung bemerkbar macht.



Kehrle Miranda, Ricardo; Costa, João Paulo C. L.; Römer, Florian; Menezes, Leonardo R. A. X.; Del Galdo, Giovanni; Almeida, André L. F.;
Low complexity performance assessment of a sensor array via unscented transformation. - In: Digital signal processing : a review journal.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1051-2004, Bd. 63 (2017), S. 190-198

http://dx.doi.org/10.1016/j.dsp.2017.01.007
Petkovi´c, Bojana; Weise, Konstantin; Haueisen, Jens;
Computation of Lorentz force and 3-D eddy current distribution in translatory moving conductors in the field of a permanent magnet. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 53 (2017), 2, S. 7000109, insges. 9 S.

Determination of the 3-D eddy current distribution inside a translatory moving conductor under a permanent magnet can accurately be done by using finite-element method (FEM). However, FEM calculations are very expensive, as they require discretization of the whole conductor volume. In this paper, we propose a new technique, to be called boundary element source method (BESM), where only boundary layers are discretized. The BESM is a modification of the hybrid boundary element method (HBEM). In the BESM, the concentrated point sources placed at the centers of boundary elements for the HBEM are replaced by distributed charge density over the area of the boundary element. This is especially useful in the regions, where neighboring boundary meshes significantly affect one another and when calculation point of eddy current is very close or belong to the surface of a boundary element. The method can handle arbitrary geometries of the specimen as well as the defect and arbitrary orientation of the magnetization vector. The accuracy of the proposed method is verified by comparing the results with the solutions obtained from a finite-element model. The proposed BESM approach is shown to be simple, robust, and computationally accurate.



https://doi.org/10.1109/TMAG.2016.2622223
Reis, Paulo Max Gil Innocencio; Costa, João Paulo Carvalho Lustosa; Kehrle Miranda, Ricardo; Del Galdo, Giovanni;
ESPRIT-Hilbert-based audio tampering detection with SVM classifier for forensic analysis via electrical network frequency. - In: IEEE transactions on information forensics and security. - New York, NY : IEEE, ISSN 1556-6021, Bd. 12 (2017), 4, S. 853-864

https://doi.org/10.1109/TIFS.2016.2636095
Scheibe, Sebastian;
Entwicklung eines Mechanismus zur Namensauflösung in ONE. - Ilmenau. - 114 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die fortschreitende Entwicklung auf dem Gebiet des Internet der Dinge und die damit verbundene zunehmende Vernetzung von alltäglichen Geräten bringt viele Anwendungen mit neuen Anforderungen an Kommunikationsstandards hervor. Delay Tolerant Networks (DTN) beschreiben ad-hoc Kommunikationsnetze mit langen Paketlaufzeiten aufgrund der erhöhten Mobilität der Knoten und geringer Stabilität der Ende-zu-Ende-Verbindung. Der Opportunistic Network Environment (ONE) Simulator dient der Analyse und der Validierung von Kommunikationsprotokollen für genannte DTNs. Bislang wurden in ONE für die Adressierung der Knoten im DTN-Netz ganzzahlige Knoten-IDs verwendet. Gegenstand dieser Masterarbeit war die Implementierung eines URI basierten Namenschemas entsprechend der DTNArchitektur. Neben der Implementierung des Endpoint Identifier-basierten Namensschemas werden nun zudem die Routing-Schemata Unicast, Broadcast, Anycast und Multicast unterstützt. Simulationen haben gezeigt, dass das auf Endpoint Identifier basierte Routing weniger rechenintensiv gegenüber der ursprünglichen Implementierung ist und, dass die zusätzlichen Routing-Schemata die Zustellbarkeit der Nachrichten erhöhen.



Rout, Jyoti Ranjan;
Design and implementation of a cluster formation framework for pedestrian-to-pedestrian communication. - Ilmenau. - 51 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

V2V Kommunikation soll Verkehrsunfälle zu verhindern. Die DSRC Technologie nutzt WAVE Protokoll Architektur ermöglichen Sicherheits- und nicht sicherheitsrelevante Anwendungen in VANET. Sicherheitshinweise werden ausgetauscht, über einen eigenen Kanal auf MAC Schicht. Einsatz von dedizierten Kanal für Sicherheit Nachrichtenaustausch führt zu Staus. Es gibt verschiedene Kontrollmechanismen der Kanal Staus in V2V Kommunikationsort. Um die Verkehrsunfälle mit Fußgängern zu vermeiden, brauchen wir V2P Kommunikation für ihre Sicherheit. Verfügbaren V2P Kommunikationsmechanismen sprechen das Thema Verkehr Kollisionsvermeidung und Unfälle im Straßenverkehr. Verschiedene clustering-Algorithmen für VANET and MANET in Literatur konzentrieren sich hauptsächlich auf erreichen Cluster Stabilität vorgeschlagen. Aber diese Algorithmen in der Regel nicht einzigartige Mobilität, Entfernung und Richtung für V2P Kommunikation erforderlichen Parameter und sprechen auch nicht die Frage der Kanal Staus. Durch den Einsatz von speziellen Kanal für Sicherheit Nachrichtenaustausch in V2P Kommunikation geht es Kanal Staus noch Anlass zur Sorge in V2V-Kommunikation. Zur Bewältigung dieses Problems, eine gemeinsame P2P Kommunikation auf die nicht sicherheitsrelevanten SCH wird vorgeschlagen, die helfen könnte, die Zahl der Meldungen von Fußgängern auf die Fahrzeuge gerichtet. In dieser Forschungsarbeit ein clustering-Algorithmus für die Fußgänger ist konzipiert und umgesetzt, mit dem SCH. Die Fußgängerzone Cluster-Kopf ausgewählt anhand verschiedener Parameter in der Sicherheit Nachricht erhielt aus dem Fahrzeug auf dem dedizierten Kanal vorhanden ist. Nur die Fußgängerzone Cluster Leiter Sicherheit Broadcastmeldungen auf dem dedizierten Kanal, wodurch die Zahl der Warnhinweise auf den Fahrzeugen ausgerichtet. Implementierung und Simulation des Algorithmus werden in OMNeT ++, Venen und SUMO durchgeführt. Simulationsergebnis mit einem spärlichen Verkehrs-Szenario zeigt, dass die Fußgänger clustering die Anzahl der Warnhinweise auf dem dedizierten Kanal richtet sich an die Fahrzeuge reduziert hat. Es hilft bei der Kontrolle der Staus, die verursacht wird durch Aktivierung V2P-Kommunikation. Schließlich ist eine Technik, um die Langlebigkeit der Cluster compute vorgeschlagen.



Döbereiner, Michael;
Erhöhung der Lokalisierungsgenauigkeit von Multilateration-basierten RADAR-Verfahren mittels hochauflösender Parameterschätzung. - Ilmenau. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Diese Arbeit behandelt die Erhöhung der Lokalisierungsgenauigkeit bei Multilateration-basierten RADAR-Verfahren mittels eines hochauflösenden Parameterschätzers. Zur Parameterschätzung wird dabei ein gradientenbasiertes Suchverfahren verwendet. Zunächst wird die grundsätzliche Laufzeit- und Positionsbestimmung bei Lateration-basierten Verfahren beleuchtet. Dabei werden Probleme eines einfachen Korrelationsempfängers, welche durch die Verwendung eines hochauflösenden Verfahrens aufgehoben werden sollen, dargelegt. Anschließend erfolgt ein Einblick in die Theorie des Dopplereffekts, da in dieser Arbeit auch die Laufzeitbestimmung bei bewegten Objekten berücksichtigt wird. Da im Rahmen dieser Arbeit keine RADAR-Messdaten aufgenommen werden, wird für die Signalgenerierung eine Simulationsumgebung in MATLAB verwendet. In diesem Abschnitt werden auch die Signalparameter des verwendeten Sendesignals erläutert. Ein weiteres Augenmerk liegt auf der Begründung zweier Modelle zur Beschreibung der Ausbreitung des Signals und der daraus resultierenden Empfangssignale. Es wird zwischen einem Modell mit Mehrwegausbreitung und einem mit Berücksichtigung des Dopplereffekts unterschieden. Darauffolgend wird die mathematische Herleitung der Definition des Parameterschätzers durchgeführt. Dabei werden die zuvor erläuterten Modelle aufgegriffen. Zur Suche der optimalen Parameterwerte werden ein rasterbasiertes und ein gradientenbasiertes Suchverfahren vorgestellt. Schließlich werden die beschriebenen Methoden an verschiedenen Szenarien getestet und bewertet. Es wird auf mögliche Probleme und deren Auswirkungen auf das Ergebnis des Parameterschätzers eingegangen.



Li, Chao;
Vergleich der Large Scale Parameter Analyse basierend auf Kanalimplusantworten und Mehrwegeschätzergebnissen aus MIMO-Funkkanalmessungen. - Ilmenau. - 89 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die korrekte Charakterisierung des Funkkanals ist sehr wichtig für das Design und den Einsatz des Kommunikationssystems. Bisher sind eine Menge Forschungen von Kanalmodellen vorgeschlagen worden, um die physikalischen Eigenschaften des Ausbreitungskanals zu analysieren und zu reproduzieren. Damit kann man das Verhalten des tatsächlichen Kanal vorhersagen. Jedoch sind zahlreiche MIMO-Verfahren noch nicht ausreichend unter realistischen Ausbreitungsbedingungen getestet worden ihre Integration in reale Anwendungen ist noch im Anfangsstadium. Daher hat die Modellierung von MIMO-Funkkanälen viel Aufsehen erregt. Normalerweise quantifiziert man die Eigenschaft des Funkkanals durch geeignete Maßnahmen mit dem Channel Souder in der realistischen Umgebung. Durch die Verarbeitung dieser Messungen können wir die so genannten LSPs (\emph{Large Scale Parameters}) einschätzen. Diese LSPs beschreiben die Verteilung der übertragenen Leistung über verschiedene Dimensionen des Kanals. Als globale Szenario abhängige Parameter steuern sie das Verhalten des modellierten Kanals\cite{winner2008channel}. In dieser Arbeit wird das traditionelle Schätzverfahren als das nicht-parametrische Verfahren genannt. Dieses Verfahren schätzten die LSPs direkt durch die Verarbeitung von Kanalimpulsantworten(\emph{CIR}) $H(t,f,u,s,p)$, die durch die Messungen erhalten werden. Weil der MIMO-Funkkanal durch eine multidimensional Funktion charakterisiert wird, können die SSPs (\emph{small scale parameters}) dieser Funktion wie die Verz"ogerung $\tau$, die Einfallswinkel $\overrightarrow{\mathbf{\Omega}}_{rx}$, die Abstrahlswinkel $\overrightarrow{\mathbf{\Omega}}_{tx}$ und die Leistung $P$ durch einige hochauflösende Algorithmen (RIMAX-Algorithmus) geschätzt werden. Ein Paar $[(\tau_i,\overrightarrow{\mathbf{\Omega}}_{rx,i},\overrightarrow{\mathbf{\Omega}}_{tx,i}), P_i]$ kann eindeutig eine Mehrwegkomponente identifizieren. Daher werden diese SSPs als Mehrwegdatensätze (MPCs) genannt. Mit diesen Mehrwegdatensätzen können wir die räumliche Struktur des Kanals bestimmen und auch die LSPs schätzen. Wir belegen diese Methode mit dem Name ,,parametrische Verfahren''. Außerdem wird der Einfluss der Antenne auf dem Mobilkanal gründlich erforscht. Dafür werden die Kanalimpulsantworten durch die PatternShaping-Methode vorverarbeitet. Durch das nicht-parametrisches Verfahren kann man eine weitere LSPs-Gruppe erhalten. Durch die Vergleichung von diesen LSPs-Gruppen können wir bestimmen, welchen Einfluss die verschiedene Vorverarbeitungsmethoden in den beiden getrennten Analyserichtungen auf die Statistik und die Korrelationseigenschaften haben.



Hollmach, Nils;
Experimentelle Validierung des RESCUE-PHY und -MAC basierend auf einen USRP-Testbed. - Ilmenau. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Im Rahmen eines EU-Forschungsprojektes mit dem Namen "RESCUE" zum Einsatz mobiler Datenübertragungssysteme zur Stabilisierung der Funkkommunikation ergab sich die Aufgabe, die neu entwickelten Konzepte praktisch zu validieren und in bestehende Systeme zu integrieren. Das RESCUE-Konzept, das für eine verbesserte Funkkommunikation im Katastrophenfall und für den Einsatz in der Fahrzeugkommunikation entwickelt worden ist, soll zu einer robusteren Datenübertragung führen. Dazu sollen mehrere fehlerhafte Datenpakete eines Ursprunges weitergeleitet und gemeinsam dekodiert/detektiert werden, dies nennt man "lossy forwarding". Die Adaption in bestehende Protokolle, wie die Implementierung des "lossy forwarding" in das Relay Protokoll von "Decode-and-Forward" und die Implementierung des Joint Decoders ermöglicht eine gute Übertragung des Konzeptes auf Systeme nach dem WLAN Standard IEEE 802.11 sowie auf den Funkstandard ITS-G5. Die Leistungsanforderungen an den Messaufbau ergaben sich anhand der definierten KPIs und den Randbedingungen zur Implementierung des RESCUE-Konzepts. Für die praktische Realisierung wurde ein USRP-Testbed aufgebaut, wobei Mini-PCs die Steuerung und Signalverarbeitung und die USRPs die Übertragung der Signale in den Freiraum übernehmen. Damit war es möglich verschiedene Testsetups durch eine flexibel Rekonfiguration zu realisieren. Die Tests wurden unter kontrollierbaren Bedingungen basierend auf einen kabelgebundenen Kanalemulator beim Fraunhofer-Institut IIS (Abteilung DVT) und unter Freifeldbedingungen durchgeführt. Über die Integration einer Analysesoftware wurden die Messdaten statistisch ausgewertet. Es zeigt sich, dass ein Versuchsaufbau mit drei Teilnehmern unter Einsatz des RESCUE-Konzepts die Zuverlässigkeit erhöht, wodurch eine Kommunikationsstabilität zu erwarten ist. Daraus lassen sich zwei Perspektiven ableiten: 1. Mit einer geringeren Teilnehmeranzahl lässt sich eine gleichbleibende Stabilität im Funknetz erreichen. 2. Für ein bereits bestehendes Funknetz kann über das RESCUE-Konzept die Übertragungsreichweite vergrößert werden.



Asghar, Muhammad Ehtisham;
Antenna measurement data analysis. - Ilmenau. - 84 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die elektromagnetischen Eigenschaften einer Antenne in Abhängigkeit ihren elektrischen, mechanischen und Umgebungs-Parametern müssen mit speziellen Antennenmesseinrichtungen erfasst werden, um Resultate mit hoher Reproduzierbarkeit und Genauigkeit zu erreichen. Eine genaue Charakterisierung verlangt eine sorgfältige und definierte Messung ebenso wie ein stabiles und fehlerfreies Vorgehen in der Speicherung und Analyse der gemessenen Daten. Im Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik der Technischen Universität Ilmenau werden Antennenmessungen mit drei verschiedenen Hardware-Lösungen durchgeführt, wobei nicht nur verschiedene Technologien angewendet werden, sondern auch unterschiedliche Datenstrukturen im Ergebnis der Messung geliefert werden. Um einen einheitlichen Weg der Messdatenerfassung und der Ermittlung der Antennenparameter für alle Varianten zu gewährleisten, müssen die erhaltenen Daten von den verschiedenen Einrichtungen in ein angepasstes Format transformiert werden. In dieser Masterarbeit wird ein Analyse-Tool für die Daten der Antennenmessungen entwickelt, welches als universelles Datenverarbeitungswerkzeug für alle Labore dient. Dieses Tool liefert nicht nur grafische Darstellungen der Messwerte, sondern berechnet verschiedene daraus abgeleitete Antennenparameter, nachdem die notwendige Kalibrierung und Transformation der Daten angewendet wurde. Das im Rahmen der Masterarbeit vorgelegte Programm ist in Matlab geschrieben und wird Grundlage für zukünftige Erweiterungen mit neuartige Auswertungen in den Messlaboren des Fachgebiets Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik sein. Um eine anschauliche Visualisierung zu ermöglichen, werden die Ergebnisse mit Hilfe von zweidimensionalen (polaren oder kartesischen) und dreidimensionalen Diagrammen dargestellt, die in elektronische Datenauswertungen exportiert werden können.



Silwal, Sunita;
Comparative analysis of different antenna measurement facilities. - Ilmenau. - 68 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Für Forschungsarbeiten im Zusammenhang mit der Entwicklung und der Untersuchung drahtloser Kommunikationssysteme spielen die Antennen der Funksysteme und die Bestimmung der Richtcharakteristika eine wichtige Rolle. Die Genauigkeit der Antennenmessung hängt von der Messeinrichtung bzw. dem verwendeten Messsystem ab. Daher müssen verschiedene Messeinrichtungen möglichst genau charakterisiert und verglichen werden. Die Technische Universität Ilmenau betreibt zwei Messlabore: das Antennenmesslabor auf dem Campus der Universität ist für geometrisch kleine und leichte Antennen geeignet, wohingegen in der Virtuellen Straße Simulations und Testanlage Messungen von Fahrzeugantennen im Einbauzustand ermöglicht werden. Diese Arbeit vergleicht die beiden an der Technischen Universität Ilmenau vorhanden Antennenmesseinrichtungen. Als Testobjekte werden kegelförmige Monopolantennen, eine Hornantenne und eine logarithmisch-periodische Antenne verwendet, die sowohl omnidirektionale als auch richtende Eigenschaften besitzen. Die Ergebnisse werden in verschiedenen Darstellungen visualisiert, verglichen und analysiert. Es wurde festgestellt, dass beide Antennenanlagen eine gute Übereinstimmung der Form der Richtdiagramme innerhalb der oberen Halbkugel liefern. Bei der Messung des maximalen Gewinns ergaben die Messwerte im Antennenmesslabor tendenziell höhere Werte als in der virtuellen Straße.



Gubbi Suresha, Gaurav;
Internet access in vehicular ad-hoc networks based on infrastructure and LTE communications. - Ilmenau. - 58 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Vehicular Ad-hoc-Vernetzung hat die Aufmerksamkeit der Automobil- und NetworkingFähigkeiten erfasst. Mit ihren umfangreichen Echtzeit-Bereitstellungen können wir eine sichere und komfortable Reiseerlebnis voraussehen. Der Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur ist immer durch Nutzung von Netzwerkressourcen wie Bandbreite begrenzt. Übernutzung der Ressourcen führen zu schlechten Verbindungen zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur und wahrscheinlich erhöhen die Verzögerung gewinnen nützliche Informationen oder Meldung erforderlich. So sollen Verbindungen durch die Verwaltung des Zugangs zu verschiedenen Access Points durch routing wie Verbindung für kurze Zeit Verlinkung sind und Unterbrechungen, häufig auftreten überprüft werden. Verlegung im VANETs ist ein schwieriger Prozess, vor allem aufgrund der hohen Mobilität von Fahrzeugen und riesige Gebäude verursacht Schattierung in der Stadt. Im Rahmen dieser Arbeit würden wir das Potenzial des heterogenen Netzwerk studieren Gewährung des Zugangs zum Internet für Fahrzeuge. Dazu machen wir zunächst einen ausführlichen Überblick über verschiedene Ansätze für den Internetzugang, dann wir entwerfen, erstellen und implementieren unsere Algorithmus auf OMNeT ++ unter verschiedenen Bedingungen. Auswertung der Ergebnisse zeigte uns, dass die Algorithmus Leistung gut ist und die Autos Zugang zum Internet in einem begrenzten Zeitraum gewonnen.



Tyagaraj, Swathi;
Airborne broadband connectivity based on LTE between mobile terrestrial networks. - 83 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Diese Masterarbeit befasst sich mit der Untersuchung von breitbandigen Datenübertragungen im Flugzeug/Hubschrauber mittels terrestrischer Netzinfrastruktur. Ein wesentlicher Schwerpunkt bildet der Mobilfunkstandard Long Term Evolution (LTE) und die Verwendung der bereits vorhandenen LTE Basisstations-Infrastruktur der Mobilfunkanbieter. Zur Analyse der LTE-Übertragungseigenschaften wurde ein Testflugzeug mit handelsüblichen LTE Modems mit verschiedenen externen Antennen, wie Monopol, Dipol und MIMO-Antenne ausgestattet. Während des Fluges in Höhen von 1000 bis 3000m wurden ausgewählte LTE-Leistungsparameter, wie beispielsweise das RSSI, SNR und RSRQ kontinuierlich aufgezeichnet. Die Auswertung der aufgenommen Leistungsparameter wurde offline durchgeführt. Anhand der Messergebnisse zeigt sich, dass alle Antennentypen eine stabile LTE-Verbindung mit Datenraten zwischen 2 und 30 MBit/s im Up- und Downlink gewährleisten. Anhand der Messergebnisse wurden auch Analysen zur Antennenauswahl und Antenneninstallation am Flugzeug durchgeführt und erste Ergebnisse zu Antennentyp und Platzierung vorgestellt.



Menezes, Sanjeeth Baptist;
Evaluation of hybrid position-based routing for vehicular ad-hoc networks. - Ilmenau. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

VANETs oder in erster Linie bekannt als Vehicular Ad Hoc Networks gehören zu einer Klasse von mobilen Ad-hoc-Netzen oder MANETs, sind der besonderen Art wegen ihrer Fähigkeit, Netzwerk-Topologie schnell ändern. Infolgedessen ist die Verbindung zwischen VANETs verpflichtet, in regelmäßigen Abständen zu trennen. Dies erfordert ein effizientes routing Schema besteht aus den infrastrukturbasierten Unterstützung durch \ac{RSUs} bekannt als \ac{V2I}. Auch diese Methode kombiniert mit routing Position basiert die Verwendung von der geographischen Position der Knoten macht schlage um Inter vehicular Kommunikation in vor allem dynamische Netzwerke zu verbessern. Um dies zu erreichen, wir haben zwei Protokolle "nämlich" ROAMER und FRHR und bewertet die Leistung der einzelnen des Protokolls. Diese Protokolle sind aus der Literatur gewählt, da sie übertreffen die vorhandene Hybrid-Position-basierte routing-Protokolle. Mehrere Simulationen und Ergebnisse über die VoIP-Anwendung. Bildverzögerung, Frame-Verluste, MOS und empfangene Durchsatz sind die Parameter, die als Teil der VoIP-Anwendung zu bewerten, die Reaktion dieser Protokolle unter unterschiedlichen Fahrzeugdichte, unterschiedliche Geschwindigkeit der Fahrzeuge und mehrere RSUs gewählt. Erzielten Ergebnisse werden diskutiert, um die Leistung dieser Protokolle für V2I-Umgebung zu bewerten.



Porizka, Irina;
Untersuchungen zum dynamischen Verhalten quantenbasierter Magnetfeldsensoren. - Ilmenau. - 31 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Digital-SQUIDs sind hochauflösende Magnetfeldsensoren, deren Verhalten wegen ihrer Komplexität noch nicht im Detail verstanden ist. Modelle können hier helfen, die auftretenden Phänomene nachzuvollziehen, wobei momentan nur schwer erfassbare Umsetzungen existieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung übersichtlicher Verhaltensmodelle für Digital-SQUIDs als Deltamodulatoren mit frei verfügbarer Software. Die Funktion der Modelle wurde mit ausgewählten Eingangsfunktionen getestet und bewertet, wobei durch den Vergleich mit existierenden Theorien und Messungen die Korrektheit bestätigt wurde. Besonderer Wert wurde auf die einfache Umsetzung nichtlinearen und rauschbehafteten Verhaltens gelegt. Die Modelle leisten einen Beitrag zum Verständnis des dynamischen Verhaltens von Digital-SQUIDs und können um zusätzliche Aspekte erweitert werden.



Schlott, Annika;
Aufbau einer Operationsverstärker-Schaltung zur Strom- und Spannungsregelung im Quell- und Lastfall. - Ilmenau. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden Operationsverstärker-Schaltungen zur Strom- und Spannungsregelung untersucht. Der Entwurf der Schaltpläne wird dargelegt und schrittweise, Bezug nehmend auf die verschiedenen Problemstellungen, erläutert. Eine Herausforderung stellte beispielsweise der Einsatz der Stromregelung im Quell- und Lastfall dar. Die Schaltungsentwürfe wurden mit Hilfe eines Experimentalaufbaus auf ihre Funktionsfähigkeit getestet. Mit der Diskussion der aufgenommenen Messwerte erfolgt eine Bewertung der Regelungseigenschaften.



Balda Canizares, Emilio Rafael;
Performance analysis of tensor-based algorithms. - Ilmenau. - 96 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In der multidimensionalen tensorbasierten Signalverarbeitung spielen die verkürzte Singulärwertzerlegung (HOSVD), die gemeinsame Eigenwertdekomposition (JEVD) und die kanonische Polyadische (CP) -Zerlegung eine große Rolle. Das abgeschnittene HOSVD wird hauptsächlich als Vorverarbeitungsschritt für Kompression und Komplexitätsreduktion verwendet, während die JEVD- und CP-Zerlegung häufig für die Datenanalyse verwendet werden. Darüber hinaus ist das JEVD im Mittelpunkt einiger moderner CP-Zerlegungsalgorithmen, wie z. B. der SEmi-algebraischen CP-Zerlegung über SImultan-Matrix-Diagonalisierungen (SECSI-Framework) oder des Semi-Algebraic canonicaL decomposition (SALT) -Algorithmus, präsent. Ferner kann die Vielfalt der JEVD-Algorithmen in Abhängigkeit von der zu minimierenden Kostenfunktion klassifiziert werden. Einige dieser JEVD-Algorithmen versuchen, die so genannte indirekte Least Squares (LS) -Kostenfunktion zu minimieren. In dieser Arbeit präsentieren wir eine erstrangige Perturbationsanalyse des verkürzten HOSVD, der JEVD-Algorithmen basierend auf der indirekten LS-Kostenfunktion und der CP-Zerlegung über das SECSI-Framework. Die erhaltenen geschlossenen Form-Mean Squared Error (MSE) und relative Mean Squared Factor Error (rMSFE) Ausdrücke sind asymptotisch im Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und in Bezug auf die Statistik des Rauschens. Darüber hinaus sind, abgesehen von null mittleren und endlichen Sekundenmomenten, keine Annahmen über das Rauschen für diesen Rahmen erforderlich. Darüber hinaus erweitern wir diese Ergebnisse für die Komplexität reduziert Version des SECSI-Framework, bekannt als Trunkated SECSI (T-SECSI). Darüber hinaus verwenden wir die erhaltenen analytischen Ausdrücke, um ein neues PAS-Schema für das SECSI- und das T-SECSI-Framework zu entwickeln. Schließlich validieren wir die analytischen Ausdrücke mit empirischen Simulationen, in denen eine ausgezeichnete Übereinstimmung zwischen den theoretischen und empirischen Kurven erhalten wird. Darüber hinaus wird die erhöhte Robustheit des PAS-Schemas in den höheren SNR-Szenarien und eine annehmbare Leistung bei niedrigeren SNRs im Vergleich zu ihren Pendants auch durch Simulationen über verschiedene Szenarien dargestellt.



Helbig, Max;
Konzeption eines dynamischen Mobilitätsmodells zur Simulation von kontextabhängigen Bewegungen in ONE. - Ilmenau. - 30 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

In verzögerungstoleranten Netzwerken gibt es keine Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen Netzteilnehmern, wodurch die Nachrichtenweiterleitung nur dadurch gegeben ist, dass sich die einzelnen Knoten bewegen und dabei Daten transportieren. Zur Weiterentwicklung von Verfahren und Algorithmen die diese Bewegungen steuern, ist es notwendig diese simulieren und verifizieren zu können. Das Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, ob sich kontextbasierte Bewegungen mit dem ONE-Simulator umsetzen lassen, die Zugriff auf den Simulationszustand benötigen. Dazu wurde ein Konzept erstellt, dass die dafür notwendigen Schritte identifiziert und aufzeigt, wie diese softwaretechnisch realisiert werden können. Eine Testimplementierung wurde erstellt und mit einem einfachen Szenario auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. Die Architektur der entwickelten Software richtet sich dabei nach den beschriebenen Einzelschritten und dient somit als leicht erweiterbare Basis für die Simulation kontextbasierter Bewegungen mit ONE.



Basavaraju, Nandeesh;
Optical wireless communication for autonomous underwater vehicles. - Ilmenau. - 89 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In dieser Arbeit wird der Entwurf einer drahtlosen optischen Kommunikationsstrecke aus experimenteller Sicht betrachtet, wobei das Augenmerk auf der Entwicklung kosteneffizienter Modems für hohe Datenraten und kurze Reichweiten liegt. Das in dieser Arbeit betrachtete Blue Ray Modem wurde für die MEDUSA-Klasse der AUVs (Autonomous Underwater Vehicle) entwickelt. Die optischen Eigenschaften "unter Wasser" werden für unterschiedliche Wellenlängen im sichtbaren Spektralbereich charakterisiert. Eigenschaften wie Dämpfung, Absorption und Streuung werden für unterschiedliche Wassertypen untersucht. Auch wird das Link-Budget für unterschiedliche Wassertypen präsentiert. Die On-Off Keying Übertragungstechnik wird implementiert, wobei der Direktempfänger auf einem Transimpedanz-Verstärker mit Tiefpass-Filter beruht. Zudem werden erweiterte Leitungscodes wie der 4B5B-Code oder M-PPM entwickelt, um sie für unterschiedliche Wassertypen zu testen. Bezüglich des Empfängers werden Betrachtung für unterschiedliche Photodioden-Typen und Schaltungen präsentiert. Auch wird eine neuartige Implementierung einer dynamischen Linkadaption, die auf einer AGC (Automatic Gain Control) beruht, präsentiert. Es wird beschrieben, wie die vorgeschlagenen Algorithmen evaluiert und im Blue Ray Modem implementiert wurden, das am ISR und IST in Lissabon, Portugal, entwickelt wurde. Die Modulationsverfahren wurden mit Hilfe von VHDL auf FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) implementiert. Die grünen LEDs, die bei 527 nm arbeiten, wurden zirkular angeordnet. Der Sender und der Empfänger befinden sich in einem transparenten, wasserdichten Gehäuse, dass an den Unterwasser-Fahrzeugen der MEDUSA-Klasse montiert werden kann.



Steinmetz, Christian;
Antenna technologies for Ka-Band backhaul links. - Ilmenau. - 125 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

In mobilen Kommunikationssystemen steigt der Bedarf an hohen Datenübertragungsraten nahezu exponentiell, wobei die bevorzugten spektralen Ressourcen niedriger Frequenzbereiche, die günstige Ausbreitungseigenschaften aufweisen nahezu erschöpft sind. Im Ka-Band sind große spektrale Bandbreiten vorhanden, die auf der anderen Seite betrachtliche Herausforderungen an die Systemrealisierung stellen. Um die gegenwärtige hohe Freiraumdämpfung zu überwinden und die Störung von primären Ka-Band Nutzern zu vermeiden, werden stark richtende Antennengruppen in Verbindung mit elektronischer Strahl- und Nullsteuerung benötigt. In dieser Arbeit werden aktuell diskutierte Antennengruppen für Beamforming (BF) Anwendungen (Analoge BF Antennengruppe, Digitale BF Antennengruppe, Hybride BF Antennengruppe, Parasitäre Antennengruppe, Flächenstrahlergespeiste Antennen, Oberflächenwellenantennen) zusammengefasst und bezüglich Realisierungskosten sowie Möglichkeiten der Strahl- und Nullsteuerung bewertet. Der vielversprechende Ansatz einer hybriden Antennengruppe wird anhand von einem zweistufigem, least-squares basiertem BF Algorithmus und anhand von vorgeschlagenen 3D Antennenstrukturen (geschichtete einheitliche zirkulare Antennengruppe (engl. SUCA) und gebietsweise einheitliche planare Antennengruppe (engl. SUPA)) für verschiedene Hardwarerealisierungen untersucht. Die gewählten Kriterien fur die Bewertung der erzielten Strahl- und Nullsteuerung nehmen auf ein von der EU finanziertes Projekt namens Shared Access terrestrialsatellite backhaul Network enabled by Smart Antennas (SANSA; EU program H2020) Bezug. Für beispielhafte hybride Antennengruppen wird gezeigt, dass mit dem zweistufigem BF Algorithmus ausreichend tiefe Nullen zur Störunterdruckung und ähnliche Antennengruppengewinne wie mit digitaler Strahlsteuerung erzielt werden.



Basavaraju, Sanjay Kumar;
Fading supported UE emulation for LTE and NOMA. - Ilmenau. - 88 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Fading Unterdrückung und Streichung ist wichtig für eine gute Systemleistung in LTE-Netzwerken. Die Systemleistung in Form von mittleren Benutzerbitfehlerraten ist der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit. In diese Master Arbeit werden verschiedene Kanalschätzmethoden untersucht.Vorteile und Nachteile Dieser Strategien zur Systemleistung werden analysiert. Damit Spektrale Effizienz zu verbessern, Non Orthogonal Multiple Access (NOMA) ist vorschlagt. Das ist eine mögliche Technologie, in der 5G-Standards werden aufgenommen sollen. Implementierung und eine eingehende Analyse der Performance von NOMA-basierten Systemen ist der wichtigste Teil auf diese Arbeit. Techniken für den Umgang mit Fading in LTE sind analysiert und verglichen mit Orthogonal Multiple Access (OMA). "Network Aided Interference Cancelling and Suppression" (NAICS) ist teil von LTE Releases 12 und 13. NAICS ist studiert für NOMA, damit beseitigen UE Überlagerten zu Störungen. Die Parameter, die von den höheren Schichten benötigt werden, um eine Co-Stelle zu mildern Benutzer abgeleitet wurden und eine neue Down link Control Information (DCI) vorgeschlagen wird. Die vorgeschlagene Lösung ist brute-force in der Natur und wird nur auf homogene- Makro angewendet, Heterogen-spärliche, dichte und ultra-dichte Netzwerk-Implementierungen. Ein MATLAB-basiertes Haus Simulator (MATUE) verwendet, um die gesamte Analyse durchzuführen. Viele Leistungskriterien wie Power Verhältnis, Precoding-Matrix, Mean User-Bitraten, Cell-Edge-Bitraten werden für die Performance berücksichtigt Evaluierungen. Diese Auswertungen geben ein Maß dafür, wie nah sich die Systemleistung annähert Das Technologiepotential (obere Grenze) nach der Anwendung der vorgeschlagenen Lösung. Nach dem Auftragen Die vorgeschlagene Lösung für verschiedene Fading-Profile, Verkehrsbedingungen und Empfänger-Architekturen, Wurde beobachtet, dass NOMA die beste Systemleistung bei hohen Belastungen im Vergleich lieferte Zu anderen Strategien. Die Ergebnisse, Analysen und Leistungsbewertungen zeigen, dass NOMA wird Verbessern die Frequenzausnutzung auf Kosten des Empfänger-Overheads im Vergleich zu LTE.



Gomes, Paulo R. B.; Almeida, André L. F.; Costa, João Paulo C. L.; Del Galdo, Giovanni;
Tensor-based methods for blind spatial signature estimation under arbitrary and unknown source covariance structure. - In: Digital signal processing : a review journal.. - Orlando, Fla. : Academic Press, ISSN 1051-2004, Bd. 62 (2017), S. 197-210

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Becker, Hanna; Chevalierc, Pascal; Haardt, Martin;
Higher order direction finding from rectangular cumulant matrices: the rectangular 2q-MUSIC algorithms. - In: Signal processing : a European journal devoted to the methods and applications of signal processing.. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 133 (2017), S. 240-249

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Kirchhoff, Michael; Wagner, Christoph; Herrmann, Ralf; Thomä, Reiner;
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Cheema, Sher Ali; Naskovska, Kristina; Attar, Mohammadhossein; Zafar, Bilal; Haardt, Martin;
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Zhang, Jianshu; Podkurkov, Ivan; Haardt, Martin; Nadeev, Adel;
Channel estimation and training design for hybrid analog-digital multi-carrier single-user massive MIMO systems. - In: WSA 2016 : 20th International ITG Workshop on Smart Antennas : 9-11 March 2016.. - [Frankfurt am Main] : VDE, (2016), S. 142-149

http://ieeexplore.ieee.org/document/7499116/
Finke, Thomas;
SEREMA : self-organized routing in heterogeneous mobile ad hoc networks. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - 1 Online-Ressource (xvi, 211 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Nach Naturkatastrophen, wie beispielsweise Erdbeben, Wirbelstürmen, Flutwellen oder auch nach durch den Menschen verursachten Katastrophen wie Terroranschlägen oder Unfällen, ist es sehr wichtig die Ersthelfer zu organisieren. Hierfür ist eine Kommunikationsinfrastruktur, welche zum Beispiel Basisstationen für Mobilfunknetze enthält, von entscheidender Bedeutung. Diese Infrastruktur kann durch die Katastrophe jedoch schwer beeinträchtigt oder vollkommen zerstört sein. Heutzutage sind Ersthelfer als auch Opfer üblicherweise mit leistungsfähigen mobilen Endgeräten, wie Smartphones oder Notebooks, ausgerüstet. Diese mobilen Endgeräte, welche über eine Vielzahl von Netzzugangstechnologien verfügen, können zu einem sogenannten Ad-hoc-Netzwerk zusammengeschlossen werden und bilden anschließend eine infrastrukturlose Kommunikationsbasis. Die Leistungsfähigkeit von kabellosen Ad-hoc-Netzwerken ist dabei stark von der Anzahl bekannter Verbindungen im Netz abhängig. Diese Verbindungen, auch Routen genannt, werden durch das verwendete Routingprotokoll gesucht und ständig aktualisiert. Hierzu stehen verschiedenartige Routingprotokolle zur Verfügung, welche Topologieinformationen zwischen den einzelnen Knoten eines Netzwerks austauschen. Für kabellose Ad-hoc-Netzwerke sind hierfür zahlreiche Routingprotokolle verfügbar, jedoch sind diese bereits existierenden Protokolle nur eingeschränkt für hochdynamische mobile Ad-hoc-Netzwerke geeignet. Dies liegt darin begründet, dass sie nicht in der Lage sind, sich an große Änderungen im Netzwerk anzupassen. In Katastrophenszenarien können allerdings hochdynamische Netzwerke vorkommen, in welchen beispielsweise die Größe des Netzes zwischen einigen wenigen und einigen hundert Knoten schwankt oder sich die Knotengeschwindigkeit von statischen bis hin zu hochmobilen Knoten verändert. Die vorliegende Arbeit präsentiert einen adaptiven Ansatz, welcher in der Lage ist, die gegebenen Parameter des Netzwerks in einer dezentralen Weise zu ermitteln und anschließend das verwendete Routingprotokoll während der Laufzeit zu wechseln, um somit das Routing sehr flexibel an die Gegebenheiten des Netzwerks anzupassen.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000383
Hijazi, Naeim;
Entwurf und Optimierung eines Übertragungssystems zur induktiven Energieversorgung für medizinische Implantate mit der Trägerfrequenz 13,56 MHz. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (138 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Die Entwicklung eines Augenimplantats mit Komponenten für die drahtlose Energie- und Datenübertragung steht im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit. Hierfür wurden verschiedene Konzepte zur drahtlosen Übertragung von Energie und Daten an einem medizinischen Implantat untersucht und optimiert. Die Entwicklung des Energieübertragungssystems erfolgte mit dem Ziel der Erreichung einer hoher Effizienz und einer möglichst geringen Wärmeentwicklung. Weiterhin sollte die Energieversorgung zum Implantat so gesteuert werden, dass eine akzeptable konstante Energiemenge übertragen werden kann. Um eine hohe Effizienz zu gewährleisten, müssen der Typ des eingesetzten Verstärkers richtig konstruiert sein und seine Komponenten sorgfältig gewählt werden. Nur durch die Wahl des richtigen Verstärkers kann der Wunsch nach niedrigen Energieverlusten und hohem Wirkungsgrad erfüllt werden. In der Arbeit sind verschiedene Verstärkertypen zur drahtlosen Energieübertragung vorgestellt und untersucht worden, um anschließend den für das Anforderungsprofil am besten geeigneten Verstärkertyp auszuwählen. Dieser Verstärker wurde entworfen und mit Hilfe von Simulationen, Berechnungen und Messungen für den Einsatz optimiert. Der Sender ist mit einem optimierten analogen Klasse-E-Verstärker aufgebaut worden und arbeitet bei einer Trägerfrequenz von 13,56 MHz im ISM-Band. Zunächst wurde der Übertragungskanal innerhalb des elektronischen Systems entsprechend nachgebildet und gemessen. Danach ist das ganze Übertragungssystem entworfen, optimiert, realisiert und getestet worden. Die geeigneten Systemkomponenten zur drahtlosen Datenübertragung mussten noch konzipiert, entwickelt und realisiert werden. Die Algorithmen für Signaldekodierung und Displayansteuerung werden ebenfalls in einer Hardwarebeschreibungssprache (Verilog-HDL) geschrieben und als Displaytreiberchip realisiert. Weitern Bestandteile des Implantats, wie Daten- und Energiechips, wurden als integrierte Schaltkreise gefertigt. Ebenso wurde die geeignete implantierbare Empfangsspule dimensioniert und hergestellt. Die Komponenten des Implantats wurden zusammengebaut und in eine Silikonhülle eingegossen. Im Rahmen des IOS-Projekts (intraokulare Sehhilfe) sollte ein Prototyp des Gesamtsystems entwickelt werden, mit dessen Hilfe nicht nur die prinzipielle Machbarkeit einer technischen Sehhilfe gezeigt werden kann, sondern auch ihre Realisierbarkeit als Mikrosystem nachgewiesen wird.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000854
Töpfer, Hannes;
Superconducting mixed-signal circuits. - In: Encyclopedia of applied physics. - New York, NY [u.a.] : Wiley, (2009), insges. 12 S.

https://doi.org/10.1002/3527600434.eap799
Wolf, Mike; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin;
Block transmission with frequency domain equalization for VLC. - In: Optical wireless communications. - [Cham] : Springer, ISBN 978-3-319-30200-3, (2016), S. 299-323

Lavrenko, Anastasia; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner;
On the earth mover's distance as a performance metric for sparse support recovery. - In: 2016 IEEE Global Conference on Signal and Information Processing : GlobalSIP 2016 : proceedings : December 7-9, 2016, Greater Washington, DC, USA.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4545-7, (2016), S. 1368-1372

https://doi.org/10.1109/GlobalSIP.2016.7906065
Krug, Silvia; Brychcy, Alexander; Seitz, Jochen;
A mobile embedded-Linux-based testbed for outdoor ad hoc network evaluation. - In: WiSEE - 2016 IEEE International Conference on Wireless for Space and Extreme Environments : ICT cubes, RWTH - Aachen, Germany, September 26-28, 2016 : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-2609-8, (2016), S. 164-166

https://doi.org/10.1109/WiSEE.2016.7877325
Amin, Muhammad Bilal; Zirwas, Wolfgang; Haardt, Martin;
Virtual massive MIMO beamforming gains for 5G user terminals. - In: 2016 IEEE 84th Vehicular Technology Conference (VTC Fall) : Montréal, Canada, 18-21 September 2016 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-1701-0, (2016), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/VTCFall.2016.7881964
Kehrle Miranda, Ricardo; Costa, João Paulo C. L.; Eishima, Takashi; Nakamura, Yuya; Del Galdo, Giovanni; Römer, Florian; Ribeiro, Lucas D. X.;
Procedures for integrating, testing and operating advanced microsatellites. - In: IFAC-PapersOnLine. - Frankfurt : Elsevier, ISSN 2405-8963, Bd. 49 (2016), 30, S. 75-79

http://dx.doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.11.130
Ornelas, Gustavo Cid; Silva, Marcos V. V.; Milanezi, Jayme; Costa, João Paulo C. L.; Maranhão, João Paulo A.; Deus, Flávio E. G.; Del Galdo, Giovanni;
First step towards a smart grid communication architecture for the Brazilian Federal District. - In: IFAC-PapersOnLine. - Frankfurt : Elsevier, ISSN 2405-8963, Bd. 49 (2016), 30, S. 251-256

http://dx.doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.11.120
Naskovska, Kristina; Haardt, Martin;
Extension of the semi-algebraic framework for approximate CP decompositions via simultaneous matrix diagonalization to the efficient calculation of coupled CP decompositions. - In: Conference record of The Fiftieh Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : November 6-9, 2016, Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3954-2, (2016), S. 1728-1732

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2016.7869678
Balda, Emilio Rafael; Cheema, Sher Ali; Steinwandt, Jens; Haardt, Martin; Weiss, Amir; Yeredor, Arie;
First-order perturbation analysis of low-rank tensor approximations based on the truncated HOSVD. - In: Conference record of The Fiftieh Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : November 6-9, 2016, Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3954-2, (2016), S. 1723-1727

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2016.7869677
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Steffens, Christian; Haardt, Martin; Pesavento, Marius;
Gridless super-resolution direction finding for strictly non-circular sources based on atomic norm minimization. - In: Conference record of The Fiftieh Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : November 6-9, 2016, Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3954-2, (2016), S. 1518-1522

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2016.7869631
Cheema, Sher Ali; Zhang, Jianshu; Huemer, Mario; Haardt, Martin;
Linear detection schemes for MIMO UW-OFDM. - In: Conference record of The Fiftieh Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers : November 6-9, 2016, Pacific Grove, California.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5386-3954-2, (2016), S. 1457-1461

https://doi.org/10.1109/ACSSC.2016.7869618
Lima, Pedro F. C.; Miranda, Ricardo Kehrle; Costa, João Paulo C. L.; Zelenovsky, Ricardo; Yuan, Yizheng; Del Galdo, Giovanni;
Low complexity blind separation technique to solve the permutation ambiguity of convolutive speech mixtures. - In: 2016, 10th International Conference on Signal Processing and Communication Systems, (ICSPCS) : Surfers Paradise, Australia, December 19-21, 2016 : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-0941-1, (2016), insges. 10 S.

https://doi.org/10.1109/ICSPCS.2016.7843325
Silva, Ronaldo R.; daCosta, João Paulo C. L.; Miranda, Ricardo Kehrle; Del Galdo, Giovanni;
Applying base value of fundamental frequency via the multivariate Kernel-Density in Forensic Speaker Comparison. - In: 2016, 10th International Conference on Signal Processing and Communication Systems, (ICSPCS) : Surfers Paradise, Australia, December 19-21, 2016 : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-0941-1, (2016), insges. 8 S.

https://doi.org/10.1109/ICSPCS.2016.7843307
Reis, Paulo Max G. I.; Costa, João Paulo C. L.; Miranda, Ricardo Kehrle; Del Galdo, Giovanni;
Audio authentication using the kurtosis of ESPRIT based ENF estimates. - In: 2016, 10th International Conference on Signal Processing and Communication Systems, (ICSPCS) : Surfers Paradise, Australia, December 19-21, 2016 : proceedings.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-0941-1, (2016), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ICSPCS.2016.7843308
Bikmukhamedov, Radion; Nadeev, Adel; Yeromin, Yevgeniy; Seitz, Jochen;
Towards a universal approach for evaluation of handover algorithms. - In: 2016 International Conference on Engineering and Telecommunication - EnT 2016 : proceedings : 29-30 November 2016, Moscow, Russia.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4553-2, (2016), S. 15-20

https://doi.org/10.1109/EnT.2016.012
Loracher, Stefanie; Blau, Kurt; Stehr, Uwe; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Experimental proof-of-principle of a passive, nearly reciprocal, transistor-based tuneable RF inductance. - In: 2016 46th European Microwave Conference : 4-6 October 2016 London, UK.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-043-9, (2016), S. 1055-1058

https://doi.org/10.1109/EuMC.2016.7824528
Ebert, Alexander; Müller, Jens; Stephan, Ralf; Stöpel, Dirk; Kässer, Tobias; Konrath, Willibald; Hein, Matthias A.;
Compact reconfigurable industry-level Ka-band switch matrix payload module for geostationary satellite operation. - In: 2016 46th European Microwave Conference : 4-6 October 2016 London, UK.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-043-9, (2016), S. 65-68

https://doi.org/10.1109/EuMC.2016.7824278
Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Podoskin, Dmitry; Stehr, Uwe; Müller, Jens; Hoffmann, Martin; Hein, Matthias;
Compact low phase-noise MEMS-based RF oscillator on a dedicated silicon-ceramic composite substrate. - In: 2016 46th European Microwave Conference : 4-6 October 2016 London, UK.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-2-87487-043-9, (2016), S. 995-998

https://doi.org/10.1109/EuMC.2016.7824513
Ramireddy, Venkatesh; Großmann, Marcus; Landmann, Markus; Zetik, Rudolf; Del Galdo, Giovanni;
Linear baseband precoding strategies for millimeter wave MIMO multi-X channels. - In: IEEE PIMRC 2016 : 2016 IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) took place 4-8 September 2016 in Valencia, Spain.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-3254-9, (2016), insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2016.7794689
Lavrenko, Anastasia; Sosa, Anibal; Navarro, Andres; Thomä, Reiner S.;
Interference detection in centralized cooperative spectrum sensing from sub-Nyquist samples. - In: IEEE PIMRC 2016 : 2016 IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) took place 4-8 September 2016 in Valencia, Spain.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-3254-9, (2016), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/PIMRC.2016.7794783
Gera, Damini;
Evaluation and modeling of state-of-the-art communications system for dynamic coupling maneuvers of high speed trains. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Die Zukunft der Zugtransportsysteme liegt in vollautomatischen Hochgeschwindigkeitszügen (HSTs), die sichere und eziente fahrerlose Steuerung ermöglichen. Diese Errungenschaft würde begleitet von einem Anstieg im Datenaustausch, der wiederum duch ein kabelloses Zugkommunikationssystem unterstützt werden muss. Dementsprechend wird nun eine Studie über Funkkanal und einer schnurlosen Technologie innerhalb und außerhalb des Zuges benötigt. Um anspruchsvolle Zugmanöver, wie dynamische Kopplung und Platooning zu unterstützen, müssen HSTs außerdem innerhalb des absoluten Bremsabstands fahren. Dafür wird die Auswertung von dezentraler Kommunikation zwischen Zügen, oder in anderen Worten, eine direkte Zug-zu-Zug-Kommunikation (T2T) benötigt, um die Anforderungen an zukünftige Zugkommunikationssysteme zu evaluieren. Im Rahmen dieser Arbeit wird innerhalb von Zügen und T2T-Kommunikationsverbindungen für die verschiedenen Leistungsmetriken, basierend auf Messdaten, modelliert und studiert. Die Technologie von ETSI ITS-G5 wurde für die gegebenen Maße ausgewählt. Diese Technologie wird auch als eine mögliche kabellose Lösung für die Unterstützung der dynamischen Kopplung von HSTs evaluiert. Schließlich werden die größten Herausforderung bei der Entwicklung einer verlässlichen T2T- Kommunikation identifiziert und das gegebene ITS-G5-Systemmodel wird mit den vorgeschlagenen Lösungen implementiert.



Zetik, Rudolf; Ramireddy, Venkatesh; Großmann, Marcus; Landmann, Markus; Del Galdo, Giovanni;
Block diagonalization for interference mitigation in Ka-band backhaul networks. - In: IEEE PIMRC 2016 : 2016 IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) took place 4-8 September 2016 in Valencia, Spain.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-3254-9, (2016), insges. 6 S.

http://dx.doi.org/10.1109/PIMRC.2016.7794679
Kotterman, Wim A. Th.; Landmann, Markus H.; Del Galdo, Giovanni;
On stochastically emulating continuous scattering structures by discrete sources for OTA testing of DuT with highly directive antennas. - In: IEEE PIMRC 2016 : 2016 IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC) took place 4-8 September 2016 in Valencia, Spain.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-3254-9, (2016), insges. 6 S.

http://dx.doi.org/10.1109/PIMRC.2016.7794557
Vogt, Gabor;
Effizienter, flexibler und genauer Entwurf von Mehrlagen-Mikrowellenschaltungen mittels modularer Techniken. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (ii, 159 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Mit der Erschließung neuer Frequenzbereiche und der steigenden Komplexität von Mehrlagen-Mikrowellenschaltungen steigt auch der Bedarf nach effizienten, flexiblen und genauen Entwurfsmethoden. Die vorliegende Arbeit verfolgt daher einen systematischen Ansatz zur Evaluierung von Entwurfsverfahren anhand dieser wesentlichen Kriterien. Grundidee der daraus entwickelten und anhand von Teststrukturen verifizierten Methodik ist die konsequente Modularisierung von Mikrowellensystemen mit entsprechend geeigneten Entwurfstechniken. Auf der Basis einer flexibel erweiterbaren Modulbibliothek werden komplexe Leitungsstrukturen mittels konstruktiver und elektromagnetischer Verkettung, unter Minimierung auftretender Simulationsfehler effizient modelliert, simuliert und optimiert. Auch technologische Herausforderungen bei der strukturtreuen Herstellung keramischer Mehrlagenmodule (engl. low temperature co-fired ceramics, LTCC) werden dabei quantitativ erfasst und entwurfsseitig berücksichtigt. Als wichtigstes Ergebnis neben den ausgeführten und erprobten Entwurfstechniken, konnte ausgehend vom Forschungsprojekt KERAMIS II (Keramische Mikrowellenschaltkreise für die Satellitenkommunikation) ein Schaltmatrix-Modul für einen LTCC-Substratwechsel adaptiert, aufgebaut, erfolgreich charakterisiert und zur Verifikation des modularen Entwurfsansatzes genutzt werden.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000736
Al-Rubaye, Atheer; Yeryomin, Yevgeniy; Seitz, Jochen;
Evaluation of MCDM-based handover decision algorithms in OMNeT++. - In: 2016 IEEE 3rd International Symposium on Wireless Systems - IDAACS-SWS : within the IEEE International Conferences on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems : September 26-27, 2016, Offenburg, Germany : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4317-0, (2016), S. 11-14

https://doi.org/10.1109/IDAACS-SWS.2016.7805776
Al-Rubaye, Atheer; Aguirre, Ariel; Seitz, Jochen;
Hierarchical dynamic index NAT as a mobility solution. - In: 2016 IEEE 3rd International Symposium on Wireless Systems - IDAACS-SWS : within the IEEE International Conferences on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems : September 26-27, 2016, Offenburg, Germany : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-4317-0, (2016), S. 112-115

https://doi.org/10.1109/IDAACS-SWS.2016.7805798
Sheela George, Arun Sebastian;
Compact LTE receiver block modules in silicon-ceramic substrate technology. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die Entwicklung neuer Technologien und ICs hat den Weg zum Aufbau kompakter mobiler Kommunikationssysteme geebnet. Getrieben durch den Bedarf an einer immer höheren Bandbreite und höheren Datenraten definiert der LTE Standard die Nutzung verschiedener Frequenzbänder und höherwertiger Modulationsverfahren sowohl im Sende- als auch im Empfangszweig des Kommunikationssystems. Das erhöht auch die Herausforderung an das Schaltungsdesign des Empfängers, da er auch bei vorhandenen starken Störsignalen Eingangssignale mit niedrigen Signalpegeln bei unterschiedlichen Übertragungsfrequenzen empfangen und verarbeiten können muss. In dieser Masterarbeit wurde das RF Frontend eines LTE Empfängers entworfen, welches drei LTE-Frequenzbänder (Band 2, 7, 20) empfangen kann. Im Einzelnen besteht es aus den Komponenten LNA, RF Bandpassfilter, Schalter und Abwärtsmischer. Auf einem SiCer Substrat wurden Testlayouts für die ausgewählten Empfängerblöcke konzipiert, wobei der Schwerpunkt auf einen kompakten Layoutentwurf und die Minimierung parasitärer Effekte gelegt wurde. Für die Layouts wurden zwei Metalllagen des SiCer Substrat-Stapels verwendet. In der oberen Metalllage wurden die Bauelemente und Verbindungsleitungen platziert, die untere Metallisierung dient der Masseführung. Es wurden kommerziell verfügbare ICs anhand der benötigten Spezifikation jedes Elements der Empfängerkette ausgewählt (LNA, Filter, Schalter und Mischer). Die Layouts wurden mittels Keysight ADS-Momentum-Software entwickelt und simuliert. Wo notwendig, wurden Anpassnetzwerke für einzelne Schaltungsblöcke entworfen und optimiert, um eine maximale Leistungsübertragung zu gewährleisten. Für die Verbindungen zwischen den Schaltungsblöcken wurden Mikrostreifenleitungen verwendet. Die entworfenen Layouts wurden auf Testplatinen hergestellt und die gemessenen S-Parameter-Werte wurden anschließend für eine weitere Schaltungsoptimierung verwendet. Es konnte nachgewiesen werden, dass die gewählten Schaltkreise für den Aufbau der spezifizierten Dreiband-LTEEmpfängerkette geeignet sind. Die durchgeführten Messungen unterstreichen dabei, dass ein sorgfältiges Design der benötigten Anpassnetzwerke und Verbindungsleitungen unerlässlich ist, um die geforderte Funktionalität des Empfängermoduls zu erreichen.



Grobe, Liane; Jungnickel, Volker; Langer, Klaus-Dieter; Haardt, Martin; Wolf, Mike;
On the impact of highpass filtering when using PAM-FDE for visible light communication. - In: 2016 IEEE Wireless Communications and Networking Conference : 3-6 April 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-8666-1, (2016), insges. 7 S.

https://doi.org/10.1109/WCNC.2016.7564677
Salous, Sana; Degli Esposti, Vittorio; Fuschini, Franco; Dupleich, Diego; Müller, Robert; Thomä, Reiner; Haneda, Katsuyuki; Garcia-Pardo, Jose-Maria Molina; Garcia, Juan Pascual; Gaillot, Davy P.; Nekovee, Maziar; Hur, Sooyoung;
Millimeter-wave propagation : characterization and modeling toward fifth-generation systems. - In: IEEE antennas & propagation magazine. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-4143, Bd. 58 (2016), 6, S. 115-127

https://doi.org/10.1109/MAP.2016.2609815
Tu, Cheng; Lee, Joshua E.-Y.; Frank, Astrid; Schäffel, Christoph; Stehr, Uwe; Hein, Matthias A.;
Probing anchor losses in AlN-on-Si contour mode MEMS resonators through laser Doppler vibrometry. - In: IEEE SENSORS 2016 : Orlando, Florida, USA, October 30-November 2, 2016 : 2016 proceedings papers.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-8287-5, (2016), insges. 3 S.

https://doi.org/10.1109/ICSENS.2016.7808780
Grasis, Mikus; !1734807008!BAkademischeR BetreuerIn,
Analytical performance assessment of tensor-ESPRIT-type algorithms for two sources. - 142 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Subspace-basierte hochauflösende Parameterschätzung ist seit langem ein fundamentales Forschungsgebiet im Bereich der Array-Signalverarbeitung. In dieser Master-Arbeit werden eine Reihe von vereinfachten (MSE)-Ausdrücken für die asymptotische Leistungsanalyse von Tensor-ESPRIT-Typ und NC Tensor-ESPRIT-Typ Parameterschätzalgorithmen für zwei Quellen vorgestellt. Die Arbeit basiert auf einem allgemeinen Framework für die analytische Analyse von mehrdimensionalen unterraumbasierten Parameterschätzverfahren und einem allgemeinen MSE-Ausdruck für tensorbasierte R-dimensionale ESPRIT-Typ-Algorithmen für eine beliebige Anzahl von Quellen, die in Bezug auf Unterräume des ungestörten Messungstensors formuliert sind. Die vereinfachten MSE-Ausdrücke werden in Bezug zu den physikalischen Parametern formuliert, wie die Anzahl der Schnappschüsse, die Anzahl der Sensorelemente oder das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Basierend auf diesen vereinfachten Ausdrücken wird der analytische Tensor-Gain berechnet und hinsichtlich der räumlichen und zeitlichen Korrelation analysiert, um die Szenarien zu identifizieren, die die maximale Verstärkung liefern. Desweiteren wird der Effekt des Forward-Backward-Averaging (FBA) sowie der Vorverarbeitungsschritt für nicht-zirkuläre Quellen bezüglich des Tensor-Gains untersucht. Die resultierenden Ausdrücke sind im effektiven SNR asymptotisch, d. h. sie sind sogar für den Single-Snapshot-Fall (N = 1) gültig, sofern die Rauschvarianz ausreichend klein ist. Simulationsergebnisse verifizieren die analytischen Ausdrücke.



Raza, Saim;
Synchronization and channel estimaiton for optical systems based on block transmission. - 91 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die drahtlose Datenübertragung hat sich zu einem wichtigen Teil unseres täglichen Lebens entwickelt. Der wachsende Bedarf für drahtlose Kommunikation und die begrenzten Funkressourcen (RF: radio frequency) haben die Forscher motiviert, Möglichkeiten zu finden, die einen alternativen Bereich des Spektrums nutzen. Die drahtlose optische Kommunikation (OW: optical wireless communication) basierend auf Intensitätsmodulation und Direktempfang (IM/DD: intensity modulation/direct detection) hat sich durch die größere Bandbreite, die niedrigeren Implementierungskosten, die inhärente Abhörsicherheit, die Möglichkeit der Lokalisierung und durch die Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen zu einer populären Alternative für die Indoor-Kommunikation entwickelt. Die Dispersion im Zeitbereich von IM/DD Systemen wird entweder durch die Tiefpass-Charakteristik der LED oder durch Mehrwegeausbreitung hervorgerufen. Um der Dispersion entgegenzuwirken, wird OFDM oder die reellwertige Variante DMT (discrete multi-tone transmission) benötigt. Jedoch hat sich PAM (pulse-amplitude modulation), kombiniert mit Frequenzbereichs-Entzerrung (FDE: frequency domain equalization) also mögliche Alternative zu DMT-Verfahren herausgestellt. Dabei werden Blöcke von PAM-Symbolen gebildet, die dann im Frequenzbereich entzerrt werden. Diese Arbeit beschreibt zwei Hauptaspekte der Blockübertragung in IM/DD-Systemen: die Zeitsynchronisation und die Kanalschätzung. Vor der eigentlichen Zeitsynchronisation muss die Paketdetektion stattfinden. Bei der Paketdetektion versucht der Empfänger, den Beginn einer Übertragung zu detektieren. Die Paketdetektion basierend auf einem Matched-Filter zeigt dabei eine bessere Leistungsfähigkeit als der 'Double Sliding Window' -Ansatz. In der Arbeit wird auch untersucht, wie sich Fehler im Abtastzeitpunkt durch Abweichungen der Taktfrequenzen am Sender und Empfänger auswirken. Dabei stellt sich heraus, dass die Abweichungen der Taktfrequenzen am Empfänger nachgeführt werden muss. Eine einmalige Schätzung der Taktfrequenz-Abweichung im Rahmen der Trainingssequenz hat sich als viel zu rauschanfällig herausgestellt. In dieser Arbeit wird eine binäre Trainingssequenz basierend auf Golay Complementary Sequences genutzt. Dadurch kein ein am Empfänger ein Filter ohne Multiplizierer genutzt werden, um die Kreuzkorrelationsfunktion zu ermitteln. Da Golay-Sequenzen ideale Korrelationseigenschaften aufweisen, können sie unmittelbar zur Schätzung der Impulsantwort im Zeitbereich genutzt werden. In der Arbeit wird die Leistungsfähigkeit von M-PAM, DCO-OFDM und ACO-OFDM Verfahren in dispersiven optischen Kanälen diskutiert.



Römer, Florian; Ibrahim, Mohamed; Franke, Norbert; Hadaschik, Niels; Eidloth, Andreas; Sackenreuter, Benjamin; Del Galdo, Giovanni;
Measurement matrix design for compressed sensing based time delay estimation. - In: 2016 24th European Signal Processing Conference (EUSIPCO) : Aug. 28, 2016-Sept. 2, 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-0-9928626-5-7, (2016), S. 458-462

https://doi.org/10.1109/EUSIPCO.2016.7760290
Varatharaajan, Sutharshun; Römer, Florian; Kostka, Günther; Keil, Florian; Uhrmann, Franz; Del Galdo, Giovanni;
On poisson compressed sensing and parameter estimation in sheet-of-light surface scanning. - In: 2016 24th European Signal Processing Conference (EUSIPCO) : Aug. 28, 2016-Sept. 2, 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-0-9928626-5-7, (2016), S. 453-457

https://doi.org/10.1109/EUSIPCO.2016.7760289
Butt, Safwat Irteza;
Compact adaptive planar antenna arrays for robust satellite navigation systems. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (185 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

- Enthält Thesen

In den zurückliegenden zwei Jahrzehnten ist die Abhängigkeit der Industriegesellschaft von satellitengestützten Ortungssystemen, Navigationsdiensten und Zeitsignalen dramatisch gewachsen. Darauf aufbauende moderne Anwendungen reichen von hochgenauen Ortungsgeräten bis zu intelligenten Transportsystemen und von der Synchronisation mobiler Netzwerke zu Wetter- und Klimabeobachtung. Dies setzt neue höhere Standards in der Robustheit, Genauigkeit, Verfügbarkeit und Verlässlichkeit moderner Navigationsempfänger voraus. Möglich werden diese Verbesserungen aktuell mit der Einführung von Multiantennensystemen in den Navigationsgeräten. Jedoch wird die Nutzung dieses Ansatzes durch die größeren Abmessungen der Antennenarrays erschwert, weil standardmäßig der Elementabstand zu einer halben Freiraumwellenlänge gewählt wird, was im L Band ca. 10 cm bedeutet. In dieser Arbeit werden kompakte Antennenarrays für Navigationsempfänger mit geringerem Elementabstand vorgeschlagen, die eine Miniaturisierung der Empfängerabmessungen erlauben. Diese kompakten Arrays werden in ihrer Leistungsfähigkeit jedoch durch die negativen Effekte der Verkopplung zwischen den Einzelelementen beeinträchtigt. Für die Beurteilung der Empfängerleistungsfähigkeit existieren verschiedene Qualitätsparameter für Analyse und Entwurf der planaren Arrays. Damit werden z. B. Diversity Freiheitsgrade, Qualität der Richtungsschätzung, Polarisationsreinheit und die wechselseitigen Kopplungen gemessen und eine Entwurfsumgebung wird vorgestellt, in der das optimale kompakte Antennenarray für den jeweiligen Einsatzzweck ausgewählt und konfiguriert werden kann. Dieser Prozess wird durch eine Analyse des Rauschens und seiner Korrelationseigenschaften für den gesamten Empfänger begleitet. Darüber hinaus wird ein analytisches Modell des effektiven carrier-to-interference-plus-noise ratio abgeleitet, um die Leistungsfähigkeit der Navigationsempfänger in Szenarien mit Störsignalen zu untersuchen. Schließlich werden diese Betrachtungen durch den Aufbau eines kompletten Satellitennavigationsempfängers ergänzt, um mit ihm den Nachweis der Funktionsfähigkeit und der stabilen Funktion des entworfenen Systems mit kompaktem Array unter Störereinfluss bei Laborbedingungen und in den realen Außeneinsatz zu erbringen.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000659
Naumova, Annete; Bogomolov, I.; Lunin, Valery; Brauer, Hartmut;
Investigation of shielding factor for information protection problem. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 59-60

Ostrovskii, Valerii Y.; Butusov, Denis N.; Töpfer, Hannes;
Application of the semi-implicit numerical integration methods for the simulation of memristor-based circuits. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 44-46

Shkoda, Vladimir; Bräunig, Sylvia; Töpfer, Hannes; Götze, Marco;
An approach to extract significant features for vehicle classification based on magnetic field sensor data. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 40-41

Krug, Silvia; Chervakova, Elena; Töpfer, Hannes; Seitz, Jochen;
On the role of wireless sensor networks for intelligent transportation systems. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 38-39

Töpfer, Hannes; Götze, Marco; Chervakova, Elena; Hutschenreuther, Tino;
On the use of wireless sensors within a traffic monitoring system. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 36-37

Krauß, Alexander; Bayer, Hendrik; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
A leaky-wave antenna based on a dual-layer frequency selective surface for mobile satellite communications in Ka-band. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 22-23

Ebert, Alexander; Müller, Jens; Stephan, Ralf; Stöpel, Dirk; Kässer, Tobias; Konrath, Willibald; Hein, Matthias A.;
Reconfigurable industry-level Ka-band switch matrix module for geostationary satellite operation. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 20-21

Schirmer, Christopher; Rügamer, Alexander; Lorenz, Mario; Taschke, Simon; Großmann, Marcus; Landmann, Markus; Felber, Wolfgang; Del Galdo, Giovanni;
An Over-The-Air wave field synthesis testbed for multi-GNSS systems - setup and verification. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 15-16

Loracher, Stefanie; Blau, Kurt; Stehr, Uwe; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Design verification of a passive, tuneable, transistor-based RF inductance. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 13-14

Blau, Kurt; Chatterjee, Debalina; Hein, Matthias A.;
A wide dynamic range microwave spectrum sensor for cognitive radio. - In: Proceedings of the International Academic Forum AMO - SPITSE - NESEFF. - Moscow : Universum, ISBN 978-5-91412-313-7, (2016), S. 11-12

Song, Nuan; Radhakrishnan, Vimal; Lamare, Rodrigo C.; Haardt, Martin;
Subspace-based adaptive widely linear blind channel estimation for constrained minimum variance CDMA receiver. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 3686-3690

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472365
Yeredor, Arie; Cheng, Yao; Haardt, Martin;
On multiple solutions of the "sequentially drilled" joint congruence transformation (SeDJoCo) problem for semi-blind source separation. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 2916-2920

https://doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472211
Schieler, Steffen;
Design of system-orientated cooperative radar concepts based on OFDM waveform. - 84 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In den letzen 20 Jahren hat sich OFDM als Multiplexverfahren in den verschiedensten Informationsübertragungssystemen etabliert. Konsequenterweise erfährt OFDM auch auf dem Gebiet der Passivradarsysteme viel Beachtung. Durch die Verwendung von OFDM im Mobilfunk bieten sich für Radarsysteme vollkommen neue, noch unerforschte Möglichkeiten. Im Gegensatz zu Broadcast-Systemen, wie DAB oder DVB-T, kann die Information auf der Luftschnittstelle bei Mobilfunksystemen, wie LTE, durch die Kommunikationspartner beeinflusst werden. Daraus ergibt sich die Möglichkeit eines kooperativen Radarsystems, das in bestehende Netzwerkstrukturen integriert werden kann und durch Interaktion mit anderen Netzwerkknoten eine leistungsfähige Radaranwendung bereitstellt. In der vorliegenden Bachelorthesis wurde basierend auf dieser Idee ein Konzept für ein system-integriertes Radarsystem entwickelt.



Al-Rubaye, Atheer; Aguirre, Ariel; Seitz, Jochen;
Enabling soft vertical handover for MIPv6 in OMNeT++. - In: De.arxiv.org. - [S.l.] : Arxiv.org, (2016), insges. 4 S.

https://arxiv.org/abs/1609.04553
Sultan, Muhammad Bilal;
Polarimetric radar signal processing for automotive applications. - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Gegenwärtige Fortschritte in der Entwicklung autonomer Fahr- und Fahrerassistenzsysteme (FAS) führten zu einer Revolution in der Automobilindustrie. Wachsende Sorgen über Fehlalarmraten von Automobil-Radarsensor leiteten eine intensivere Forschung auf diesem Gebiet ein. Um Automobil-Anzeigesysteme im Allgemeinen und Fahrzeug-Radarsensoren im Besonderen zuverlässiger zu machen, ist eine akkurate Umgebungsbeschreibung entscheidend. Polarimetrische Radarsysteme bieten eine bessere Lösung zur genauen Beschreibung der Automobilumgebung und der Verkehrsszene. Abgesehen von der Bereitstellung genauer Einschätzungen des Bereichs und der relativen Geschwindigkeit kann durch die Verwendung polarimetrischer Radare in Fahrzeugen auch die Vielfalt der Objekte in der Verkehrsszene wie Fahrzeuge, Fußgänger, Straßenoberflächen und Hindernisse erkannt werden, wenn sie sich an derselben Position befinden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein 77-GHz-Mehrantennen Radar (Multiple Input Multiple Output, MIMO-Radar) in Hauptstrahlrichtung kalibriert. Darüber hinaus wurden polarimetrische Zerlegungsalgorithmen auf verschiedene gemessene kanonischen Ziele angewendet und die Ergebnisse analysiert. Basierend auf den Ergebnissen der Algorithmen wurde beobachtet, dass die gemessenen Objekte je nach Typ wie punktartige oder verteilte Zielobjekte, Geometrie oder Orientierung, klassifiziert werden können.



Begerow, Peggy;
Zuverlässige Gruppenkommunikation in mobilen Ad-hoc-Netzen auf Basis eines verzögerungstoleranten Kommunikationsdienstes. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (131 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Ein zuverlässiges Netz für die Kommunikation ist die Basis für eine erfolgreiche Organisation und Koordination von Rettungskräften in Katastrophenfällen. Die heutige Kommunikationstechnik der Rettungskräfte basiert auf dem digitalen Funksystem Terrestrial Trunked Radio (TETRA). TETRA bietet keine ausreichende Datenrate für Multimediadaten und ist bei zerstörter Infrastruktur nur eingeschränkt nutzbar. Deshalb ist es notwendig die Kommunikation in Katastrophenfällen auf anderen Netztypen aufzubauen und Protokolle weiterzuentwickeln. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der zuverlässigen Gruppenkommunikation in Katastrophenfällen. Durch die oft fehlende Infrastruktur in solchen Szenarien, werden Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) verwendet, um eine Kommunikation kurzfristig wieder herzustellen. MANETs bilden sich selbständig und sind in ihrer Reichweite eingeschränkt. Das kann dazu führen, dass mehrere zu einer Kommunikationsgruppe gehörende Kommunikationspartner nicht direkt miteinander verbunden sind. Um trotzdem eine Kommunikation zu ermöglichen, wurde unter Nutzung eines verzögerungstoleranten Kommunikationsdienstes (Delay Tolerant Networking (DTN)) ein Gruppenkommunikationsprotokoll entwickelt. Dieses Protokoll (Reliable Multicast over Delay Tolerant Mobile Ad Hoc Networks (RMDA)) übermittelt Gruppennachrichten mit einer hohen wählbaren Zuverlässigkeit an die gewünschten Gruppenmitglieder unter Optimierung des Speicherplatzbedarfs der DTN-Knoten.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000562
Meier, Thomas;
Entwurf eines Gm-C-Filters für LTE Band 20. - 47 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Aufgabe dieser Arbeit ist der Entwurf eines integrierten Zwischenfrequenzfilters sechster Ordnung vom Typ Tschebyscheff 1 für ein Long Term Evolution (LTE) Front-End. Im Gegensatz zu klassischen RC- oder LC-Filtern, soll ein Gm-C-Filter, bestehend aus Transkonduktanzverstärkern (engl. OTA für Operational"=Transconductance"=Amplifier) und Kondensatoren, implementiert werden. Es bietet unter anderem den Vorteil, dass die Konduktanz (\(g_m\)) im Betrieb geändert und hierdurch die Filterübertragungsfunktion angepasst werden kann. Für den Filterentwurf wird zunächst die Übertragungsfunktion bestimmt und ein RLC-Referenzfilters erstellt. Anschließend erfolgt die Implementierung in Cadence Virtuoso, wobei das ursprüngliche RLC-Netzwerk schrittweise in Gm-C Bauweise überführt wird. Alle Entwurfsschritte werden kontinuierlich mit Hilfe von Simulationen verifiziert. Das Filter wird abschließend sowohl als eigenständiger Block untersucht, als auch im Kontext des gesamten Front-Ends beurteilt.



Al Khani, Ammar;
Conceptual design of an approach to configure IoT devices autonomously. - 67 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Verbundene Häuser, verbundene Auto, vernetzte Industrieanlagen und weitere Anwendungen sind nur der Anfang einer vernetzten Welt. Eine Welt, in der Milliarden von Objekten mit dem Internet verbunden sein werden und den Austausch einer riesigen Menge an Informationen erfordern. Dies ist mit dem "Internet of Things" (IoT) real geworden. Das Internet der Dinge ist ein Netzwerk-Paradigma, indem Sensoren, Aktoren und Geräte mit dem Internet verbunden sind. Die Hauptaufgabe dieser Geräte ist es, die Umgebung zu beobachten und die Messwerte entsprechend zu melden und entsprechend darauf zu reagieren. Das IoT-Netz kann Knoten mit unterschiedlichen Eigenschaften von Erfassungs- und/oder Steuerungsfähigkeiten enthalten. Darüber hinaus können die von verschiedenen Herstellern stammen. Idealerweise sollten alle unterschiedlichen Knoten interoperabel sein und aus der Box arbeiten. Die Situation, die es erfordert, dass die Geräte selbst konfigurieren und sich selbstständig im Netzwerk registrieren können. In dieser Arbeit wurde ein Ansatz zur Behandlung der Selbstkonfiguration und Selbstregistrierung des IoT-Knotens entwickelt. Der Protokollstapel des IoT-Knotens wurde als Plattform verwendet, um die Selbstkonfiguration zu realisieren. Dann wurde der vorgeschlagene Ansatz simuliert und hinsichtlich der Registrierungsverzögerung und des zusätzlichen Nachrichtenaufkommens bewertet. Die Simulationsergebnisse haben gezeigt, dass die für die Selbstregistrierung und -konfiguration erforderliche Verzögerung relativ gering ist und der Signalisierungsaufwand des Ansatzes gering ist. Die Ergebnisse zeigen die Anwendbarkeit des Ansatzes im realen Leben und ermöglichen eine Umsetzung auf verschiedenen Hardware-Geräten.



Roy, Dhruba Jyoti;
Analysis of the statistical properties of the geometry based, stochastic, spatial consistent channel model WIM-SC. - 60 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Stand der Technik bei der Kanalmodellierung für zellulare Mobilfunksysteme, sind geometriebasierte stochastische Kanalmodelle (GBSCM) wie z.B. das WINNER-Modell (WIM). Hierbei wird der Mobilfunkkanal als Superposition von Strahlen/ebenen Wellen abgebildet, wobei die Parameter der Strahlen (Einfalls-, Ausfallsrichtung, Verzögerungszeit, komplexe Amplitude, etc.) stochastisch/zufällig bestimmt werden. Problematisch ist bei dieser Herangehensweise, dass der so erzeugte Kanal nicht räumlich konsistent ist. Das bedeutet, dass sich die Parameter der Strahlen zwischen Raumpunkten nicht kontinuierlich, eventuell sogar sprunghaft, ändern können. Dieses Problem wird in der Literatur durch den Einsatz von (aufwändigen) Raytracing-Verfahren (METIS) oder Methoden, die Streu- bzw. Reflexionspunkte zufällig im Raum positionieren (z.B. COST2100), gelöst. Im Rahmen des RESCUE-Projekts wurde eine alternative Methode vorgeschlagen, die auf der räumlichen Interpolation, der aus WINNER generierten Strahlparameter, beruht. Ziel der Arbeit ist es, die statistischen Eigenschaften dieses Modells zu untersuchen. Insbesondere soll überprüft werden ob das neue Kanalmodell die gleiche Statistik aufweist wie WINNER oder inwiefern Abweichungen vorhanden sind. Eine Implementierung des Kanalmodells in MATLAB liegt vor. Die zu untersuchenden Parameter enthalten unter anderem: 1. Shadow-Fading- und Fast-Fading-Verhalten der erzeugten Kanäle. 2. Doppler-Spektrum bei bewegtem Sender/Empfänger. 3. Winkel- und Laufzeitspreizung und deren statistische Verteilung. 4. Auto- und Kreuzkorrelation der ermittelten Kennwerte. Zusätzlich kann durch Literaturrecherche untersucht werden, inwiefern das neue Kanalmodell mit gemessenen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kanälen übereinstimmt unabhängig von den Unterschieden zum klassischen WINNER-Kanalmodell.



Quast, Richard;
Bestimmung der effektiven Remanenz von zylinderförmigen Permanentmagneten unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen. - 127 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die Bestimmung der effektiven Remanenz von Permanentmagneten ist vor allem für Sensoranwendungen und elektrischen Maschinen von großer Bedeutung. Aus diesem Grund befasst sich die vorliegende Arbeit mit der Untersuchung von NdFeB Magneten. Dazu werden insgesamt 157 Magnete hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen, ihrer Masse sowie ihrer effektiven Remanenz untersucht. Zur Messung der effektiven Remanenz wird ein bestehender Messplatz erweitert, der eine Verschiebung der Magnete in x- und y-Richtung ermöglicht. Der Messplatzaufbau wird mit Hilfe bereits vorhandener Kalibrierspulen kalibriert. Die Kalibrierung in x- sowie in y-Richtung hat zur Folge, dass die Magnete mittig über dem Hall-Sensor positioniert werden können. Die aus der geometrischen Vermessung der Magnete gewonnenen Daten werden bei der Bestimmung der effektiven Remanenz der Magnete berücksichtigt. Darüber hinaus erfolgt eine statistische Auswertung für die Daten der effektiven Remanenz, der Masse sowie der Geometrie der untersuchten Magnete. Zusätzlich wird der Einfluss des Demagnetisierungsfeldes für Magnete mit unterschiedlichen Aspektverhältnissen untersucht.



Czaniera, Daniel;
Untersuchung zur Verteilung der Parameter dichter Mehrwegekomponenten (DMC) in urbanen makrozellularen Mobilfunkkanälen. - 61 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Diese Arbeit behandelt die Ausbreitung dichter Mehrwegkomponenten (DMC) in urbanen makrozellularen Szenarien. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Ableitung eines Modells zur Beschreibung des Verlaufs der DMC Leistung in Abhängigkeit von der Distanz zwischen Sender und Empfänger. Zunächst wird ein kurzer Einblick in grundlegende physikalische Ausbreitungseigenschaften elektromagnetischer Wellen und in bestehende Beschreibungsmethoden des Mobilfunkkanals gegeben. Im Anschluss werden die Arbeitsmethoden einer kürzlich veröffentlichten Arbeit, welche sich mit der Beschreibung der DMC Leistung beschäftigt, dargestellt. Besonders hervorgehoben wird der Ansatz, zwei mathematische Modelle, eines mit potentiellem und eines mit exponentiellem Verlauf, für die Beschreibung des Verlaufs der DMC Leistung aufzustellen und zu untersuchen. Die beschriebenen Methoden werden aufgegriffen und auf das vorliegende Szenario übertragen. Die einzelnen durchgeführten Arbeitsschritte werden herausgestellt und erklärt. Dabei wird vor allem der Datenbearbeitung bzw. -validierung und den mathematischen Schritten zur Erstellung der beiden Modelle besondere Bedeutung beigemessen. Die erlangten Resultate und Erkenntnisse werden diskutiert. Die Eignung der beiden Modelle, den Verlauf der DMC Leistung zu approximieren, wird bewertet. Eine besondere Erkenntnis ist, dass sich die beiden genutzten Modelle, im untersuchten Bereich der Distanzen zwischen Sender und Empfänger, nur geringfügig voneinander unterscheiden. Durch weiterführende Untersuchungen, unter Anwendung einer Simulation, wird die Verlässlichkeit der Ergebnisse eingehend analysiert. Die Grundlage für die durchgeführten Betrachtungen bilden bereits vorhandene Messdaten und geschätzte DMC Parameter aus Channel Sounding Messungen in den Städten Bonn und Köln.



Kreutz, Felix;
Konzeption, Realisierung und Verifizierung eines automatisierten Messsystems zur Erfassung von 2D-Strahlungsdiagrammen im Antennenlabor VISTA. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In vorliegender Arbeit wird die Konzeption, Implementierung sowie Verifikation einer Software im Laborbereich der "Virtuelle Straße - Simulations- und Testanlage" (VISTA) des Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo) thematisiert. Die Software soll eine einfache Ansteuerung von Drehtisch, Signalaufnahme und Signalerzeugung realisieren, um auch ohne die herstellerseitige umfangreiche Software des Antennenmessbogens eine einfache Aufnahme von 2D-Antennenrichtdiagrammen zu ermöglichen. Um die Software bestmöglich umzusetzen, werden im Vorfeld der Programmierarbeit verschiedene Programmierumgebungen sowie Softwarearchitekturkonzepte verglichen. Die Arbeit legt dann detailliert die verwendete Softwarearchitektur offen, so dass eine spätere Weiterentwicklung der Software möglich ist. Zudem wird ein Benutzerhandbuch vorgelegt, welches einen einfachen Einstieg in die Handhabung der Software bietet. Im zweiten Teil der Arbeit erfolgt eine Betrachtung zu möglichen Messverfahren, die mit Hilfe des programmierten Messsystems sinnvoll umgesetzt werden können. Dies schließt auch Betrachtungen zur hochfrequenztechnisch korrekten Wahl einzelner Parameter wie z.B. der Winkelauflösung ein. Zur Verifizierung der Funktionalität wird ein Testdurchlauf umgesetzt. In diesem wird eine Antenne im Rahmen einer Qualitätseingangsprüfung in horizontaler sowie vertikaler Polarisation ausgemessen und die Ergebnisse mit den Werten der Herstellerspezifikation verglichen. Letztlich werden die Entscheidungen hinsichtlich Programmierumgebungen sowie Softwarearchitekturkonzepten, die zu Beginn der Arbeit getroffen wurden, abschließend bewertet.



Almeida, Luciano R.; deCosta, João Paulo C. L.; Sousa, Rafael T.; Freitas, Edison P.; Canedo, Edna D.; Prettz, Juliano; Zacarias, Eliakim; Del Galdo, Giovanni;
Motivating attendee's participation in distance learning via an automatic messaging plugin for the moodle platform. - In: The crossroads of engineering and business : Frontiers in Education 2016 : October 12-15, 2016, Bayfront Convention Center, Erie, PA.. - Piscataway, NJ, USA : IEEE, ISBN 978-1-5090-1790-4, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/FIE.2016.7757608
Nguyen, Huy Hoang;
Evaluation of MANET and opportunistic routing protocols in 3D terrains. - 74 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Ein Mobil Ad-Hoc-Netzwerk (MANET) ist eine Sammlung von mobilen Knoten, welchen ohne zentralisierte Access Points oder Infrastruktur miteinander kommunizieren können. Jeder Knoten kann sich frei im Netzwerk und in jede Richtung bewegen. Es wird daher eine Herausforderung für die Routing Protokolle sein. Die Mobilität gibt bereits verschiedene Typen von MANET Routing-Protokollen, zum Beispiel das Dynamic Source Routing (DSR), Optimized Link State Routing (OLSR), Ad-hoc On-demand Distance Vector Routing (AODV), Dynamic MANET On-demand Routing (DYMO). Das sind die herkömmlichen Routing-Protokolle. Außerdem gibt es ein neues Paradigma in Routing für das drahtlose Netzwerke, welches immer beliebter wird, namens Opportunistic Routing. Epidemic und SimBeT sind zwei Beispiele solcher Routing-Protokolle. Die meisten Forschungen, die MANET und Opportunistic Routing-Protokolle untersucht haben, achten jedoch nicht auf die Wirkung des Geländes. Im realen irregulären Gelände gibt es viele Hindernisse, die zu einer instabilen Verbindung zwischen Knoten führen können und damit viele Änderungen in den Routing-Tabellen erfordern. Das Ziel dieser Arbeit ist die Auswertung der Wirkung von 3-dimensionalen (3D) Gelände auf konventionelle MANET und Opportunistic-Routing-Protokolle mit OMNET++. Die Simulationen haben gezeigt, dass das Netzwerke im 3D Gelände empfindlicher auf Änderungen reagiert als in 2D Gelände. Eine geringfügige Änderung der Knotengeschwindigkeit oder eine längere Simulationszeit kann einen großen Unterschied in der Paketzustellung bestimmter Routing-Protokolle bringen. Für einen kleinen Bereich und dichtes Netzwerk oder in flachen Gelände hat die Performance der herkömmlichen beziehungsweise Opportunistic-Routing-Protokollen keinen signifikanten Unterschied, daher können die beiden eine gute Lösung für die Implementierung des Ad-Hoc-Netzwerk. Jedoch in einen großen Bereich und wenigen Netzwerkknoten oder in extremen bergigen Bereich könnten Opportunistic-Routing-Protokolle bessere Leistungen erzielen.



Gandhi, Anuj;
Distance estimation based on channel profiles of multipath dominated environments in wireless sensor networks. - 95 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Drahtlose Sensornetzwerke (engl. Wireless Sensor Networks, WSN) haben in den vergangenen Jahren aufgrund ihrer kleinen Baugrößen sowie geringer Fertigungskosten und Energieverbräuche zunehmend an Beliebtheit gewonnen. Sie werden bereits in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen, wie beispielsweise zur Umgebungsüberwachung oder Objektdetektion eingesetzt. Da das Global Positioning System (GPS) nicht zur Ortung innerhalb von Gebäuden genutzt werden kann, sind auch Distanzbestimmung sowie Positionierung wesentliche Einsatzgebiete von WSN. Andererseits ist die Objektverfolgung in Innenbereichen aufgrund von Mehrwegeausbreitung immer noch eine technische Herausforderung. Zur Lösung dieser Problematik existieren bereits zahlreiche Algorithmen. Diese benötigen allerdings entweder eine Vielzahl an Sensorknoten oder erreichen nur eine unzureichende Genauigkeit von einigen Metern. Hauptzielpunkt dieser Arbeit ist daher, Algorithmen zu entwickeln, die es erlauben, eine Distanzbestimmung mit Dezimetergenauigkeit unter Zuhilfenahme eines einzigen Paars an Sensorknoten zu erreichen. Diese Arbeit schlägt zwei neue Ansätze zur Distanzschätzung in mehrwegebehafteten Umgebungen vor. Beide basieren auf der Schätzung der Signallaufzeit (engl. Time Of Arrival, TOA). Das Messsystem arbeitet nach dem Prinzip des aktiven Reflektors, bei dem zwei Sensorknoten auf mehreren Frequenzen wechselseitig senden und empfangen um den Kanal zu schätzen. Die Arbeit betrachtet sowohl Indoor- als auch Outdoormessungen. Als typische Indoorszenarien wurden Gangmessung und Büromessung ausgewählt. Anschließend kam die Programmiersprache Python zum Einsatz, um Simulationen durchzuführen. Im Gangszenario konnte mit den vorgeschlagen Algorithmen eine Genauigkeit von unter einem halben Meter erreicht werden, während die Genauigkeit in der Büroumgebung bei etwa 70 cm lag. Weiterhin stellt diese Arbeit zur Beurteilung der Zuverlässigkeit der gemessenen Distanz die drei Qualitätsparameter "Direct to Multipath Ratio" (DMR), "Signal to Peak Ratio" (SPR) und "Distance-amplitude based quality factor" vor.



Ferreira Júnior, Ronaldo S.; Costa, João P. C. L.; Zelenovsky, Ricardo; Menezes, Leonardo R. A. X.; Valle de Lima, Daniel; Del Galdo, Giovanni;
Unscented transform based low complexity performance assessment for adaptive linearly constrained minimum variance filters. - In: Proceedings of the 19th International Conference on OFDM and Frequency Domain Techniques (ICOF 2016). - Berlin : VDE Verlag GmbH, ISBN 978-3-8007-4253-0, (2016), S. 39-44

Miranda, Ricardo Kehrle; Costa, João Paulo C. L.; Römer, Florian; Raschke, Florian; Eishima, Takashi; Nakamura, Yuya; Del Galdo, Giovanni;
Implementation of improved software defined radio modulation scheme and command and telemetry software interface for small satellites in 5G systems. - In: Proceedings of the 19th International Conference on OFDM and Frequency Domain Techniques (ICOF 2016). - Berlin : VDE Verlag GmbH, ISBN 978-3-8007-4253-0, (2016), S. 77-83

Petkovi´c, Bojana; Weise, Konstantin; Haueisen, Jens;
Lorentz force distribution inside a conductor moving in the vicinity of a magnetic dipole with arbitrary orientation. - In: 2016 Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS) : PIERS 2016 Shanghai : proceedings : 8-11 August 2016, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-6093-1, (2016), insges. 2 S.

http://dx.doi.org/10.1109/PIERS.2016.7734335
Röhling, David;
Entwurf eines Algorithmus für die digitale Regelung eines inversen Pendels mit Hilfe von Bilderkennung. - 44 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde die Regelung eines inversen Pendels mit Hilfe einer Kamera und Bilderkennungssoftware untersucht. Die wesentlichen Herausforderungen beim Entwurf des Regelsystems sind in einer Totzeit durch Informationsverarbeitung und -übertragung und der geringen Abtastfrequenz der Kamera begründet. Die Motivation für diese Untersuchung stammt aus der wachsenden Anforderung an Regelungssysteme für die Zukunft der Industrie 4.0. Zunächst wurde das System mit Hilfe des Lagrange-Formalismus modelliert. Aus diesem Systemmodell wurde ein Simulationsmodell in Matlab Simulink erstellt. Das Simulationsmodell wurde dazu verwendet das Systemverhalten zu untersuchen, im Speziellen wurden die Grenzen der Totzeit und der Abtastfrequenz ermittelt. Es wurde ein Algorithmus für die Validierung des Regelsystems entworfen. Die tatsächlich auftretende Totzeit wurde mit Hilfe des auf dem Versuchsaufbaus implementierten Alfgorithmus gemessen. Mit diesen Informationen wurde das gesamte Regelsystem simuliert und geeignete Reglerparameter ermittelt. Das Regelsystem wurde mit diesen Parametern am Versuchsaufbau validiert. Die Messergebnisse zeigen, dass der Regler das System nicht Stabilisieren konnte. Die Gründe für den Unterschied der Simulation und der Messungen wurden analysiert und ein Ausblick auf mögliche Weiterarbeit an dem Thema wurde gegeben.



Hahn, Maximilian;
Entwurf eines aktiven ZF-Filters für LTE Band 20. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf eines integrierten Zwischenfrequenz-Filters, das in einer speziellen Empfangsstruktur aus mikroelektronischen und mikromechanischen Komponenten verwendet wird. Die Kommunikation findet über das LTE Band 20 statt. Beim Entwurf des Filters wird eine auf OPV basierende Topologie verwendet. Dazu werden verschiedene Ansätze verglichen und bezüglich der Spezifikation des Filters bewertet. Die ermittelte Architektur wird anschließend als integrierte Schaltung in einer 0.18 [my]m CMOS Technologie implementiert und das zugehörige Layout erstellt. Jeder Schritt wird mittels Simulation verifiziert.



Weisbach, Philipp;
Entwurf eines Variable Gain Amplifiers (VGA) für LTE Band 20. - 68 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Durch die steigende Verbreitung von drahtloser Datenübertragung in integrierten Systemen und der damit verbundenen wachsenden Anforderung an den Dynamikbereich sind Variable Gain Amplifier (VGA) sehr wichtige Bausteine in der Signalverarbeitung geworden. In dieser Arbeit wird der Entwurf eines VGA's für die Anwendung in einem Empfänger für LTE-Band 20 in einer 180 nm-CMOS-Technologie behandelt. Ausgehend von der Spezifikation für den digital steuerbaren Verstärker wurden zunächst in der Literatur beschriebene Schaltungsstrukturen analysiert und verglichen. Für die Implementierung wurden dabei bestehende Konzepte auf die spezifische Anwendung in dem LTE-Empfänger hin angepasst. Die gute Integrierbarkeit der Schaltung in den Standard CMOS Prozess stand dabei im Vordergrund, weshalb die Steuerung der Verstärkung ohne passive Elemente vorgenommen wurde. Es wird ein Ansatz von binär gewichteten, digital zuschaltbaren Transkonduktanzzellen genutzt, um eine lineare Verstärkungssteuerung zu erzielen. Der einstufige VGA deckt für ein 3-Bit Steuersignal einen Verstärkungsbereich von 0-17,4 dBV mit einer maximalen absoluten Abweichung von 0,75 dBV bei einer 3 dB Bandbreite von 240 MHz ab. Der Verstärker belegt eine Chipfläche von 1.735 [my]m^2 und der Stromverbrauch beträgt 1,17 mA bei einer Spannungsversorgung von 1,8 V.



Drenkhahn, Kevin Etienne;
Überlegungen zur messtechnischen Erfassung von Antennenrichtdiagrammen mittels I/Q-Basisbandsignalen. - 55 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In der modernen Hochfrequenztechnik ist einer der Schwerpunkte die Verkleinerung von Schaltungen. Dazu zählen auch Empfangs- und Sendesysteme für die Funkübermittlung. Hierbei spielt, um Kosten bei der Implementierung zu senken und Signalverluste zu minimieren, die Integration von Teilen des Frontends in unmittelbare Nähe der Antenne eine immer größere Rolle. Diese Tendenz stellt für die Antennenmesstechnik eine zunehmende Herausforderung dar. Klassische Antennenmesssysteme arbeiten mit Fußpunktsignalen um Antennenrichtdiagramme aufnehmen zu können. Auf den Fußpunkt kann, durch die beschriebene Entwicklung, bei vielen Systemen (wie z.B. Mobilfunkgeräten) nicht mehr zugegriffen werden, ohne dass dabei die Eigenschaften der Antenne massiv beeinflusst werden. Eine Anforderung an die Forschung und Entwicklung in diesem Gebiet ist es daher, alternative Lösungen zur Antennenmessung zu finden. Die konkrete Aufgabenstellung für diese Arbeit bestand darin, bekannte Informationen und Erkenntnisse hinsichtlich ihrer Relevanz für die Problemstellung zusammenzufassen und auf dieser Basis Lösungskonzepte zu erarbeiten. Dazu werden Untersuchungen zum Informationsgehalt der Signale an verschiedenen Stellen in Empfangs- und Sendeeinheiten angestellt. Berücksichtigt werden unterschiedliche, moderne Konzepte zur digitalen Informationsübermittlung via Funk. Im Mittelpunkt der Forschung steht hierbei der Einfluss der verwendeten Bausteine auf das Signal. Anschließend werden verschiedene Konzepte zur Amplituden- und Phasenmessung für Antennen vorgestellt und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile sowie ihres möglichen Einsatzbereiches bewertet.



Schiemer, Melanie;
Experimentelle Untersuchungen zur passiven Abschirmung magnetostatischer und elektromagnetischer Felder. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Schirmwirkung von fünf unterschiedlichen Werkstoffen bei sich änderndem Abstand zum Schirmmaterial im magnetostatischen Feld zu untersuchen, um Aussagen über die Güte der Abschirmung treffen zu können. Aus diesem Grund wurden zunächst in Kapitel 2 die relevanten theoretischen Grundlagen eingeführt. Als erstes erfolgte eine Erklärung der beiden wesentlichen Größen zur Beschreibung eines magnetischen Feldes, der magnetischen Flussdichte B und der magnetischen Feldstärke H. Anschließend wurde die magnetische Leitfähigkeit [my] erklärt, da diese als Proportionalitätsfaktor eine Verknüpfung der beiden Größen ermöglicht. Darüber hinaus ist der HALL-Effekt betrachtet worden, da dieser bei der Messung von Magnetfeldverteilungen ausgenutzt wird. Danach folgte eine Erklärung des Prinzips der Abschirmung auf der Grundlage der Verteilung der magnetischen Feldlinien. Außerdem wurden die verschiedenen Schirmmaterialien vorgestellt. Nachfolgend wurden der Schirmfaktor, welcher als Maß für die Bewertung der Schirmwirkung der Schirmmaterialien dient und der Stand der Technik diskutiert. In Kapitel 3 wurde ein Messaufbau konzipiert, welcher die Anforderungen, welche sich aus den theoretischen Grundlagen ergeben hatten, erfüllte. Hierbei wurden die zur Verfügung stehenden Messgeräte, wie beispielsweise Teslameter und Labornetzgerät verwendet und darüber hinaus der Messablauf und das Vorgehen bei der Datenanalyse festgelegt. Mit Hilfe des so konzipierten Messaufbaus konnten Messwerte für die magnetische Flussdichte, bei unterschiedlichen Ausgangssituationen ermittelt werden, welche in Kapitel 4 präsentiert worden sind. Zu diesen zählte die Verteilung der magnetischen Flussdichte ohne extern erzeugtes Magnetfeld und ohne den Einfluss der verschiedenen Schirmmaterialien, sowie mit dem Einfluss der verschiedenen Schirmmaterialien. Weiterhin zählte dazu die Verteilung der magnetischen Flussdichte mit extern erzeugtem Magnetfeld, wiederum mit und ohne den Einfluss der verschiedenen Schirmmaterialien und anschließenden Vergleichsmessungen. In Kapitel 5 wurden die Messergebnisse diskutiert, wobei zusätzlich eine Fehleranalyse zum Messaufbau und die Berechnung des Schirmfaktors durchgeführt worden sind. Aus den gewonnenen Ergebnissen wurde deutlich, dass eine Aussage über den Einfluss der einzelnen Werkstoffe auf das statische Magnetfeld nur differenziert getroffen werden kann. Allerdings konnte anhand der Stoffklasse sicher festgestellt werden, dass der dia-magnetische Werkstoff Kupfer schlechter schirmt als die ferromagnetischen Werkstoffe. Von den ferromagnetischen Werkstoffen schwächte zwar einerseits Stahl das statische Magnetfeld am meisten, andererseits wies dieses auch die größten Abmessungen auf.



Kirchhof, Jan; Krieg, Fabian; Römer, Florian; Ihlow, Alexander; Osman, Ahmad; Del Galdo, Giovanni;
Speeding up 3D SAFT for ultrasonic NDT by sparse deconvolution. - In: 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) : 18-21 Sept. 2016.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-4673-9897-8, (2016), insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/ULTSYM.2016.7728434
Steinwandt, Jens; Steffens, Christian; Pesavento, Marius; Haardt, Martin;
Sparsity-aware direction finding for strictly non-circular sources based on rank minimization. - In: 2016 IEEE Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : 10-13 July 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-2103-1, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/SAM.2016.7569715
Zhang, Jianshu; Haardt, Martin; Soloveychik, Ilya; Wiesel, Ami;
A channel matching based hybrid analog-digital strategy for massive multi-user MIMO downlink systems. - In: 2016 IEEE Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : 10-13 July 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-2103-1, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/SAM.2016.7569693
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin;
Analytical performance evaluation of multi-dimensional Tensor-ESPRIT-based algorithms for strictly non-circular sources. - In: 2016 IEEE Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : 10-13 July 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-2103-1, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/SAM.2016.7569659
Marinho, Marco A. M.; Costa, João Paulo C. L.; Antreich, Felix; Almeida, André L. F.; Del Galdo, Giovanni; Freitas, Edison Pignaton; Vinel, Alexey;
Array interpolation based on multivariate adaptive regression splines. - In: 2016 IEEE Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM) : 10-13 July 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-2103-1, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/SAM.2016.7569704
Salman, Aymen Dawood Salman;
Quality of service aware routing protocol for a self-organized communication network. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (ix, 152 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Mobile Ad-hoc-Netze (MANETs) ermöglichen eine Kommunikation überall zu jedem Zeitpunkt. Frei sich bewegende Knoten können überall ein solches Netz bilden, wobei die Teilnehmer zu jeder Zeit dem Netz beitreten oder es wieder verlassen können. Ein teilnehmender Knoten in einem MANET kommuniziert mit allen anderen über Multi-Hop-Kommunikation. So ermöglicht ein MANET viele unterschiedliche Anwendungen aus verschiedenen Domänen wie beispielsweise Unterhaltungskommunikation, Notfallkommunikation oder Einsatzkommunikation. Allerdings benötigen Echtzeitanwendungen wie Telefonie oder Videokommunikation eine stringente Kommunikationsdienstgüte, was für MANETs eine große Herausforderung darstellt. Diese Herausforderung hat viele Gründe: das dynamische und unvorhersehbare Verhalten der Knoten im MANET, die Unzuverlässigkeit der drahtlosen Kommunikation, die Beschränkung der zur Verfügung stehenden Kommunikationsressourcen (wie Batterielaufzeit, Bandbreite oder Prozessorleistung), die relativ große Abdeckung durch ein MANET. Die Herausforderung kann in der Vermittlungsschicht durch ein spezielles Routingprotokoll gelöst werden, das mehrere gleichzeitige Pfade von der Quelle zum Ziel verwendet, sodass die Dynamik in einem MANET Berücksichtigung findet ohne dass die Dienstgüte kompromittiert werden muss. Das vorrangige Ziel dieser Arbeit ist die Erforschung und Entwicklung eines solchen Routingverfahrens, das Echtzeitanwendungen in einem MANET unterstützt. Für das adaptive Mehrwegerouting wurde ein Ameisenalgorithmus (Ant Colony Optimization, ACO) angewendet, der das Prinzip der Schwarmintelligenz ausnutzt. Die Bestimmung der aktuell möglichen Kommunikationsdienstgüte erfolgt über die Informationen, die das Netzmanagementprotokoll Simple Network Management Protocol SNMP standardmäßig zur Verfügung stellt. Durch die Kombination dieser beiden Ansätze wurde das adaptive Mehrwegeroutingprotokoll "QoS-aware Routing Protocol based on ACO" (QoRA) vorgeschlagen. In der vorliegenden Dissertation werden das Konzept von QoRA vorgestellt und die interne Funktionsweise erläutert. Anhand umfangreicher Simulationen auf Basis des Simulationswerkzeug ns-3 werden die Vorteile des Verfahrens nachgewiesen. Den Abschluss bildet die Diskussion einer Implementierung von QoRA in einer realen Testumgebung.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000494
Cheng, Yao;
Advanced multi-dimensional signal processing for wireless systems. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (xxvi, 272 Seiten). . - (Research reports from the Communications Research Laboratory at Ilmenau University of Technology)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Die florierende Entwicklung der drahtlosen Kommunikation erfordert innovative und fortschrittliche Signalverarbeitungsalgorithmen, die auf eine verbesserte Performance hinsichtlich der Zuverlässigkeit, des Durchsatzes, der Effizienz und weiterer Faktoren abzielen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Lösung dieser Herausforderungen und präsentiert neue und faszinierende Fortschritte, um diesen Herausforderungen zu erfüllen. Hauptsächlich konzentrieren wir uns auf zwei innovative Aspekte der mehrdimensionalen Signalverarbeitung für drahtlose Systeme, denen in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit in der Forschung geschenkt wurde. Das sind Mehrträgerverfahren für Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Systeme und die mehrdimensionale harmonische Schätzung (Harmonic Retrieval). Da es sich bei MIMO-Systemen und Mehrträgerverfahren um Schlüsseltechnologien der drahtlosen Kommunikation handelt, sind ihre zahlreichen Vorteile seit langem bekannt und haben ein großes Forschungsinteresse geweckt. Zu diesen Vorteilen zählen zum Beispiel die Steigerung der Datenrate und die Verbesserung der Verbindungszuverlässigkeit. Insbesondere OFDM-basierte MIMO Downlink Systeme für mehrere Teilnehmer (Multi-User MIMO Downlink Systems), die durch SDMA (Space-Division Multiple Access) getrennt werden, kombinieren die Vorteile von MIMO-Systemen mit denen von Mehrträger-Modulationsverfahren. Sie sind wesentliche Elemente des IEEE 802.11ac Standards und werden ebenfalls für 5G (die fünfte Mobilfunkgeneration) ausschlaggebend sein. Obwohl die bisherigen Arbeiten über das Precoding (Vorcodierung) für solche Multi-User MIMO Downlink Systeme schon fruchtbare Ergebnisse zeigten, werden neue Fortschritte benötigt, die den Mehrträger-Charakter des Systems in einer effizienteren Weise ausnutzen oder auf eine höhere spektrale Effizienz des Gesamtsystems abzielen. Andererseits gilt die Filterbank-basierte Mehrträger Modulation (Filter Bank-based Multi-Carrier modulation, FBMC) mit einem gut konzentrierten Spektrum und einer somit niedrigen Out-of-band Leackage als eine vielversprechende Alternative zu OFDM. FBMC ermöglicht eine effiziente Nutzung von Fragmenten im Frequenzspektrums, z. B. in 5G oder Breitband Professional Mobile Radio (PMR) Netzwerken. Jedoch leiden die vorhandenen Verfahren zur Sende- und-Empfangs-Verarbeitung für FBMC-basierte MIMO Systeme unter Einschränkungen in Bezug auf mehrere Aspekte, wie z. B. der erlaubten Dimensionalität des Systems und der zulässigen Frequenzselektivität des Kanals. Die Formen der MIMO Einstellungen, die in der Literatur untersucht wurden, sind noch begrenzt auf MIMO-Systeme für einzelne Teilnehmer und vereinfachte Multi-User MIMO Systeme. Fortschrittlichere Techniken sind daher erforderlich, die diese Einschränkungen der existierenden Verfahren aufheben. MIMO-Szenarien, die weniger Einschränkungen unterliegen, müssen außerdem untersucht werden, um die Vorteile von FBMC zu weiter herauszuarbeiten. Im Rahmen der mehrdimensionalen harmonischen Schätzung (Harmonic Retrieval) hat sich gezeigt, dass eine höhere Genauigkeit bei der Schätzung durch Tensoren erreicht werden kann. Das liegt daran, dass die Darstellung mehrdimensionaler Signale mit Tensoren eine natürlichere Beschreibung und eine gute Ausnutzung ihrer mehrdimensionalen Struktur erlaubt, z. B. für die Modellordnungsschätzung und die Unterraumschätzung. Wichtige offene Themen umfassen die statistische Robustheit und wie man die Schätzung in zeitlich variierenden Szenarien adaptiv gestalten kann. In Teil I dieser Arbeit präsentieren wir zunächst eine effiziente und flexible Übertragungsstrategie für OFDM-basierten Multi-User MIMO Downlink Systeme. Sie besteht aus einer räumlichen Scheduling-Methode, der effizienten Mehrträger ProSched (Efficient Multi-Carrier ProSched, EMC-ProSched) Erweiterung mit einer effektiven Scheduling-Metrik, die auf Mehrträger-Systeme zugeschnitten wird. Weiterhin werden zwei neuartige Precoding Algorithmen vorgestellt, die lineare Precoding-basierte geometrische Mittelwert-Zerlegung (Linear Precoding-based Geometric Mean Decomposition, LP-GMD) und ein Coordinated Beamforming Algorithmus geringer Komplexität (Low Complexity Coordinated Beamforming, LoCCoBF). Diese beiden neuen Precoding-Verfahren können flexibel entsprechend den Abmessungen des Systems gewählt werden. Wir entwickeln auch einen System Level-Simulator, in dem die Parameter für das Link-to-System Level Interface kalibriert werden können. Diese Kalibrierung ist Standard-spezifisch, z. B. kann der Standard IEEE 802.11ac gewählt werden. Numerische Ergebnisse zeigen, dass diese Übertragungsstrategie Scheduling Fairness garantiert, einen weitaus höheren Durchsatz als die existierenden Verfahren erzielt, eine geringere Komplexität besitzt und nur einen geringen Signalisierungsoverhead erfordert. Der Schwerpunkt des Rests von Teil I bilden MIMO Systeme basierend auf Filter Bank-basierten Mehrträger-Verfahren mit Offset Quadrature Amplitude Modulation (FBMC/OQAM). Es wird ein umfassender Überblick über FBMC gegeben. Nachfolgend werden für verschiedene FBMC/OQAM-basierte MIMO Varianten neue Verfahren zur Sende- und Empfangs-Verarbeitung entwickelt, die unterschiedliche Grade von Frequenz-Selektivität des Kanals voraussetzen. Zunächst wird die Verwendung von weitgehend linearer Verarbeitung (widely linear processing) untersucht. Ein Zwei-Schritt-Empfänger wird für FBMC/OQAM-basierte MIMO Systeme mit einzelnen Teilnehmern entwickelt. Hierbei ist die Frequenz-Selektivität des Kanals niedrig. Verglichen mit linearen MMSE-Empfänger ist die Leistung des Zwei-Schritt-Empfängers viel besser. Das Grundprinzip dieser Zwei-Schritt-Empfänger ist zuerst die Verringerung der intrinsischen Interferenz, um die Ausnutzung von nicht-zirkulären Signalen zu ermöglichen. Es motiviert weitere Studien über weitgehend lineare Verfahren für FBMC/OQAM-basierte Systeme. Darüber hinaus werden zwei Coordinated Beamforming-Algorithmen für FBMC/OQAM-basierte MIMO Systeme mit einzelnen Teilnehmern entwickelt. Sie verzichten auf die Einschränkung der Dimensionalität der bestehenden Methode, bei der die Anzahl der Sendeantennen größer als die Anzahl der Empfangsantennen sein muss. Der Kanal auf jedem Träger wird als flacher Schwund (Flat Fading) modelliert, was einer Klassifizierung als "intermediate frequency selective channel" entspricht. Unter der Kenntnis der Kanalzustandsinformation am Sender (Channel-State-Information at the Transmitter, CSIT) basiert die Vorcodierung entweder auf einem Zero Forcing (ZF) Kriterium oder auf der Maximierung der Signal-to-Leackage-plus-Noise-Ratio (SLNR). Die Vorcodierungsvektoren und die Empfangsvektoren werden gemeinsam und iterativ berechnet. Daher führen die zwei Coordinated Beamforming-Algorithmen zu einer wirksamen Verringerung der intrinsischen Interferenz in FBMC/OQAM-basierten Systemen. Die Vorteile der Coordinated Beamforming-Konzepte werden in FBMC/OQAM-basierten Multi-User MIMO Downlink Systeme und koordinierte Mehrpunktverbindung (Coordinated Multi-Point, CoMP-Konzepte) eingebracht. Dafür werden drei intrinsische Interferenz mildernde koordinierte Beamforming-Verfahren (Intrinsic Interference Mitigating Coordinated Beamforming, IIM-CBF) vorgeschlagen. Die ersten beiden IIM-CBF Algorithmen werden für die FBMC/OQAM-basierten Multi-User MIMO Downlink Varianten mit unterschiedlichen Dimensionen entwickelt. Es wird gezeigt, dass diese Verfahren zu einer Abschwächung der Multi-User-Interferenz (MUI) sowie einer Verringerung der intrinsischen Interferenz führen. Bei der dritten IIM-CBF Methode wird ein neuartiges FBMC/OQAM-basiertes-CoMP Konzept vorgestellt. Dieses wird durch die gemeinsame Übertragung von benachbarten Zellen zu Teilnehmern, die sich am Zellenrand befinden, ermöglicht, um den Daten-Durchsatz am Zellenrand zu erhöhen. Die Leistungsfähigkeit der vorgeschlagenen Algorithmen wird durch umfangreiche numerische Simulationen evaluiert. Das Konvergenzverhalten wird untersucht sowie das Thema der Komplexität angesprochen. Außerdem wird die geringere Anfälligkeit von FBMC verglichen mit OFDM gegenüber Frequenzsynchronisationsfehlern demonstriert. Darüber hinaus wird auf die FBMC/OQAM-basierten Multi-User MIMO Downlink Systeme mit stark frequenzselektiven Kanälen eingegangen. Dafür werden Lösungen erarbeitet, die für die Unterdrückung der MUI, der Inter-Symbol Interferenz (ISI) sowie der Inter-Carrier Interferenz (ICI) anwendbar ist. Mehrere Kriterien der multi-tap Vorcodierung werden entwickelt, beispielsweise die Mean Squared Error (MSE) Minimierung sowie die Signal-to-Leakage-Ratio (SLR) und die SLNR Maximierung. An Endgeräten, die eine schwächere Rechnenleistung besitzen als sie an der Basisstation vorhanden ist, wird dadurch nur ein single-tap Empfangsfilter benötigt. Teil II der Arbeit konzentriert sich auf die mehrdimensionale harmonische Schätzung (Harmonic Retrieval). Der Einbau von statistischer Robustheit in mehrdimensionale Modellordnungsschätzverfahren wird demonstriert.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000488
Boyer, Rémy; Haardt, Martin;
Noisy compressive sampling based on block-sparse tensors: performance limits and beamforming techniques. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 64 (2016), 23, S. 6075-6088

http://dx.doi.org/10.1109/TSP.2016.2600510
Sheth, Ishan Paresh;
PHY layer optimization for real-time high speed wireless local area network protocol. - 100 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Industrie 4.0 soll neuartige Fertigungsverfahren für die Industrie in der "vierten industriellen Revolution" ermöglichen. Ein zentraler Aspekt spielt hierbei die Funkkommunikation im Produktionsprozess und ihre Schnittstelle zu Maschinen. Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Realisierung einer echtzeitfähigen OFDM-basierten Funkkommunikationstrecke zwischen Maschinen basierend auf dem Funkstandard IEEE 802.11n. Zur Realisierung einer Übertragung mit niedriger Ende-zu-Ende Latenz und geringer Fehlerrate spielt die Adaption der physikalischen Schicht des Senders und Empfängers auf die Funkkanalumgebung eine wichtige Rolle. In dieser Arbeit wurden aus diesem Grund Möglichkeiten der Linkadaption mit verschiedenen Algorithmen zur Kanalschätzung untersucht und hinsichtlich Güte und Komplexität bewertet. Im ersten Teil der Arbeit werden pilotbasierte Verfahren basierend auf Least-Square (LS), Minimum Mean Square Error (MMSE) und Least Mean Square (LMS) Kriterien zur Kanalschätzung untersucht. Die pilotbasierten Verfahren ermöglichen eine sehr aufwandsgünstige Umsetzung im Frequenzbereich, wobei zur Interpolation der Kanalkoeffizienten Filterverfahren basierend auf dem Wiener-Ansatz oder der IDFT/DFT Operation zum Einsatz kommen. Im zweiten Teil der Arbeit werden zwei verschiedene Methoden der Kanalschätzung für Präambel-basierte OFDM-Übertragungsverfahren vorgestellt. Die erste Methode nutzt die DFT-basierte Schätzung der Kanalimpulsantwort, welche bei spektraler Begrenzung des Pilotsignals, durch Einfügen von Subträgern ohne Belegung, Kanalschätzfehler auch bei sehr hohem Signal-zu-Rausch Verhältnis aufweist. Dieser Effekt wird durch Begrenzung der DFT auf das modulierte Spektrum beseitigt. Diese Methode wird als "truncated DFT" bezeichnet. Neben Kanalschätzverfahren werden ebenso Entwurfsregeln für die Präambel des OFDM-Systems diskutiert. Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit der verschiedenen Algorithmen wurden Simulationen am Beispiel eines 2x2 MIMO Alamouti OFDM-Systems mit MMSE Entzerrung durchgeführt.



Potoski, Kevin;
Untersuchung von Integrationseinflüssen auf Radarobjekte - mit Fokus auf Signalverarbeitung. - 95 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Bei Mercedes-Benz soll der Radarsensor in Zukunft eine rohbaufeste Einbauposition erhalten. Diese Befestigungsmethode stellt neuartige Herausforderungen für dessen Signalverarbeitung dar. Insbesondere stellt sich dabei die Frage, welchen Einfluss die auftretenden mechanischen Schwingungen auf die Winkelbestimmung des Sensors haben. Gegenstand dieser Arbeit ist den Einfluss dieser Schwingungen auf die Winkelbestimmung des Sensors zu untersuchen. Dafür wird eine Simulation eines "Fast Chirp FMCW" Radars erstellt und durch reale Messungen in ihrer Funktionsweise verifiziert, wobei die nachfolgenden, frei wählbaren Bestandteile der Simulation hervorzuheben sind. Die Radarparameter sind hinsichtlich Bandbreite, Startfrequenz usw. beliebig einstellbar. Auch ist eine variable Antennenkonfiguration möglich. Es kann ein virtuelles Objekt innerhalb eines 3-dimensionalen Raums eingestellt werden. Die Eingabe kann über Karthesische- oder Kugelkoordinaten erfolgen. Darüber hinaus kann das Objekt mit einer Geschwindigkeit oder Beschleunigung versehen werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, eine variable Schwingung des Sensors in allen 3 Raumdimensionen mit beliebig einstellbarer Amplitude und Frequenz festzulegen. Dabei kann der Objektwinkel durch Ablesen der Phasendifferenzen oder mithilfe einer FFT ermittelt werden. Die Ergebnisse der Simulation können für jeden Kanal als Range-Doppler- und als Range-Bearing-Map dargestellt werden. Mit Hilfe dieser Simulation werden kritische Schwingungsparameter identifiziert und deren Auswirkungen auf die Winkelbestimmung an einem exemplarischen Objekt untersucht. Es zeigt sich, dass mech. Schwingungen im betrachteten Frequenzbereich von 40Hz bis 120Hz, aufgrund der sehr geringen Zeitspanne der Winkelbestimmung, nur durch die Größe ihrer Auslenkung zu Fehlern bei der Signalverarbeitung führen. Aus der Analyse des vom Radar bestimmten Winkels bei verschiedenen Schwingungsfällen und unterschiedlichen Auslenkungen folgt, dass insbesondere die rotatorischen Schwingungen um die Z-Achse zu großen Fehlern bei der Winkelbestimmung führen. Es wird somit gezeigt, dass der Einfluss von mech. Schwingungen auf die Messungen des Objektwinkels vor allem durch Dämpfung der Schwingungsamplitude minimiert werden kann. Auf Basis der Ergebnisse wird ein Ausblick auf in Zukunft erforderliche, ergänzende Untersuchungen gegeben.



Zemmari, Reda;
GSM passive coherent location signal processing : impact on system performance. - Hamburg : GCA-Verlag, 2016. - xviii, 214 Seiten. . - (Fraunhofer series advances in sensor data and information fusion. - Band 8)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

ISBN 3-89863-264-4

Passiv-Radar, auch PCL-System genannt (engl. Passive Coherent Location), wurde in den letzten Jahren intensiv untersucht. Solche Systeme verzichten auf eigene Sendeeinheiten und verwenden stattdessen die kommerziell verfügbaren Sender als Gelegenheitsbeleuchter. In der Tat erhöht die Fülle der aktuell vorhandenen Sender die Attraktivität von PCL-Systemen. FM, DAB, DVB-T sowie GSM-Sender sind potenzielle Kandidaten, welche als Gelegenheitsbeleuchter für PCL verwendet werden können. Dabei spielen die Wellenform sowie die Netzinfrastruktur eine wesentliche Rolle bei der Leistungsfähigkeit der einzelnen Systeme. Während zahlreiche FM, DAB und DVB-T-basierte PCL-Systeme unterschiedlicher Reifegrade vorhanden sind, wurde GSM als mögliche Beleuchtungsart selten berücksichtigt. Dies liegt wesentlich an der durch die Wellenform bedingten groben Entfernungsauflösung sowie an der relativ niedrigen Sendeleistung. Ziel der vorliegenden Arbeit ist, genau diese Lücke in der Radarwelt zu schließen und ein PCL-Konzept vorzustellen, welches die bekannten Nachteile kompensiert. Dieses Konzept basiert auf der Fusion von mehreren dislozierten GSM-Sendern. Dabei profitiert es von der hohen Dichte des GSM-Netzes. Die intelligente Ausnutzung der Sender-Diversität ist eine zentrale Säule des entwickelten Konzeptes und erlaubt eine signifikante Verbesserung der Positionsgenauigkeit und des Entdeckungsbereichs. In der vorliegenden Arbeit liegt der Fokus auf Signalverarbeitungsverfahren. Allerdings werden zum besseren Verständnis alle Aspekte eines GSM-basierten PCL-Systems betrachtet: Anforderungen bezüglich der Antenne und der Empfangshardware, Trackingverfahren, sowie Datenfusion- und Systemmanagementaspekte. Zunächst wird die Wellenform von GSM-Signalen untersucht, um daraus spezifische Radar-Charakteristika zu extrahieren. Dies erlaubt, eine realistische Abschätzung der Leistungsfähigkeit sowie Begrenzungen des Systems anzugeben. Anschließend wird ein Systemkonzept vorgestellt mit dem Ziel, die erkannten Nachteile zu kompensieren. Das Konzept basiert auf einer linearen und äquidistanten Gruppenantenne (engl. Uniform Linear Array, ULA), aus der alle Signale durch Signalverarbeitungsmethoden im Raum- und Zeitbereich parallel extrahiert werden können. Somit ist der Einsatz von zusätzlichen Referenzantennen (für jeden GSM-Sender) nicht notwendig. Aus Gründen der Vergleichbarkeit mit anderen Aktiv-Radar-Systemen, wurden zuerst konventionelle Signalverarbeitungsmethoden benutzt. Das implementierte angepasste Filter (engl. Matched Filter, MF), welches im Allgemein in Radarsystemen eingesetzt wird, ist durch die Autokorrelationseigenschaft der GSM-Signale in der Entfernungsauflösung und in der Entdeckung von schwachen Zielen im Clutter-Bereich limitiert. Alternative nicht-angepasste Methoden werden in dieser Arbeit vorgeschlagen. Obwohl zahlreiche Methoden zur Verbesserung der Entfernungs-, Winkel- sowie Dopplerschätzung verwendet werden können, liegt der Fokus auf der Verbesserung der Entfernungsschätzung, was hier das Kernproblem darstellt. Die hierfür vorgeschlagenen Methoden werden an die GSM-Signalstruktur angepasst und eine Analyse bezüglich der Leistungsfähigkeit gegenüber dem MF wird anhand von Simulationen durchgeführt. Außerdem wird die Leistungsfähigkeit des vorgeschlagenen Konzeptes durch Evaluation von aus Experimenten gewonnenen Realdaten untermauert und es wird die Robustheit der vorgeschlagenen Methoden untersucht.



Vatyutov, Roman;
Fiber-optic interfaces for analogue E/O LTCC microwave modules. - 34 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Radio-over-Faser (RoF) -Technologie bietet eine vielversprechende Lösung für die wachsende Nachfrage nach Low-Cost, ultrabreiter Bandbreite und eine hohe Datenrate Kommunikationsverbindungen. Die inhärenten Vorteile der optischen Fasern, wie zum Beispiel große Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen, geringer Stromverbrauch, leichte und kompakte Bauweise machen sie die entsprechenden Ersatz für herkömmliche sperrige und verlustbehafteten Wellenleiter oder Koaxialkabel für die Signalübertragung. Die wichtigsten Parameter, die die Leistung eines analogen RoF Verbindung definieren, sind Verstärkung, Rauschzahl und störungsfreien Dynamikbereich.



Hartmann, Christian;
Einsatz von geeigneten Verfahren der Pulslängenmodulation zur Ansteuerung von Hochfrequenz-Schaltverstärkern. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource.
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

Die Energieeffizienz von HF-Leistungsverstärken ist mit der sehr dynamischen Entwicklung des Mobilfunks in den letzten Jahren verstärkt in den Brennpunkt des Interesses gerückt, da sie maßgeblichen Einfluss auf die mögliche Betriebsdauer von mobilen Endgeräten hat und sich auch signifikant auf die Betriebskosten des Mobilfunknetzes selbst auswirkt. Hieraus leitet sich die Motivation zum Einsatz von HF-Schaltverstärkern ab, die einen Betrieb mit deutlich verbessertem Wirkungsgrad versprechen. Zur Ansteuerung einer derartigen HF-Schaltverstärkerstufe ist aber eine Aufbereitung des HF-Nutzsignals mit Hilfe einer entsprechenden Modulatorschaltung notwendig. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden am Beispiel der konventionellen Pulslängenmodulation, sowie der Bandpass-Pulslängenmodulation Verfahren zur Ansteuerung von Schaltverstärkern untersucht, die sich zur effizienten Leistungsverstärkung von Hochfrequenzsignalen mit variabler Einhüllenden eignen. Es wurden zunächst mit Hilfe theoretischer Überlegungen und Simulationen die für den Einsatz in Schaltverstärkern maßgeblichen Eigenschaften der beiden Modulationsverfahren bestimmt. Von besonderem Interesse war hierbei die Untersuchung der mit dem jeweiligen Modulationsverfahren erreichbaren Kodiereffizienz, welche die dem Ausgangssignalspektrum des Modulators entnehmbare Nutzsignalleistung bzw. -amplitude beschreibt und für den erzielbaren Wirkungsgrad eines Schaltverstärkers von großer Bedeutung ist. Hierbei sind HF-Nutzsignale im Frequenzbereich von 450 MHz bis 3 GHz betrachtet worden, wie sie insbesondere für Anwendungen in der Mobilkommunikation von Interesse sind. Beim untersuchten Verfahren der Bandpass-Pulslängenmodulation lag das Augenmerk insbesondere auf einer neuartigen Schaltungsanordnung des Modulators, die eine lineare Übertragung der Hüllkurveninformation des HF-Nutzsignals ermöglicht. Im Vergleich zur konventionellen Pulslängenmodulation zeichnet sich die Bandpass-Pulslängenmodulation durch eine besonders hohe Kodiereffizienz aus, weshalb sie sich für die Ansteuerung von Schaltverstärkern als vorteilhaft erweist. Anhand von praktischen Implementierungen in Form von integrierten Modulatorschaltungen in einer 250 nm-SiGe-Halbleitertechnologie konnten die wichtigsten Eigenschaften der Modulationsverfahren messtechnisch verifiziert und die Tauglichkeit der beiden untersuchten Verfahren für den praktischen Einsatz nachgewiesen werden.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000355
Schmidt, Reinhard; Weise, Konstantin; Carlstedt, Matthias; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Töpfer, Hannes;
Optimized Lorentz force eddy current testing system for small metal injection molding specimen. - In: Electromagnetic nondestructive evaluation (XIX). - Amsterdam : IOS Press, (2016), S. 40-47

We extend a procedure to determine the optimal magnet design in the framework of Lorentz force eddy current testing. We consider classical cylinders and Halbach magnet systems for specimens made by metal injection molding. Evaluating as objective function the absolute defect response signal of the Lorentz force measurements using finite element method leads to an optimal and specific magnet design for each defect scenario. The proposed Halbach magnet enables defect responses up to four times higher outperforming cylinder.



Pérez-Neira, Ana I.; Caus, Màrius; Zakaria, Rostom; Le Ruyet, Didier; Kofidis, Eleftherios; Haardt, Martin; Mestre, Xavier; Cheng, Yao;
MIMO signal processing in offset-QAM based filter bank multicarrier systems. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 64 (2016), 21, S. 5733-5762
- Overview Article

http://dx.doi.org/10.1109/TSP.2016.2580535
Frolov, Timur;
Study of ultra wideband vivaldi antennas for non-destructive testing. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

In dieser Arbeit werden die grundlegenden Parameter und ein paar design-Methoden der ultra-breit-band-Vivaldi-Antennen wurden diskutiert und vorgestellt. Die meiste Aufmerksamkeit wurde auf Vivaldi-Antennen, Heizkörper design, das sind in der Regel vertreten durch elliptisch oder exponentiell konische Kupfer-Schichten. Auch, einige der wichtigsten Parameter des ultra-wide-band-Antennen wurden entdeckte und erhalten während der zahlreichen Simulationen in der CST Microwave Studio-software.



Tomova, Mihaela Todorova;
Evaluation von Interferenzen auf Sensornetze im Fahrzeug. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Heutzutage wird die Kommunikation zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten (z.B. Sensoren, Steuerungsgeräte) in einem Fahrzeug mit Hilfe von Bussystemen realisiert. Mit den steigenden Ansprüchen nach Komfort und Sicherheit während der Fahrt wächst auch die Anzahl an Sensoren im Fahrzeug. Damit zukünftig zusätzliche Kosten für Verkabelung und Einbau verringert werden können, entstand die Frage nach einer neuen Methode zur Realisierung der Intra-Fahrzeug-Kommunikation. Ein potentieller und während der letzten Jahre in vielen Bereichen verwendeter Lösungsansatz sind drahtlose Sensornetze (Wireless Sensor Network (WSN)). Die Standards für Wi-Fi, Bluetooth und Global System for Mobile Communications (GSM) waren für drahtlose Sensornetze nicht geeignet, da für ihren Betrieb viel Energie benötigt wird. Damit der Energieverbrauch gering bleibt und Kabel für zusätzliche Stromquellen gespart werden können, wurde ein neuer Standard (Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.15.4) entwickelt. Dieser Standard ist durch geringere Leistungsaufnahme für lange Betriebszeiten über Batterieversorgung und durch geringe Datenraten charakterisiert. Eine der bekanntesten Technologien, die auf IEEE 802.15.4 basieren und in drahtlosen Sensornetzen benutzt werden, ist ZigBee. Zentrale Probleme von ZigBee bzw. IEEE 802.15.4 sind die unvorhersehbare Natur des verwendeten Mediums (Funk), verursacht z.B. durch Mehrwegausbreitung, und das am häufigsten genutzte Frequenzband (2.4 GHz), in dem auch andere drahtlose Technologien wie Wi-Fi und Bluetooth arbeiten. Im Rahmen dieser Arbeit wird versucht, die Eignung des Standards 802.15.4 und von ZigBee für den Einsatz in Fahrzeugen zu überprüfen und die folgenden Fragen zu beantworten: - Welche Störungen sind in einem Fahrzeug zu beobachten? - Welchen Einfluss können die ermittelten Interferenzen auf die Qualität der Übertragung haben? Passende Anwendungsszenarien zur Evaluation von Interferenzen werden herausgearbeitet und nach Anforderung in einer Object Modular Network Testbed in C++ (OMNeT++)-basierten Simulationsumgebung simuliert. Abschließend werden die Ergebnisse evaluiert und diskutiert und die Arbeit der Simulationsumgebung überprüft.



Harishchandra Nayak, Adarsh;
Elastic scaling of software based networks. - 108 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Das Ziel dieser Studie ist es, die Konzepte von Engineering und Optimierung von ICT im Bereich der Fahrzeug-Vernetzung zu validieren. Der Austausch von Informationen zwischen einer Reihe von Fahrzeugen und Infrastruktur wird immer von Netzwerk-Ressourcen Nutzung beschränkt. Ein Fehler in Verbindung zwischen den Peer-Fahrzeugen und der Infrastruktur ist ein gemeinsames Ergebnis einer solchen Übernutzung der Ressourcen. Somit sind diese Verbindungen soll durch die Verwaltung ihren Zugang zu verschiedenen mobilen Access Points skaliert werden. So im Rahmen dieser Arbeit wollen wir das Potenzial von Software-basierten Netzwerken zu studieren, um die Netzwerk-Konnektivität bei der Skalierung. Eine solche Implementierung von Software-basierten Vernetzung in der Infrastruktur kann die Selbstorganisation Eigenschaft in Fahrzeug-Vernetzung ermöglichen. Die Skalierung der Netzwerkverbindung kann durch verschiedene Verfahren realisiert werden. Einer der Ansätze, wäre die Netzwerkressourcen während der Kommunikation verwendet zu optimieren. Hier haben wir das Engineering-Konzept, Multi-Objective Optimization (MOOP) auf dem Gebiet der Vernetzung validiert. Diese Technik wird verwendet, um ein Optimum an einem gemeinsamen Ziel zu nähern, durch Minimierung einer Reihe von Zielen mit einer bestimmten Einschränkung maximieren. So angewendet, wenn im Bereich der Vernetzung, müssen wir eine Reihe von Parametern auswählen, die überwacht und optimiert werden können, um ein Ziel zu erreichen. Eine nahtlose Anbindung der Zweck der Arbeit ist, haben wir uns für Parameter wie Datenrate, die Anzahl der kommunizierenden Fahrzeugen und dem Bereich der Kommunikation. Die Implementierung von Software Defined Networking ist immer abhängig von einem Entscheidungsfaktor. Also in unserer Arbeit, würden wir den Zustand des Netzwerks als entscheidender Faktor in Betracht ziehen. Dieser Zustand des Netzwerks, wenn es als Parameter betrachtet, kann auch als Einschränkung für die Optimierungstechnik dienen. Um den Netzwerkzustand ableiten haben wir die Anwendung VoIP in OMNeT ++ Werkzeug betrachtet. Die VoIP-Anwendung, mit Performance-Metriken wie MOS und Verluste, können Sie uns einen Überblick über die Leistungsfähigkeit des Netzes geben. Somit haben wir die VoIP-Anwendung verwendet, um den Netzwerkstatus abzuleiten, die auch als Einschränkung für MOOP wirken kann. Durch die Simulation der MOOP haben wir auch die Ergebnisse der Verbesserung der Leistung von VoIP-Anwendung unter den Peers geprüft und zur Verfügung gestellt. So, wenn das Konzept durch die Implementierung von SDN realisiert wird, würden wir in der Lage sein, um die Konnektivität zu skalieren.



Dmitriev, Daniil;
Analysis of the error rate for rotating constellations with adaptive angle of rotation using different modulation schemes and under varying channel conditions. - 55 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Diese Masterarbeit analysiert die Rotation des Signalraums (signal space diversity) hinsichtlich ihrer Anwendung zur Bereitstellung der Sicherheit auf der physikalischen Schicht. Wir betrachten ein verteiltes Netzwerk, in dem nicht alle amplify und forward-Relais vollständig vertrauenswürdig sind und versuchen die empfangenen Daten zu entschlüsseln. Sie kennen jedoch nicht den Winkel der verwendeten Rotation für das Modulationsverfahren und sind nicht intelligent genug, um den Winkel selbst zu schätzen. Der Wert der Fehler in der empfangenen Nachricht zeigt, wie viele Informationen der Links anfällig für die Lauscher ist. Mit anderen Worten, je höher der Fehler für den Empfänger, der den Drehwinkel nicht weiß, desto sicherer sind unsere Informationen. Durch den Vergleich unserer Ergebnisse mit den Ergebnissen aus der Literatur für die optimalen Winkel, die die Leistung des Übertragungssystems steigern, können wir eine Reihe von empfohlenen Winkel feststellen, die einen guten Kompromiss zwischen Sicherheit und Leistung darstellen. Die Masterarbeit liefert eine detaillierte Analyse der Leistungsfähigkeit eines Empfängers, der den Drehwinkel nicht kennt. Die Analyse erfolgt für verschiedene Modulations-Schemata und unter verschiedenen Rauschen und Fading-Annahmen. Am Ende stellen wir eine Tabelle der geeigneten Drehwinkel zur Verfügung, um ein bestimmtes Sicherheitsniveau für jedes Modulationsschema für eine spezifische Fading-Umgebung und einen Bereich des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNRs) zu erhalten. Wir stellen auch eine Tabelle der kryptographischen Leistung des gedrehten Konstellationsschemas bei den verschiedenen in der Literatur empfohlenen Winkeln zur Verfügung, von denen einige Teile aus Standards wie DVB-T2 (2. Generation Digital Terrestrial Television Broadcasting) sind.



Goskov, Ivan;
Evaluation of artificial neural networks-based handover algorithms in multi-terminal and multi-application scenarios. - 114 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die modernen Trends der Entwicklung der Telekommunikation erfordern neue Ansätze zu den klassischen Verfahren von HO. Traditionelle Mechanismen von HO, die auf RSS basierend sind, werden irrelevant für die modernen Technologien und Dienstleistungen, die die Anforderungen der Kunden und Anwendungen sowie die Bedürfnisse des Betreibers erfüllen müssen. In der wissenschaftlichen Literatur und in der Industrie gibt es viele Ansätze zur Lösung dieses Problems, zum Beispiel, die Methoden der Entscheidungsfindung auf der Grundlage von vielen Kriterien (multi-criteria decision making), neuronale Netze, fuzzy-Logik etc. In dieser Masterarbeit haben wir eine gründliche Analyse der bestehenden Algorithmen für den Ausgleich der Netze mit dem Schwerpunkt auf die Algorithmen, die die Mechanismen neuronaler Netze nutzen, gemacht. Im Detail wurden die Kriterien für den Lastenausgleich und die Kriterien für die Entscheidung über HO untersucht. Betrachtet wurden die Klassifizierung der neuronalen Netze, sowie ihre Parametrisierung. Am Ende wurde der Algorithmus für den Ausgleich der Netze ausgewählt, der genau so im Rahmen des Simulators OMNet++ umgesetzt war. Er wurde analysiert und modifiziert mit Hilfe von MCDM-Algorithmus. Auch im praktischen Teil haben wir ein neuronales Netzwerk trainiert und seine Wechselwirkung mit dem ausgewählten Algorithmus für den Ausgleich der Netze gegründet. Die Arbeit der Algorithmen wurde mit Hilfe von Matlab bewertet , aber der Algorithmus, der durch OMNet++ eingebettet ist, muss noch überarbeitet werden. Als zukünftige Arbeit planen wir die geänderte Kode für die Bewertung der in Matlab gemachten Annahmen verwenden.



Valeev, Bulat;
Tensor based system modelling for GFDM. - 84 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

5G zellulären Kommunikationssystemen wird erwartet, dass viele Anwendungsszenarien wie taktile Internet, Maschinentyp Kommunikation (MTC) und das Internet der Dinge (IoT) Bereitstellen von Datenraten von einigen Gigabits / s Wireless-Konnektivität zu unterstützen. Die physikalische Schicht sollte die folgenden Design-Kriterien, eine höhere spektrale Effizienz erfüllen. Effizient unterstützt MIMO, Nieder Out-of-Band (OOB) Emissionen, geringere Komplexität der Implementierung und einen geringeren Stromverbrauch. Generalized Frequenzteilungsmodulation neue OFDM basierenden Ansatz, der die Anforderungen 5G auf Kosten der Komplexität erfüllt. GFDM verwendet Zeitüberlappungs für die Symbole in einem Übertragungsblockdichte der übertragenen Daten zu erhöhen. Darüber hinaus bietet GFDM flexible Überlappung der Subträger. Die Frequenzüberlappung erhöht leicht die Fehlersymbolrate (SER) des Systems, sondern verringern Strahlung Out-of-Band. Das System kann auch die Anzahl der verwendeten Subträger im Falle anpassen, wenn Frequenzfreigabe verwendet wird. Das System kann in den gleichen Frequenzbändern wie ihre Rechts Anwender arbeiten und sich mit ihnen nicht stören. Das Übertragungssystem ist komplexer, weil es die Intersymbolinterferenz einzuführen. Die GFDM Modulationsschema kann mit Tensoralgebra dargestellt werden, genauer gesagt die PARATUCK 2 (Parallel Faktoren Tucker2) Tensor-Modell. Modell erlauben uns, die Zeit- und Frequenzbereich separat für die Symbole in einem Übertragungsblock einzuführen. Das PARATUCK2 Modell kann genutzt werden, um effizientere Wege zu finden, um die unbekannten Symbole oder Kanalschätzung zu schätzen.



Podkurkov, Ivan;
Advanced signal processing algorithms for OFDM radar. - 103 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

In dieser Arbeit fortschrittliche Signalverarbeitungstechniken zur Parameterschätzung wurden für Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Radarsysteme entwickelt. Solch ein Mehrträger-Radarwellenform ein Enabler sein für die gemeinsame Radar und drahtlose Kommunikation in der nächsten Generation drahtloser Netzwerke zu realisieren. Die Lösung von Radar Problem in diesem Zusammenhang erscheint harmonischen Retrieval werden Problem gut bekannt (oder Spektrumanalyse) und somit hat es mehrere gut untersuchten Lösungen, wie Periodogramm-Algorithmus und ESPRIT basierten Algorithmen, die auch in dieser Arbeit verwendet werden. Zunächst werden diese Algorithmen auf den Fall von mehreren erweiterten Empfangsantennen in einem Schmalbandsystem, das nicht nur die Entfernung und die Geschwindigkeit der Radarziele, auch die Ankunftsrichtungen in beiden Azimut- und Elevationsrichtung zu schätzen kann. Die äquivalente Problem ist ein vierdimensionales harmonischen Retrieval Problem. Aber, wie es dargestellt ist, Periodogramm-basierte Lösungen erfordern viel mehr erhalten Sensoren gleiche Auflösung wie ESPRIT basierte Algorithmen zur Verfügung zu stellen. Zweitens, wenn ein Breitbandsystem betrachtet wird, Signale auf unterschiedlichen Subträgern erleben unterschiedliche Phasenverschiebungen. Dies führt zu einer erheblichen Leistungseinbußen führen. Durch die Verwendung von Interpolationstechniken ein äquivalentes schmalbandigen OFDM-System erhalten wurde, die eine bessere Nutzung der verfügbaren physischen Ressourcen ermöglicht und erheblich die Leistungsverschlechterung durch den Breitband-Natur des Radarsystems verursacht wird. Die Vorverarbeitung Verfahren basierend auf Interpolation der empfangenen Messungen untersucht, und es wird gezeigt, daß es verwendet werden, um Leistung kann in Breitbandsystems zu verbessern.



Ivanov, Aleksandr;
Analogue RF-over-fiber applications. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

In den letzten Jahrzehnten haben sich die Nutzung der drahtlosen Kommunikation und mobile Geräte deutlich erhöht. Es wurde auch beobachtet, dass der Bedarf an höheren Datenrate auch wächst. Die Stromübertragungssysteme unzureichend ist diese steigenden Anforderungen der nächsten Generation Kommunikationssystems zu erfüllen. In diesem Szenario, Radio über Fiber-Technologie ist eine vielversprechende Technologie aufgrund seiner inhärenten Vorteile wie eine höhere Bandbreite, Störfestigkeit, reduzierte Masse und Größe. Die Technologie, die optische Faser verwendet, ist Radio über Fiber (RoF) -Technologie bezeichnet. Daher sollten RoF Sender zwei Anforderungen kombinieren: die Kombination von RF und optischen Teil in einem Gerät zu ermöglichen und dennoch kompakt und kostengünstig sein. Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) Technologie ist ein prominentes spacequalified Modul und Verpackungstechnik für die Realisierung von wirklich dreidimensionalem kompakte Mikrowellenschaltungen wie elektrooptische Modulatoren oder Demodulatoren, Sender und Empfänger. Somit können sowohl Glasfaser- und keramische Vielschicht durch die Kombination von Technologien, können viele neue und vielversprechende Implementierungen für hohe Datenrate und hoher Zuverlässigkeit von Anwendungen, beispielsweise in mobilen und satellitengestützte Kommunikation ins gefasst werden. Diese Arbeit beschreibt den Stand der Technik Anwendung von RoF in aktuellen Projekten, Geräte und Gegenstände und hat folgende Ziele: - Literaturstudie von analogen RoF Anwendungen im Frequenzbereich zwischen 1 und 100 GHz und ihre operativen Funktionen. - Identifizierung von RoF Schlüssel-Design und Implementierung für die Anwendung in Kombination mit LTCC-Technologie für künftige Smart-Satelliten-Nutzlasten. - Identifizierung von RoF-Anwendungen, die von besonderer Bedeutung oder Interesse für zukünftige Smart Satellitennutzlasten erscheinen.



Bikmukhamedov, Radion;
Evaluation of multi-criteria handover algorithms in multi-terminal and multi-application scenarios. - 129 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die zunehmende Komplexität der modernen Mobilfunknetzen Kräfte komplexere Mechanismen für die Übergabe-Verfahren. Eines der am weitesten anerkannte Lösungen für Netzwerk-Auswahlproblem ist die Nutzung von Multi-Criteria Decision Making (MCDM), auch als Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) bekannt. Allerdings gibt es viel geöffnet Themen wie Aufbau von optimalen MCDM-Algorithmus, der in Bezug auf die Benutzererfahrung und Auswertung der Ergebnisse durch die Algorithmen erzeugt. Basierend auf den Ergebnissen der Literaturrecherche und eigene Untersuchungen, eine optimale Regelung des MCDM-Algorithmus wurde vorgeschlagen und seine optimality wurde weiter mit Hilfe von Computersimulationen bestätigt. In diesem Schema bedient Verbesserte Max-Min-Methode auf Normalisierungsstufe wurde gewichteten kleinsten Quadrate für die Gewichtung der Kriterien und GRA wurde als Ranking-Algorithmus gewählt. Bekannte Bewertungsansätze wurde analysiert und verifiziert, eigene modulare Methode zur Auswertung von MCDM-Algorithmen vorgeschlagen. Dieser Ansatz bezeichnet wird von den Forschern in diesem Bereich aufgrund unterschiedlicher Bewertungskriterien Anwendung erzeugt Probleme der Unvergleichbarkeit der Evaluierungsergebnisse zu lösen. Der Ansatz erlaubt Klassifizierung der Kriterien, die von Anwendungsgebiet auf Gruppen (zum Handover, Quality of Service, Device). Dann, je nach Bedarf, Evaluierungseinteilungen Algorithmus aus einem einzigen Satz verwendet werden können, was schafft Gelegenheit Auswertungsergebnisse dieser Mengen zu verwenden, die ein Forscher interessiert ist. Außerdem, Beispiele und Vorschläge in Bezug auf Verfahren der Parametrisierung Verfahren wurden in der Praxis zur Verfügung gestellt und angewandt Teil der Arbeit mit Hilfe von OMNeT++ Software. Superiority der Bewertungsmethode vorgeschlagen wurde anhand von Fallstudien gezeigt.



Yeyomin, Yevgeniy;
Multikriterielle Handoverentscheidung für mobile Kommunikationsnetze. - In: 14. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 16. September 2016 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2016), S. 52-55

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00030157
Sewalkar, Parag;
Vehicle-to-pedestrian communication for pedestrian safety. - In: 14. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 16. September 2016 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2016), S. 50-51

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00030157
Al-Rubaye, Atheer;
Vertical handover management with quality of service support. - In: 14. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 16. September 2016 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2016), S. 46-49

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00030157
Krug, Silvia;
Herausforderungen beim Einsatz von Ad-hoc Kommunikation für Rettungskräfte. - In: 14. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 16. September 2016 : Tagungsband.. - Ilmenau : ilmedia, (2016), S. 42-45

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00030157
Gorges, Stephan; Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek; Carlstedt, Matthias; Weise, Konstantin; Schmidt, Reinhard; Mengelkamp, Judith;
Motion-induced eddy current testing of composite materials. - In: The e-journal of nondestructive testing & ultrasonics. - Kirchwald : NDT.net, ISSN 1435-4934, Bd. 21 (2016), 7, WCNDT 2016, Session: Surface Methods, insges. 9 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016200182
Schmidt, Reinhard; Weise, Konstantin; Carlstedt, Matthias; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut; Gorges, Stephan;
Recent advancements in Lorentz force eddy current testing. - In: The e-journal of nondestructive testing & ultrasonics. - Kirchwald : NDT.net, ISSN 1435-4934, Bd. 21 (2016), 7, WCNDT 2016, Session: Sensor Concepts, insges. 8 S.

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016200191
Heubach, Michael; Seitz, Jochen; Rink, Wolfram
14. Ilmenauer TK-Manager Workshop : Technische Universität Ilmenau, 16. September 2016 : Tagungsband. - Ilmenau : ilmedia, 2016. - 1 Online-Ressource (60 Seiten). - Enthält 13 Beiträge

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00030157
Dahle, Sebastian;
Netzwerkmonitoring in einem mittelständischem Forschungsunternehmen. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Die vorliegende Arbeit handelt von der Einführung eines Netzwerkmonitoring-Systems in einem mittelständischen Forschungsunternehmen. Zunächst wird ein Überblick über Netzwerkmonitoring allgemein und dabei oft verwendete Protokolle gegeben. Es folgt eine Analyse der Anforderungen im Forschungsunternehmen. Anschließend werden verschiedene Monitoring-Lösungen miteinander auf ihre Erfüllung dieser Anforderungen geprüft. Die Wahl fällt dabei auf Icinga2, das im Anschluss ausführlich vorgestellt wird, wobei exemplarisch beschrieben wird, wie Icinga2 die gestellten Anforderungen erfüllen kann. Den Abschluss der Bachelorarbeit bildet eine Reflexion über die Einbindung des Netzwerkmonitoring-Systems.



Werner, Daniela;
Messtechnische Beurteilung des Einflusses eines Antennenmessbogens in der VISTA-Kammer auf gestrahlte EMV-Emissionsmessungen. - 41 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Die neu errichtete Absorberhalle "VISTA" - Virtuelle Straße - Simulations- und Testumgebung des Thüringer Innovationszentrums Mobilität (THIMO) an der TU Ilmenau wurde im Rahmen dieser Arbeit hinsichtlich ihrer Eignung für normgerechte EMV-Messungen untersucht. Insbesondere wurde hierbei verifiziert, ob durch den Einbau eines Antennenmessbogens die Qualität der Halle für gestrahlte Emissionsmessungen von 1 bis 6 GHz beeinträchtigt wird. Als Vergleichsmaßstab dienten hierbei Qualifikationsmessungen der Firma Seibersdorf Laboratories vor Einbau des Antennenmessbogens. Die durchgeführten Messungen nach dem Site-Voltage Standing Wave Ratio (Site-VSWR)-Messverfahren belegen deutlich einen störenden Einfluss des Antennenmessbogens auf die EMV-Eigenschaften der Halle. Anhand theoretischer Überlegungen und praktischer Untersuchungen zu den Einflüssen des Bogens, der Anordnung der Messstrecke in der Halle sowie der Art von Bodenabsorber und Antennenmast wurde eine optimierte Messanordnung entwickelt, die im praktischen Test deutliche Verbesserungen gegenüber der ursprünglichen Messanordnung aufweist. Weiterhin wurden Schwachstellen in der zugrunde liegenden Messnorm hinsichtlich der vorgegebenen örtlichen und frequenzbezogenen Abtastschrittweite aufgezeigt, die dazu führen können, dass eine originär nicht taugliche Absorberhalle als tauglich eingestuft wird.



Wolf, Mike; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin;
Synchronization and channel estimation for optical block-transmission systems with IM/DD. - In: 2016 18th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON). - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-1467-5, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/ICTON.2016.7550318
Al-Ani, Aymen; Seitz, Jochen;
QoS-aware routing for video streaming in multi-rate ad hoc networks. - In: 2016 9th IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC) : 2016 9th IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC) took place 11-13 July 2016 in Colmar, France.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-8746-0, (2016), S. 193-198

http://dx.doi.org/10.1109/WMNC.2016.7543989
Nguyen, Huy Hoang; Krug, Silvia; Seitz, Jochen;
Simulation of 3D signal propagation based on real world terrains for ad-hoc network evaluation. - In: 2016 9th IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC) : 2016 9th IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC) took place 11-13 July 2016 in Colmar, France.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-8746-0, (2016), S. 131-137

http://dx.doi.org/10.1109/WMNC.2016.7543980
Schönfeld, Anna;
Entwurf und Implementierung einer Mustererkennung für die Glasbruchdetektion. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie mit Hilfe von Ultraschallwandlern beschädigte Verbund-Sicherheitsglasscheiben von unbeschädigten sicher unterschieden werden können. Ein Ultraschallsignal wird dafür auf die Glasscheibe aufgebracht, die entstehenden Schwingungen werden aufgenommen und bilden anschließend das Empfangssignal. Während der Messung wirken künstlich zugeführte Umwelteinflüsse auf die Glasscheibe. Diese sind mechanische Reibung und Nässe. Trotz dieser Störfaktoren soll die binäre Unterscheidung von beschädigtem und unbeschädigtem Glas gelingen. Die Arbeit umfasst die Auswahl geeigneter Parameter für vier unterschiedliche Anregungen des Glases. Außerdem werden zwei Sensoranordnungen untersucht. Die damit aufgenommenen Empfangssignale werden unterschiedlichen Verarbeitungsmethoden unterzogen, um charakteristische Merkmale für eine Beschädigung zu erhalten. Charakteristische Merkmale für die Beschädigung ergeben sich dabei aus zusätzlich auftretenden Wellenpaketen sowie dem Absinken der Signalamplitude. Insgesamt werden 40 Merkmale extrahiert. Da die Zeitpunkte zu denen im Empfangssignal zusätzliche Wellenpakete auftreten von der Lokalität des Schadens auf der Glasscheibe abhängig sind, werden in einem zweiten Schritt die 22 zeitunabhängigen Merkmale gesondert betrachtet. Zur Bestimmung des Glaszustandes (Klassifikation) werden zwei Typen von neuronalen Netzen (Feedforward und Self Organizing Map) verwendet, welche mit unterschiedlichen Merkmalskombinationen angelernt werden. Das Feedforward-Netz wird mit 22 zeitunabhängigen Merkmalen und einer zufälligen Auswahl von Mustern aller Störeinflüsse angelernt und bildet einen generalisierungsfähigen Klassifikator mit 99,9% Richtigklassifikationsrate. Dieser erkennt erfolgreich eine weitere Beschädigung, die der Glasscheibe zugeführt wird. Die Self Organizing Map hingegen besitzt Neuronen die bei verschiedenen Beschädigungszuständen aktiviert werden. Eine fehlerfreie Zuweisung der Neuronen zu Klassen ist deshalb nicht möglich. Wie die Klassifikatoren auf Umwelteinflüsse außerhalb der Testumgebung reagieren und ob ein rekurrentes Netz für langsam wirkende Änderungen von Umweltparametern geeignet wäre, erfordert weitere Untersuchungen.



Sharma, Himanshu;
Triple frequency based RTK implementation in real time. - 96 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die Revolution in der Global Navigation Satellite Systems (GNSS) erlaubte Benutzer Anwendungen zu realisieren, die vor ein paar Jahren nicht realisierbar waren. Die Unsicherheiten in der Satelliten-Code und Phase Vorurteile und Code und Phase Multipath ist jedoch nach wie vor ein limitierender Faktor bei der Erreichung höheren Genauigkeit. Heutzutage verwenden die differentielle GPS-Techniken, die ein Netzwerk von Referenz-Receiver einsetzen, Sub-Meter oder sogar Zentimeter Höhe Positioniergenauigkeit erreichbar. Nach dem Modernisierungsplan für GPS wird ein drittes neues ziviles Signal L5 für dem Benutzer zur Verfügung gestellt. Der größte Vorteil der Verwendung vom L5 Signal gehört mit der enormen Vorteile der $L5$ Signal wie verbesserten ionosphärische Korrektur, verbesserte Signalgenauigkeit und verbesserte Störungen Ablehnung die Bildung der extra breite Spur. Laning ist der Prozess der Verwendung von zwei GPS-Signale um neue lineare Kombination bilden, die höhere Wellenlänge als zwei einzelne Signale hat. Höhere Wellenlänge des Signals Ergebnisse in leichter Mehrdeutigkeit Befestigung. Dieser Masterarbeit wurde im Rahmen der Studien und Umsetzung des dreifachen Träger Mehrdeutigkeit Auflösung Technik vorgeschlagen. Diese Technik basiert auf der Verwendung von drei modulierten Träger (TCAR), die theoretisch ermöglichen, um die Zahl der Kandidaten Punkte die Mehrdeutigkeit zu nur einem, damit präzise Navigation in Echtzeit möglich. Diese Methode funktioniert in einem schrittweisen Mode, ausgehend von der Code-Phase auf die einzelnen Trägerphase Auflösung, zwei mittlere Breite Spur Frequenzen durchlaufen. In dieser Arbeit die TCAR basierend auf verschiedene Ansätze vorgeschlagen durch M.Minghella, R.Hatch und Y.Feng wurde implementiert. Im Vergleich zu dual Mehrdeutigkeit Frequenzauflösung (Kaskade) zeigt TCAR verbesserten Genauigkeit sogar mit einer geringeren Anzahl von Satelliten L5 Signal zu unterstützen.



Rovensky, Tibor; Pietrikova, Alena; Vehec, Igor; Kmec, Martin;
Influence of various multilayer LTCC systems on dielectric properties' stability in GHz frequency range. - In: Microelectronics international. - Bingley : Emerald, ISSN 1758-812X, Bd. 33 (2016), 3, S. 136-140

http://dx.doi.org/10.1108/MI-03-2016-0028
Ostrovskii, Valerii;
Investigations of the dynamics of memristors. - 93 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Durch die Entwicklung des Titandioxid Memristors von Hewlett Packard Labs im Jahre 2008 hat das Interesse an Memristoren und memristiven Systemen zugenommen. Eines der Hauptprobleme ist die numerische Berechnung von elektrischen Netzwerken, die memristive Elemente enthalten, da sie durch Differentialgleichungen beschrieben werden. In dieser Arbeit werden numerische Integrationsverfahren hinsichtlich ihrer Lösungseffizienz beschrieben basieren auf der Technik der Vergrößerung ihrer Ordnung, und bezüglich relativ neuer semi-impliziter Verfahren welche ein wesentliches Potential bei der Lösung dieses Hauptproblems besitzen. Die numerischen Berechnungen wurden mit Wolfram Mathematica und NI LabVIEW ausgeführt. Die Algorithmen der gewählten Integrationsverfahren werden zusammen mit einer Reihe von Ergebnissen der numerischen Berechnungen vorgestellt. Ein Vergleich der Effektivität der numerischen Berechnungen der modifizierten Integrationsmethoden mit den in Mathematica enthaltenen internen klassischen Methoden ist vorhanden. Schlagwörter - Memristor; nichtlineares dynamisches System; chaotische Lösung; Differentialgleichungen; numerische Integration; ODE-Löser; Simulation



Ruman, Kornel; Pietrikova, Alena; Galajda, Pavol; Vehec, Igor; Rovensky, Tibor; Kmec, Martin;
A new approach to construction of extended kit for M-Sequence UWB sensor system based on LTCC. - In: Microelectronics international. - Bingley : Emerald, ISSN 1758-812X, Bd. 33 (2016), 3, S. 130-135

http://dx.doi.org/10.1108/MI-03-2016-0029
Spira, Steffen; Schneider, Michael; Welker, Tilo; Müller, Jens; Hein, Matthias A.;
Compact three-dimensional four-way vectorial steering module for Ka-Band multiple feeds-per-beam satellite payload applications. - In: 2016 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS) : 22-27 May 2016.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-0698-4, (2016), insges. 4 S.
- Im Titel ist "a" tiefgestellt

http://dx.doi.org/10.1109/MWSYM.2016.7540005
Shkoda, Vladimir;
Entwicklung eines Klassifikationssystems zur Identifikation von Fahrzeugklassen. - 63 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Diese Master Arbeit beschreibt einen Ansatz zur Entwicklung eines automatischen Fahrzeugklassifikationssystems in Zusammenhang mit der Verkehrsüberwachung. Der Schwerpunkt der Arbeit fokussiert sich dabei auf die Auswahl signifikanter Merkmale und den Vergleich verschiedener maschineller Lernalgorithmen zur Klassifikation. Im ersten Kapitel werden die Schritte der Mustererkennung und eine Methode zur Messung der Fahrzeugsignatur mit einem Magnetfeldsensor beschrieben. Die Rohdaten können nicht direkt zur automatischen Fahrzeugklassifikation genutzt werden. Aus diesem Grund werden Kennfunktionen definiert, aus denen charakteristische Merkmale extrahiert werden. Die Klassifikationsalgorithmen, die verwendet wurden, werden im nächsten Kapitel vorgestellt. Alle Klassifikationsalgorithmen wurden mit Octave implementiert und ihre Leistungsfähigkeit mit Hilfe eines weiteren Testdatensatzes verglichen. Gleichzeitig wurde zur Optimierung des Klassifikationssystems eine Merkmalsselektion durchgeführt. Schlussendlich wurde die Klassifikation auf einen neuen Datensatz angewandt. Basierend auf den erzielten Resultaten erfolgen im letzten Kapitel die Zusammenfassung, die Beschreibung der verbleibenden Probleme und Vorschläge für weitere Ansätze. - Schlüsselworte: Verkehrsüberwachung, Fahrzeugerkennung, Klassifikation der Fahrzeuge, Ereigniserkennung, Merkmalsextraktion, maschinelles Lernen



Seeber, Lars;
Optimierung von SystemC-Modellen für die High-Level-Synthese. - 102 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In der vorliegenden Bachelorarbeit wird ein Verfahren entwickelt, mit dem die Laufzeit eines Akkus durch Programmcodeoptimierung einer mit SystemC zu entwerfenden Digitalkomponente eines System-on-a-Chip (SOC) verlängert werden kann. Anhand dieses Verfahrens wird eine Analyse- und Optimierungsstrategie an einer bereits vorhandenen Bibliothek namens High-Level-Power-Proling (HLPP) verbessert. Diese Bibliothek kann für ein zu optimierenden SystemC-Programm den Leistungsverbrauch pro Taktzyklus bzw. den Energieverbrauch erfassen und darstellen. Zur Verbesserung wird ein messtechnisches Verfahren vorgestellt, das die Genauigkeit zum Erfassen des Leistungsverbrauchs erhöht. Des Weiteren werden Heuristiken entwickelt, indem zwei funktional identische Ansätze miteinander verglichen werden, die einen Unterschied in ihrem Energieverbrauch bzw. in ihrer Leistungsverbrauchsverteilung aufweisen. Durch diesen Vergleich entsteht ein allgemeingültiges Programmcodeoptimierungsverfahren. Auf diese Weise kann eine Leistungsverbrauchsreduzierung gezielt auf ein zu optimierendes Programm angewendet werden. Zusätzlich ist es möglich, eine Aussage über die Qualität des HLPP zu erstellen, indem es anhand der Heuristiken eine Analyse pro Taktzyklus vornimmt und mit C-to-Silicon Compiler (CTOS) überprüft wird. Bei der Heuristik-Verlagerung konnte eine Leistungsverbrauchsersparnis von 98% mittels CTOS nachgewiesen werden, und mittels des HLPP wird eine Verbrauchsleistungsreduzierung für den leistungsverbrauchstärksten Taktzyklus von 99,2% ermittelt. Mit dem HLPP kann eine Leistungsverbrauchsermittlung für jeden einzelnen Taktzyklus angegeben werden.



Buddappagari Jayapal Gowdu, Sreehari;
Over-the-Air wireless communication testing in virtual electromagnetic environments. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Over-the-air Tests innerhalb der Virtuellen Straße Simulations- und Testanlage (VISTA) erfordern eine Emulation von Kanalparametern um die tatsächliche Leistungsfähigkeit eines Gerätes abzubilden. In den früheren Arbeiten wurde dafür azimuth power spectrum (APS) von Mehrwege-Clustern als der entscheidende Parameter verwendet. Diese Arbeit wird als dessen Erweiterung gesehen und konzentriert sich auf die raümliche Korrelationsfunktion (spatial correlation function - SCF), die ein Bewertungsmaß des erzeugten Wellenfeldes darstellt. Die durchgeführten Simulationen dienten der Untersuchung zweier Kernfragen â€" der Bedeutung der SCF für die Teststrategie sowie der Analyse des erreichbaren Realitätsgrades verschiedener Testkonfigurationen unter dem Gesichtspunkt begrenzter Hardwareressourcen. Die Ergebnisse zeigen, dass die SCF eine Schlüsselrolle in der Bestimmung des Datendurchsatzes von Mehrantennensystemen spielt. Außerdem können realistische Testbedingungen mit begrenzter Anzahl an Beleuchtungsantennen mit akzeptablem Genauigkeitsgrad unter Reduktion des Freiheitsgrades einiger Clusterparameter erreicht werden. Schließlich werden auch Lösungen für die Kostensenkung einer Einrichtung für Multi-Cluster Emulationsszenario und die Notwendigkeit für Messungen eines end-to-end- Leistungstests vorgeschlagen.



Al-Rubaye, Atheer; Seitz, Jochen;
A cross-layer mobility management with multi-criteria decision making. - In: ICUFN 2016 : July 5 (Tue.)-July 8 (Fri.), 2016, Technische Universität (TU) Wien, Vienna, Austria : the Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-4673-9991-3, (2016), S. 821-826

http://dx.doi.org/10.1109/ICUFN.2016.7537152
Bikmukhamedov, Radion; Yeryomin, Yevgeniy; Seitz, Jochen;
Evaluation of MCDA-based handover algorithms for mobile networks. - In: ICUFN 2016 : July 5 (Tue.)-July 8 (Fri.), 2016, Technische Universität (TU) Wien, Vienna, Austria : the Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-4673-9991-3, (2016), S. 810-815

http://dx.doi.org/10.1109/ICUFN.2016.7537150
Yeryomin, Yevgeniy; Seitz, Jochen;
Enhanced multi-criteria-based path selection algorithm for heterogeneous networks. - In: ICUFN 2016 : July 5 (Tue.)-July 8 (Fri.), 2016, Technische Universität (TU) Wien, Vienna, Austria : the Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-4673-9991-3, (2016), S. 804-809

http://dx.doi.org/10.1109/ICUFN.2016.7537149
Krug, Silvia; Seitz, Jochen;
Challenges of applying DTN routing protocols in realistic disaster scenarios. - In: ICUFN 2016 : July 5 (Tue.)-July 8 (Fri.), 2016, Technische Universität (TU) Wien, Vienna, Austria : the Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-4673-9991-3, (2016), S. 784-789

http://dx.doi.org/10.1109/ICUFN.2016.7537145
Zenker, Philipp; Krug, Silvia; Binhack, Michael; Seitz, Jochen;
Evaluation of BLE Mesh capabilities: a case study based on CSRMesh. - In: ICUFN 2016 : July 5 (Tue.)-July 8 (Fri.), 2016, Technische Universität (TU) Wien, Vienna, Austria : the Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-4673-9991-3, (2016), S. 790-795

http://dx.doi.org/10.1109/ICUFN.2016.7537146
Lavrenko, Anastasia; Römer, Florian; Stein, S.; Cohen, D.; Del Galdo, Giovanni; Thomä, Reiner S.; Eldar, Yonina C.;
Spatially resolved sub-Nyquist sensing of multiband signals with arbitrary antenna arrays. - In: 2016 IEEE 17th International Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications (SPAWC). - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-1749-2, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/SPAWC.2016.7536776
Schneider, Christian; Khalife, Hicham; Szott, Szymon; Tervo, Valtteri; He, Xin; Natkaniec, Marek; Sosnik, Sebastian; Trzeciakowski, Lukasz; Lorenz, Mario; Käske, Martin; Wszolek, Jacek;
Evaluating new concepts in wireless communications: from theory to practice. - In: European Wireless 2016. - Berlin : VDE Verlag, ISBN 978-3-8007-4221-9, (2016), insges. 7 S.

Carlstedt, Matthias; Weise, Konstantin; Ziolkowski, Marek; Schmidt, Reinhard; Brauer, Hartmut;
Estimation of Lorentz force from dimensional analysis: similarity solutions and scaling laws. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 52 (2016), 8, S. 7004813, insges. 13 S.

http://dx.doi.org/10.1109/TMAG.2016.2539927
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin; Del Galdo, Giovanni;
Deterministic Cramér-Rao bound for strictly non-circular sources and analytical analysis of the achievable gains. - In: IEEE transactions on signal processing : SP ; a publication of the IEEE Signal Processing Society.. - New York, NY : IEEE, Bd. 64 (2016), 17, S. 4417-4431

http://dx.doi.org/10.1109/TSP.2016.2566603
Sang, Biao;
Untersuchungen zur elektromagnetischen Wellenausbreitung in der Virtuellen Straße - Simulations- und Testanlage "VISTA" mittels Ray Tracing. - 57 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die Forschung an intelligenten Transportsystemen (ITS) beruht auf der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (C2X). Hierfür werden geeignete Test- und Prüfumgebungen entwickelt, die unter reproduzierbaren Bedingungen realistische Funkumgebungen nachbilden und die messtechnische Untersuchung fahrzeuggestützter C2X-Funksysteme ermöglichen. Für diese Aufgaben steht in der Virtuellen Straße Simulations- und Testanlage (VISTA) am Thüringer Innovationszentrum Mobilität an der TU Ilmenau eine teil-anechoische Antennenmesshalle inklusive Antennenmessbogen und Beleuchtungsantennen zur Verfügung. Ziel dieser Arbeit war es, die Eignung von Ray Tracing Methoden zur Charakterisierung der elektromagnetischen Eigenschaften von Absorberkammern zu untersuchen. Hierbei hat sich herausgestellt, dass Ray Tracing Methoden prinzipiell in der Lage sind, wichtige zur Charakterisierung eines Mobilfunkkanals relevante Parameter (z.B. Signalstärken, power delay profiles, Winkelbereiche und -streuungen, Cluster ) zu bestimmen. Hierfür wurden Werkzeuge entwickelt, die die ASCII-basierten Ausgabedaten des Ray Tracers in funkkanalrelevante Darstellungsformen überführen. Die im Frequenzbereich von 1 bis 6 GHz in VISTA durchgeführten Simulationen zeigen systematisch den Einfluss von Frequenz, Bodenlayout, Fahrzeug und Antennenmessbogen auf die Wellenausbreitung.



Weise, Konstantin;
Advanced modeling in Lorentz force eddy current testing. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (xxiv, 156 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016

In der heutigen Zeit steigt der Bedarf an effizienten und leistungsfähigen Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen und Bauteilen rasant an. Besonders in den Bereichen Luft- und Raumfahrttechnik unterliegen die Bauteile hohen Qualitätsstandards im Sinne der Sicherheit. Dies setzt Verfahren mit hoher Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Schnelligkeit voraus. Diese Arbeit befasst sich mit der Methode der Lorentzkraft-Wirbelstromprüfung. Im Gegensatz zu klassischen Induktionsverfahren werden die Wirbelströme aufgrund einer Relativbewegung zwischen einem Permanentmagneten und dem Prüfobjekt hervorgerufen. Ein zentraler Gegenstand dieser Arbeit stellt die Entwicklung eines neuen Magnetsystems dar. Dieses basiert auf dem Halbach-Prinzip und besteht neben den bekannten Neodym-Eisen-Bor Legierungen aus einer Eisen-Kobalt-Verbindung mit hoher Sättigungsmagnetisierung. In diesem Sinn war es möglich die magnetische Flussdichte in der Nähe des Prüfkörpers zu fokussieren und zu verstärken. Die Entwicklung einer geeigneten Optimierungsroutine erlaubt die flexible Identifikation der Magnetgeometrie in Abhängigkeit der gestellten Anforderungen. Im weiteren Verlauf wurden numerische Simulationen zur Unsicherheits- und Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Im Zuge dessen wurden die Modellparameter hinsichtlich ihrer statistischen Eigenschaften untersucht. Das zugrunde liegende stochastische Feldproblem wurde mit Hilfe der Methode des "Generalized Polynomial Chaos" gelöst. Dies ermöglichte die Identifikation der wichtigsten Einflussgrößen im System. Im Zusammenhang mit der Unsicherheitsanalyse wurden charakteristische Oszillationen der Relativgeschwindigkeit zwischen Permanentmagnet und Prüfkörper beobachtet. Um diese Phänomene besser verstehen zu können, wurde ein analytischer Zugang entwickelt, der die Bestimmung der elektromagnetischen Felder und Lorentzkräfte ermöglicht. Zu guter Letzt wird ein alternatives System zur Lorentzkraft-Wirbelstromprüfung vorgestellt, indem der Prüfkörper von einem Ringmagneten umschlossen ist. Die prinzipielle Funktionsweise des neuen Systems wird mit theoretischen Vorbetrachtungen in Form von analytischen Lösungen aufgezeigt. Die Arbeit vertieft die Kenntnisse über die Lorentzkraft-Wirbelstromprüfung und enthält neue sowie innovative Ansätze, die den Stand der Technik vorantreiben.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000122
Silva Cortes, Victor; Podoskin, Dmitry; Stegner, Johannes; Fischer, Michael; Gropp, Sebastian; Hein, Matthias; Hoffmann, Martin; Müller, Jens; Weigel, Robert; Fischer, Georg; Hagelauer, Amelie;
Evaluation of a multiphysical RF MEMS oscillator based on LTE receiver performance requirements. - In: 2016 21st International Conference on Microwave, Radar and Wireless Communications (MIKON) : Krakow, May 9-11, 2016, Poland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-2214-4, (2016), insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/MIKON.2016.7492025
Schleichert, Jan; Carlstedt, Matthias; Marangoni, Rafael R.; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas;
Dynamic characterization of a three-component force sensor using a Lorentz force load changer :
Dynamische Charakterisierung eines Dreikomponenten Kraftsensors mit Hilfe eines Lorentzkraft-Lastwechslers. - In: Technisches Messen : tm ; Sensoren, Geräte, Systeme ; Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie.. - Berlin : De Gruyter, ISSN 2196-7113, Bd. 83 (2016), 7/8, S. 430-438

http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0089
Wegner, Tim Erich;
Numerical simulations for ultrasonic testing to facilitate sparse signal recovery and compressed sensing. - 87 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Ultraschall-Wellenausbreitung bei verschiedenen geometrischen Konstellationen von Defekten und Prüfköpfen unter Verwendung der Simulationssoftware Civa (Version 11.1, entwickelt von CEA/LIST und Partnern). Ziel ist es, eine Rekonstruktion mittels Sparse Signal Recovery (SSR) in der zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfung durch grundlegende Beschreibung der Wellenausbreitung in einem planaren Prüfkörper zu ermöglichen. Zunächst wird die Modellierung der Wellenausbreitung in Civa erläutert. Im Anschluss werden Simulationsdaten im Rahmen einer Fallstudie gewonnen und zur grundlegenden Verifikation von Civa mit Messdaten eines akkreditierten Prüflabors verglichen. Hauptbeitrag der Arbeit ist eine umfassende Fallstudie über Schattierungsphänomene. Hierbei wird ein planarer Prüfkörper aus Stahl mit verschiedenen Defektkonstellationen simuliert: zwei seitliche Bohrungen, eine seitliche Bohrung und ein sphärischer Defekt sowie dergleichen invertiert, zwei sphärische Defekte sowie ein sphärischer Defekt und eine Flachbodenbohrung. Es werden geometrische Parameter (Durchmesser des oberen Fehlers und der Abstand zwischen den beiden Defekten) variiert. Die Schattierung der einzelnen Konstellationen wird bezüglich der maximalen Dämpfung wie auch der Breite und Form des Schattens analysiert. Darüber hinaus wird eine Fallstudie über den Prüfkopf und Messparameter durchgeführt. Ein planarer Prüfkörper aus Stahl mit einem sphärischen Defekt wird bei Variation der Mittenfrequenz, Bandbreite, Prüfkopfgeometrie und Vorlaufstrecke simuliert. Die einzelnen Parameter werden bezüglich ihres Einflusses auf die Messergebnisse analysiert. Die Ergebnisse werden anhand einer Reihe von B-Scans, D-Scans, Diagrammen und Tabellen dargestellt.



Hassanein, Hesham;
Analysis and implementation of dynamic request control algorithms for satelliteterminals. - 69 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Diese Masterarbeit enthält ein Design-Modell Dynamic Request Control (DRC) Algorithmus für Satellitenterminals sowie die Implementierung des Algorithmus in Linux Kernel mit Simulink. Der Algorithmus basiert auf einer Bitrate Prädiktor die Exponentially basiert auf Weighted Moving Average-Algorithmus (EWMA) an die künftige Datenverkehr prognostiziert. Die DRC-Implementierung ist in Linux Kernel Version 2.6.32.59-msc6-Cavium OCTEON. Ein Teil der DRC-Modell ist zu Bitfehlerratentests auf der ND Satcom Sky WAN 5G Modem durchführen. Eine weitere Verbesserung auf dem implementierten DRC-Algorithmus wird auch als auch einen Vergleich zwischen verschiedenen linearen adaptiven bitrate Vorhersagealgorithmen analysiert. Es ist wichtig zu sagen, dass die Arbeit nicht in die Transmit Power Control Seite des Problems aussehen wird, was bedeutet, dass nur Durchschnittswerte für den durchschnittlichen Bedingungen der Satellitenkommunikation verwendet wird.



Fiser, Ondrej; Helbig, Marko; Ley, Sebastian; Sachs, Jürgen; Vrba, Jan;
Feasibility study of temperature change detection in phantom using M-sequence radar. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481310
Bellizzi, Gennaro Giovanni; Bellizzi, Gennaro; Bucci, Ovidio M.; Crocco, Lorenzo; Helbig, Marko; Ley, Sebastian; Sachs, Jürgen;
Optimization of working conditions for magnetic nanoparticle enhanced ultra-wide band breast cancer detection. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 3 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481920
Dallmann, Thomas; Röding, Matthias; Heberling, Dirk; Thomä, Reiner;
A small-angle approximation for bistatic polarimetry. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481197
Rügamer, Alexander; Schirmer, Christopher; Lorenz, Mario; Taschke, Simon; Großmann, Marcus; Landmann, Markus; Felber, Wolfgang;
Setup and verification of a multi-GNSS over-the-air wave field synthesis testbed. - In: Proceedings of the 2016 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium : PLANS : April 11-14, 2016, Hyatt Regency, Savannah, Georgia.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-2042-3, (2016), S. 863-873

http://dx.doi.org/10.1109/PLANS.2016.7479782

Distributed sounding of multiple car-to-car propagation channels using software defined radios. - 120 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Für den Entwurf drahtloser Kommunikationssysteme ist die Messung der zugrundeliegenden Funkkanäle (Channel Sounding) essentiell. In Entwicklung befindliche Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikationsnetze stellen neuartige Herausforderungen für diese Kanalmesssysteme dar. Dazu zählen mobiler Einsatz, verteilte Synchronisation und Messung zwischen mehreren Netzknoten. Die Leistungsfähigkeit moderner Software-Defined Radios (SDR) ermöglicht die Realisierung eines softwaregestützten Channel Sounders, der diesen Anforderungen gerecht werden kann. Diese Arbeit entwickelt einen SDR Channel Sounder auf Basis des USRP N210 von Ettus Research. Die DSP- und RF-Eigenschaften des N210 werden gründlich untersucht, Schwächen aufgezeigt und deren Vermeidung beschrieben. Eine vielseitige Messsoftware für die USRPs wird in C++ implementiert und optimiert. Weitere Leistungssteigerungen werden mittels eines anwendungsspezifisch zusammengestellten Linux-Betriebssystems erzielt. Für die räumlich verteilte Synchronisation sind PS-synchronisierte Oszillatoren (GPS Disciplined Oscillators, GPSDOs) vorgesehen, deren Einfluss auf die Kanalmessungen unter anderem mittels Testfahrten untersucht wird. Abschließend wird der entwickelte SDR Channel Sounder sowohl anhand der Vermessung zeit invarianter Kanäle (Kabel) als auch zeitvarianter Kanäle (emuliert mit einem Elektrobit Propsim C8 Kanalemulator) validiert und seine Praxistauglichkeit unter Beweis gestellt.



Wollenschläger, Frank; Berlt, Philipp; Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Antenna configurations for over-the-air testing of wireless automotive communication systems. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481604
Bayer, Hendrik; Krauß, Alexander; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Compact Ka-band Cassegrain antenna with multimode monopulse tracking feed for satcom-on-the-move applications. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481881
Lodi, Ghyoor Arshad; Ott, Andreas; Cheema, Sher Ali; Haardt, Martin; Freitag, Thomas;
Power Line Communication in automotive harness on the example of Local Interconnect Network. - In: 2016 International Symposium on Power Line Communications and its Applications (ISPLC) : 2016 International Symposium on Power Line Communications and its Applications (ISPLC) took place 20-23 March 2016 in Bottrop, Germany.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-6643-4, (2016), S. 212-217

http://dx.doi.org/10.1109/ISPLC.2016.7476263
Röding, Matthias; Dallmann, Thomas; Thomä, Reiner; Heberling, Dirk;
Bistatic imaging of linear structures for polarimetric ultrawideband radar. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481638
Neundorf, Peter;
Optimierung der Energieaufnahme eines Analog-Digital-Wandlers für RFID-Sensoren. - 87 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In dieser Abschlussarbeit wird der Entwurf eines Ultra-Low-Power Analog-Digital-Wandlers (ADC) für drahtlose Sensoren beschrieben, welche zur Überwachung von langsamen biologischen und physikalischen Signalen verwendet werden sollen. Als Basis hierfür dient ein vorhandener Entwurf eines nach der Sukzessiven Approximation arbeitenden 12-Bit ADCs. Zunächst werden grundlegende Eigenschaften und Kennwerte für eine A/D-Wandlung sowie das Funktionsprinzip für das Verfahren der Sukzessiven Approximation erläutert. Anhand einer Energiebetrachtung am vorhandenen ADC werden die größten Verbraucher identifiziert und Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt. Im Hinblick auf den Stand der Technik erfolgt eine Modifikation der Schaltung, u.a. durch die Implementierung eines monotonen Schaltverfahrens in Verbindung mit einem pseudo-differentiellen Kapazitätsarray. Die Realisierung des ADCs geschieht in einer 0.35 [my]m-CMOS-Technologie mit der EDA-Software Virtuoso von Cadence. Die gesamte Dimensionierung der einzelnen Funktionselemente ist bis auf Transistorebene lückenlos dargestellt. Mittels Simulationen kann eine durchschnittliche Energieaufnahme des Gesamtsystems von 68.52 pJ pro Wandlung bei einer Abtastfrequenz von 2.5 kHz ermittelt werden, was einem Leistungsbedarf von 171.3 nW entspricht. In Verbindung mit der Effektiven Anzahl an Bits resultiert dies in einer spezifischen Leistungszahl von 23.66 fJ/conversion-step. Durch die schaltungstechnischen Veränderungen in Kombination mit einer Verringerung der Betriebsspannung wird der Energiebedarf um 88.4 % reduziert.



Ley, Sebastian; Helbig, Marko; Sachs, Jürgen;
Contrast enhanced UWB microwave breast cancer detection by magnetic nanoparticles. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481767
Dupleich, Diego; Häfner, Stephan; Müller, Robert; Schneider, Christian; Thomä, Reiner; Luo, Jian; Schulz, Egon; Lu, Xiaofeng; Wang, Guangjian;
Real-field performance of multiple-beam beam-former with polarization compensation. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481658
Pralon, Mariana G.; Pralon, Leandro G.; Neudert-Schulz, Dominik; Thomä, Reiner S.;
On the performance of real dual-polarized antenna arrays for 2D unconditional Direction of Arrival estimation. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481698
Röding, Matthias; Thomä, Reiner;
Exploiting polarimetric radar cross section characteristics for clustering of ultrawideband radar signals. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481936
Schneider, Christian; Käske, Martin; Sommerkorn, Gerd; Thomä, Reiner; Roivainen, Antii; Meinilä, Juha; Tervo, Valtteri;
Directional analysis of multipath propagation in vehicle-2-vehicle channels. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481943
Krause, Oliver;
Implementation eines Audioplayers auf einer ARM7-Architektur. - 62 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist die Implementation eines MP3-Audioplayers auf einem LPC2478 Mikrocontroller, wobei dieser in einem MCB2478 Entwicklungsboard von Embedded Artists eingebunden ist. Zur Umsetzung des Audioplayers wird die Programmiersprache C verwendet. Im Laufe der Durchführung der Arbeit zeigte sich der verhältnismäßig große Umfang des Programms, weshalb die geplante Umsetzung gekürzt wurde. Die Komponenten MP3-Decoder, SD-Speicherkarte bzw. USB-Interface und Dateisystem fielen weg. Der Audioplayer liest Audiodateien im RIFF-WAV Format vom externen NAND Flash-Speicher aus und gibt sie über einen Digital/Analog-Wandler mit nachgeschaltetem Verstärker und Lautsprecher wieder. Die Bedienung des Audioplayers erfolgt über das Touch-Display des Entwicklungsboards. Des weiteren wird auf der Basis des entwickelten Audioplayers ein studentisches Praktikum für Masterstudenten des Fachgebiets Elektronische Schaltungen und Systeme der Technischen Universität Ilmenau aufgebaut. Dabei wird sich besonders an didaktischen Gesichtspunkten orientiert.



Helbig, Marko; Zender, Johannes; Ley, Sebastian; Sachs, Jürgen;
Simultaneous electrical and mechanical heart activity registration by means of synchronized ECG and M-sequence UWB sensor. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 3 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481311
Ibraheam, Maysam; Butt, Safwat Irteza; Stephan, Ralf; Hein, Matthias;
Dual-band dual-polarized stub-loaded patch antenna for robust GNSS receivers. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481183
Großmann, Marcus; Ramireddy, Venkatesh; König, Jonas; Landmann, Markus; Römer, Florian; Del Galdo, Giovanni; Perthold, Rainer;
Antenna array optimization strategies for robust direction finding. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481144
Schirmer, Christopher; Lorenz, Mario; Kotterman, Wim A. Th.; Perthold, Rainer; Landmann, Markus H.; Del Galdo, Giovanni;
MIMO over-the-air testing for electrically large objects in non-anechoic environments. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 6 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481106
Müller, Robert; Häfner, Stephan; Dupleich, Diego; Thomä, Reiner; Steinböck, Gerhard; Luo, Jian; Schulz, Egon; Lu, Xiaofeng; Wang, Guangjian;
Simultaneous multi-band channel sounding at mm-Wave frequencies. - In: 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) : the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2016) took place 10-15 April 2016 in Davos, Switzerland.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-88-907018-6-3, (2016), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481757
Kmec, Martin; Galajda, Pavol; Herrmann, Ralf; Schilling, Kai; Slovák, Stanislav;
Integrated wideband reflectometer with on-line reference measurement capability. - In: Proceedings of the 26th International Conference Radioelektronika 2016 : April19-20, 2016, Košice, Slovakia.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-1674-7, (2016), S. 83-86

http://dx.doi.org/10.1109/RADIOELEK.2016.7477390
Januszko, David;
Designflow für die dynamische Partielle Rekonfiguration von FPGAs und Anwendung in Cyber-physischen Systemen. - 90 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die Übertragung eines Bitfiles in ein FPGA ist mit einem Zustandsverlust verbunden. Häufig sind die Modifikationen marginal und betreffen einen Bruchteil des Systems. Umgehen lässt sich diese Problematik mit der dynamischen Partiellen Rekonfiguration von Xilinx-FPGAs. Anwendungsszenarien können in der Industrie 4.0 formuliert werden, dessen Konzepte zuerst nähergebracht werden. Anschließend wird der Designflow für ein klassisches FPGA-Design anhand eines Beispiels gezeigt. Daraufhin folgt eine Einführung in die Partielle Rekonfiguration. Besonderer Augenmerk wird dabei auf die Betriebssystemunterstützung, Zugriffsmechanismen und Richtlinien für die unterschiedlichen Architekturen sowie den daraus resultierenden Designflow gelegt. Ein Demonstrator für ein Zynq-SoC soll die besprochenen Aspekte festigen. Eine Besonderheit des Systems ist die Selbstrekonfiguration, bei der der partielle Bitstream intern im FPGA ausgelagert wird. Der dafür notwendige Designflow wird benannt. Abschließend wird eine Zusammenfassung über alle relevanten Gesichtspunkte und ein Ausblick für weitere Einsatzmöglichkeiten gegeben.



Körtel, Falk-Tillmann;
Embedded analyzer for ultra-high sampling ADCs. - 110 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Wir leben heute in einem digitalen Zeitalter! Die Digitalisierung analoger Daten ist in vielen Bereichen moderner Technik von zentraler Bedeutung, was einen wachsenden Bedarf an immer leistungsfähigeren Bauteilen nach sich zieht. Die sogenannten Ultra-High Sampling Analog-Digital-Converter (ADCs) besitzen ein hohes Leistungspotential und finden in unterschiedlichen Bereichen Anwendung. So auch beispielsweise in modernen Kommunikations- und Radaranlagen. Da der Prozess der Digitalisierung in der Regel aber nicht völlig störungsfrei abläuft, müssen die Störquellen identifiziert und deren Einfluss minimiert werden, damit die geforderten Leistungskriterien erfüllt werden. Dazu müssen die ADCs hinsichtlich möglicher Nichtlinearitäten untersucht werden. Ebenso gilt es die Störungen zu erkennen, die durch die spezifische Architektur bzw. das Wandlungsprinzip des ADCs verursacht werden. Zusätzlich muss auch die Kompatibilität zu anderen Systemkomponenten, beispielsweise einer digitalen Processing Unit, über ein entsprechend leistungsfähiges Interface geprüft werden. Zu diesem Zweck wurde im Rahmen dieser Bachelorarbeit eine Testplattform auf Basis eines Xilinx Zynq System-on-Chip konzeptioniert und aufgebaut. Die Kompatibilität des ADC12J4000, einem modernen Ultra-High-Sampling ADC von Texas Instruments, zur Zynq Plattform konnte bestätigt werden. Äußere Einflüsse, verursacht durch die konzeptionierte Testplattform, konnten mittels einer Referenzplattform, ebenfalls von Texas Instruments, ausgeschlossen werden. 5 Durch zwei verschiedene Referenztests mit Signalfrequenzen der ersten Nyquistzone wurden die Datenblattangaben des ADCs für eine Abtastfrequenz von 4 GHz überprüft. Dabei wurde festgestellt, dass die ADC-Performance durch hohe Distortion-Power beeinflusst wird. Zusätzlich wurde der ADC für Testfrequenzen der dritten Nyquistzone überprüft. Hierfür wurde die Abtastfrequenz auf 2,7 bzw. 2,5 GHz reduziert. Die Auswertung der Tests hat ergeben, dass die Leistung des ADC beim Undersampling der dritten Nyquistzone nicht durch zu hohe Distortion-Power limitiert wird. In Folge dessen wurden bessere Ergebnisse erzielt, die für eine größere Leistungsfähigkeit des ADCs sprechen. Durch den Ausschluss äußerer Einflüsse konnte das nichtlineare Verhalten des ADC-Bausteins als Ursache der reduzierten ADC-Performance identifiziert werden.



Hayder, Jamil;
Algorithm development and implementation for an indoor positioning system based on simulink HDL coder and FPGA. - 72 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

In den letzten Jahren haben viele Anwendungen damit begonnen Innenraumpositioniersysteme (indoor positioning systems = IPS) zu nutzen. Diese IPSs basieren auf verschiedenen Technologien, zum Beispiel Ankunftswinkel (angle of arrival = AOA), Ankunftszeit (time of arrival = TOA), empfangene Signalstärke (received signal strength = RSS) und Ankunftszeitdifferenz (time difference of arrival = TDOA). Die Position des zu lokalisierenden Objekts kann durch analytisches oder numerisches Lösen von nichtlinearen Gleichungen bestimmt werden. Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit TDOA basierter hyperbolischer iterativer 3D Positionierung. Es werden zudem die bestehenden Methoden auf der Basis der erreichten Genauigkeit und Komplexität untersucht. Zur Abschätzung der TDOA wurde die Technik der Kreuzkorrelation angewandt. Um eine Genauigkeit im Sub-Millimeter-Bereich zu erzielen, ist eine möglichst präzise Schätzung der TDOA erforderlich. Die Positioniergenauigkeit für TDOA basierte hyperbolische Positionierung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wobei einer von ihnen die genaue Abschätzung der TDOA ist. Zwei Algorithmen sind für die genaue Abschätzung der TDOA entwickelt worden: Zum einen eine Kreuzkorrelation mit parabolischer Interpolation und zum anderen eine Kreuzkorrelation mit Lagrange-Interpolation. Die Genauigkeit für die Abschätzung der TDOA wird durch diese Algorithmen erhöht. Das Lösen nichtlinearer Gleichungen ist eine der großen Herausforderungen in der hyperbolischen 3D Positionierung. Für die Abschätzung der Zielposition wurde ein iterativer Algorithmus basierend auf der Newton-Raphson-Methode (NRM) entwickelt. Das vorgeschlagene System besteht aus einem pulsmoduliertem (PM) Ultrahochfrequenz-Funksender und sechs Empfängern. Der Sender ist der Zielknoten und die Empfänger sind Referenzknoten. Für das Innenraumpositioniersystem sind im Wesentlichen drei Schritte nötig: Die Signalerfassung und Analog-Digital-Umwandlung (analog to digital convertion = ADC), die TDOA Abschätzung und zuletzt die 3D-Positionierung. Für den Algorithmus wurden Simulink-Modelle entwickelt und mittels ModelSim wurde eine Co-Simulation durchgeführt. Der VHDL-Code wurde unter Verwendung von HDL Workflow Advisor erstellt und dessen Funktionalität wurde durch die Co-Simulation verifiziert. Verglichen mit einer Taylor-Reihen-Approximation und der Fang-Methode, liefert die Simulation des vorgelegten Algorithmus deutlich bessere Ergebnisse.



Maleš-Ili´ca, Nataša; Atanaskovi´c, Aleksandar; Blau, Kurt; Hein, Matthias;
Linearisation of asymmetrical Doherty amplifier by the even-order non-linear signals. - In: International journal of electronics. - London : Taylor & Francis, ISSN 1362-3060, Bd. 103 (2016), 8, S. 1318-1331

http://dx.doi.org/10.1080/00207217.2015.1104727
Long, Shihe; Khalighi, Mohammad Ali; Wolf, Mike; Bourennane, Salah; Ghassemlooy, Zabih;
Investigating channel frequency selectivity in indoor visible-light communication systems. - In: IET optoelectronics. - London : IET, ISSN 1751-8776, Bd. 10 (2016), 3, S. 80-88

http://dx.doi.org/10.1049/iet-opt.2015.0015
Bornkessel, Christian; Schulze, Sindy; Hein, Matthias A.;
Measured impact of electromagnetic scattering off wind turbines on broadcast signal propagation. - In: 2016 German Microwave Conference : March 14-16, 2016 Bochum, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-7-0, (2016), S. 425-428

http://dx.doi.org/10.1109/GEMIC.2016.7461646
Stegner, Johannes; Stehr, Uwe; Podoskin, Dmitry; Gropp, Sebastian; Fischer, Michael; Hoffmann, Martin; Müller, Jens; Hein, Matthias;
Hybrid-integrated RF MEMS-based reference oscillator using a silicon-ceramic composite substrate. - In: 2016 German Microwave Conference : March 14-16, 2016 Bochum, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-7-0, (2016), S. 353-356

http://dx.doi.org/10.1109/GEMIC.2016.7461629
Mathew, Sumy; Welker, Tilo; Gutzeit, Nam; Spira, Steffen; Müller, Jens; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Passive alignment of an optical fiber on a multi-layer ceramic module for radio-over-fiber applications. - In: 2016 German Microwave Conference : March 14-16, 2016 Bochum, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-7-0, (2016), S. 53-56

http://dx.doi.org/10.1109/GEMIC.2016.7461554
Schulz, Alexander; Gutzeit, Nam; Stöpel, Dirk; Welker, Tilo; Hein, Matthias; Müller, Jens;
High resolution patterning of LTCC based microwave structures for Q/V-band satellite applications. - In: 2016 German Microwave Conference : March 14-16, 2016 Bochum, Germany.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-3-9812668-7-0, (2016), S. 19-22

http://dx.doi.org/10.1109/GEMIC.2016.7461545
Cheng, Yao; Yeredor, Arie; Haardt, Martin;
Extension of SeDJoCo and its use in a combination of multicast and coordinated multi-point systems. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 3276-3280

http://dx.doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472283
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin;
Sparsity-based direction-of-arrival estimation for strictly non-circular sources. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 3246-3250

http://dx.doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472277
Naskovska, Kristina; Haardt, Martin; Tichavsk&grave;y, Petr; Chabriel, Gilles; Barrère, Jean;
Extension of the semi-algebraic framework for approximate CP decompositions via non-symmetric simultaneous matrix diagonalization. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 2971-2975

http://dx.doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472222
Steinwandt, Jens; Römer, Florian; Haardt, Martin;
Analytical performance assessment of esprit-type algorithms for coexisting circular and strictly non-circular signals. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 2931-2935

http://dx.doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472214
Zhang, Jianshu; Wiesel, Ami; Haardt, Martin;
Low rank approximation based hybrid precoding schemes for multi-carrier single-user massive MIMO systems. - In: 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing : proceedings : March 20-25, 2016, Shanghai International Convention Center, Shanghai, China.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4799-9988-0, (2016), S. 3281-3285

http://dx.doi.org/10.1109/ICASSP.2016.7472284
Mengelkamp, Judith; Lattner, Daniela; Haueisen, Jens; Carlstedt, Matthias; Weise, Konstantin; Brauer, Hartmut; Ziolkowski, Marek; Eichardt, Roland;
Lorentz force evaluation with differential evolution. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 52 (2016), 5, S. 6201310, insges. 10 S.

http://dx.doi.org/10.1109/TMAG.2015.2509909
Schütz, Christoph;
Bestimmung der effektiven Remanenz zylinderförmiger Permanentmagnete unter Berücksichtigung des Entmagnetisierungsfeldes. - 97 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die Kenntnis der effektiven Remanenz von Permanentmagneten ist für die Auslegung von elektrischen Maschinen und elektromagnetischen Werkstoffprüfanlagen von besonderer Wichtigkeit. Sie wird vom Hersteller in den Datenblättern meist nur relativ unscharf angegeben. Im Hinblick auf neue Entwicklungen und Optimierungen der numerischen Simulationen ist es erforderlich, die effektive Remanenz der Permanentmagnete zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurde ein Messplatz eingerichtet, welcher es möglich macht, die Remanenzverläufe zylinderförmiger Dauermagnete aufzunehmen. Die für diese Messungen erforderliche hohe Genauigkeit der Positionierung der Proben erfordert eine Kalibrierung des Messplatzes. Für die Kalibrierung wurden spezielle, hochpräzise Spulensysteme entwickelt. Damit wurde es möglich, die effektive Remanenz der Magnete aus den gemessenen Magnetfelddaten zu bestimmen. Eine sich daran anschließende statistische Betrachtung der Ergebnisse bildete schließlich die Voraussetzung für die präzise Ermittlung der Entmagnetisierungsfaktoren und Energieprodukte. Alle Parameter werden in Hinblick auf den Herstellungsprozess der Magnete ausgewertet.



Singh, Jasmeet;
Low profile vehicular antennas including near field effects from the car body. - 61 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

In vielen der heute hergestellten KFZ sind die Antennen für den UKW-Rundfunk in der Heckscheibe eingebettet bzw. aufgedruckt, weil diese Lösung in ästhetischer Hinsicht eine gute Akzeptanz besitzt und gleichzeitig gute Strahlungseigenschaften erlaubt. Die Antenneneigenschaften im Fernfeld werden durch die Stromverteilung im Nahfeld der Antenne bestimmt. Daher hat jede signifikante Variation im Nahfeld zwangsweise Einfluss auf die Form der Energieabstrahlung. Solche Veränderungen können durch die tragende Struktur des Fahrzeugs oder durch die Änderung der Stoffeigenschaften der unterschiedlichen in Antennennähe benutzten Baumaterialien verursacht werden. Insbesondere der letztgenannte Einfluss ist wegen der großen Bedeutung der Eigenschaften des Trägerglases für die Heckscheibenantenne sehr relevant für das entstehende Strahlungsdiagramm. Änderungen in der Ausführung und den Abmessungen des KFZ-Chassis hingegen sind für jegliche Antennenmodifikation wegen der darauf entstehenden Ströme von großem Einfluss. In der vorliegenden Master-Abschlussarbeit wird der Einfluss solcher Fahrzeugvariationen auf Heckscheibenantennen im UKW-Bereich mit Simulationsrechnungen untersucht. Dieser Ansatz ist im Vergleich zu einer Variation eines realen Fahrzeugs und der Messung der Antenneneigenschaften im Antennenmessraum besser beherrschbar und weniger aufwändig. Diese Simulation auf der Basis von CAD-Fahrzeugmodellen verschiedener Komplexität war das Ziel dieser Arbeit. Die Simulationsrechnungen bilden den Schwerpunkt der ersten beiden Kapitel, während im Kapitel 3 hauptsächlich der Vergleich zwischen Simulation und Messung ausgeführt wird.



Ramireddy, Venkatesh;
Hybrid analog digital beamforming optimization for wireless backhaul networks. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die vorliegende Abschlussarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf hybrider Vorcodierung und hybrider Dekodierung für Mehrfachantennen- (sog. Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)) Kommunikationssysteme im Millimeterwellenbereich. Als Szenario wird der MIMO Multi-X Kanal mit L Sendebasisstationen und K Empfangsstationen betrachtet, wobei jede Sendebasisstation mit allen Empfangsbasisstationen kommuniziert. Die Basisstationen sind jeweils mit mehreren Antennen ausgestattet. Aufgrund der geringen räumlichen Dimensionen der Antennenelemente im Millimeterwellenbereich ist es möglich Kommunikationssysteme mit gerichteten Antennen (sog. Antennen-Arrays) mit hohem Gewinn zu realisieren. Die Signalverarbeitung mit derartigen großen Arrays führt jedoch zu preisintensiven, komplexen Hardwarestrukturen mit hohem Stromverbrauch. Aus diesem Grund wurden in letzter Zeit hybride (analog/digitale) Methoden zur Vorcodierung/Dekodierung untersucht, die sowohl die Kosten als auch den Energieverbrauch deutlich reduzieren. Die Optimierung derartiger hybrider Systeme ist hinsichtlich der Maximierung der Summenrate ein nicht-konvexes Optimierungsproblem mit sehr hoher Komplexität. Daher werden in dieser Arbeit verschiedene Verfahren zur Komplexitätsreduktion untersucht, die eine getrennte Optimierung im analogen und digitalen Bereich erlauben. Die vorgeschlagenen Lösungen basieren auf bekannten Ansätzen zur Blockdiagonalisierung und Minimierung des mittleren quadratischen (MMSE) Fehlers unter Verwendung von partieller Kanalkenntnis an den Basisstationen. Zur Bewertung der Leistungsfähigkeit und Analyse der Komplexität der Algorithmen wurden Simulationen mit verschiedenen Parametern durchgeführt und ausgewertet. Außerdem wurde eine Beziehung zum erreichbaren Multiplexing Gewinn an jeder Basisstation abgeleitet. Ebenso wurden verschiedene suboptimale Methoden basierend auf der "Gaussian randomization"-Methode zur Realisierung der analogen Vorkodierung/Dekodierung untersucht.



Xu, Jun;
Design aspects of hybrid precoders in Ka-band backhaul links. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Das vielfältige Einsatzspektrum der Mikrometerwelle macht Mikrometerwelle-Kommunikation zu einem vielversprechenden Kandidaten für zukünftige zellulare Systeme. Um die hohe Qualität der Mikrometerwelle Systeme zu realisieren, ist es erforderlich, große Antennen-Array auf beiden Seiten der Kommunikationsverbindung zu verwenden. Die digitale Vorcodierung/Dekodierung ergibt die gleiche Anzahl von Hochfrequenz(HF)- ketten wie die Anzahl der Antennenelemente im Antennen Array. Nachteilig sind beim Einsatz der Mikrometerwelle in der Kommunikation hohen Kosten und ein ebenfalls hoher Stromverbrauch, welche den Einsatz der digitalen Vorcodierung/Dekodierung mit großen HF-Ketten verhindert. Eine mögliche Lösung ist die Anzahl der HF-Ketten weitaus weniger zu reduzieren als die Anzahl der Antennenelemente. Außerdem ist ein Hybridschema aus Vorcodierung/ Dekodierung zu präsentieren um den Umsetzungsaufwand und die Energiekosten im Vergleich mit der HF-Ketten-Konfiguration in der digitalen Vorcodierung/Dekodierung deutlich zu reduzieren. In dieser Arbeit wird ein Hybrid-Block-Diagonalisierungs-Schema(Hy-BD)-vorgestellt, welches sich an die Leistungskapazität des herkömmlichen BD-Abwicklungsverfahren annähern soll. Im analogen Bereich werden Vorcodierung/Dekodierung durch Anwendung kostengünstiger Phasenschieber mittels Phasenbezogener HF- Vorcodierung implementiert, um eine große Feldverstärkung zu gewinnen. Währenddessen erfolgen im digitalen Bereich Vorcodierung/Dekodierung im Wesentlichen auf dem äquivalenten Basisbandkanal in dem massiven MIMO, wo Mikroprozessoren als digitale Vorcodierung/Dekodierung verwendet werden. Zu diesem Zweck wurde das präsentierte Hy-BD-Schema in Mikrometerwelle-Kanälen untersucht und weist unter Reduzierung der Kosten, des Stromverbrauchs und der Komplexität der Vorcodierung/Dekodierung nahezu optimale Leistung auf.



Tarikere Devendrappa, Mahalakshmi;
Evaluation of variable control channel interval with multichannel coordination MAC protocol for vehicular ad-hoc networks. - 68 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerke (VANETs) hat zweifellos Aufmerksamkeit der Einrichtungen von Automobil und Vernetzung gefangen. Mit ihren großen Echtzeit-Bereitstellungen können wir eine voraussehen sicheren und komfortablen Reiseerlebnis. IEEE WAVE Standards regeln die Netzwerk Protokollstapel, die für eine reibungslose Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur. IEEE 802.11p definiert MAC-Schicht, die für dynamische Netzwerke zugeschnitten ist wie VANETs. Es arbeitet auf mehreren Frequenzkanälen: einen Steuerkanal und mehrere Service-Kanäle. Effiziente Nutzung dieser Funkressourcen ist eine Herausforderung. IEEE 1609.4 stellt Leitlinien für Mehrkanalbetrieb und Koordination. Viele Mehrkanal MAC-Systeme in der Literatur vorgeschlagen, haben sich die Mühe gemacht zu verbessern die Standard WAVE-MAC. Variable Control Channel Intervall mit Mehrkanal Koordination MAC (VCIMAC) ist eine solche Aussage, Catering-Anforderungen an nicht-sicherheits Anwendungen. In dieser Masterarbeit wird VCIMAC umgesetzt und für den Notfall bewertet Voice over IP (VoIP) Call-Szenario. Das Hauptziel ist es, den Effekt der Variation der zu studieren Kanalintervalle auf die Anwendungsleistung im Vergleich zu festgelegten Intervallen. VoIP ist eine Verzögerung sensitive Real-time IP-Einsatz, bietet ein hart szenario zu testen. VCIMAC und notwendigen Komponenten implementiert INET und Veins-Frameworks auf OMNeT ++. VANET szcenarian mit single hop Fahrzeug notden werden verwendet, um zu testen VCI MAC und WAVE MAC. Die Analyse der simulierten Ergebnisse zeigen eine erhöhten Durchsatz aufgrund VCI MAC im Vergleich zu Standard-WAVE MAC. Endlich sind ein Kanal Verhandlungen und Verfahren zur Qualitätskontrolle vorgeschlagen Multi Channel MAC zu verbessern.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/857095757tarik.txt
Gherekhloo, Sepideh;
Compressed domain detection of sparsity pattern change in multiple measurement case. - 45 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In digitaler Signalverarbeitung werden Signale traditionell basierend auf dem Nyquist-Shannon Theorem abgetastet. Verwendet man mindestens das Doppelte der höchsten im Signal vorkommenden Frequenz als Abtastrate, so geht dabei keine Information verloren. In manchen Anwendungen ist es aufgrund physikalischer Gegebenheiten, wie zum Beispiel der zu geringen Geschwindigkeit der Analog-Digital-Wandlers, nicht möglich diese Anforderungen zu erfüllen. Kürzlich wurde eine neue Theorie unter dem Namen "Compressive Sampling" (CS) bekannt, welche eine verlustfreie Signalrekonstruktion bei Messraten unterhalb der Nyquist-Rate für eine bestimmte Klasse von Signalen ermöglicht. Diese Signale nennt man komprimierbar oder sparse, da sie in einer Basis mit wenigen Koezienten beschreibbar sind. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem "Multiple Measurement Vector" (MMV) CS Signalmodell. Das MMV-Modell geht davon aus, dass aufeinanderfolgende gemessene Vektoren in der gleichen Basis gemeinsam sparse sind. Das "Sparsity Pattern", also die Position der von Null verschiedenen Werte, kann sich jedoch im Zeitverlauf ändern. Deshalb erweitern wir in dieser Arbeit den stationären Ansatz zu einem quasistationären, der spontane Änderungen des Sparsity Patterns zulässt. Dazu wird ein Konzept vorgeschlagen, welches die Änderung dieser Patterns über der Zeit abschätzt. Darauf basierend werden dann mehrere statische Zeitfenster unabhängig voneinander ausgewertet und rekonstruiert. Dazu ist ein geeignetes "Messfenster" nötig, welches adaptiv bestimmt wird. Die numerischen Ergebnisse dieser Überlegungen führen zu einer deutlichen Verbesserung der Rekonstruktionsleistung in einem breiten Bereich des Signal-Rausch-Verhältnisses.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/856992585ghere.txt
Seitz, Jochen; Debes, Maik;
Kommunikationsnetze : eine umfassende Einführung : Anwendungen - Dienste - Protokolle
Version vom 11. März 2016. - Ilmenau : Technische Universität Ilmenau, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Fachgebiet Kommunikationsnetze, 2016. - 350 Seiten. . - (Unicopy Campus Edition) ISBN 3-942646-05-6
- "Dieses Werk basiert auf dem Buch "Digitale Sprach- und Datenkommunikation" von Seitz u.a. (2007), welches wesentlich ergänzt und erweitert wurde." (Seite 5)

Krauß, Alexander; Bayer, Hendrik; Stephan, Ralf; Hein, Matthias A.;
Dual-band leaky-wave antenna based on a dual-layer frequency selective surface for bi-directional satcom-on-the-move in Ka-band. - In: 2016 International Workshop on Antenna Technology (iWAT) : date: Feb. 29, 2016-March 2, 2016.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-5090-0267-2, (2016), S. 25-28

http://dx.doi.org/10.1109/IWAT.2016.7434791
Ibrahim, Mohamed; Römer, Florian; Hadaschik, Niels; Tröger, Hans-Martin; Sackenreuter, Benjamin; Franke, Norbert; Robert, Jörg; Del Galdo, Giovanni;
Temporal wireless synchronization with compressed opportunistic signals. - In: 2016 IEEE Topical Conference on Wireless Sensors and Sensor Networks : 24-27 January 2016, Austin, Texas, USA.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, ISBN 978-1-5090-1691-4, (2016), S. 93-96

http://dx.doi.org/10.1109/WISNET.2016.7444331
Bayer, Hendrik; Krauß, Alexander; Zaiczek, Tobias; Stephan, Ralf; Enge-Rosenblatt, Olaf; Hein, Matthias A.;
Ka-band user terminal antennas for satellite communications. - In: IEEE antennas & propagation magazine. - New York, NY : IEEE, ISSN 1558-4143, Bd. 58 (2016), 1, S. 76-88

http://dx.doi.org/10.1109/MAP.2015.2501244
Taghizadeh, Omid; Zhang, Jianshu; Haardt, Martin;
Transmit beamforming aided amplify-and-forward MIMO full-duplex relaying with limited dynamic range. - In: Signal processing : a European journal devoted to the methods and applications of signal processing.. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 127 (2016), S. 266-281

http://dx.doi.org/10.1016/j.sigpro.2016.02.026
Ahmad, Waqas; Iqbal, Naveed; Shahzad, Tanver Ahmad; Schneider, Christian;
Pairwise correlation and performance analysis of MIMO systems in indoor scenarios. - In: Proceedings of the 2015 IEEE Intenational Conference on Aerospace Electronics and Remote Sensing : Discovery Kartika Plaza Hotel, 03-05 December 2015, Bali, Indonesia.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-7714-0, (2016), insges. 6 S.

http://dx.doi.org/10.1109/ICARES.2015.7429834
Bornkessel, Christian; Hein, Matthias A.;
Erfassung der HF-Exposition in typischen Alltagsszenarien. - In: EMV 2016. - Aachen : Apprimus Verlag, ISBN 978-3-86359-396-4, (2016), S. 309-316

Codecasa, Lorenzo; Di Rienzo, Luca; Weise, Konstantin; Groß, Stefanie; Haueisen, Jens;
Fast MOR-based approach to uncertainty quantification in transcranial magnetic stimulation. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 52 (2016), 3, S. 7200904, insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/TMAG.2015.2475120
Wagner, Christoph Wilfried;
Mixed-Signal Integration eines Sensorknotens für Hochleistungs-UWB-MIMO-Channel Sounding. - 78 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die vorliegende Masterarbeit beschreibt den integrierten Mixed-Signal Entwurf eines Sensorknotens zur Anwendung in verteilten Ultrawideband Nahbereichsradarsystemen. Das zu entwickelnde Gerätekonzept soll die Echtzeitmessung und Messdatenspeicherung von mehr als 200 Megabyte pro Sekunde ermöglichen. Durch EMV-gerechtes Design soll eine hohe Leistungsfähigkeit bei geringem Energieverbrauch erzielt werden. Neben der Realisierung des Sensorknotens beschreibt die Arbeit auch dessen Evaluierung und Diskutiert die gewonnenen Erkenntnisse. Die erarbeiteten Methoden konnten erfolgreich angewandt werden. Im Ergebnis der Thesis ist ein funktionierender Sensorknoten aufgebaut worden, der die gestellten Anforderungen erfüllt. Die Masterarbeit richtet sich an Ingenieure der Fachrichtungen Elektrotechnik und Nachrichtentechnik.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/853175152wagne.txt
Weise, Konstantin; Carlstedt, Matthias; Ziolkowski, Marek; Brauer, Hartmut;
Uncertainty analysis in Lorentz force eddy current testing. - In: IEEE transactions on magnetics : a publication of the IEEE Magnetics Society.. - New York, NY : IEEE, ISSN 1941-0069, Bd. 52 (2016), 3, S. 6200104, insges. 4 S.

http://dx.doi.org/10.1109/TMAG.2015.2480046
Aguirre, Ariel;
Global dynamic index as a mobility solution. - 73 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die vorliegende Masterarbeit präsentiert und bewertet einen Ansatz zur Unterstützung mobiler Teilnehmer, der insbesondere die Adressierungsproblematik behandelt. Diese entsteht, weil ein Endgerät, das sich vom Abdeckungsbereich eines Netzes in ein anderes Netz bewegt, dort eine andere IP-Adresse zugewiesen bekommt. Hauptaugenmerk der Arbeit liegt auf der Verbindungsübergabe (Handover) unter Berücksichtigung der IP-Adressvergabe und den dabei entstehenden Auswirkungen auf laufende Kommunikationsvorgänge. Die vorgestellte Lösung mit der Bezeichnung \mymacro{Dynamic Index NAT} (DINAT) sieht einen \mymacro{Network Address Translation} (NAT) Server vor, der global im Internet erreichbar ist und die sich ändernde IP-Adresse des mobilen Endgeräts gegenüber den aktuellen Kommunikationspartnern verbirgt. Simulationsergebnisse belegen, dass der DINAT-Ansatz kürzere Verbindungsübergaben und Ende-zu-Ende-Verzögerungen sowie kleinere Paketverlustraten erreichen kann als das standardisierte Mobile IPv6.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/848464982aguir.txt
Jamil, Khurram;
Identification mechanism for mobile phones in Vehicle to Pedestrian (V2P) systems. - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Das Ziel dieser Projektarbeit ist das, einen Mechanismus für die Handyidentifikation in den Fahrzeugnetzwerken insbesondere im Hinblick auf die Fahrzeug-nach-Fußgängersysteme (V2P) zu entwickeln. Der erste Hauptzweck ist das, den WAVE-Standard und die Differenzierungsmechanismen für die Fußgängerbasierte Geräte zu untersuchen. Der Schlüsselbegriff muss sein, dass der zwischen verschiedenen Einheiten unterscheiden kann. Die vorgeschlagene Lösung muss einen genormten Protokollbasierten Mechanismus folgen. Darüber hinaus wird die Rolle der MAC / Netzwerkschicht und OSI-Modell in Allgemeinen unter die Lupe genommen. Jede neue Lösung muss allerdings unnötige Verzögerung bei der Übertragung und Empfang nicht berücksichtigen. Außerdem werden die generalisierte Szenarios für die Einrichtung solcher Systeme herausgestellt. Die Durchführung in der Simulationsplattform wird diskutiert, um die Wahrscheinlichkeit der Lösung vorzuführen. Die erste zwei Kapitel der Arbeit befassen sich mit der Einführung und Grundtheorie. Das dritte Kapitel dahingegen wird das neue Konzept für den Identifikationsmechanismus einführen. Das folgende Kapitel wird die Entwicklung der Simulationsplattform und Ergebnisse herausstellen. Das letzte Kapitel wird mit der zukünftigen Möglichkeit befassen. Ein neues Konzept hat für das Handyidentifikation vorgeschlagen. Außerdem haben zwei Anwendungsszenarien des Konzepts unter dem Aspekt der Kanalauswahl und Verwaltung von Physikal layer diskutiert. Ein Szenario hat in Bezug auf die Simulationsplattform ausgearbeitet. Die Wahrscheinlichkeit der vorgeschlagenen Lösung hat auch ebenso diskutiert.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/848117204jamil.txt
Varatharaajan, Sutharshun;
Investigation of compressed sensing concepts in sheet of light surface scanning. - 109 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Compressed Sensing (CS) stellt einen neuen Ansatz in der Erfassung analoger Signale dar. Mit Hilfe von CS können bestimmte Signale aus Abtastwerten, die mit einer Messrate unterhalb der Shannon-Nyquist-Grenze aufgenommen wurden, verlustfrei rekonstruiert werden, vorausgesetzt, dass diese Signale eine dünn besetzte (,,sparse\) Darstellung in einer geeigneten Basis besitzen. Auf diese Weise kann durch CS der Messaufwand reduziert und die Messgeschwindigkeit erhöht werden. CS hat sich bereits in zahlreichen Anwendungsfeldern etabliert, darunter medizinische Bildgebung, Radar, Sensornetze, Cognitive Radio, Parameterschätzung und viele weitere. In dieser Arbeit wird die Anwendung von CS auf das Laser-Lichtschnitt-Scanverfahren untersucht. Hierbei sind die einzelnen Scans selbst bereits sparse sind (darüber hinaus lassen sie sich im Raum, der durch schrittweise Verschiebung der einfallenden Pulsform entsteht, sparse darstellen). Die Ermittlung des Höhenprofils aus den Laserscans eines Objektes wird als Parameterschätzproblem modelliert. Anhand dessen werden Simulationen sowie theoretische Untersuchungen durchgeführt. Dabei wird zwischen zwei Rauschmodellen unterschieden: additives weißes Gaußverteiltes Rauschen (AWGN) sowie poisson verteiltes Rauschen. Praktisch liegt bei der Bildgebung immer eine Überlagerung beider Rauschphänomene vor, wobei es von der Helligkeit des Bildes abhängt, welcher Effekt dominiert. In dieser Arbeit werden die Effekte vereinfachend getrennt betrachtet. Anhand vom Verlauf der Cramer-Rao-Schranke (CRLB) im Fall von AWGN wird gezeigt, dass die erreichbare Schätzgenauigkeit des Höhenprofils mit CS vergleichbar ist zum unkomplizierten Fall. Da die CRLB die Leistungsfähigkeit von CS-Verfahren bezüglich der Kompressionsrate, Bildgröße und Variation der Linienposition über das Bild nicht vollständig beschreiben kann sind hier weitere Untersuchungen nötig. Für den Fall von poisson verteiltem Rauschen wird in der Arbeit eine CRLB hergeleitet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schätzung des Höhenprofils aus komprimierten, Poisson-gestörten Messungen grundsätzlich schwieriger ist als im AWGN-Fall. Dies kann zum Teil durch die Wahl der CS-Messmatrizen erklärt werden, was weitere Untersuchungen motiviert, wie bessere Matrizen gewählt werden können und wie die Linienpositions-Schätzung verbessert werden kann. Neben den theoretischen Diskussionen wird die erreichbare Genauigkeit von verschiedenen Schätzmethoden für die Höhenprofile systematisch bezüglich erreichbarer Auflösung, Abweichung der Schätzung und Laufzeit untersucht, wobei sowohl CS-Verfahren als auch klassische Methoden zum Einsatz kommen. Die Untersuchungen werden auf Daten aus SOLSimulationstools sowie auf real gemessenen Daten durchgeführt.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/848089596varat.txt
Zenker, Philipp;
Evaluation von Mesh-Netzen basierend auf Bluetooth-Low Energy (BLE). - 84 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In unserer modernen Welt ist ein starker Trend zu Konnektivität und Automatisierung in Heim und Alltag zu beobachten. Die Vernetzung von Sensorik und Steuerung in der stetig ansteigenden Anzahl an Elektronikgeräten in unserem Umfeld ist keine triviale Aufgabe und beschäftigt die Industrie bereits seit Jahren. Ein neues Augenmerk auf die Verwendung einer Vielzahl von sparsamen Funkgeräten im Nahbereich hatte zur Folge, dass der Einsatz von Mesh-Netzwerken zunehmend erwünscht wird. Diese Arbeit untersucht die Eignung der relativ jungen Funktechnologie Bluetooth Low Energy (Bluetooth Smart) für den Einsatz in solchen mesh-verbundenen Netzen. Dazu werden mittels einer Demonstratoranwendung verschiedene Messungen zur Übertragungsstabilität durchgeführt. Um die Eignung in größeren Netzwerken zu untersuchen, werden anschließend verschiedene Situationen simuliert. Anhand dieser Ergebnisse wird Bluetooth Mesh anwendungsbezogenen mit verschiedenen alternativen Funktechnologien verglichen.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/847836193zenke.txt
Srivatsa Raghavendra, Vyshak;
Implementation and automation of network monitoring in virtualized IP multimedia subsystem. - 79 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Network Function Virtualization und Software Dened Networking sind zwei wichtige Trends in der Telekommunikation und IT Branche in den letzten Jahren. Neben den wesentlichen Vorteilen in den Bereichen Ressourcen-Verwaltung und Ressourcenauslastung die NFV/SDN bieten, bringen die Technologien auch neue Herausforderungen in dem Bereich Überwachung. Diese Arbeit fokussiert sich auf zwei Themenschwerpunkte. Erstens die Erstellung einer neuen Herangehensweise um einfach und effizient Lösung für die Überwachung der neuen Technologien implementieren zu können und zweitens die Automatisierung der selbst-organisierenden Überwachungslösung, die sich der Dynamik der virtuellen Applikation, die sie überwacht, anpassen kann. Alle Bereiche der selbst-Organisation wie selbst-Konguration, selbst-Optimierung und selbst-Heilung werden dabei in Betracht gezogen. Eine ausführliche Recherche wurde durchgeführt um alle möglichen Optionen und Lösungen zu evaluieren und die beste Lösung "Distributed network monitoring or agent based network monitoring" wurde implementiert. Weiterhin wurden mehrere Architekturansätze für verteilte Überwachungsagenten entwickelt und in einem virtualisierten IPMultimediaSubsystem(vIMS) auf Performanz getestet. Schlussendlich, um manuelle Eingriffe zu vermeiden, wurde die Installation und Konguration der gesamten Überwachungslösung einschließlich der Applikation automatisiert. Obwohl das ausgewählte Konzept generisch und grundsätzlich unabhängig von der virtualisierten Applikation ist, wurden die Lösung(en) überwiegend für IMS implementiert und automatisiert. IMS ist eine Architektur, entworfen von der 3GPP (3rd Generation Partnership Project), um Ende zu Ende IP Verbindungen als Alternative zu der traditionellen leitungsvermittelten Übertragung in Netzen anzubieten. Open source IP Multimedia Subsystem - Project Clearwater wurde als eine Testumgebung verwendet, um unsere Konzepte und Herangehensweisen praktisch untersuchen und verifizieren zu können.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/847828417sriva.txt
Tientcheu Ngangoue, Sylvain;
Konzeptionsspezifikation und Realisierung eines Simulators zur Bereitstellung von elektrischer Energie aus Kleinstenergiepotentialen. - 46 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

Zur Energieerfassung und -bereitstellung wurde ein Testsimulator konzeptioniert und das Managementmodul realisiert. Der energieautark funktionierende Testsimulator soll zugleich Energie erfassen und bereitstellen. Somit stellt er ein Energiemanagementsystem dar. Er soll Schnittstellen zu einer Energiespeicherungseinheit, einem Last und zu einer Energiebereitstellungseinheit besitzen. Dieser Simulator wurde zur Reduzierung des Fehlersuche-Aufwandes Modular aufgebaut. So besteht das Gesamtsystem aus 10 Einzelmodulen. In der Konzeption wurden elektronische Schaltungen zur Messung elektrischer Spannung und Strom entworfen. Zur Erfüllung der Aufgaben des Testsimulators wurden zusätzlich ein Tief- und Hochsetzsteller sowie eine Schalteinheit entworfen. Sie sollen die gewünschte Spannung in dem System einstellen. Die Schalpläne und Abbildungen aller Module wurden mithilfe des Inkscape-Programms gemacht. Und die Dimensionierung der Bauelemente jedes Moduls ist durch Gleichungen aus der Recherche erfolgt. Darüber hinaus ist das Verhalten der Tief- und Hochsetzsteller vor der Realisierung mithilfe des LTSpice-Programms überprüft worden. Nach der Realisierung wurde der Test durchgeführt. Die Messmodule zeigen im Bereich der Spannungsmessung größere Abweichungen und schwanken stark. Derzeit kann mit den Messmodulen keine korrekte Strommessung erfolgen. Die Messmodule sind somit für den Gesamtsystemtest nicht einsetzbar. Aus diesem Grund sind weitere Untersuchungen und weiterführende Arbeiten notwendig. Mögliche Ursachen der Schwankung könnten unerwünschte Wechselwirkungen oder Fehler in der Programmierung des Controllers sein. Das Tiefsetzstellermodul und das Hochsetzstellermodul sowie die Schalteinheitsmodule funktionieren nach Test, wie es in der Konzeption angedacht wurde. Der Gesamtsystemtest wurde einerseits aufgrund der nichtfunktionierenden Messmodule nicht durchgeführt. Andererseits war die Fehlerbehebung neben Konzeption, Umsetzung und Test der Module im zeitlichen Rahmen der Bachelorphase nicht möglich. Die Fehlerbehebung soll in weiterführenden Arbeitsschritten erfolgen. Die Messmodule sollen zukünftig in das Tiefsetzsteller- und Hochsetzstellermodul integriert werden. Darüber hinaus ist für die Realisierung des Gesamtsystems die Verwendung analoger Reglungen angedacht. So könnte der Arduino als Managementsystem ersetzt werden.



Schäffer, Christian;
Analysis of the photic driving effect using PARAFAC decomposition in a combined EEG/MEG study. - 138 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Der Photic Driving Effekt bezeichnet die Synchronisation der Feuerrate von Neuronen im okzipitalen Kortex bezüglich der Stimulationsfrequenz sich wiederholender Lichtimpulse. Der zugrunde liegende Prozess ist nur teilweise erforscht. Aus diesem Grund wurden 12 gesunde Probanden mit einem Flimmerlicht stimuliert. Die Frequenzen der Stimulation waren Vielfache der eigenen Alpha Frequenz. Die Aufnahmen beinhalteten zeitgleiche EEG und MEG Messungen des Kopfes. Ziel dieser Arbeit war die Analyse der Messdaten zur Untersuchung des Photic Driving Effektes mit Hilfe mehrdimensionaler Faktorisierung. Aus diesem Grund basiert die hier vorgestellte Signalverarbeitung auf Tensoren und der PARAFAC Zerlegung. Die Untersuchung von SFC und STF Tensoren ermöglichte die Analyse hinsichtlich ihrer Rang-Eins Komponenten. Die Raum-Frequenz-Kondition Zerlegung ermöglichte die Identifizierung von Resonanz Effekten in räumlicher, spektraler und räumlicher Dimension. Eine hohe Rate an Resonanz Effekten wurde für die Stimulationsfrequenzen um 0.5 und 1-fachen der Alpha Rate beobachtet. Die räumliche Untersuchung identifizierte den Resonanz Effekt im okzipitalen Kortex. In Bezug auf die Aufnahmen von EEG und MEG wurden Unterschiede in der Qualität der Ergebnisse festgestellt. Die Analyse der Raum-Zeit-Frequenz Tensoren zeigt die Trennbarkeit der Stimulationsantwort und vorherrschenden Alpha Oszillation. Eine klare Oscillation, unkorrelirt zur Stimulation, konnte in den meisten Probanden gefunden werden. Mithilfe der Zeitanalyse der Stimulationsantwort konnte ein linearer Zusammenhang zwischen dem Aufbau der Synchronisation und der Mean Global Field Power festgestellt werden.



Fuschini, Franco; Häfner, Stephan; Zoli, Marco; Müller, Robert; Vitucci, Enrico Maria; Dupleich, Diego; Barbiroli, Marina; Luo, Jian; Schulz, Egon; Degli-Esposti, Vittorio; Thomä, Reiner;
Item level characterization of mm-wave indoor propagation. - In: EURASIP journal on wireless communications and networking : EURASIP JWCN.. - Heidelberg : Springer, ISSN 1687-1499, (2016), 4, insges. 12 S.

https://doi.org/10.1186/s13638-015-0502-3
Yan, Honghui; Liu, Qiaozhen; Thomä, Reiner S.;
Stationary planar-surface target detection in an unknown indoor environment. - In: International journal of microwave and wireless technologies. - Cambridge : Cambridge Univ. Press, ISSN 1759-0795, Bd. 8 (2016), 3, S. 603-613

http://dx.doi.org/10.1017/S1759078715000343
Kerling, Philipp;
Design, implementation, and test of a tri-mode Ethernet MAC on an FPGA. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (vii, 59 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2015

Ethernet ist eine ausgereifte Kommunikationstechnologie mit vielen Vorteilen für Sensornetzwerke und einer Vielzahl anderer Einsatzbereiche. Anwendungen interagieren mit einer sogenannten Media-Access-Control-(MAC)-Unterschicht, um Pakete vom Netzwerk zu empfangen und zu versenden. Diese Arbeit stellt den Entwurf, die Implementierung und den Test einer in VHDL umgesetzten MAC-Schicht für Ethernet auf FPGAs vor. Die Kommunikation mit einem integrierten Schaltkreis, der die Bitübertragungsschicht von Ethernet umsetzt, erfolgt über das standardisierte Media-Independent Interface (MII) in den Varianten MII und GMII. Dabei werden Verbindungsgeschwindigkeiten von 10, 100 und 1000 Mb/s im Vollduplex-Modus unterstützt. Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen liegt der Schwerpunkt des Entwurfs auf Einfachheit sowohl in der externen Benutzung als auch den internen Abläufen. Benutzern kommt die unkomplizierte FIFO-Schnittstelle zugute, mit der sie gleichzeitig bei nahezu voller Gigabit-Ethernet-Geschwindigkeit senden und empfangen können. Die MAC-Schicht wurde für ein GigaBee-Mikromodul der Trenz Electronic GmbH mit einem FPGA der Spartan-6-Familie von Xilinx entworfen und ebenfalls damit geprüft.



https://doi.org/10.22032/dbt.38245
Turgaliev, Viacheslav; Kholodnyak, Dmitry; Müller, Jens; Hein, Matthias A.;
Design of small-size and low-loss LTCC filters on capacitively loaded cavities. - In: Additional conferences (Device packaging, HiTEC, HiTEN, & CICMT). - Research Triangle Park, NC : International Microelectronics Assembly and Packaging Society, IMAPS, ISSN 2380-4491, Bd. 2015 (2015), CICMT (Apr.), Seite 000172-000183

https://doi.org/10.4071/CICMT-WA23
Lorenz, Mario; Schirmer, Christopher; Damm, Robert; Kotterman, Wim A.Th.; Del Galdo, Giovanni; Heuberger, Albert; Landmann, Markus H.;
The influence of hardware imperfections onto wave-field synthesis accuracy. - In: WSA 2015 : 19th International ITG Workshop on Smart Antennas : 3-5 March 2015.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2015), insges. 8 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/7051806/
Eri´c, Miljko; Zetik, Rudolf;
Non Line Of Sight effects in UWB indoor direct one-step selflocalization using distributed antenna system: measurement based study. - In: WSA 2015 : 19th International ITG Workshop on Smart Antennas : 3-5 March 2015.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2015), insges. 7 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/7051830/
Cheng, Yao; Haardt, Martin; Baltar, Leonardo G.; Nossek, Josef A.;
Downlink per-user multi-streaming for FBMC/OQAM based multi-user MIMO with highly frequency selective channels. - In: WSA 2015 : 19th International ITG Workshop on Smart Antennas : 3-5 March 2015.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2015), insges. 6 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/7051800/
Cheng, Yao; Ramireddy, Venkatesh; Haardt, Martin;
Non-linear precoding for the downlink of FBMC/OQAM based multi-user MIMO systems. - In: WSA 2015 : 19th International ITG Workshop on Smart Antennas : 3-5 March 2015.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2015), insges. 6 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/7051803/
Häfner, Stephan; Käske, Martin; Thomä, Reiner; Trautwein, Uwe; Garcia Ariza, Alexis Paolo;
Selection of antenna array configuration for polarimetric direction finding in correlated signal environments. - In: WSA 2015 : 19th International ITG Workshop on Smart Antennas : 3-5 March 2015.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2015), insges. 8 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/7051837/
Schulz, Dominik; Thomä, Reiner S.;
Cramér-Rao lower bounds for polarimetric 2D direction of arrival estimation. - In: WSA 2015 : 19th International ITG Workshop on Smart Antennas : 3-5 March 2015.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2015), insges. 8 S.

http://ieeexplore.ieee.org/document/7051841/
Bumberger, Jan; Mollenhauer, Hannes; Remmler, Paul; Chirila, Marian Andrei; Lausch, Angela; Borg, Erik; Mollenhauer, Olaf; Hutschenreuther, Tino; Töpfer, Hannes; Dietrich, Peter;
Potenziale, Herausforderungen und Anwendungen mobiler ad-hoc Sensornetzwerke in der Umweltbeobachtung. - In: Deutsche Geophysikalische Gesellschaft, 75. Jahrestagung. - Hannover : Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik, (2015), S4-2.05, Seite 164-165

Spira, Steffen; Welker, Tilo; Müller, Jens; Hein, Matthias A.;
Compact 1-stage 4-way Wilkinson power divider at Ka-band utilising LTCC technology. - In: IMAPS Nordic annual conference 2015. - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-5108-0813-3, (2015), S. 139-143

Krug, Silvia; Seitz, Jochen;
Exploiting already deployed sensor networks for opportunistic emergency communication services. - In: 14. GI/ITG KuVS Fachgespräch Sensornetze der GI/ITG Fachgruppe Kommunikation und Verteilte Systeme : 23.-24. September 2015 in Erlangen.. - Erlangen : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Informatik, (2015), S. 57-60

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:29-opus4-66176
Husar, Peter; Laqua, Daniel; Blau, Kurt; Wolf, Mike; Haardt, Martin;
Entwicklung eines Funküberwachungssystems zur störungsfreien, sicheren und manipulationsresistenten HF-Identifikation von Personen, Geräten und Material (FUWASY) : Schlussbericht zum Verbundprojekt FUWASY : Berichtszeitraum: 01.06.2013-31.10.2015. - Ilmenau : Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Biosignalverarbeitung (BSV). - 1 Online-Ressource (26 Seiten, 7,36 MB). - Förderkennzeichen BMBF 16KIS0035 [richtig] - 16KIS0031K [falsch]. - Verbund-Nummer 01143665

https://edocs.tib.eu/files/e01fb16/870501410.pdf
Al-Ani, Aymen; Seitz, Jochen;
An approach for QoS-aware routing in mobile ad hoc networks. - In: 2015 12th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS) : Brussels, Belgium, August 25-28, 2015 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-6540-6, (2015), S. 626-630

http://dx.doi.org/10.1109/ISWCS.2015.7454423
Lavrenko, Anastasia; Thomä, Reiner S.; Bollig, Andreas;
Compressive energy detection for blind coarse wideband sensing: comparative performance study. - In: 2015 12th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS) : Brussels, Belgium, August 25-28, 2015 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, ISBN 978-1-4673-6540-6, (2015), S. 491-495