Technische Universität Ilmenau

Radartechnik/Funknavigation - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Radartechnik/Funknavigation im Studiengang Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
Modulnummer200654
Prüfungsnummer2101030
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer 2113 (Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Matthias Hein
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Grundlagenausbildung Elektrotechnik, Elektromagnetische Wellen, Grundlagen der Hochfrequenztechnik, Signale und Systeme

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

Dozent (Teil "Radartechnik"): Dr.-Ing. Ralf Stephan

Die Studierenden kennen die grundlegenden Radarverfahren und deren typische Einsatzszenarien. Sie analysieren die physikalischen Vorgänge der Signalausbreitung und Signalverarbeitung. Die Studierenden analysieren das technische Prinzip und die Grenzen der radiometrischen Messung bei Mikrowellenfrequenzen. Sie können die technischen Probleme bei der Nutzung von Rausch­signalen analysieren und Radiometer­ausführungen vergleichen. Für ein als Realisierungsbeispiel betrachtetes System können sie die Grenzen der erreichbaren Auflösung über mathematische Abschätzungen ableiten und quantitativ ermitteln. Sie kennen die meistverwendeten Varianten zur Auflösungsverbesserung über Signalverarbeitung und analysieren deren theoretische Ansätze.

Nach den praktischen Übungen können die Studierenden Messungen an ausgewählten Komponenten von Radarsensoren und -systemen durchführen, um ihre Funktionsweise anschaulich kennenzulernen und praktisch zu überprüfen. Zusätzlich sind die in der Lage Messungen mit Dopplerradarmodulen und einem W-Band-Radar auszuführen und zu analysieren.

Dozent (Teil "Funknavigation"): Prof. Dr. Giovanni Del Galdo

Die Studierenden kennen aktuelle Systemkonzepte der Funknavigation. Sowohl für terrestrische als auch satellitengestützte Realisierungen werden das Arbeitsprinzip, die Lösungsansätze der Lokalisierungsalgorithmen und die verwendeten Signale und Codierungen vorgestellt. Aus den systemspezifischen Parametern können Ortsauflösung und Geschwindigkeit der Positionsfindung abgeleitet werden. Sie kennen unterschiedliche Dienste der GNSS-Systeme ebenso wie Ansätze zur Genauigkeitsverbesserung. Besondere Beachtung findet das europäische Galileo-System. Für den praktischen Einsatz können sie Beispiele unter Berücksichtigung von Verfügbarkeit und Störanfälligkeit diskutieren.

Fachkompetenzen: Die Studierenden besitzen  ingenieurwissenschaftliches Grundlagenwissen und können praktische Messungen mit Mikrowellensignalen durchführen

Methodenkompetenz: Die Studierenden können sich technische Zusammenhänge und Grenzen der Signalauswertung erschließen. Sie erkennen die Bedeutung und Handhabung von Forschungsdatenmanagement.

Systemkompetenz: Die Studierenden sind zu aktiver Kommunikation und Teamarbeit befähigt und besitzen Problemlösungskompetenz bei komplexen Messungen.
Inhalt

Fachanteil "Radartechnik"

1. Radiometrie als passives Verfahren, Wellenausbreitung durch Grenzflächen
2. Empfängersysteme, Antenne als Primärsensor, Radiometerkonzeptionen
3. Anwendungsgebiete, Messdatenerfassung und Interpretation
4. Radartechnik als aktives Verfahren
5. Abstands-, Geschwindigkeitsmessung
6. Grundkonzepte von Radargeräten, Doppler-Radar, Pulsradar, FMCW-Radar, UWB-Radar
7. Radargleichung, Rückstreuquerschnitt, Empfängerempfindlichkeit, Signaldynamik
8. Festzielunterdrückung, Radarsignalverarbeitung
9. Signalangepasste Filterung, Chirp-Techniken Pulskompression, Ambiguity-Funktion
10. Synthetic Aperture Radar, Seitensichtradar
11. Thermisches Rauschen als Radartestsignal: Rauschradar
12. Technische Realisierung von Radargeräten
13. Praktische Übung zum Kennenlernen der Funktion ausgewählter Komponenten und Systeme

Fachanteil "Funknavigation"

A Terrestrische Funknavigation
B Funktechnische Ansätze zur Positionsfindung

C Historische Entwicklung der GNSS-Systeme

D Typische Codierung / Signalform im GPS-System

E Verfügbare satellitengestützte Navigationssysteme

F Grenzen der Genauigkeit

H Überblick über weitere Dienste

I Ansätze zur Genauigkeitsverbesserung

Medienformen

Tafelbild, Illustrationen auf Folien für Tageslichtschreiber oder Datenprojektor, Exponate zur Demonstration ausgewählter Mikrowellenkomponenten, Arbeitsblätter zur Vorlesung (ausgedruckt), praktische Arbeit an Mikrowellenkomponenten

Literatur

M. Kummer: "Grundlagen der Mikrowellentechnik"
Raemer: "Radar systems principles"
Edde: "Radar: Principles, technology, applications

K.-D. Kammeyer, K. Kroschel, "Digitale Signalverarbeitung, Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-Übungen," Teubner-Verlag 2006

D. Kaplan, "Understanding GPS, Principles and Applications ," Artech House Publishers, 1996

P. Mitra, P. Enge, Global Positioning System, Signals, Measurement, and Performance," Ganga-Jamuna Press, 2001

B. Hofmann-Wellenhof u.a. "Navigation, Principles of Positioning and Guidance," Springer, 2003
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