IfKom Preisträger

Franziska Rasp erhält den IfKom-Förderpreis 2020 des Bezirks Ostbayern

20.12.2020

Für ihre Bachelorarbeit im Studiengang Elektro- und Informationstechnik mit dem Titel „Spectral properties of an ultra-wideband transmitter – analysis and improvement options by pulse shaping“ erhielt Franziska Rasp den IfKom-Förderpreis des Bezirks Ostbayern. Mit diesem Preis werden ausgezeichnete Leistungen von Studierenden auf dem Gebiet der Informations- und Kommunikationstechnik gewürdigt. Der Preis wurde im kleinen Kreise an der OTH Regensburg durch den Bezirksvorsitzenden Dieter Salge und den Hochschulbeauftragten der IfKom Ostbayern Wilhelm Völkl an die Preisträgerin überreicht. Frau Rasp hat ihre Bachelorarbeit, die von Prof. Dr. Thomas Stücke an der Fakultät Elektro- und Informationstechnik betreut wurde, im Rahmen eines dualen Studiums bei der Continental Automotive GmbH durchgeführt.

Das Öffnen eines Fahrzeuges ohne einen Taster zu bedienen ist mittlerweile keine Neuigkeit mehr. Im Frühjahr 2020 veröffentlichte die Continental Automotive GmbH die Information, dass Sie zur Funkschlüssellokalisation zukünftig auf Ultrawideband (UWB) setzen. Diese Technologie ermöglicht eine Erhöhung der Sicherheit von passivem Fahrzeugzugang. Wie alle Funktechnologien, muss auch das ausgesendete Spektrum von UWB-Signalen bestimmte Grenzwertmasken der Leistungsdichte einhalten. Eine Verletzung der Limitierung führt zu einer Nicht-Zulassung des Funksystems. Daher muss gewährleistet werden, dass das Leistungsdichtespektrum einer verwendeten Pulsform die Vorgaben einhält.

Die Abschlussarbeit behandelt die Auswirkungen von Impulsformung auf die Leistungsdichteparameter von UWB-Signalen. Diese werden auf die Einhaltung einer gegebenen Limitierungsmaske optimiert. Zusätzlich zu linear-phasigen Pulsen wurden auch Pulse mit minimaler Phase verwendet. Neben der Erzeugung von IEEE-konformen Pulsen wurden auch deren Eigenschaften untersucht. Softwarelösungen mit Matlab und Python wurden zur Generierung der Pulsstützstellen implementiert.

Alle Messungen wurden leitungsgebunden durchgeführt. Der Ausgangszustand wurde in Initialmessungen an einem Entwicklungsboard mit der ursprünglichen Signalform festgehalten. Überlegungen zur Pulsformänderung wurden durch eine Matlab-Simulation validiert und durch Messungen mit Signalgenerator und Spektrumanalysator verifiziert. Die finalen Messungen am Entwicklungsboard bewiesen die Umsetzbarkeit der Softwarelösung in der Anwendung. Die Messergebnisse wurden mit Hilfe von Quantifizierungsparametern und einer Fehlerbetrachtung bewertet und verglichen.

Basierend auf dem Wissen über die Manipulation von Parametern der spektralen Leistungsdichte und über die Beziehung zwischen Pulsen mit minimaler und linearer Phase kann die Diskussion über die optimale Gestaltung der Pulsform für verschiedene UWB-Projekte fortgesetzt und vertieft werden. Neben der Verifizierung von Anfangsvermutungen wurde eine Empfehlung zur optimalen Pulsform präsentiert und gezeigt welche Pulse für eine Zulassung des Systems geeignet sind.

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V. l. n. r.: Prof. Dr. rer. nat. Michael Niemetz (Dekan Fakultät Elektro- und Informationstechnik), Dipl.-Ing. Wilhelm Völkl (IfKom-Bezirk Ostbayern), B.Eng. Franziska Rasp (IfKom Preisträgerin), Dipl.-Ing. Dieter Salge (IfKom-Bezirk Ostbayern), Prof. Dr.-Ing. Armin Sehr (Koordinator IfKom Förderpreis)
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