Projektbetreuung (Personen, Institut): Martin Pitterman, Jiexi Yin, Akanksha Bhutani, IHE

Projektbeschreibung: Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Systems zur berührungslosen Füllstandsmessung von Flüssigkeiten in Tanks mithilfe passiver Metasurfaces. Eine Metasurface wird an einer Innenwand des Tanks angebracht, während gegenüberliegend eine Sende- und Empfangsantenne installiert ist. Das von der Sendeantenne ausgestrahlte elektromagnetische Signal wird an der Metasurface reflektiert und von der Empfangsantenne empfangen. Die empfangene Leistung hängt vom Flüssigkeitsstand ab, da sich die effektive reflektierende Fläche der Metasurface mit dem Pegel verändert.

Voraussetzungen: Antennengrundlagen, Erfahrung mit CST Microwave Studio

Aufgaben:

• Einarbeitung in die Grundlagen und Funktionsweise von Metasurfaces
• Entwurf und elektromagnetische Simulation einer Metasurface sowie von Sende- und Empfangsantennen
• Herstellung der Komponenten (Substrate, Strukturierung, Ätzen)
• Charakterisierung der Antennen im anechoischen Messraum
• Aufbau und Test des vollständigen Messsystems zur Füllstandserkennung

 Schwerpunkte:

x    Theorie

☐    Literatur

x    Simulation

☐   Programmierung

x    Konstruktion

x    Hardware

x    Versuche

Anmerkungen:

Maximale Teilnehmerzahl (4 oder 5): 5

Projektbetreuung (Personen, Institut): Jiayi Chen, Caterina Klumpp, IHE

Projektbeschreibung: (ggf. zusätzlicher Link): Software Defined Radios (SDRs) finden durch ihren Preisvorteil und einfache Handhabung im Bereich kleiner und günstiger werdenden Satelliten generell und für den Empfang von Satelliten im Bereich des Amateurfunks Verwendung. Ziel dieses Projekts ist die Simulation einer Kommunikationsverbindung unter Verwendung von SDRTechnologie. Das SDR wird dafür zur Verfügung gestellt. Die gesamte Sende- und Empfangskette soll digital in Matlab implementiert werden. Ein Bild soll mittels eines geeigneten digitalen Modulationsverfahrens (z. B. QPSK oder 16-QAM) übertragen, empfangen, demoduliert und rekonstruiert werden. Anschließend soll die Übertragungsqualität anhand von Metriken wie Bitfehlerrate (BER), Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), Datenrate und Latenz bewertet werden. Basierend auf den Ergebnissen können Optimierungsmöglichkeiten für Modulation, Kanalnutzung und Signalverarbeitung identifiziert und ggf. prototypisch umgesetzt werden.

Aufgaben:

• Inbetriebnahme SDR
• Implementierung der digitalen TX-/RX-Kette in MATLAB
• Einbinden Bildkompression
• Evaluation der Übertragungsqualität
• Entwicklung und Umsetzung von Optimierungsansätzen

Schwerpunkte:

x    Theorie

☐    Literatur

x    Simulation

x    Programmierung

☐    Konstruktion

x    Hardware

☐    Versuche

Anmerkungen:

Maximale Teilnehmerzahl (4 oder 5): 5