Projektbetreuung (Personen, Institut): Jiexi Yin, Xueyun Long, IHE

Projektbeschreibung: Moderne drahtlose Systeme wie 5G und zukünftige 6G-Netze basieren stark auf Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)- und Beamforming-Techniken, um Datenraten, Abdeckung und Zuverlässigkeit der Verbindung zu verbessern.
In diesem Projekt entwerfen, simulieren und testen die Studierenden ein kleines 2×2-MIMO-Antennenarray und bewerten dessen Leistung sowohl auf Antennen- als auch auf Systemebene. Das Projekt bietet eine hervorragende Gelegenheit, Elektromagnetik, Signalverarbeitung und Kommunikationstheorie in einer praxisorientierten Aufgabe zu vereinen.

Voraussetzungen: Antennengrundlagen, Erfahrung mit CST Microwave Studio

Aufgaben:

• Entwurf und Simulation eines 2×2-Antennenarrays für ein ausgewähltes Frequenzband mit CST.
• Fertigung und Messung der Antennenleistung (Verstärkung, S-Parameter, Strahlungsdiagramm).
• Implementierung einer MIMO-Link-Simulation mit Beamforming und Benutzerverfolgung in MATLAB.
• Integration der gemessenen Antenneneigenschaften in das Systemmodell und Analyse der Ergebnisse.
• Erstellung eines Abschlussberichts und einer Präsentation mit Ergebnissen und Schlussfolgerungen.

 Schwerpunkte:

x    Theorie

☐    Literatur

x    Simulation

x   Programmierung

☐    Konstruktion

x    Hardware

x    Versuche

Anmerkungen: Empfohlen für Studierende mit Interesse an Antennentechnik, Hochfrequenztechnik und Kommunikationssystemen.

Maximale Teilnehmerzahl: 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