Echtzeitimplementierung digitaler Radarsignalverarbeitung

  • Seit einigen Jahren steigt das Interesse an neuen Modulationsarten für Radaranwendungen im Automobilbereich zunehmend. Hierzu gehört beispielweise auch OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), das derzeit u.a. für WLAN und LTE eingesetzt wird. OFDM bietet hierbei zahlreiche Vorteile, wie z.B. eine große Zahle an Parametrisierungs-möglichkeiten und die Erzeugung orthogonaler Signale für MIMO (Multiple Input Multiple Output), das zur Winkelschätzung eingesetzt wird. Einer der Hauptnachteile ist jedoch die hohe Abtastrate, die für die Digital/Analog-Wandlung nötig ist. In der Zwischenzeit gibt es auf dem Markt allerdings leistungsstarke FPGAs mit integrierten DACs und ADCs, die ein OFDM-Radar mit hoher Bandbreite und Signalverarbeitung in Echtzeit ermöglichen.

    Ziel der Arbeit stellt die echtzeitfähige Implementierung einer breitbandigen OFDM-Radar-Prozessierung auf einer vorhandenen FPGA-Plattform dar, d.h. von der A/D-Wandlung bis zum fertigen Radarbild. Ein wichtiger Teil wird hierbei die Anpassung und Optimierung der Signalverarbeitung auf die beschränkten Hardwareresourcen (z.B. Speicherplatz, Festkomma-Arithmetik, …) sowie den notwendigen Rechenaufwand darstellen. Ein weiteres Augenmerk wird auch die Synchronisation von DACs und ADCs für MIMO-Anwendungen sein.

     

    Voraussetzungen:

    • Nachrichtentechnik, Signale und Systeme
    • Kenntnisse in Matlab
    • Kenntnisse in der FPGA-Programmierung
    • Kenntnisse in Xilinx Vivado von Vorteil

     

    Masterarbeit_Echtzeitimplementierung_OFDM_Radar_Prozessierung.pdf