Lokalisierung ultrabreitbandiger Transmitter in hochpermittiven Medien
Michael Mirbach
In dieser Arbeit wird ein neues Verfahren zur dreidimensionalen Lokalisierung von Transmittern in hochpermittiven homogenen Dielektrika unter Verwendung eines ultrabreitbandigen Sensor-Arrays vorgestellt. Die Kombination mit Oberflächenabbildungsalgorithmen ermöglicht die Transmitterlokalisierung in beliebig geformten Körpern.
Zunächst werden zwei neue Algorithmen, die aus den Radarmessdaten eines Sensor-Arrays die Oberflächenpunkte eines Zielobjekts berechnen, mathematisch beschrieben. Die Leistungsfähigkeit der Algorithmen wird anhand von Simulationen und Messungen bewertet und mit etablierten Verfahren aus der Literatur verglichen.
Unter Verwendung der Oberflächenmodelle der Abbildungsalgorithmen wird eine neue Methode zur Transmitterlokalisierung innerhalb homogener dielektrischer Körper hergeleitet. Laufzeitmessungen der Transmittersignale an mehreren Punkten des externen Sensor-Arrays erlauben die Berechnung von Wellenfronten innerhalb des Dielektrikums, die sich an der Transmitterposition schneiden. Die Funktionsweise dieser Methode wird durch Messungen mit unterschiedlich geformten hochpermittiven Dielektrika erfolgreich nachgewiesen. Ein zu diesem Zweck entworfenes miniaturisiertes UWB-Transmittermodul mit integriertem Impulsgenerator und Verstärker wird ebenfalls beschrieben.
