Das konventionelle Beamforming-Verfahren (CBF) basiert physikalisch auf einer Zerlegung des einfallenden Wellenfeldes, so dass Einfallsrichtungen und Quellorte identifiziert und klassifiziert werden können. Eine zentrale Annahme des CBF ist dessen Anwendung im akustischen Freifeld. Diese Annahme ist insbesondere in Räumen, wie z.B. einem Fahrzeuginnenraum verletzt. Um das Beamforming jedoch ebenfalls unter diesen Randbedingungen und in tiefen Frequenzbereich anwenden zu können, werden in der vorliegenden Arbeit zwei Ansätze vorgestellt, um die raumakustischen Einflüsse auf das Beamforming zu minimieren und somit das Lokalisierungsergebnis insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum zu verbessern. Ein erster Ansatz basiert auf der Vorverarbeitung mit Hilfe generalisierter Kreuzkorrelationen. Ein zweiter Ansatz nutzt ein Makromodellierungsmodell um die Polfrequenzen der Raumübertragungsfunktionen zu approximieren. Dazu wird aufbauend auf Prinzip-Untersuchungen an definierten Reflexionsflächen das Verhalten beider Ansätze in einem Modellraum aufgezeigt, analysiert und bewertet. Anschließend werden beide Ansätze unter den realen Bedingungen eines Fahrzeuginnenraums evaluiert. Ein Exkurs hinsichtlich der Kombination des Beamformings mit beliebigen Übertragungsfunktionen zur Weiterentwicklung des Beamformings über die Freifeldannahme hinaus bildet den Abschluss der Untersuchungen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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In dieser Arbeit werden ultraschallbasierte Messverfahren für die Strömungsbildgebung von Suspensionen entwickelt, charakterisiert und angewendet.
Suspensionsströmungen spielen in zahlreichen industriellen und technischen Prozessen eine wesentliche Rolle. Beispielsweise wird zur Energiebereitstellung bei neuartigen Zink-Luft-Flussbatterien eine Suspension aus mirkoskopischen Zinkpartikel durch eine elektrochemische Zelle gepumpt. Durch die Kenntnis der Suspensionsströmung kann dieser Prozess optimiert werden. Dafür ist eine Messung der Strömung erforderlich.
Aufgrund der Partikelbeladung sind Suspensionen in der Regel opak und konventionelle optische Strömungsmessverfahren können nicht angewendet werden. In dieser Arbeit wird daher zunächst das Ultraschallmessverfahren Ultrasound Imaging Velocimetry für die Messung der Suspensionsströmung qualifiziert und für die Messung in einem Modellexperiment angewendet.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Messung der Suspensionsströmung in einer aktiven Zink-Luft-Flussbatterie vorgestellt. Die besondere Herausforderung liegt dabei in der hohen erforderlichen Ortsauflösung, welche durch die Anwendung eines Super-Resolution-Verfahrens in Kombination mit nichtlinearer Ultraschallbildgebung erreicht wird.
Die vorgestellten Messverfahren können ebenfalls zur Suspensionsströmungsmessung in anderen technischen und industriellen Prozessen angewendet werden.
Aktualisiert: 2021-01-07
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Die Informations- und Kommunikationstechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen. Um so wichtiger wird die Vermittlung von Grundlagenwissen in der digitalen Informationsübertragung. Aktuelle Forschungsgebiete wie Mehrantennensysteme (MIMO-Systeme) und Mehrnutzerkommunikation basieren auf informationstheoretischen Ansätzen, aber auch auf Kenntnissen der Codierungstheorie, der Übertragungstechnik und der Schätzverfahren. Im Vordergrund dieses Lehrbuchs stehen leistungsfähige drahtlose Übertragungstechniken unter besonderer Berücksichtigung des Mobilfunks. Die meisten Prinzipien und Verfahren sind aber auch in anderen Bereichen der digitalen Übertragungstechnik und zum Teil auch in der Speichertechnik anwendbar.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Das konventionelle Beamforming-Verfahren (CBF) basiert physikalisch auf einer Zerlegung des einfallenden Wellenfeldes, so dass Einfallsrichtungen und Quellorte identifiziert und klassifiziert werden können. Eine zentrale Annahme des CBF ist dessen Anwendung im akustischen Freifeld. Diese Annahme ist insbesondere in Räumen, wie z.B. einem Fahrzeuginnenraum verletzt. Um das Beamforming jedoch ebenfalls unter diesen Randbedingungen und in tiefen Frequenzbereich anwenden zu können, werden in der vorliegenden Arbeit zwei Ansätze vorgestellt, um die raumakustischen Einflüsse auf das Beamforming zu minimieren und somit das Lokalisierungsergebnis insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum zu verbessern. Ein erster Ansatz basiert auf der Vorverarbeitung mit Hilfe generalisierter Kreuzkorrelationen. Ein zweiter Ansatz nutzt ein Makromodellierungsmodell um die Polfrequenzen der Raumübertragungsfunktionen zu approximieren. Dazu wird aufbauend auf Prinzip-Untersuchungen an definierten Reflexionsflächen das Verhalten beider Ansätze in einem Modellraum aufgezeigt, analysiert und bewertet. Anschließend werden beide Ansätze unter den realen Bedingungen eines Fahrzeuginnenraums evaluiert. Ein Exkurs hinsichtlich der Kombination des Beamformings mit beliebigen Übertragungsfunktionen zur Weiterentwicklung des Beamformings über die Freifeldannahme hinaus bildet den Abschluss der Untersuchungen.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Die Informations- und Kommunikationstechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen. Um so wichtiger wird die Vermittlung von Grundlagenwissen in der digitalen Informationsübertragung. Aktuelle Forschungsgebiete wie Mehrantennensysteme (MIMO-Systeme) und Mehrnutzerkommunikation basieren auf informationstheoretischen Ansätzen, aber auch auf Kenntnissen der Codierungstheorie, der Übertragungstechnik und der Schätzverfahren. Im Vordergrund dieses Lehrbuchs stehen leistungsfähige drahtlose Übertragungstechniken unter besonderer Berücksichtigung des Mobilfunks. Die meisten Prinzipien und Verfahren sind aber auch in anderen Bereichen der digitalen Übertragungstechnik und zum Teil auch in der Speichertechnik anwendbar.
Aktualisiert: 2023-04-04
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In dieser Arbeit werden Methoden vorgestellt, um die Abstrahlcharakteristik holografischer Antennen auf die Verwendung mit frequenzmodulierten Radarmodulen (FMCW-Prinzip) abzustimmen. Diese Kombination erlaubt durch die frequenzschwenkende Eigenschaft dieser Antennenart die gleichzeitige Distanz- und Winkelmessung zu Zielen im Raum. Der Fokus liegt auf dem Design der integrierbaren, holografischen Antennen und deren Optimierung hinsichtlich wichtiger Systemparameter.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Tagungsdokumentation zum 3. interdisziplinären Fachsymposium zum Thema Bahn-Akustik bei Schienenfahrzeugen und Schienenfahrwegen
Aktualisiert: 2020-11-02
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In dieser Arbeit werden folgende Punkte, zum Teil erstmalig, untersucht: - Entwicklung eines analytischen Modells zum schnellen Design von Rotman-Linsen - Rotman-Linsen im Zeitbereich bei transienten Eingangssignalen - Leistungsaufteilung innerhalb einer Rotman-Linse - Untersuchung der Rotman-Linse im Frequenzbereich 450 MHz bis 5 GHz - Untersuchung einer Vivaldi-Antenne im Frequenzbereich 450 MHz bis 5 GHz - Systemtheoretische Abschätzung der Funktionalität der Rotman-Linse in einem HPEM-System
Aktualisiert: 2021-02-11
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