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Mit Abstand betrachtet

Optimierte MIMO-Technologie zur Fernerkundung.

Radaranwendungen zur Fernerkundung finden sich in vielen Anwendungsfeldern wieder: So im Bereich Umwelt und Verkehr oder, wenn es darum geht, Gletscher oder instabile Berghänge zu beobachten. Auch im Gebäudemanagement werden Radarsysteme genutzt, um eine Aussage über die Stabilität von Gebäuden zu treffen. In der Industrie und Landwirtschaft werden sie zur automatisierten Detektion von kleinen Abweichungen eingesetzt und sind damit hilfreich bei der Entwicklung neuer Qualitätssicherungssysteme.Um bei Radarmessungen eine besonders hohe räumliche Auflösung zu erzielen, können sogenannte MIMO-Radarsysteme (Multiple Input Multiple Output) beziehungsweise Sensornetzwerke eingesetzt werden. In solchen Systemen stehen mehrere räumlich verteilte Sendeantennen zur Verfügung, wobei von jeder Sendeantenne ein beliebiges Sendesignal abgestrahlt werden kann und wiederum jedes Sendesignal von jeder Empfangsantenne empfangen wird. Durch die so geschaffene Vielzahl an Signalpfaden wird das betrachtete Szenario umfassend vermessen. Damit die einzelnen Ausbreitungspfade an den Empfängern rekonstruiert werden können, müssen die verschiedenen Sendesignale eindeutig trennbar sein. Typischerweise wird die Signaltrennung durch eine Bündelung hinsichtlich der zeitlichen Übertragung oder durch eine bestimmte Form der Codierung (Zeitmultiplex und Codemultiplex) erreicht.Am Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik (IHE) trennt und bündelt man die Signale in neuer Weise, um die Dynamik und die Auflösung von MIMO-Radarsystemen zu verbessern. Hierzu werden die verschiedenen Subträger eines Mehrträgersignals nach einem bestimmten Schema den  verschiedenen Sendeantennen zugeteilt. Die so geschaffenen Signale werden im Spektralbereich verschränkt, ohne dass dadurch die Systembandbreite der einzelnen Sender reduziert wird (spectrally interleaved multicarrier).Das neue Verfahren erreicht eine vollständige Trennbarkeit der Signale bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der kompletten Signalbandbreite und ist dadurch den klassischen Zeit- und Codemultiplexverfahren in entscheidenden Faktoren überlegen. Anders als bei Zeitmultiplex können bei den neuen MIMO-Radaren mehrere Sender simultan aktiv sein und somit sich bewegende beziehungsweise verändernde Objekte vermessen werden. Im Vergleich zu Codemultiplex wird durch das neue Verfahren eine wesentlich höhere Dynamik erzielt.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr.-Ing. Philipp Scherer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager Mobilität, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-28460

E-Mail: philipp.scherer@kit.edu

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