Schaltungstheoretische Methoden in der Kommunikationstheorie

• Antragsteller: Professor Dr. Josef A. Nossek
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230297658

Gegenstand dieses Forschungsvorhabens ist zum einen die Erkundung der durch physikalische Gesetze bestimmten theoretischen Grenzen der Mehrtorkommunikation, zum anderen die Auffindung von Lösungen zur Optimierung solcher Systeme innerhalb der physikalisch gegebenen Grenzen. Die Mehrtortheorie stellt hierbei eine Plattform zur Verfügung, welche es erlaubt diverse Performance Maße in physikalisch konsistenter Form auszuwerten. Die zur Zeit mit dieser Methode erarbeiteten Ergebnisse basieren jedoch größtenteils auf recht idealen Annahmen – so wie etwa die Vernachlässigbarkeit von Wärmeverlusten –, lassen wichtige Aspekte außer Acht – wie zum Beispiel den Abtausch zwischen Bandbreite und den anderen Performance Maßen –, und fußen auf Modellen welche bedeutende Eigenschaften des physikalischen Systems nicht berücksichtigen – wie etwa den Einfluss von komplizierten Streuobjekten in der Nähe der Antennen. Ein Teil dieses Forschungsvorhabens zielt daher auf eine Beseitigung dieser und anderer Überidealisierung und soll zur Schaffung eines realistischen Mehrtormodells führen, dessen Eigenschaften mit Messergebnissen vernünftig übereinstimmen, und welches daher zur mathematischen Optimierung der freien Systemparameter herangezogen werden kann. Zu diesem Ende wird der Übertragungskanal, so wie er in der Abstraktionsebene der Informationstheorie auftaucht, nicht länger als a-priori gegeben angesehen. Vielmehr ist er das Ergebnis des Zusammenwirkens verschiedener Systemaspekte, wie der Antennencharakteristik, der Anordnung der Antennen im Raum, der Impedanzanpassungsnetzwerke, der rauscharmen Vorverstärker und anderer Komponenten. Durch gemeinsame Optimierung aller Freiheitsgrade können informationstheoretische Performance Maße des Kanals, wie z.B. seine Kapazität, maximiert werden. Aus den Ergebnissen solcher Optimierung erhoffen wir uns einen tieferen Einblick in die Art und Weise, wie die wirksamen physikalische Gesetze den informationstheoretischen Performance Maßen Grenzen setzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Dr.-Ing. Michel Ivrlac; Dr.-Ing. Rainer Pauli