A3: Metrologie von Abtastsystemen mit hoher Bandbreite

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Schneider
• Fachliche Zuordnung: Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403579441

In der ersten Phase von METERACOM haben wir erfolgreich die Metrologie von Abtastsystemen mit hoher Bandbreite und von integrierten Geräten für die Abtastung untersucht. Wir haben uns jedoch auf eine Basisbandbreite von etwa 40 GHz beschränkt. Die exponentiell steigenden Datenraten, insbesondere in drahtlosen Systemen, haben jedoch zur Definition von Spitzendatenraten von 1 Tbps für Systeme der nächsten Generation wie 6G und darüber hinaus geführt. Für solch hohe Datenraten werden nicht nur neue Trägerfrequenzen im THz-Bereich des Spektrums benötigt. Um die Anforderungen an die spektrale Effizienz der elektronischen Signalverarbeitung zu lockern, werden auch höhere Basisbandbreiten nötig. Daher werden wir in der zweiten Phase von METERACOM die Fehlerquellen verschiedener Methoden zur Erhöhung der verarbeitbaren Bandbreite von Abtastsystemen durch eine Parallelisierung des eingehenden Signals mit hoher Bandbreite in mehrere Teilsignale mit niedriger Bandbreite im Zeit- oder Frequenzbereich untersuchen. Diese Teilsignale können dann von einer Elektronik mit geringer Bandbreite parallel erfasst und weiterverarbeitet werden. In diesem Teilprojekt von METERACOM werden wir die Fehlerquellen dieser Parallelisierungssysteme und Möglichkeiten zu deren Abschwächung untersuchen und (in enger Zusammenarbeit mit A1 und T) eine rückführbare Messkette zur Darstellung von SI-Einheiten für die Bewertung und den gegenseitigen Vergleich dieser Systeme aufbauen. Zusätzlich werden wir in Zusammenarbeit mit B2 und C3 Experimente durchführen und Simulationsmodelle für die praktische Untersuchung eines der Parallelisierungssysteme entwickeln, die wir in der ersten Phase des Projekts erfunden haben und die eine Trennung in die Unterkanäle mit sehr geringem Fehler ermöglicht. Darüber hinaus werden wir Algorithmen für die Simulation von Sampling-Systemen mit Best-in-Class-Komponenten entwickeln, die derzeit in der Forschung für die Auswertung der Experimente in B2 und das Modell von C3 zur Verfügung stehen. Wir werden hauptsächlich auf den ersten vorläufigen Ergebnissen aufbauen, die in der ersten Phase des Projekts erzielt wurden, und durch eine Zusammenarbeit mit der Universität Rennes werden wir Zugang zu einem Lasersystem haben, das den Stand der Technik bei der spektralen Reinheit darstellt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2863: Metrologie für die THz Kommunikation