A1: Genauigkeit von Messsystemen für die THz-Kommunikation

• Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Thomas Kleine-Ostmann; Professor Dr. Thomas Schneider; Professor Dr.-Ing. Reiner Thomä
• 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 zweiten Phase des Projektes A1 (Genauigkeit von Messsystemen für die THz-Kommunikation) werden, auf Basis der Rückführung in Projekt T, die Untersuchungen an den zwei zentralen Messsystemen der THz-Kommunikation, Channel Sounding und Optisches Sampling, hinsichtlich neuer Technologien, Herangehensweisen und Szenarien ausgeweitet. Da sich die Referenzartefakte als zentral für die Rückführung fortgeschrittener Channel-Sounder-Architekturen und modellbasierter Parameterschätzung erwiesen haben, konzentrieren sich die weiteren Arbeiten von PI Thomä und PI Kleine-Ostmann, als Basis für A2 und Projekte in den Bereichen B und C, auf fortgeschrittene Wellenleiter- und Over-the-Air-Artefakte, um die Leistungsfähigkeit hochauflösender Parameterschätzung in Hinblick auf die spekularen Ausbreitungsparameter Verzögerung, Richtung und Doppler sowie diffuse Streuung bewerten zu können. Dies beinhaltet die Definition, Implementierung und Charakterisierung neuartiger Artefakte wie Linien, Kanten, Ecken, Hohlräume usw. Diese kanonischen Objekte repräsentieren die dominanten Bausteine der Ausbreitungsumgebung. Sie werden benötigt, um Objekterkennungsansätze zu bewerten, wenn das THz-Kommunikationssystem parallel auch für die Radarfernerkundung eingesetzt wird (z.B. für simultane Lokalisierung und Kartierung). Um mit dem zunehmenden Bedarf schrittzuhalten und um die erforderliche spektrale Effizienz bei der Signalverarbeitung und -übertragung zu beschränken, benötigen höhere Datenraten mehr Basisbandbreite. Dementsprechend untersuchen PI Schneider und PI Kleine-Ostmann als Basis für A3 die Genauigkeit von Frequenz- und Zeitbereichsverfahren für die Parallelisierung eines einfallenden Signals hoher Bandbreite in mehrere Signale niedriger Bandbreite. Basierend auf der Wellenformmetrologie vergleichen wir die verschiedenen Methoden hinsichtlich ihrer Genauigkeit und untersuchen insbesondere zusätzliche Fehler und die Reduktion der Anzahl effektiver Bits (effektive number of bit – ENOB). Insbesondere für die Frequenzbereichsmethode des Spectrum Sclicings untersuchen wir Nicht-Idealitäten integrierter Filterfunktionen und ihren Einfluss auf die Genauigkeit.

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