Projekt

Im Rahmen des mit dem Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) in Kooperation laufenden Projekts Adaptive Antennen wird derzeit an einem Demonstrationssystem für intelligente Antennen geforscht. Diese adaptiven Antennen sind in der Lage ihr Antennenrichtdiagramm automatisch in Richtung der besten Empfangsqualität anzupassen. Dies bedeutet, dass die Richtcharakteristik der Antenne derart geformt wird, dass die Hauptkeulen in Richtung der gewünschten Teilnehmer zeigen, diese also bestmöglichen Empfang haben, während Signale störender Sender möglichst unterdrückt werden.
Um dieses Antennenrichtdiagramm adaptiv auf Veränderungen der Umwelt hin anzupassen, sind eine Reihe von Hardware-Parametern entsprechend einzustellen. Diese Parameter müssen strengen Echtzeit-Bedingungen genügen und haben signifikanten Einfluss auf die Empfangsqualität der mobilen Sendestationen innerhalb der Reichweite der Gruppenantenne.
Einen Ansatz diese Probleme zu umgehen, bietet der Einsatz von adaptiven blinden Beamforming Verfahren, welche ohne Richtungsschätzalgorithmen auskommen. Ziel dieser Arbeit ist ein Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Parameterkonfiguration für eine Antennencharakteristik mittels heuristischen Optimierungsverfahren.

Um die Ergenisse vergleichen zu können, wurde im Jahr 2007 ein Richtungsschätzungsverfahren entwickelt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Erweitertes Kalman-Filter für die Fusion von DoA- Datenströmen bei der Lokalisierung mittels Richtungsschätzung entwickelt und implementiert. Dabei wurde ein eigenes Kalman-Filter-Konzept für die DoA-Lokalisierung entwickelt, das sich sowohl für zwei-, als auch dreidimensionale Lokalisierung bei beliebiger Anordnung der Antennen eignet. In den Software-Simulationen wurden geeignete Parametrisierungen für das DoA-Kalman-Filter ermittelt. Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen wurden bestimmte Simulationsszenarien definiert, um die erwarteten Kalman-Eigenschaften bezüglich Glättung der Schätzwerte, optimale Ausnutzung von Redundanz und Verwertung von Qualitätswerten zu untersuchen, analysieren und bewerten zu können.