Themenübersicht Projekt- und Abschlußarbeiten in den Bachelor

Themenübersicht
Projekt- und Abschlußarbeiten in den
Bachelor- und Master-Studiengängen
SS 2013
Prof. Dr.-Ing. Ulf Niemeyer
Im Sommersemester 2013 sind mehrere Arbeiten unter anderem zu den unten aufgeführten Themen zu vergeben.
Die konkrete Ausgestaltung der Aufgabenstellung nach
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Umfang (unterschiedliche Arten der Projekt- und Abschlussarbeiten, je
nach Studiengang und Prüfungsordnung)
Anspruch (Projekt- vs. Abschlussarbeiten, Bachelor vs. Master)
Schwerpunktsetzung (Literaturarbeit, Software-/Hardwareentwicklung,
Theoriebetrachtung, Simulationen, etc.)
wird gemeinsam mit Ihnen individuell festgelegt.
Sollten Sie eigene Themenvorschläge oder Wünsche zu den angebotenen
Themen und darüber hinaus haben, erwarte ich gerne Ihre Anregungen
• GSM / UMTS:
- GSM Basistation & Kernnetz
Ziel der Arbeit ist es, eine Netzinfrastruktur aufzubauen, die den
Betrieb üblicher GSM-Geräte in einem eigenen Mobilfunknetz erlaubt. Das Zusammenspiel der Netzelemente und die Protokollabläufe sollen untersucht und dargestellt werden.
- GSM Protokollanalyse
Ziel der Arbeit ist es, das Zusammenspiel einiger spezieller MessHandys mit dem Basisstationsemulator CMU von Rohde&Schwarz
herzustellen und so ein System für die Analyse von GSM-Protokollabläufen zu schaffen.
- Signalverarbeitung von UMTS Basistation und Endgerät
Ziel der Arbeit ist es, mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Hardware, Teile der physikalischen Schicht eines UMTS Systems so
weit zu untersuchen und nachzustellen, dass
- eine Synchronisation auf UMTS-Basisstationen und die Auswertung von Stationsparametern und
- das Nachstellen einer eigenen Basisstation und die Synchronisation eines üblichen Endgerätes darauf
möglich wird .
• Digitale Signalverarbeitung:
- Aufbau eines DRM-Digitalempfängers
Ziel der Arbeit ist es, die für den Empfang von DRM-Aussendungen notwendige Signalverarbeitung aufzuarbeiten und zu ergänzen. Zu diesem Zweck steht bereits eine Verarbeitungskette unter
MatLab/Simulink o.ä. zur Verfügung.
Die Implemetierung von Systemkomponenten auf programmierbarer Hardware und/oder µP ist wünschenswert.
- Software Defined Radio Signalverarbeitung
mit Matlab/Simulink und anderen Tools
Ziel der Arbeit ist es, die für den Empfang von Funkübertragungen
notwendige Signalverarbeitung aufzuarbeiten und bspw. in
Matlab/Simulink so zu implementieren, daß ein Echtzeitbetrieb
möglich ist und auf diese Weise ein Software Defined Radio (SDR)
geschaffen wird. Für diesem Zweck stehen fertige Frontends für
den hochfrequenzseitigen Empfang zur Verfügung.
- Nutzung eines Graphikchips zur Signalverarbeitung
Ziel der Arbeit ist es, die Verarbeitungkapazität von auf modernen
3D-Graphikkarten verbauten Prozessoren für die Lösung anderer
Aufgaben – beispielsweise aus dem Bereich der digitalen Signalverarbeitung – nutzbar zu machen.
- Demonstrator im Audiobereich
Ziel der Arbeit ist es, im Mobilfunk genutzte Übertragungstechnik
und Signalverarbeitung – Modulations- und Vielfachzugriffsverfahren, Mehrantennensysteme (MIMO), etc. – anhand eines im Audiobereich arbeitenden Demonstrators erfahrbar zu machen.
Außerdem ist die Erprobung von Ortungsverfahren auf Basis dieses Demonstrators geplant.
• Bluetooth, ZigBee, Sensornetzwerke:
- Energy Harvesting
Ziel der Arbeit ist es, drahtlos kommunizierende Sensorknoten mit
aus der Sensorumwelt gewonnener Energie zu betreiben. Auf Basis bereits vorhandener Hard- und Software sollen die Möglichkeiten und Grenzen der Energiegewinnung untersucht werden. Außerdem soll untersucht werden, inwiefern die Berücksichtigung der
Energieversorgung bei der Architektur- und Protokollgestaltung berücksichtigt werden sollte.
- Aufbau eines mikrocontrollerbasierten Bluetooth / ZigBee Sensorknotens
Ziel der Arbeit ist es, ein batteriebetriebenes oder auch per Energy
Harvesting betriebenes mikrocontrollerbasiertes Bluetooth- oder
ZigBee-Device aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Das Gerät
soll dazu dienen, bspw. Meßwerte eigenständig aufzunehmen und
an gleichartige Geräte weiterzuleiten.
- Aufbau eines Multihop- / AdHoc ZigBee Netzes
Ziel der Arbeit ist es, durch den Aufbau eines Netzes mehrerer ZigBee-Devices Erfahrungen mit dem ZigBee-Standard und insbesondere den Details der Protokollabläufe und Sicherheits- und Applikationsstrukturen zu sammeln.
- Drahtlose Feldbussysteme
Ziel der Arbeit ist es, den Bereich der Feldbusse aufzuarbeiten und
zu untersuchen. Auf Bluetooth- oder ZigBee-Basis soll erprobt werden, inwieweit die Kommunikation drahtlos geschehen kann
- Aufbau eines WLAN / Bluetooth / ZigBee - Gateways
Ziel der Arbeit ist es, einen Gateway-Netzknoten aufzubauen, der
die Übermittlungen von Nachrichten bspw. einer Smart-Meetering
Application von einem Netz in ein anderes gestattet.
- Internetanbindung drahtloser Sensorknoten und -netze
Ziel der Arbeit ist die Untersuchung der Möglichkeiten, drahtlose
Sensorknoten und -netze an das Internet anzubinden. Denkbare
Wege sind die Schaffung von Gateways zwischen den Protokollwelten oder die Nutzung IP-basierter Protokolle für die drahtlosen
Netzelemente.
- Lokalisierung und Tracking
Ziel der Arbeit ist es, Aufenthaltsort und Bewegungen eines Zieles
mit Hilfe eines Sensornetzwerkes zu bestimmen.
• Feldprogrammierbare Bausteine (FPGA)
- Aufbau einer Entwicklungsumgebung
Ziel der Arbeit ist es, basierend auf einem FPGA das Zusammenspiel von programmierbarer Logik und chip-internen Mikroprozessoren zu untersuchen und dabei die entsprechenden Entwicklungsumgebungen aufzubauen und zu erproben.
- Implementierung von Signalverarbeitungskomponenten
Ziel der Arbeit ist es, aufbauend auf bereits geleisteten Vorarbeiten
Signalverarbeitungskomponenten – bspw. Filter- und Entzerrerstrukturen, Synchronisierer, etc. – auf einem FPGA zu realisieren.
- Implementierung eines Linux Betriebssystems
Ziel der Arbeit ist es, auf dem Prozessorkern eines FPGA ein Realzeitbetriebssystem zu implementieren – vorzugsweise eine LinuxVersion. Anschließend soll das Zusammenspiel zwischen betriebssystemunterstützter Software und hardwareimplementierten Komponenten untersucht werden.
• Kommunikationsnetze
- Simulationen von Kommunikationsnetzwerken mit OMNET++
Ziel der Arbeiten ist es, mit dem Tool OMNET++ Aufbau und Verhalten von digitalen Kommunikationsnetzen – auch von Funknetzen – zu simulieren und zu untersuchen.
- Datenbankverwaltung und Visualisierung von Ergebnissen aus OMNET++
Ziel der Arbeiten ist es, Simulationsergebnisse aus OMNET++ heraus in einer Datenbank abzulegen und anschließend mit anderen
Tools – Matlab, R, etc. – die Auswertung und Visualisierung vorzunehmen..
- Aufbau und Untersuchung von Kommunikationsnetzen
Ziel der Arbeiten ist es, mit Hilfe von Virtualisierungstechniken größere TCP-/IP-Rechnernetze und darauf basierende Protokolle und
Applikationen aufzubauen und zu untersuchen.
- Optimierung in Planung und Betrieb von Kommunikationsnetzen
Ziel der Arbeiten ist es, die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten
von Optimierungsverfahren bei Planung und Betrieb von Kommunikationsnetzen zu untersuchen. Einige Anwendungsbeispiele sind
die Planung von Leitungs- bzw. Verbindungskapazitäten, die Kanalvergabe in zellularen Mobilfunksystemen, das Routing von Daten innerhalb von Netzen, etc.
• µController
- LabVIEW-Anbindung von µController-Plattformen
Ziel ggf. mehrerer Arbeiten ist, die Anbindung von Meß- und
Steuerungsaufgaben wahrnehmenden µControllern an MatLab/Simulink und LabVIEW zu realisieren. Der µC soll wahlweise in
seiner Tätigkeit entweder lediglich überwacht oder die
Prozesskontrolle vollständig auf den PC übertragen werden können.
- Vernetzung von µControllern & Betriebssysteme für µController
Ziel ggf. mehrerer Arbeiten ist die die Vernetzung von µControllern
untereinander und mit PC bzw. Internet, vorzugsweise mittels
TCP/IP. Die Vernetzung kann drahtgebunden oder auch drahtlos
erfolgen. Der Einsatz enstprechender µC-Betriebssysteme und
-Protokollstapel soll untersucht werden.
• Matlab / Simulink
- Simulation der Signalverarbeitung in der Kommunikationstechnik
Ziel der Arbeit ist es, unter der Tool-Umgebung SytemView existierende Beispiele für Signalverarbeitungsalgorithmen (Filter, Entzerrer, etc.) nach Matlab/Simulink zu übertragen.
- Entwurf und Generierung von Systemen zur Digitalen Signalverarbeitung
Ziel der Arbeit ist es, ausgehend von Matlab/Simulink Systeme
oder Systemteile für die digitale Verarbeitung von Signalen weitgehend automatisiert zu erzeugen und auf programmierbare Hardware- und Prozessorstrukturen abzubilden
- Anbindung von 3D-Graphikkarten
Ziel der Arbeit ist es, Berechnungen und Algorithmen aus Matlab/
Simulink heraus auf die Graphikkarte auszulagern und so möglichst
komfortabel von deren vielfacher Leistungsfähigkeit zu profitieren,
bspw. in der Signalverarbeitung oder bei Simulationen.
• Bildverarbeitung
- Zielortung und -verfolgung
Ziel der Arbeit ist es, die Daten einer oder mehrerer Kameras
so zu verarbeiten, daß die Lokalisation und Verfolgung eines Ziels
und ggf. seine automatische Steuerung möglich wird.
Bewerbung & Rückfragen:
Prof. Dr.-Ing. Ulf Niemeyer
Raum A303
email: [email protected]
Tel. 0231 / 9112-691

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