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Fortsetzung des Artikels von Teil 2
University-Award für Simulation eines Unterwassermodems
University-Award für Simulation eines Unterwassermodems
Gleichzeitig mit dem Embedded Award wird der »University Award« für herausragende Bachelor-, Master-, Studien- und Diplomarbeiten vergeben. Der Gewinner ist Joachim Blank, der an der Universität Ulm eine Masterarbeit bei Prof. Dr.-Ing. Frank Slomka machte. Das Thema: »Entwurf und Matlab-Simulation eines akustischen Modems zur Unterwasserkommunikation«. Für ein autonomes Unterwasserfahrzeug, das am Lehrstuhl für Eingebettete Systeme als Forschungs- und Lehrplattform entwickelt wird, hat Joachim Blank eine kabellose Kommunikationsplattform konzipiert und simuliert. Da elektromagnetische Wellen im Wasser stark gedämpft werden, kamen WLAN oder UMTS nicht in Frage. Deshalb wurden Schallwellen für die Datenübertragung gewählt.
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Das Übertragungssystem hat eine Reichweite von ca. einem Kilometer – ausreichend, um das U-Boot von einer »Basisstation« auf einem Schiff an der Oberfläche steuern zu können. Die Bitrate beträgt 10 bis 100 bit/s und die Übertragung soll im flachen Wasser bei Wassertiefen von 5 bis 100 m funktionieren. Bei diesen Tiefen kommt es zu vielen Reflexionen und Mehrwegausbreitungen, so dass die Übertragung hier stark gestört ist.
Joachim Blank hat in seiner Arbeit ein Übertragungssystem entworfen und den Übertragungskanal sowie Sender und Empfänger in Matlab simuliert. Sein Ergebnis: über eine Entfernung von 100 m kann eine Bitrate von bis zu 98 bit/s erreicht werden. Bei größeren Entfernungen variieren die Bitraten stark und brechen bis auf 10 bit/s ein. Professor Slomka schreibt: »Die Arbeit zeigt, dass der Ansatz des modellbasierten Entwurfs eines komplexen eingebetteten Systems insbesondere mit begrenzten finanziellen und personellen Ressourcen zum Erfolg führen kann.«
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