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Forum: HF, Funk und Felder Datenübertragung mittels Radar


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Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Hallo alle zusammen,

da ich auf der Suche nach einer Masterarbeit bin, habe ich diese 
Ausschreibung gefunden.

Titel: Masterand im Bereich Datenübertragung Radarsystem

Ihre Aufgaben:

- Sie beschäftigen sich mit dem Thema „Entwicklung einer 
Datenübertragung über ein Radarsystem“.

- Hierfür arbeiten Sie sich in die Grundlagen von Radar- Systemen und 
Datenübertragungssystemen ein.

- Sie entwickeln ein Front-End zur Datenübertragung und befassen sich 
dabei mit der Schaltplanentwicklung und der Implementierung von 
Signalverarbeitungsprozessen in einem FPGA.

- Sie messen und analysieren die Eigenschaften des Übertragungskanals.

Ich persönlich werde aber nicht ganz schlau aus der Beschreibung. Per 
Radar werden doch Objekte detektiert. Also zum Beispiel mit FMCW durch 
Frequenz und Dopplerverschiebung. Aber Datenübertragung?

Ich weiß das man Radarsignale mit Barker-Codes, Frank-Codes, Costa-Codes 
usw. codieren kann und dadurch sich ein besseres SNR ergibt. Aber ist 
das gefragt in dieser Ausschreibung?

Geht es hierbei überhaupt um Radarsysteme? Wenn ja, wie übertrage ich 
Daten per FMCW Modulation?

Besten Dank für eure Hilfe und Unterstützung.
Grüße

: Verschoben durch Moderator
Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Vicky M. schrieb:
> Ich persönlich werde aber nicht ganz schlau aus der Beschreibung

Dann ist es doch einfach: du bist nicht qualifiziert für die Aufgabe.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Der reflexartige Minusgeber, der hier großzügig negative Bewertungen 
verteilt hat, möge mich bitte mit seiner Weisheit erleuchten.

Ich kann mir darunter nämlich auch nichts vorstellen, bin jetzt aber 
neugierig.

Radar heißt ausgeschrieben "Radio Detection And Ranging", also eine 
funkgestützte Erkennung und Ortung, und nicht Radarab, also (and 
Broadcasting).

Also bitte: Zünde eine Kerze an...

Autor: A. K. (prx)
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Stichwort: Sekundärradar

Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Ich weis was Radar bedeutet. Aber soll ich die Datenübertragung als 
Übertragung des modulierten Signals zur Objektortung verstehen.

Autor: Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)
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Hi, Vicky,

> „Entwicklung einer Datenübertragung über ein Radarsystem“.

Der Radarsender kann natürlich moduliert werden. Beispielsweise mit 
Pulsphasenmodulation.

Für ein Radargerät wäre eine Modulation der Polarisation interessant, 
weil das angestrahlte Objekt diese viel besser empfängt ein Aufklärer, 
der nur eine Seitenkeule des Radars empfängt.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Vielleicht wollen die etwas ähnliches wie die Transpondertechnik in der 
Flugüberwachung entwickeln, nur mit einem breiteren Datenkanal im 
Radar-Sender?

: Bearbeitet durch User
Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Wolfgang H. schrieb:
> Hi, Vicky,
>
>> „Entwicklung einer Datenübertragung über ein Radarsystem“.
>
> Der Radarsender kann natürlich moduliert werden. Beispielsweise mit
> Pulsphasenmodulation.
>
> Für ein Radargerät wäre eine Modulation der Polarisation interessant,
> weil das angestrahlte Objekt diese viel besser empfängt ein Aufklärer,
> der nur eine Seitenkeule des Radars empfängt.
>
> Ciao
> Wolfgang Horn

Vielen Dank für dein Antwort.

Wikipedia:

Die phasenkodierte Impulsform unterscheidet sich von der 
frequenzmodulierten Impulsform darin, dass der lange Gesamtimpuls in 
kleinere Sub-Impulse gleicher Frequenz unterteilt ist. Diese Sub-Impulse 
repräsentieren immer die kleinste auflösbare Entfernung. Diese 
Sub-Impulse haben alle die gleiche Länge und innerhalb dieser 
Impulsdauer ist die Phase konstant. Zwischen den Sub-Impulsen kann ein 
Phasensprung programmiert werden. Meist wird dieser Phasensprung mit 
einem binären Code verknüpft. Bei einer Anzahl von 13 Sub-Impulsen im 
Sendeimpuls (Barker-Code wie in dem nebenstehenden Bild gezeigt) haben 
die Time-Sidelobes eine Größe von −23 dB.

Meintest du so?

Autor: Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)
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Hi, Vicky,

> Die phasenkodierte Impulsform ...

> Meintest du so?
Hier springt die Phase der Trägerfrequenz von Bit zu Bit.

Ich dachte an Radarantennen, die nicht nur einen vertikalen Dipol als 
Erreger haben, sondern einen Kreuzdipol - und die die Polarisation 
schalten können.
Die Antenne üblicher Flugzeuge ist verikal polarisiert für gute 
Rundumsicht. Hier macht die Moduation der Polarisation keinen Sinn.

Anders wäre das in der Kommunikation mit einem Satelliten, die der 
nachrichtendinstliche Gegner nicht mitlesen können soll, weil er aus 
seiner Position nur Nebenzipfel sieht - und bei denen ist die Zuordnung 
zwischen Dateninhalt und Polarisation verzerrt.
Oder die er auch nicht nachahmen können soll, weil ihm der Aufwand an 
Antennen dafür zu hoch ist.

Die Modulation der Polarisation reizt mich, weil ich darüber nur sehr 
wenig zu lesen bekam.

Aber was Deine Arbeit angeht, die soll marktfähig. Die 
Qualitätskriterien dafür gehören in die Aufgabenbeschreibung hinein - 
oder die Aufgabe, diese bei der Zielgruppe zu erkunden.
Erst dann lohnen sie Gedanken über eine zweckmäßige Konstruktion des 
Nachrichtenweges.

Ciao und viel Spass!
Wolfgang Horn

Autor: oszi40 (Gast)
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Vicky M. schrieb:
> - Hierfür arbeiten Sie sich in die Grundlagen von Radar- Systemen und
> Datenübertragungssystemen ein.

Radarsignale werden schon lange in spezieller Form gesendet um 
Simulanten möglichst auszuschließen. Düppel ...
Die allgemine Aufgabenstellung scheint mir recht umfangreich. 
OSI-Referenzmodell als Urschleim-Startpunkt?

Autor: Joggel E. (jetztnicht)
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Nun. Man kann natuerlich Nachrichtenpackete zum Orten verwenden und 
gleichzeitig kommunizieren. Um zB einen Marschflugkoerper zu tracken und 
steuern. Um ihm von Vorne Freund-/Feind Kennung zu liefern, usw.

Oder per impliziter Nachricht selektieren welche Transponder antworten. 
Um zB in einer Luftschlacht den Ueberblick zu behalten.

Oder das Ganze etwas ziviler. Kommunizierende selbstfahrende Autos 
koennen den Abstand messen und gleichzeitig mitteilen, dass sie zum 
Ueberholen ansetzen werden.

Eine spannende Arbeit. Mach mal.

Autor: nachtmix (Gast)
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Vicky M. schrieb:
> Titel: Masterand im Bereich Datenübertragung Radarsystem

Was ist ein "Masterand"?

Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Joggel E. schrieb:
> Nun. Man kann natuerlich Nachrichtenpackete zum Orten verwenden und
> gleichzeitig kommunizieren. Um zB einen Marschflugkoerper zu tracken und
> steuern. Um ihm von Vorne Freund-/Feind Kennung zu liefern, usw.
>
> Oder per impliziter Nachricht selektieren welche Transponder antworten.
> Um zB in einer Luftschlacht den Ueberblick zu behalten.
>
> Oder das Ganze etwas ziviler. Kommunizierende selbstfahrende Autos
> koennen den Abstand messen und gleichzeitig mitteilen, dass sie zum
> Ueberholen ansetzen werden.
>
> Eine spannende Arbeit. Mach mal.

Aber wie gesagt geht das beides parallel nur mittels Barker, Frank oder 
Costas Codes. Dabei ist die Datenrate ja relativ schlecht. Also eine 
Highspeed-Übertragung ist das dann auf alle Fälle nicht, oder täusche 
ich mich da?

Autor: Arno K. (Firma: advanced microsystems) (radiosonde)
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Axel S. schrieb:
> Vicky M. schrieb:
> Ich persönlich werde aber nicht ganz schlau aus der Beschreibung
>
> Dann ist es doch einfach: du bist nicht qualifiziert für die Aufgabe.

so ein Schmarn
Demnach dürfte es überhaupt keine NEUentwicklung von irgendetwas geben.

Autor: Weg mit dem Troll ! Aber subito (Gast)
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Kommunikation und Rangeing, beides zusammen .. sicher geht das. Du 
kannst irgendwas Sendbares rausblasen und detektieren, solange es durch 
die Antenne passt. zB FPGA - Serdes -> Mixer. Dann im Weg zurueck wieder 
runtermischen und mit dem Gesendeten korrelieren. Das Ganze waere 
einfach wenn in einer Distanz nur ein Reflektor waere, und sonst nichts. 
Dann waere die korrelationsfunktion ein Delta. Normalerweise, am Boden, 
kommt ein Geschmier zurueck, dann ist die korrelationsfunktion ein 
Geschmier. Ok, dann ist eine Distanz zu erkennen eh schwierig.

Zur Kommunikation. Wieviel Symbole muss der Empfaenger kennen, um die 
Nachricht zu empfangen ? Wie stark ist diese Meldung ueber dem Noise ? 
Der Empfaenger muss natuerlich die geschwindigkeitsbedingte 
Frequenzshift verarbeiten koennen.

Ich wuerd's erst mal mit einem UART probieren, darauf kann ein UART 
einrasten. Und nachher mit einem FPGA die UART Funktionalitaet, also 
Start & Stopbit, nachbilden und dann mit Serdes Geschwindigkeit 
rausblasen. Die Multiplikation im Mixer macht eine Phasenmodulation, und 
die kommt dann auch wieder raus.

Autor: Dumdi D. (dumdidum)
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Was die meinen ist 'Funk', was die haben ist eine Radarchip (sieht nach 
Automotive aus). 'Funk mit Radarchip'wollten die nicht schreiben. Das 
ist jetzt meine Interpretation. Wichtige Frage wäre in was die FPGA 
programmiert wird, und wie gut Du in Platinenentwicklung bist (wenn das 
Deine erste Platine wird, wird es hart)

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Wenn ich mir Abstandsradar bei Kfz ansehe, ist alles für eine datenkette 
vorhanden einzige Aufgabe synchronisieren der signale
also Slots für  Datenpaketübertragung und Messprotokolle synchronisieren
Daraus ergibt sich zusätzlich die Möglichkeit der aktiven Kommunikation 
zwischen den Fahrzeuge zusätzlich zur reflektionsbasierten Messung 
ließen sich aktive transponder nutzen. dies würde auch gegenseitige 
Störungen zu vermeiden ermöglichen.

beim Skoda meiner Frau sprechen die Ultraschallsensoren öfter auf fremde 
Signalpakete an das hat uns anfänglich etwas irritiert.

Ein Bremsassistent sollte davor geschützt sein. z.b. mittels kodierter 
Pulspakete.

Namaste

Autor: Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Die Nutzung des Radarsignals für Datenübertragungen wird doch schon für 
SART und RACON verwendet, allerdings nur für die Richtung vom Zielobjekt 
zum Radargerät.

https://de.wikipedia.org/wiki/Search_and_Rescue_Radar_Transponder
https://de.wikipedia.org/wiki/Radarantwortbake

Die dabei genutzten Datenraten sind natürlich (Achtung: Wortspiel!) 
meilenweit von der möglichen Bandbreite solch einer Funkverbindung 
entfernt. Aber dafür sieht man auch auf X-Band-Radargeräten, die 
überhaupt nicht für SART/RACON vorbereitet sind, die entsprechenden 
Morsesignale.

Autor: Manuel X. (vophatec)
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Wer sagt eigentlich das es um Radar im Sinne von Luft- / Seefahrzeugen 
geht?

Füttert man Google mit der Beschreibung landet man bei SEW Eurodrive.. 
Und die machen Anstriebssysteme.

Es wird wohl darauf :

Dumdi D. schrieb:
> Was die meinen ist 'Funk', was die haben ist eine Radarchip (sieht
> nach
> Automotive aus). 'Funk mit Radarchip'wollten die nicht schreiben. Das
> ist jetzt meine Interpretation.
[..]

oder darauf:

Winfried J. schrieb:
[...]
>
> beim Skoda meiner Frau sprechen die Ultraschallsensoren öfter auf fremde
> Signalpakete an das hat uns anfänglich etwas irritiert.
>
> Ein Bremsassistent sollte davor geschützt sein. z.b. mittels kodierter
> Pulspakete.
>
> Namaste

hinauslaufen ...

Autor: Vicky M. (vicky_m)
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Manuel X. schrieb:
> Wer sagt eigentlich das es um Radar im Sinne von Luft- / Seefahrzeugen
> geht?
>
> Füttert man Google mit der Beschreibung landet man bei SEW Eurodrive..
> Und die machen Anstriebssysteme.
>
> Es wird wohl darauf :
>
> Dumdi D. schrieb:
>> Was die meinen ist 'Funk', was die haben ist eine Radarchip (sieht
>> nach
>> Automotive aus). 'Funk mit Radarchip'wollten die nicht schreiben. Das
>> ist jetzt meine Interpretation.
> [..]

Falls es dieses Thema sein sollte, ist mit Funk doch ein aktiver 
Transponder gemeint der explizite auf eine Anfrage antwortet, oder? Also 
kein Primärradar welches Distanz und Geschwindigkeit schätzt? Sondern 
der Entwicklung einer Funkstrecke zur reinen Datenübertragung wie FSK, 
MSK, QPSK usw. ? Das Wort Funk und Radar verwirrt mich wie 
Datenübertragung und Radar.


> oder darauf:
>
> Winfried J. schrieb:
> [...]
>>
>> beim Skoda meiner Frau sprechen die Ultraschallsensoren öfter auf fremde
>> Signalpakete an das hat uns anfänglich etwas irritiert.
>>
>> Ein Bremsassistent sollte davor geschützt sein. z.b. mittels kodierter
>> Pulspakete.
>>
>> Namaste


Das bedeutet doch, dass ich das auszusendende Signal des Primärradars 
noch zuvor codieren muss, damit das reflektierte Echo auch eindeutig 
zugeordnet werden kann.

Das würde ja mit allen Radartypischen Modulationsarten gehen, Beim 
Pulskompressionsverfahren Barker Code XOR verknüpft mit meiner 
Binaradresse. Costa Codes mit FMCW. Anschließend wird ein Pulspaket 
ausgesandt und empfangen bis die Adresse angekommen ist. Somit wäre es 
eindeutig zu identifizieren  und
es wäre eine Messung der Geschwindigkeit und Entfernung möglich.

Sehe ich das richtig?



> hinauslaufen ...

: Bearbeitet durch User
Autor: Des-Illusionist (Gast)
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Martin S. schrieb:
> Also bitte: Zünde eine Kerze an...

Hättest de mal Grundwehrdienst bei den Fliegern gemacht, wüsstest du 
vielleicht das zur FoF-Identifizierung gewisse Datenübertragung 
eingesetzt wird. Möglicherweise wird dieses Wissen auch durch geeignete 
Videospiele transportiert, aber das bezweifle ich.
Auch Transpondercodes (Squawks) übertragen auf dem (Sekundär-)radar 
Daten, einfach mal mit dem Browser ausnahmsweise mal keine Daddel- oder 
Abwix-Seite ansurfen sondern die Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sekund%C3%A4rradar

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Vicky M. schrieb:
> Sehe ich das richtig?

Absolut!

Auch Mehrfachreflexionen oder Echos aus verschiedener Richtung  lassen 
sich so eindeutig dem Burst in der Laufzeit und der Dopplerverschiebung 
zuordnen sofern jeder Burst eindeutig markiert ist.

So muss mann nicht warten bis die Maximale Laufzeit abgelaufen ist um 
einen neuen Burst zu schicken und kann auch "Ältere" noch korrekt 
zuordnen.

Über welchen Einsatzzweck reden wir? Nur aus Interesse, ich bin 
ehemaliger (1981) Funkmessgast eines Schiffes also mit einigermaßen 
Radar vertraut.

Namaste

: Bearbeitet durch User
Autor: Des-Illusionist (Gast)
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Vicky M. schrieb:
> Anschließend wird ein Pulspaket
> ausgesandt und empfangen bis die Adresse angekommen ist.
>
> Sehe ich das richtig?

Nicht unbedingt!
Radar, das eine Art Raummultiplex darstellt (durch Verwendung von 
gerichteten "Funkkeulen") benötigt nicht zwingend eine Addressierung, 
weil der Empfänger durch die Strahlschwenkung (mechanisch oder 
elektronisch (phased array)) von der einen Station quasi selektiert 
wird. Radar kann in diesem Fall als PunktzuPunkt Verbindung verstanden 
werden, im Unterschied zu einem WLAN-Netzwerk.

Autor: Des-Illusionist (Gast)
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Winfried J. schrieb:
> Nur aus Interesse, ich bin
> ehemaliger (1981) Funkmessgast eines Schiffes also mit einigermaßen
> Radar vertraut.

Ich glaube, du musst den meisten erklären was ein Funkmess-Gast tut.
Die ungedienten Landratten denken da eher an einem unangemeldeten Besuch 
von der GEZ und nicht an einen Radarbediener auf einem fahrenden Schiff.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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Des-Illusionist schrieb:
> Vicky M. schrieb:
>> Anschließend wird ein Pulspaket
>> ausgesandt und empfangen bis die Adresse angekommen ist.
>>
>> Sehe ich das richtig?
>
> Nicht unbedingt!
> Radar, das eine Art Raummultiplex darstellt (durch Verwendung von
> gerichteten "Funkkeulen") benötigt nicht zwingend eine Addressierung,
> weil der Empfänger durch die Strahlschwenkung (mechanisch oder
> elektronisch (phased array)) von der einen Station quasi selektiert
> wird. Radar kann in diesem Fall als PunktzuPunkt Verbindung verstanden
> werden, im Unterschied zu einem WLAN-Netzwerk.

Soweit das Radar des vorheriegen Jahrtausends. Mit den entsprechenden 
Modulationsarten geht deutlich mehr.

Und wenn man moderne passiv Radarmethoden anschaut, lassen sich sogar 
Absorbtionen im Hintergrundrauschen und QRM als Ziel identifizieren.
blöd für die aktuelle stealth technology denn verzögerungsfrei wird sich 
kaum etwas EM-intransparentes EM-transparent machen lassen.

Das heisst aber auch, auch ein Stealthflugzeug wirft einen EM Schatten, 
der sich vom Hintergrund abhebt.

Namaste

: Bearbeitet durch User
Autor: Des-Illusionist (Gast)
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Winfried J. schrieb:
> Und wenn man moderne passiv Radarmethoden anschaut, lassen sich sogar
> Absorbtionen im Hintergrundrauschen und QRM als Ziel identifizieren.

Nein, auch passives Radar setzt auf reflektion, nicht absorption.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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tja, das dachte ich bis vorletzten Monat auch.


> Vereinfacht ausgedrückt kann TwInvis erkennen, wenn in der Luft plötzlich
> ein Art Loch im unsichtbaren digitalen Wellenteppich entsteht, das sich
> noch dazu bewegt. Ein Software-Programm kann dann errechnen, ob es sich
> bei dem Loch tatsächlich um ein Flugzeug handelt.

> So wie nun im Fall der beiden F-35: So habe Hensoldt die Flieger
> rund 150 Kilometer verfolgen können.

https://www.berliner-kurier.de/berlin/brandenburg/die-spione-vom-ponyhof-so-enttarnten-deutsche-spezialisten-die-us-tarnkappenbomber-33263472

Das passt nicht zur Reflexionstheorie auch wenn der Teil zur allgemeinen 
Erklärung von Passivradar das sugierriert. Hier wird ein wanderndes Loch 
im QRM/Raumwellen-Nebel verfolgt. Was bedeutet das der Matsch dort eine 
Delle hat und keinen Peak.


Vereinfacht dargestellt entsteht die Lücke dort wo die vom Boden 
stammenden und an der der Ionosphäre reflektierten und Raum- Wellen am 
Ziel nicht durchgelassen werden werden und so nicht das Passivradar 
erreichen.

Das übliche Radarsignal wird also local über die Zeit gemittelt und die 
negative Abweichung vom Mittelwert als Ziel ausgewertet.

Ob die (reflektierte QRM/ Raum-)Welle am Ziel reflektiert oder 
absorbiert wird ist egal. Dem Objekt mangelt es an EM-Transparenz um 
wirklich stealth zu sein.


Es ist jedoch in jem Fall davon auszugehen dass dieses leak nicht aus 
versehen kommuniziert wird, sondern auch die Offenlegung einen Zweck 
verfolgt und sei es der die davon Wissenden zu schützen, auch ohne alle 
Details offen zu legen.

Namaste

: Bearbeitet durch User
Autor: Axel Peiltnix (Gast)
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Axel S. schrieb:
> Vicky M. schrieb:
>> Ich persönlich werde aber nicht ganz schlau aus der Beschreibung
>
> Dann ist es doch einfach: du bist nicht qualifiziert für die Aufgabe.

Lustich. Du hast hier große Töne gespuckt, aber von Dir ist kein Beitrag 
gekommen. Ich liebe solche Madig-Macher wie Dich!

An den Rest: Danke für den tollen Input. Das sind viele Ansätze, sich 
weiterzubilden.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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"Masterand" ist lateinisches Gerundivum, wie der/die "Auszubildende"
Also der/die "zu Masternde".
Früher machte man das mit Schallplatten, aber heute werden anscheinend 
auch Studenten gepresst und vervielfältigt.

Von Barker und Costas hatte ich noch nichts gehört, aber mir sind noch 
aus der Funktechnik "Gold codes" in Erinnerung, scheint aber nicht für 
Radar zu sein
https://www.radartutorial.eu/08.transmitters/Intrapulse%20Modulation.en.html
da sind die beiden genannt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Karl B. (gustav)
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Vicky M. schrieb:
> Entwicklung einer
> Datenübertragung über ein Radarsystem“.

Hi,
Datenübertragung im hohen Frequenzbereich mir definierter Leistung,
Eindringtiefe (Erde-, Wasser- Oberflächenbeschaffenheit, 
Reflexionsfähigkeit, zielgerichteter "Beam"). Übertragung also nicht 
"Rundstrahler".

Die Datenübertragungstechniken unterscheiden sich zunächst nicht 
sonderlich von den "normalen". Da gibt es aber bei der Digitaltechnik 
die Auslegung des Guard-Layers zu bedenken. Das hängt wieder von den zu 
erwartenden "unerwünschten" Reflexionen im Radar-Frequenzbereich ab.
Dann uni-,bidirektional, simplex, duplex etc.
Erkennen was bei was nötig ist. Positionsdetektierung des Empfängers.
Optimierung der Kommunikation durch intelligente "elektronisch" 
nachjustierbare Richt-Antennensysteme.

Anfangen würde ich von hinten:
Einfache 9k6 8N1 ohne Handshakes auf die angegebene 
Programmierplattform.

Scheint ja genau das richtige Thema zu sein für kommenden 5G-Standards. 
(Die jetzt noch nicht genutzten Frequenzbereiche.)

ciao
gustav

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