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Tim Poguntke
Anwendung periodischer Kanalmodelle für eine radarbasierte Identifikation zeitvarianter Systeme
In der vorliegenden Arbeit wird die Funktionsweise von Radarsensoren aus einer systemtheoretischen Perspektive beleuchtet, indem der von einem Radarsensor zu charakterisierende Funkkanal als lineares zeitvariantes System aufgefasst wird. Dieser ganzheitliche Ansatz erstreckt sich von den systemtheoretischen Grundlagen bis zu der Interpretation aufgenommener Messungen aus dem Automobilbereich.
Für die Identifikation zeitvarianter Systeme wird vor diesem Hintergrund ein Verfahren entwickelt, das auf periodischen Kanalmodellen basiert und unabhängig von der Verwendung spezieller Sendesignale ist. Darauf aufbauend behandelt diese Arbeit die in der Technik häufig anzutreffende und vereinfachende Annahme eines nur langsam zeitveränderlichen Systems. Aus dieser folgt ein systematischer Fehler bei der Systemidentifikation, der sowohl analytisch als auch anhand von Simulationen untersucht wird. Darüber hinaus wird das entwickelte Verfahren mit der Signalverarbe itung konventioneller Radarsensoren verglichen und die aufgezeigten Unterschiede systemtheoretisch interpretiert.
Abschließend wird eine konkrete Anwendung für Radarsensoren im Zusammenhang des induktiven Ladens von Elektrofahrzeugen vorgestellt. Da die Grenzwerte für die magnetische Flussdichte insbesondere zwischen den Ladespulen überschritten werden, sind weitere Vorkehrungen für den Schutz von Lebewesen zu treffen. In dieser Arbeit wird ein neuartiges und radarbasiertes Sensorkonzept für die fahrzeugseitige Überwachung des Luftspalts vorgestellt. Der Fokus liegt hierbei auf einer Prüfung der prinzipiellen Machbarkeit sowie einer systemtheoretischen Einordnung der aufgenommenen Messungen.
Für die Identifikation zeitvarianter Systeme wird vor diesem Hintergrund ein Verfahren entwickelt, das auf periodischen Kanalmodellen basiert und unabhängig von der Verwendung spezieller Sendesignale ist. Darauf aufbauend behandelt diese Arbeit die in der Technik häufig anzutreffende und vereinfachende Annahme eines nur langsam zeitveränderlichen Systems. Aus dieser folgt ein systematischer Fehler bei der Systemidentifikation, der sowohl analytisch als auch anhand von Simulationen untersucht wird. Darüber hinaus wird das entwickelte Verfahren mit der Signalverarbe itung konventioneller Radarsensoren verglichen und die aufgezeigten Unterschiede systemtheoretisch interpretiert.
Abschließend wird eine konkrete Anwendung für Radarsensoren im Zusammenhang des induktiven Ladens von Elektrofahrzeugen vorgestellt. Da die Grenzwerte für die magnetische Flussdichte insbesondere zwischen den Ladespulen überschritten werden, sind weitere Vorkehrungen für den Schutz von Lebewesen zu treffen. In dieser Arbeit wird ein neuartiges und radarbasiertes Sensorkonzept für die fahrzeugseitige Überwachung des Luftspalts vorgestellt. Der Fokus liegt hierbei auf einer Prüfung der prinzipiellen Machbarkeit sowie einer systemtheoretischen Einordnung der aufgenommenen Messungen.
Schlagwörter: Zeitvariante Systeme; Radar; Signalverarbeitung
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