Einfluss der Antennen, ihrer Ausrichtung und von Reflexionen auf die Genauigkeit des InPhase-Systems

Motivation

Zur Positionsbestimmung von mehreren Sensorknoten in drahtlosen Netzwerken wurde am Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund (IBR) der TU Braunschweig im Rahmen einer Masterarbeit das System InPhase entwickelt. Es bestimmt die Entfernung von Sensorknoten untereinander mittels Auswertung der Phasenlage des Funksignals. Das Funksignal wird von einem Funk-Transceiver über eine Antenne durch die Luft übertragen. Empfangen wird es erneut über eine Antenne, bevor es an einem baugleichen Funk-Transceiver ankommt. Die Antennen sind also ein wesentlicher Bestandteil des Systems.

Aufgabenstellung

Der Signalweg bei einer Messung führt stets über zwei Antennen. Ein konstanter Messfehler, der durch die Antennen entsteht (Offset), würde folglich auf das Messergebnis der Entfernungsbestimmung doppelten Einfluss haben. Inzwischen stehen mehrere Sensorknoten mit verschiedenen Antennen und Antennentypen zur Verfügung. Daher gilt es hier zu untersuchen, wie groß dieser Offset für verschiedene Aufbauten ist und wie genau er sich verhält.

Weiterhin spielt aufgrund der Charakteristik der Antennen die Ausrichtung dieser eine Rolle. Bisher wurden die Antennen stets möglichst direkt aufeinander ausgerichtet. Gerade in einem Anwendungsfall, bei dem beispielsweise Personen den Sensorknoten am Körper tragen, kann dies jedoch nicht ständig garantiert werden. Es ist also eine Evaluation notwen- dig, wie sich verschiedene Ausrichtungen auf die Messungen auswirken.

Einen weiteren Einfluss auf das empfangene Signal haben Reflexionen, etwa an Wänden oder dem Boden, abhängig von der jeweiligen Umgebung. Es wird betrachtet, wie Messungen mit verschiedenen Antennen auf diesen Störeinfluss reagieren.

Links

• Hinweise zur Durchführung von studentischen Arbeiten am IBR