Kabellose Synchronisation von Sensorsystemen

In unserem Alltag begegnen und nutzen wir täglich drahtlose Funkübertragungstechnologien. Sei es beim Öffnen der Garagentür mittels Fernbedienung, beim Zugang zum Internet über WLAN oder bei der Nutzung von drahtlosen Bluetooth-Kopfhörern.
In einer zunehmend drahtlosen Welt stellt sich immer wieder die Frage, wie die Vorteile dieser Technologie auch in Forschung und Entwicklung weiter genutzt werden können.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung einer Empfängersynchronisation im ISM-Funkfrequenzband und die Evaluierung, inwieweit sich die Synchronität zwischen mehreren Empfängern durch Änderungen der Übertragungscharakteristik der verwendeten Transceiver optimieren lässt. Darüber hinaus wird die Realisierung einer Synchronisierung mittels analogen Hochfrequenzdetektoren betrachtet.
Um diese Entwicklung erfolgreich durchführen zu können, wird zunächst in einem Grundlagenteil ein Überblick über die ISM-Frequenzbänder, sowie über einige relevante Aspekte der digitalen Übertragungstechnik gegeben. Im Anschluss daran wird der für diese Arbeit ausgewählte ISM-Band-Transceiver vorgestellt. Anschließend wird der Synchronisationsmechanismus, sowie der grundsätzliche Entwicklungsprozess dargestellt. Daran schließt sich der Evaluierungsteil an, in dem die verschiedenen Änderungen in der Konfiguration des Transceivers, sowie deren Einfluss auf die gemessene Synchronität zwischen den Empfängern erläutert wird. In einem zweiten Teil wird zur Signalübertragung eine analoge Detektorschaltung realisiert, die mittels eines digitalen Flankenwechsels auf das Vorhandensein von hochfrequenter Signalenergie im eingestellten Empfangskanal reagiert.
Diese Arbeit zeigt, dass ein Signalübertragungssystem unter Verwendung einfacher ISM-Band-Transceiver realisiert werden kann, bei dem an mehreren Empfängersystemen beim Empfang eines Datenpakets ein Interrupt-Signal ausgelöst wird. Dieses kann dann beispielsweise genutzt werden, um einen Messvorgang an mehreren voneinander räumlich getrennten Messsystemen auszulösen. Die dabei erreichte Synchronität beträgt im Mittel 162,8 ns.