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Kommende Woche findet die European Microwave Week in Berlin statt. Wir sind mit sieben Vorträgen zu Papern, einem Poster und zwei Workshop-Vorträgen vertreten.

Unsere Beiträge sind in folgenden Sessions: EuMC05, EuRAD04, EuMC/EuRAD03, EuRAD12, EuRAD13, EuRAD14, EuRAD15, EuRAD12, WF2 und WF4.

Im Bereich des autonomen Fahrens sind hochgenaue Abbildungen der Umgebung mittels Radarsensoren essentiell für eine akkurate Trajektorienplanung. Timo Grebner zeigt in seinem neuen Journalartikel in den IEEE Sensors Letters, dass mit gewöhnlichen Automobil-Radarsensoren (77 GHz) nicht nur die Detektion von Hindernissen und anderen Verkehrsteilnehmern möglich ist, sondern auch die Detektion von Fahrbahnmarkierungen. Im Gegensatz zu anderen Verfahren wird mithilfe der Radarsensoren eine synthetische Apertur (SAR) aufgespannt. Aus dem resultierende SAR-Bild wird mit Verfahren aus der digitalen Bildverarbeitung die Fahrbahnmarkierung automatisiert extrahiert. Dieses Verfahren ermöglicht aufgrund des hohen Integrationsgewinnes eine Detektion der Fahrbahnmarkierungen, ohne dass der Farbe zusätzliche Partikel hinzugefügt werden müssen, wodurch der Algorithmus auch für bereits existierende Fahrbahnmarkierungen genutzt werden kann.

Paper: Detection of Optical Road Markings With Automotive Radar Sensors

In der kommenden Woche sind wir beim IEEE Antenna and Propagation Symposium in Portland.

Wir sind in der Session "WE-SP.2P: Millimeter-Wave and THz-Wave Antennas with Beam-Scanning and Multi-Beam Functions" mit einem Vortrag zur Reflectarrays vertreten.

Mit Hilfe eines semi-analytischen Modells kann das Fernfeld-Strahlungsdiagramm eines Reflectarrays vorhergesagt werden, ohne dass rechenintensive Vollwellensimulationen von großen Arrays ausgeführt werden müssen. Susanne Brandl stellt in ihrem neuen Journalartikel, der in den IEEE Transactions on Antennas and Propagation erscheinen wird, einen neuen Modellierungsansatz vor. Mit dieser Methode können Spiegelreflexionen vorhergesagt werden, die üblicherweise bei Reflectarrays, die unter schrägem Einfall angeregt werden, auftreten. Dazu wird ein Modellparameter mittels der Vollwellensimulation einer Arrayzeile angepasst, sodass große Arrays nicht aufwändig simuliert werden müssen.

Paper: Modeling Offset-Fed TE Reflectarrays for Far-Field Pattern Prediction at Upper mm-Wave Frequencies

Wir sind diese Woche auf dem International Geoscience and Remote Sensing Symposium in Pasadena vertreten.

Ein Vortrag über unsere Arbeit im Bereich UAV-basiertes GPSAR findet in der Session "FR2.R9: UAV/Mobile-Mapping SAR Systems and Applications II" statt.

Durch das elektronische Verstimmen von Varaktordioden, kann der Einfallswinkel gesteigerter Phasensensitivität von biomimetischen Arrays kontrolliert werden und die Stärke des biomimetischen Effekts wird einstellbar. In ihrem neuesten Journalartikel, der im Open Journal of Antennas and Propagation erscheint, diskutiert Ines Dorsch die Anforderungen, beschreibt den Designprozess und präsentiert mehrere Demonstratoren verstimmbarer biomimetischer Antennenarrays bei 77GHz. Derartige Gruppenantennen können ihre Charakteristik adaptiv an die Zielparameter anpassen, ermöglichen mehrstufige Winkelschätzung und verbessern die Detektierbarkeit schwacher Radarziele.

Paper: Tuning the Angular Characteristics of Biomimetic Antenna Arrays

Patrik hat am 03. Juli 2023 seine Dissertation zum Thema "Biomimetische Antennensysteme für kompakte hochauflösende Radarsensoren" verteidigt. Wir gratulieren zur bestandenen Promotionsprüfung!

Im Bereich des autonomen Fahrens sind hochgenaue Abbildungen der Umgebung mittels Radarsensoren essentiell für eine akkurate Trajektorienplanung und Hinderniserkennung. Timo Grebner stellt in seinem Journalartikel eine Möglichkeit zur probabilistischen SAR-Prozessierung vor. Diese neuartige Signalverarbeitung ermöglicht eine hochauflösende und amplitudenunabhängige Verarbeitung der Rohdaten. Die probabilistische Berechnung erlaubt zudem eine direkte Schätzung der komplexwertigen Belegungswahrscheinlichkeit jeder Grid Zelle. Dies stellt einen signifikanten Vorteil gegenüber konventionellen SAR-Prozessierungen dar, welche lediglich komplexe Zeiger verarbeiten und somit den probabilistischen Informationsgehalt nicht berücksichtigen. Die Arbeit stellt damit einen Meilenstein im Bereich des radarsensorbasierten autonomen Fahrens auf.

Paper: Probabilistic SAR Processing for High-Resolution Mapping Using Millimeter-Wave Radar Sensors

David Werbunat hat für sein Paper "An All-Digital Carrier Synthesis for Stepped OFDM Radars" den Advanced Practice Paper Award des International Microwave Symposiums erhalten. Wir gratulieren!

Wir sind mit zwei Beiträgen auf dem International Microwave Symposium vertreten, das in der kommenden Woche in San Diego stattfindet. Die Vorträge sind in den Sessions "Tu3E: Advanced High-Frequency Mixed-Signal Circuits and Systems" und "We1G: Automotive and MIMO Radar".

Das Wissen über die Einbauorientierung von Radarsensoren ist essentiell für eine akkurate Umgebungserfassung und Hinderniserkennung. Timo Grebner präsentiert in seinem neuen Journalartikel in den Transactions on Aerospace and Electronic Systems eine Methode die Einbauorientierung verteilter Radarsensoren zu schätzen. Die Besonderheit liegt hierbei darin, dass die Schätzung ausschließlich auf Basis der Radardaten erfolgt und es keine Anforderungen an die Ziele, die Sensorpositionierung oder die Trajektorie gibt.

Paper: Self-Calibration of a Network of Radar Sensors for Autonomous Robots

Im Vergleich zu bestehenden Methoden bieten drohnenbasierte Bodenradare mit synthetischer Apertur (GPSAR) signifikante Vorteile aufgrund der möglichen flexiblen Flugtrajektorien. Einige Meter über dem Boden müssen allerdings Brechungseffekte an der Oberfläche für hochauflösende Bildgebung beachtet werden. Daher wird oft von einer horizontalen Oberfläche ausgegangen. In einem neuen Artikel in Transactions Geoscience and Remote Sensing untersucht Alexander Grathwohl den Einfluss von unebenen Oberflächen auf die Detektion von vergrabenen Objekten in der Theorie und mittels Simulationen und Messungen. Es wird gezeigt, dass Oberflächen lokal als horizontal angenommen werden können, wenn die Objekte nahe der Oberfläche vergraben sind.

Paper: Detection of Objects Below Uneven Surfaces With a UAV-Based GPSAR

Auf der Radar Conference, die in der ersten Maiwoche in San Antonio stattfindet, ist das Institut mit insgesamt vier Beiträgen zu Radarzielsimulation, Gestenerkennung, Arraydesign und Interferenzvermeidung vertreten.

Der Konferenzartikel "A Flexible Measurement Setup for Far-Field Characterization of Reflectarrays above 200 GHz" von Susanne Brandl hat bei der Student Paper Competition eine Honorable Mention erhalten. Gratulation!

Eine neuartige Synthesemethode für holographische Mehrtor-Antennen wird in einem neuen Journalartikel im Journal of Antennas and Propagation von Thomas Frey vorgestellt. Dabei werden alle Subhologramme zu einer winkelabhängigen gemeinsamen holographischen Apertur zusammengeführt. Für eine sehr akkurate Implementierung des analytischen Impedanztensor-Hologramms wird ein Ansatz basierend auf den Eigenvektoren des Tensors eingeführt, der alle Tensorkomponenten berücksichtigt. Der Prototyp der holographischen Mehrtor-Antenne wird auf einem Quarzglaswafer realisiert und ist für die Integration an einem 2D-Monopuls-Radarsystem für den automobilen Frequenzbereich vorgesehen.

Paper: Angle-Dependent Synthesis Method for Holographic Multi-Feed Antennas

Die Kombination von Radaren mit synthetischer Apertur (SAR) mit bistatischen Geometrien ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Bildgebung. Für die bistatische Bildgebung kann ein Repeater-Element eingesetzt werden, um die Notwendigkeit einer hochgenauen Synchronisation zu umgehen. In einem neuen Artikel im Journal of Microwaves zeigen Alexander Grathwohl und Benedikt Meinecke eine gleichzeitige mono- und bistatische SAR Bildgebung mit einem fliegenden Drohnen-basierten Radarsystem und einem stationären Repeater-Element.

Paper: UAV-Based Bistatic SAR-Imaging Using a Stationary Repeater

Auf der European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), die Ende März in Florenz stattfindet, wird das Institut mit drei Vorträgen. Wir tragen jeweils einen Vortrag zu den folgenden Sessions bei: Wide-Scanning Antenna Array Concepts for Millimetre-Wave Application (CS53), Innovative Lens Antennas I (A10), Frequency-Selective Surfaces (E04).

Herzlichen Glückwunsch an Hasan Iqbal zur bestandenen Promotionsprüfung! Am 09. März 2023 hat Hasan zum Thema "Synthetic Aperture Radar (SAR) Imaging and Polarimetric Clutter Analysis Using Automotive Radars" promoviert.

Ein hocheffizientes Kalibrierverfahren für Radarsensoren ermöglicht die gleichzeitige Speicherung mehrerer Messpunkte durch den Einsatz aktiver Radarziele. Dies wird durch Messungen im Nahfeld des Sensors demonstriert. Die Ergebnisse werden von Matthias Linder im Open Journal of Antennas and Propagation vorgestellt, das jetzt im IEEE Early Access verfügbar ist.

Paper: A Highly Efficient Calibration of Antenna Arrays by Active Targets in the Near-Field

Wir gratulieren zur bestandenen Promotionsprüfung! Mario hat am 20. Februar 2023 zum Thema "A Terahertz Sensor Platform for the Detection of African Trypanosomes" promoviert.

Im letzten Spätsommer wurde ein Beitrag für das TV-Wissenschaftsmagazin "nano" gedreht, in dem unser Forschungsprojekt zum Thema Detektion von Landminen mit Hilfe von Radarsensoren an einer Drohne vorgestellt wird. In diesem Projekt arbeiten wir mit der Urs Endress Foundation und der Fondation suisse de déminage (FSD) zusammen. Der Videobeitrag ist jetzt auch auf dem Youtubekanal der FSD verfügbar.

Video: Detecting Mines using High-Tech Drones

Ein neues Signalmodell für beliebige Radar-Arraygeometrien und Beamformer wird in einem neuen Journalrtikel von Pirmin Schöder vorgestellt. Durch das Modell werden die Möglichkeiten der flexiblen Winkelgebung im Vergleich zu vorherigen Verfahren erweitert. Die Winkelgebung bei verschiedene Antennenkonfigurationen und Simulationsverfahren wird präsentiert. Der Artikel erscheint im Transactions on on Aerospace and Electronic Systems und ist bereits im IEEExplore Early Access verfügbar.

Paper: A Unified Model of Coherent Direction-of-Arrival Simulation for Radar Target Simulators

Die Anbindung von mechanisch flexiblen dielektrischen Wellenleitern ohne den Einsatz von Modenwandlern wird nun direkt über eine Schnittstelle in einem Glaspackage möglich. Thomas Galler vergleicht dabei in seinem neuen Journalartikel galvanisch gekoppelte und elektromagnetisch gekoppelte Ansätze über 150 GHz. Der Artikel erscheint im Transactions on Microwave Theories & Techniques und ist ab jetzt im IEEExplore Early Access verfügbar.

Paper: MMIC-to-Dielectric Waveguide Transitions for Glass Packages Above 150 GHz

Marco Veit hat für seine Masterarbeit "Untersuchung einer mehrlagigen steuerbaren Fishnet-Metamateriallinse im Millimeterwellenbereich" den VDE-Preis erhalten. Herzlichen Glückwunsch!

Neuronale Netze zur radarbasierten Gestenerkennung, die anhand von Simulationsdaten trainiert werden, können echte Messdaten zuverlässig klassifizieren. Das wird in Nicolai Kerns neuem Journalartikel anhand umfangreicher Nachsimulationen eines gemessenen Datensatzes demonstriert. Der Artikel erscheint in der AI-Spezialausgabe der Transactions on Microwave Theories & Techniques und ist ab jetzt im Early Access verfügbar.

Paper: Learning on Multistatic Simulation Data for Radar-Based Automotive Gesture Recognition

Wir gratulieren Pirmin Schöder zum EuRAD Young Engineer Prize, den er für sein Paper „A Modulation-Based Target Simulator and Its Hardware Nonidealities“ erhalten hat.

Multikopter Drohnen sind extrem flexibel. Das eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz von Bodenradaren nahe der Oberfläche, ohne dass das Gelände betretbar oder befahrbar sein muss. Es gibt daher eine Vielzahl an Anwendungen, die von diesen Systemen profitieren könnten. In einem neuen Magazine-Artikel geben Alexander Grathwohl und Michael Stelzig einen Überblick über die Anforderungen für qualitativ hochwertige Bildgebung und gehen auf die neuesten Anwendungen und Möglichkeiten für die Zukunft ein. Der entwickelte Systemprototyp hat es sogar auf das Titelblatt des IEEE Microwave Magazines geschafft.

Paper: Taking a Look Beneath the Surface: Multicopter UAV-Based Ground-Penetrating Imaging Radars

Wir gratulieren zur bestandenen Promotionsprüfung! André hat am 13. September 2022 zum Thema "Koppelbare Radarsensoren zur hochauflösenden Bildgebung bei 150 GHz" promoviert.

Auf der Konferenz Ende September wird das Institut mit sieben Vorträgen und zwei Workshopbeiträgen vertreten sein.

Ein neues MIMO-Radarsystem mit 1728 virtuellen Kanälen für hochauflösende 4D Bildgebung wird von Dominik Schwarz in seinem neuen Journalartikel vorgestellt. Das System besteht aus 12 Radar-MMICs mit neuartigem Konzept für den PCB-Lagenaufbau und erreicht Strahlbreiten von 0.78°in Azimut und 3.6° in Elevation. Der Artikel ist bereits auf IEEExplore verfügbar und wird im Journal of Microwaves erscheinen.

Paper: System Performance of a 79 GHz High-Resolution 4D Imaging MIMO Radar With 1728 Virtual Channels

Das Institut ist mit einem Beitrag zur Interferenz von Automobilradaren in komplexen Verkehrsszenarien auf der Konferenz in Danzig vertreten.

Neuronale Netzwerke können Gesten in realen Verkehrsszenarien auf Basis von multi-perspektivisch aufgenommenen Radardaten erkennen. Details zum Algorithmus können im neuen Journalartikel von Nicolai Kern nachgelesen werden, der bereits im IEEE Early Acess verfügbar ist und in den Transactions on Aerospace and Electronic Systems veröffentlicht wird.

Paper: PointNet+LSTM for Target List-based Gesture Recognition with Incoherent Radar Networks

Martin Geiger wurde für seine Dissertation mit dem Titel "Flexible Wellenleitermesssonde für MMIC-basierte Radarsysteme bis 300 GHz" mit dem Promotionspreis der Ulmer Universitätsgesellschaft ausgezeichnet. Wir gratulieren!