Frequenzselektive FM-Empfängerarchitekturen zur Steigerung der Sicherheit in der zivilen Luftfahrt (FRIIS)

Third party funded individual grant


Acronym: FRIIS

Start date : 01.01.2020

End date : 30.06.2023


Project details

Short description

Passive radar technology represents a promising addition to conventional radar systems. With increasing demands from economy and politics to completely use the limited spectrum of the frequency bands limited for telecommunications and location, the interest in this technology is increasing.

The aim of this research project is to establish the technology of location using passive radar technology in civil air traffic control in Germany and to open new areas of application.

To improve the detection performance, various options for setting up a frequency-selective analog receiver for the FM band are being developed and integrated into an existing passive radar system. For the highest possible sensitivity, filtering in different stages of the receiver is essential. However, this must be evaluated together with the frequency-converting stages in the overall system context in order not to degrade the signal quality, including through possible imperfections in the analog implementation. Furthermore, attention must also be paid to an optimal balance between circuit complexity, costs and compactness of the receiver. For this purpose, the receiver architectures are first examined in system simulations and evaluated regarding the requirements from the application. This is followed by a prototype construction of the most promising concepts with metrological verification of the individual components and evaluation of the entire system in a field test.

Scientific Abstract

Passive Radartechnologie stellt eine vielversprechende Ergänzung zu herkömmlichen Radarsystemen dar. Mit steigendem Druck aus Wirtschaft und Politik das begrenzte Spektrum, der für Telekommunikation und Ortung begrenzten Frequenzbänder vollumfänglich zu nutzen, steigt das Interesse an dieser Technologie.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es die Technologie der Ortung durch passive Radartechnik für die Nutzung in der zivilen Flugsicherung in Deutschland zu etablieren und neue Anwendungsbereiche zu erschließen.

Zur Verbesserung der Detektionsleistung werden verschiedene Möglichkeiten zum Aufbau eines frequenzselektiven Analogempfängers für das FM-Band erarbeitet und in ein bestehendes Passivradarsystem integriert. Für eine höchstmögliche Sensitivität ist dabei eine Filterung in verschiedenen Stufen des Empfängers unumgänglich. Diese muss jedoch, zusammen mit den frequenzumsetzenden Stufen, im Gesamtsystemkontext evaluiert werden, um die Signalqualität, auch durch mögliche Imperfektionen der anlogen Realisierung, nicht zu degradieren. Für eine anschließende Verwertungsmöglichkeit ist ebenso auf eine optimale Balance zwischen Schaltungsaufwand, Kosten und Kompaktheit des Empfängers zu achten. Dazu werden die zu entwerfenden Empfängerarchitekturen zuerst in Systemsimulationen untersucht und bezüglich der Anforderungen aus der Anwendung bewertet. Anschließend erfolgt ein prototypischer Aufbau der vielversprechendsten Konzepte mit messtechnischer Verifikation der Einzelkomponenten und Evaluierung des Gesamtsystems in einem Feldtest.


Involved:

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