Untersuchung von Rauscheinflüssen auf die präzise Abstandsbestimmung von mmW FMCW-Radaren im Nahbereich

In dieser Arbeit wurde ein 94 GHz Radarmodul zur Untersuchung der Herausforderungen der präzisen Abstandssensorik im Nahbereich entwickelt. Systematische Messfehler können kalibriert werden, weshalb speziell auf die statistischen Fehler eingegangen wird, welche die Präzision begrenzen. Dazu wird der Einfluss von Rauschprozessen auf die Messperformance theoretisch beschrieben und messtechnisch über verschiedene Parametervariationen verifiziert.

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Aufgrund ihrer Eigenschaften werden Millimeterwellen für eine zunehmende Anzahl an Anwendungen interessant, hauptsächlich in der Kommunikation und Sensorik. In industriellen Anwendungen können sie zur Realisierung innovativer Messanforderungen im Rahmen der Industrie 4.0 eingesetzt werden. Beispielsweise sind Sensoren unabdingbar, die Abstände berührungslos mit höchster Genauigkeit und Präzision bestimmen zu können. Aufgrund der geringen Wellenlänge können kompakte Systeme mit hoher räumlicher Auflösung realisiert werden, welche zudem in der Lage sind, optische Sichtbehinderungen und optisch opake Materialien zu durchdringen, wodurch ein deutlicher Vorteil ggü. optischen Sensoren gegeben ist. In dieser Arbeit ist ein 94 GHz Radarmodul entwickelt worden, mit dem die Herausforderungen der präzisen Abstandssensorik im Nahbereich untersucht wurden. Systematische Messfehler, welche die Genauigkeit beeinflussen, können kalibriert werden. Daher wird speziell auf die statistischen Fehler eingegangen, welche die Präzision begrenzen. Dazu wird der Einfluss von Rauschprozessen auf die Messperformance theoretisch beschrieben und messtechnisch über verschiedene Parametervariationen verifiziert.