Präzise Lokalisierung und Breitband-Kommunikation im 60-GHz-Band - PreLocate, Teilvorhaben: HF-Chips und Basisbandverarbeitung für Lokalisierung und Kommunikation im 60- GHz-Band (PreLocate-IHP) : Schlussbericht ; Projektlaufzeit: 01.10.2011 bis 31.07.2014

Abstract

Für zahlreiche Anwendungen im Bereich mobile drahtlose Kommunikation besteht der Bedarf nach einer genauen Lokalisierung mobiler Terminals. Dabei ist oft eine zentimetergenaue Lokalisierung bei gleichzeitiger Datenübertagung mit Raten von > 1 Gb/s notwendig. Auf Grund der hohen verfügbaren Bandbreite eignen sich dafür Funksysteme im mm-Wellen Bereich und insbesondere im 60-GHz-Band hervorragend. Am IHP wurde ein HF-Chip-Satz für 60 GHz Übertragung mit Beamsteering-Funktionalität entwickelt. Des Weiteren wurde ein OFDM Basisband-Prozessor für Übertragungsraten bis zu 3,6 Gb/s entwickelt. Dieser wurde mit einem Verfahren zur Entfernungsmessung erweitert. Die Steuerung von Datenübertragung und Entfernungsmessung erfolgt über einen speziellen MAC Prozessor. Beide Funktionen laufen im zeitmultiplex quasi-gleichzeitig ab. Zum Nachweis der Funktionalität der gleichzeitigen Datenübertragung und Lokalisierung wurde ein FPGA-basierter Demonstrator entwickelt und mehrfach ausgestellt.

For many applications using mobile wireless communications, precise localization of mobile terminals is required or advantageous. Often the precision of localization has to be in the cm-range and data rates are required to exceed 1 Gb/s. Due to the large available bandwidth, mmWave radio systems operating in the 60 GHz band are particularly well suited. At IHP a RF-chip set for data transmission with beamsteering functionality was developed. Furthermore, an OFDM baseband processor for data rates up to 3.6 Gbit/s was developed. This baseband processor was extended with a function for round-trip time-of-flight (RTToF) based ranging. The control of data transmission and ranging is done by a special MAC Processor. Both functions are performed in time-multiplex quasi-simultaneously. To show and verify the simultaneous data transmission and ranging functionality, an FPGA-based demonstrator was developed. This demonstrator was successfully presented at several events.