FP/ HiWi: Optimierung der Array-Geometrie eines bildgebenden Radars zur Abbildung der menschlichen Hand
Aufgabenstellung:
In der Rheumatologie spielt die Charakterisierung und Quantifikation der Handfunktion von Patienten mit rheumatischen Erkrankungen eine entscheidende Rolle. Durch die bisher verwendeten Methoden (bspw. Fragebögen) ist es jedoch nicht möglich, Unterschiede in den Bewegungsmustern zu identifizieren und zu quantifizieren. Für die qualitative und quantitative Erfassung und Unterscheidung dieser Bewegungen bieten sich bildgebende Radarsysteme an, da Radarsysteme neben der Objektposition auch dessen radiale Geschwindigkeit messen können.
Um eine hohe räumliche Auflösung bei möglichst geringem Hardwareaufwand zu realisieren, sind hier MIMO-Systeme von Vorteil. Im Bereich der Millimeterwellen kommt es jedoch auf der Handoberfläche größtenteils zu spiegelnden Reflexionen. Daher generieren viele Teile der Hand keine Radarantwort, wenn ein bereits existierendes MIMO-Radar für die Bildgebung verwendet wird (s. linke Abbildung).
Inhalt dieser Arbeit ist die Optimierung einer MIMO-Array-Geometrie zur Abbildung der menschlichen Hand. Hierbei sollen die Auswirkungen spiegelnder Reflexionen minimiert werden. Das Optimierungskriterium ist also, dass möglichst viele Teile der Hand in verschiedenen Posen am MIMO-Frontend eine Radarantwort generieren. Basis der Evaluation und Optimierung ist ein bereits existierendes Ray-Tracing Framework, in welchem verschiedene Array-Geometrien und Handposen simuliert werden können.
Betreuer*innen: Johanna Bräunig (M.Sc.), Prof. Dr.-Ing. M. Vossiek
Schwerpunkte: Radarbildgebung, Radarsimulation
Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Python
Nice-to-have: Grundkenntnisse in Radarsignalverarbeitung
Kontakt: johanna.braeunig@fau.de