Tilbake til søkeresultatene

NAERINGSPH-Nærings-phd

Next generation radio architecture for accurate localization

Alternativ tittel: Neste generasjons radio arkitekturer for nøyaktig posisjonering

Tildelt: kr 1,8 mill.

Prosjektnummer:

321204

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Lokalisering er prosessen med å finne plassering av en enhet, enten i et innendørs eller et utendørs miljø. Lokalisering brukes i blant annet smarte byer, industri, medisin og redningstjenester. Nylig har lokalisering blitt brukt til å advare brukere om avstand til andre brukere hjelp av Bluetooth-kommunikasjon, for å redusere spredning av SARS-CoV-2. Det er rikelig med forskningsmuligheter for å forbedre teknologien og muliggjøre nye brukstilfeller som XR (cross-reality), autonome kjøretøyer og droner. Nye frekvensbånd med høy båndbredde er en viktig faktor for å oppnå høy nøyaktighet i lokalisering. Nåværende maskinvare bruker per idag mye effekt for å oppnå høy nøyaktighet i disse høyfrekvensbåndene. Målet med forskningen er å lage IC (Integrated Circuits) for å oppnå nøyaktighet på centimeternivå når det gjelder å finne et objekt, mens det er tilstrekkelig lite strøm til å støtte batteridrevne enheter. Avstand mellom to enheter estimeres ved å måle tiden det tar for radiobølger å forplante seg fra en enhet til den andre. De viktigste utfordringene for nøyaktig lokalisering er støy og refleksjoner av radiobølger fra andre gjenstander. Prosjektet innebærer å utvikle matematiske modeller av systemene for å komme til den optimale radioarkitekturen og spesifikasjonene til blokkene. Radiokretser designes deretter for å tilfredsstille kravene til lav effekt og høy posisjonsnøyaktighet ved hjelp av IC-designverktøy. Kretsene produseres og deretter testes i et laboratorium. Prosjektet vil bidra til ny kunnskap innen design av strømeffektive kretser for høy frekvens og høy båndbredde lokalisering. Det vil også hjelpe til med å forstå utfordringer med å integrere flere antenner i radioen og å få høy nøyaktighet i lokalisering. Det vil bidra til å gjøre fremtidige radiokretser mer energieffektive, samtidig som ytelsen forbedres i forhold til dagens produkter.

Low-power, accurate, ranging and localization is a key technology in a wide set of use-cases. Some applications where accurate localization is needed are aerial drones, autonomous vehicles, and inventory management. Localization has also found application to locate near-contacts during the Covid-19 pandemic. Usage of higher frequency spectrum in mobile communication gives possibility for higher bandwidth, to support high data rates for various user applications. Higher bandwidth also provides better accuracy in localization. However, designing power-efficient radios for high bandwidth is challenging. Existing radio architectures may not be able to support the requirements. So, new architectures must be investigated to obtain centimeter level accuracy in localization. Physical multi-path effects caused by reflections and refractions in the transmission channel lead to complex phase and magnitude effects, which degrade performance in localization systems. Transmitter and receiver circuits must be researched to get a good performance while still being power-efficient. Signal processing techniques also play a key role to post process the data and estimate the correct distance. The research intends to find out efficient algorithm to reduce time needed to find the estimate.

Aktivitet:

NAERINGSPH-Nærings-phd