Projekte

Ich bearbeitete viele unterschiedliche und spannende Projekte für namhafte Technologie-Unternehmen, wie GFZ, ESA, Rohde&Schwarz, DLR, Osram, Telefunken, Lenzing und weitere. Sehen Sie hierzu meine Projekthistorie (PDF).

Dabei entwickelte ich mit FPGAs von Xilinx, Lattice, Altera und Intel. Bei Xilinx zuletzt mit einem Zynq UltraScale Plus MPSoC. Auch ein Blutdurchflussmessgerät und ein drahtloses MICS-Datenübertragungseinheit für ein implantierbares Herzunterstützungssystem waren dabei. Mit der Entwicklung, dem Test und dem Einsatz von Embedded SW und FPGA habe ich umfangreiche Erfahrungen und detaillierte Kenntnisse. Hier finden Sie stichwortartig einen Teil meiner Projekte in diesem Umfeld:

Xilinx UltraScale Plus FPGA

Steuer- und Prozessierungssystem für ein neuartiges software-defined Radarsystem zur Objekt und Kollisionserkennung für Flugzeuge.

Vivado Programming Logic (PL) und SDK Programming System (PS)
Entwicklung der BringUp-Tests Dokumentation und Zuordung zu den Requirements
Inbetriebnahme der Hardware, Anpassung der C-Programme und der programmierbaren Logik damit die Requirements erfüllt werden.

Kommando- und Daten-Schnittstelle zwischen SBC mit Linux und ARM A7 mit einem Intel Cyclone V FPGA und NIOS Softcore

Messanlage zur Detektion und Ortung von Überschlägen in High-Power-HF-Leitungen: Schnittstelle vom SBC zum Intel Cyclone IV FPGA zur Steuerung und Datenübertragung von zum Software Defined Radio auf dem FPGA / NIOS IP-Core-Processor / Schnittstelle vom FPGA zum von Matlab/Simulink erzeugten VHDL-Code.

Steuerung der Datenprozessierung im FPGA
Interface zwischen dem aus Simulink erzeugten VHDL-Code und dem NIOS-Softcore
Interface vom C-Programm auf NIOS zu Python auf SBC mit Embedded-Linux-Betriebssystem
Speichertestprogramme in C für Datensicherheit und Performance

Xilinx Virtex 7 und Zynq FPGA

Implementierung von MicroBlaze-Prozessorkern, ADC, DAC, Highspeed 16.3 GBs GTH SerDes, Pufferung und MAC-PHY / Netsocket-Schnittstellenprogrammierung für Datentransfer. / Vivado, Embedded Linux, Löttechnik. Programmiersprachen: VHDL, C, Python.

FPGA-System für Software Defined Radio

Systemdesign, Aufbau eines Breadboard Rx-Systems, Test- und Messtechnik. Programmiersprachen: VHDL, C, Matlab.

Xilinx Artix-7 FPGA, LTC2107 Analog Devices AD / Highspeed GTP 6.6 GBs SerDes
Anbindung der Peripherie an den Microblaze IP-Prozessor mit VHDL
Implementierung der Ethernet- und Netsocket-Schnittstellen
Performancetests und -Messungen

Analoges Schaltungsdesign, Test- und Messtechnik

HF-Design, Test und -Messungen im VHF/UHF-Bereich bis circa 500 MHz. Programmiersprachen: Matlab

HF-Messungen mit Agilent Vektor-Signal-Analysator bis 6 GHz.
Konzept für eine digitale Prozessierung eines Unterabtastsystems zur hochpräzisen Impedanzmessung im VHF-Bereich.
Lattice ECP3 FPGA, LVDS-Datenübertragung / Lattice Diamond
Implementierung der gesamten Signal- und Prozessierungskette in MatLab und Teile in Simulink.
Schaltungsdesign und das Layout des Messsystems unter Berücksichtigung des Zieltemperaturbereichs von 125°C. TI Prozessor mit DSP- und ARM-Core.

Medizintechnik

Drahtlose Datenübertragung für implantierte Unterstützungsfunktionen und Signalprozessierung von Ultraschall-Durchflussmessungen. Programmiersprachen: VHDL, C, Matlab.

Überarbeitung der VHDL-Signalprozessierung für eine Ultraschall-Durchflussmessung bei Blutgefäßen für ein Lattice ECP-FPGA und ipsLEVER.
Konzeption eines drahtlosen Datenkanals im MICS-Band (Medical Implant Communication Service) bei 402,5 MHz zur Steuerung und Überwachung von im Menschen implantierten Hilfsfunktionen.
Realisierung der Schaltung, des Hochfrequenz-Layouts und der Platine für den MICS-Band-Transceiver mit dem Design Tool Altium Designer.
Entwicklung einer Spiralhelix-Antenne für das 402,5 MHz Band.
Design des HF-Impedanz-Anpassnetzwerks für die Antenne.
Anpassung der Antenne an die Umgebung im organischen Material. Vermessung der Antenne.

EMV-Probleme

Unterstützung des Entwicklungsteams mit Schaltungs-, Messtechnik- und Datenerfassungs-Komponenten zur Lösung der Probleme bei einem Vorserienmuster eines neuartigen LED-Beleuchtungssystems mit Radar-Messtechnik. Programmiersprache: Matlab.

Entwurf der Schaltung und des Layouts mit Altium Designer zur Auskopplung der Radarsignale, damit diese zur Lösung der Probleme untersucht werden konnten.
Auswertung der Daten mit Matlab.

Modellbasierte Entwicklung

Entwicklung und Codierung der Signalverarbeitungsalgorithmen zur differenziellen Messung der Amplitude und Phase eines Ultra-Wide-Band-Messsystem (UWB) von 1 bis 6 GHz. Programmiersprache: Matlab.

Sensitivitätsanalyse durch Variation der Bauteile- und Prozessierungsparameter.
Schaltungsentwurf und Realisierung der High-Speed Signalerfassungskomponenten.
Genaue Abschätzung der Herstellungskosten.

Layoutdesign

HF-Design für Stipline-Layouts mit verschiedenen Impedanzen auf FR4 zur Übertragung von High-Speed-Signalen.

Altium Designer und DxDesigner, ICD Stackup Planner.
Layout-Design mit 24-Lagen und Prozessor, DDR3-RAM und mehreren FPGAs.

HF-Design, Simulation und Messtechnik

Test und -Messungen für ein Ultra-Wide-Band-Messsystem (UWB) bis circa 10 GHz. Programmiersprache: Matlab.

Funktionale Simulation von verschiedenen Signal- und Messkonzepten mit MatLab/Simulink.
Testboard zur Erfassung der Signale.

Sicherheitstechnik

Entwicklung und Bau der Hardware einer Prototypenserie von 12 Geräten eines neuartigen Sicherheitszugangssystems.

Entwurf der Schaltung und des Layouts mit Altium Designer für die zusätzlich notwendigen Sensoren und Interface-Elektroniken.
Herstellung und Test der Prototypenserie
Konfiguration des Linux-Betriebssystems