Institut für Nachrichtentechnik (IfN) Technische Universität Braunschweig. Anschrift: Pockelsstr Braunschweig

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2 Institut für Nachrichtentechnik (IfN) Technische Universität Braunschweig Anschrift: Pockelsstr Braunschweig Institutsgebäude: Haus der Nachrichtentechnik Schleinitzstr Braunschweig Telefon: (0531) Telefax: (0531) Internet: Redaktion: P. Beyer A. Gudat V. Märgner Fotos: Peter Pohl (Seite 86) Susanne Hübner (Seite 87) Alle übrigen: privat

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4 Inhalt Seite Personelle Besetzung des Instituts 5 Aus der Lehre 7 Exkursionen 10 Besondere Ereignisse 13 Kontakte zu Firmen und öffentlichen Institutionen 15 Kontakte zu Forschungseinrichtungen 19 Vorträge und Veröffentlichungen 23 Kolloquium Nachrichtentechnik 39 Master- und Bachelorarbeiten 40 Dissertationen 42 Aus der Forschung 43 Abteilung für Elektronische Medien 43 Abteilung Signalverarbeitung 55 Abteilung Mobilfunksysteme 70 Personelle Veränderungen 84 Jubiläen und persönliche Ereignisse 85 IHK-Technologietransferpreis 2014 für Dipl.-Ing. Patrick Bauer, Marc-André Jung, M.Sc., Prof. Tim Fingscheidt 86 Rudolf-Urtel-Preis 2013 an Dr.-Ing. Jörg Robert 88 FKTG-Absolventenpreis (Univ.) 2012 für Stefan Ilsen, M.Sc. 91 Frauen-MINT-Award für Sarah Nilling 92 Antrittsvorlesung von Dr.-Ing. habil. Thomas Kleine-Ostmann 93 Das IfN auf der NAB Show 2014 (Las Vegas) und der IBC 2014 (Amsterdam) 94 SEMAFOUR/ITG-Workshop Future Networks 97 DAAD-Projekt mit Tunesien 98 HADARA-Projekt kurz vor dem Abschluss 100 IfN-Exponat auf der ITG Fachtagung Sprachkommunikation Ehemaligentreffen in Braunschweig am 8. November IfN-Fußballturniere am 2. Juni und 16. Oktober Behörden-Staffelmarathon 107 Institutsausflug Alumni-Nachrichten 110

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6 Liebe Freundinnen und Freunde des IfN, Können Sie sich unter dem Titel Konsistent hohe Sprachqualität durch künstliche Sprach-Bandbreitenerweiterung etwas vorstellen? Es ist die offizielle Bezeichnung des Transferprojektes, für das Prof. Fingscheidt und den Wissenschaftlichen Mitarbeitern des IfN, Dipl.-Ing. Patrick Bauer und Marc-André Jung, M.Sc., der IHK-Technologietransferpreis 2014 zuerkannt wurde. Vorgeschlagen wurden die Preisträger von der Firma Auerswald GmbH und Co. KG aus Cremlingen, in deren Systemtelefon diese Entwicklung bereits Einzug gehalten hat. In einer von etwa 160 Gästen besuchten feierlichen Veranstaltung in den Räumen der Industrie- und Handelskammer Braunschweig wurde der mit Euro dotierte Preis am 14. November übergeben. Ein Sonderbeitrag in diesem Jahresbericht ist der Preisverleihung, aber auch der Erklärung der fachlichen Hintergründe, und damit der Enträtselung des oben genannten Titels, gewidmet. Auch in diesem Jahr war es aber nicht nur eine Auszeichnung, über die wir uns freuen konnten. Die Fernseh- und Kinotechnische Gesellschaft (FKTG) verlieh unserem mittlerweile ehemaligen Mitarbeiter Dr. Jörg Robert am 5. Mai den Rudolf-Urtel-Preis 2013 für seine hervorragende Dissertation. Unser Mitarbeiter Stefan Ilsen, M.Sc., durfte den Hochschulabsolventen-Preis 2012 der FKTG für seine ausgezeichnete Masterarbeit in Empfang nehmen und unsere Studentin Sarah Nilling gewann den von der Deutschen Telekom ausgeschriebenen Frauen-MINT-Award für ihre von unserem Mitarbeiter Dipl.-Ing. (FH) Jörg Nuckelt, M.Sc., betreute Bachelorarbeit. Bei all diesen Preisen gibt es einen aus Sicht der Institutsleitung besonders erfreulichen Aspekt: Alle drei Abteilungen konnten preiswürdige Leistungen vorweisen. Vielleicht ist das eine Besonderheit unseres Instituts, nämlich dass die drei Abteilungen auf Augenhöhe agieren und dass wir einander in freundschaftlicher Zusammenarbeit verbunden sind. Lassen Sie mich noch einige Gedanken über unsere Forschung zu Papier bringen nicht über die Details, die können Sie weiter hinten in den Forschungsberichten der drei Abteilungen nachlesen, sondern über die Bedeutung von Forschungsprojekten für das Institut als Ganzes. Wenn man sich die Liste derjenigen Projekte ansieht, die zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Berichtes vereinbart sind und natürlich zum großen Teil bereits bearbeitet werden, so zählt man allein 17 Projekte mit Forschungsförderern, Firmen und öffentlichen Institutionen in einem Gesamtvolumen von etwa 3,5 Mio. Euro. Es sind diese Vorhaben, die es uns ermöglichen, etwa 75 % aller Wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus sogenannten Drittmitteln zu finanzieren und damit unsere wissenschaftliche Schlagkraft sicher zu stellen. Viele der Vorhaben sind international aufgestellt sei es, dass wir mit Partnern aus Belgien, China, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Israel, Italien, Japan, den Niederlanden, Österreich, Palästina, Qatar, Schweden, der Schweiz, Spanien, Tunesien oder aus 3

7 den USA zusammenarbeiten. Im Rahmen dieser Arbeiten trifft man uns vielfältig auch im Ausland. Prof. Kürner ist beispielsweise in seiner Funktion als Chair der THz Interest Group und der Task Group 3d (Wireless 100 Gb/s) des IEEE 802 in vielen Ländern im Einsatz. Dr. Märgner veranstaltete eine Summer School in Tunis und ein Team der Abteilung Elektronische Medien... stellte eine unserer neuesten Erfindungen in Las Vegas und Amsterdam aus. Unseren Partnern in aller Welt sowie den Forschungsinstituten und Unternehmen, mit denen wir kooperieren, möchte ich an dieser Stelle sehr herzlich für die gute Zusammenarbeit der vergangenen 12 Monate danken. Damit ist das Stichwort Internationalisierung quasi schon gefallen. Wie ich Ihnen im Leitartikel des Jahresberichtes 2013 berichten konnte, stand im vergangenen Jahr die Entwicklung einer Strategie für die Technische Universität Braunschweig im Mittelpunkt meiner Arbeit als Vizepräsident. Die erste Phase dieser Strategieentwicklung konnten wir erfolgreich abschließen. Das Ergebnis sind die Ziele und Werte der Technischen Universität Braunschweig, zu finden unter Im Jahr 2014 fand nun die Evaluation der Internationalisierungs-Strategie der TU statt. Dazu hatten wir die Unterstützung der Hochschulrektorenkonferenz (HRK) gewonnen. Nachdem ein Team unserer Hochschule einen durchaus als selbstkritisch zu bezeichnenden Selbstbericht erstellt hatte, besuchte uns ein international besetztes Evaluatoren-Team und erstellte anschließend einen Bericht, der uns ob seiner überwiegend positiven Aussagen selber überraschte. Einen Aspekt, den die Evaluatoren besonders heraushoben, ist die Forderung, die TU möge sich eine Sprachenpolitik geben. Dies könnte beispielsweise bedeuten, dass alle Bachelor-Programme in deutscher Sprache veranstaltet werden und englischsprachige Veranstaltungen erst im Master angeboten werden. Gegen Ende des Berichtszeitraumes legte die Wissenschaftliche Kommission Niedersachsen (WKN) den Ergebnisbericht der Evaluation der Niedersächsischen Technischen Hochschule (NTH) vor. Dieser durchaus kritische Bericht endet mit zwei alternativen Vorschlägen zur Neugestaltung der NTH. Die niedersächsische Ministerin für Wissenschaft und Kultur, Frau Gabriele Heinen- Kljajic, erklärte daraufhin, dass das NTH-Gesetz zum Jahresende 2014 ausgesetzt werden solle. Die Leibniz Universität Hannover und die Technische Universität Braunschweig sind nun aufgefordert, im Verlauf des Jahres 2015 einen Masterplan für eine zukünftige Zusammenarbeit zu entwickeln. Im Namen des Institutsvorstands danke ich Ihnen, den Leserinnen und Lesern dieses Berichtes, für das Interesse an unserem IfN. Im Namen des Institutsvorstands U. Reimers 4

8 Personelle Besetzung des Instituts (Stand ) Vorstand Entpflichtete Prof. Honorarprofessoren Akademischer Direktor Prof. Dr.-Ing. Ulrich Reimers (Geschäftsführender Leiter) Prof. Dr.-Ing. Thomas Kürner Prof. Dr.-Ing. Tim Fingscheidt Prof. Dr.-Ing. Rudolf Elsner Prof. Dr.-Ing. Erwin Paulus Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Helmut Schönfelder Prof. Dr.-Ing. Alfred Schmitz Prof. Dr.-Ing. Rainer Heiß Dr.-Ing. Volker Märgner Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Landesmittel Drittmittel Johannes Abel, M.Sc. Dipl.-Ing. Johannes Baumgarten Samy Elshamy, M.Sc. Dipl.-Ing. Frieder Juretzek Dipl.-Ing. Peter Neumann Dipl.-Ing. Piotr Palka (Oberingenieur) Dipl.-Ing. Dennis Rose Dipl.-Ing. Peter Schlegel Dipl.-Ing. Simon Walz Dipl.-Ing. Patrick Bauer Dipl.-Ing. Daniel Fecker Dipl.-Wirtsch.-Ing. Alexander Fricke Sören Hahn, M.Sc. Sai Han, M.Sc. Hendrik Hoffmann, M.Sc. Stefan Ilsen, M.Sc. Marc-André Jung, M.Sc. Dipl.-Ing. Antonio Kolossa Dipl.-Ing. Marcos Liso Nicolás Patrick Meyer, M.Sc. Andreas Möller, M.Sc. Dipl.-Inform. Werner Pantke 5

9 Bile Peng, M.Sc. Junge Qi, M.Sc. Dipl.-Ing. Simon Receveur Dipl.-Ing. Sebastian Rey Daniel Rother, M.Sc. Dipl.-Ing. Mariem Slimani Peter Transfeld, M.Sc. Dipl.-Ing. Jan Zöllner Gastwissenschaftler Technischer Angestellter Sekretariat Bibliothek Elektrotechnische Assistentinnen Feinmechanische Werkstatt PhD-Student Marouane Ben Jaj Ayech ( bis ) Ecole Nationale d Ingénieurs de Tunis (ENIT), Tunis, Tunesien Dr. Ke Guan ( bis ) Beijing Jiaotong University, Beijing, China Prof. Dr.-Ing. Hamid Amiri ( bis ) Ecole Nationale d Ingénieurs de Tunis (ENIT), Tunis, Tunesien Andreas Gudat Nina Andersen Jutta Nottbohm Rudolf Görke Petra Beyer Boguslawa Brandt Eike-Asslo Erichsen-Rua Simone Sengpiel Uwe Hellrung (Feinmechaniker-Meister, Werkstattleiter) Klaus Moullion (Feinmechaniker) Thomas Esser (in Ausbildung) 6

10 Aus der Lehre Hier soll ein kurzer Überblick über die am Institut laufenden Lehrveranstaltungen gegeben werden. Ausführlichere Informationen sind auf unserer Homepage im Internet unter zu finden. Vorlesungen (SS 2014, WS 2014/15): Prof. Dr.-Ing. Ulrich Reimers Grundlagen der Informationstechnik (WS) 2V Signalübertragung (SS) 4V, 2Ü Rechnerübung zur Signalübertragung (SS) 2Ü Bildkommunikation I (WS) 2V Bildkommunikation II (SS) 2V Aktuelle Systeme für die Elektronischen Medien (WS) 2V Prof. Dr.-Ing. Thomas Kürner Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik (WS) 2V, 2Ü Codierungstheorie (SS) 2V, 1Ü Rechnerübung zur Codierungstheorie (SS) 1Ü Grundlagen des Mobilfunks (WS) 2,5V, 1,5Ü Planung terrestrischer Funknetze (SS) 2V Rechnerübung zur Planung terrestrischer Funknetze (SS) 2Ü Modellierung und Simulation von Mobilfunksystemen (SS) 2V Rechnerübung zur Modellierung und Simulation von (SS) 2Ü Mobilfunksystemen Advanced Topics in Mobile Radio Systems (WS) 2V, 1Ü Prof. Dr.-Ing. Tim Fingscheidt Digitale Signalverarbeitung (SS/WS) 2V, 1Ü Rechnerübung zur digitalen Signalverarbeitung (SS/WS) 2Ü Sprachkommunikation (WS) 2V Rechnerübung Sprachkommunikation (WS) 2Ü Einführung in die Elektrotechnik für (SS) 2V, 1Ü Medienwissenschaftler Elektrotechnische Grundlagen der Technischen Informatik (SS) 2V, 1Ü 7

11 Sprachdialogsysteme (Spoken Language Processing) (SS) 2V, 1S Dr.-Ing. Volker Märgner Grundlagen der Bildverarbeitung (WS) 2V, 1Ü Rechnerübung zur digitalen Bildverarbeitung (WS) 2Ü Grundlagen der Mustererkennung (SS/WS) 2V, 1Ü Rechnerübung zur Mustererkennung (SS/WS) 1Ü Lehraufträge an der TU Braunschweig: Prof. Dr.-Ing. Rainer Heiß Steuerung von Forschungs- und Entwicklungsprozessen (WS) 2V Dr.-Ing. habil. Thomas Kleine-Ostmann Hochfrequenz- und Mobilfunkmesstechnik (WS) 2V, 2Ü Prof. Dr.-Ing. Alfred Schmitz Elektroakustik (WS) 2V Zur Betreuung der Vorlesungen und der zugehörigen Prüfungen bzw. für die Vorlesungsversuche standen folgende Wissenschaftliche Mitarbeiter zur Verfügung: Grundlagen der Informationstechnik Signalübertragung Bildkommunikation I Bildkommunikation II Aktuelle Systeme für die Elektronischen Medien Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik Codierungstheorie Grundlagen des Mobilfunks Planung terrestrischer Funknetze Modellierung und Simulation von Mobilfunksystemen Advanced Topics in Mobile Radio Systems Digitale Signalverarbeitung Sprachkommunikation Einführung in die Elektrotechnik für Medienwissenschaftler Juretzek Ilsen, Rother Zöllner, Schlegel Qi Palka Rey Baumgarten Möller Hoffmann Hahn Peng Abel, Elshamy, Jung Receveur Transfeld 8

12 Elektrotechnische Grundlagen der Technischen Informatik Sprachdialogsysteme (Spoken Language Processing) Grundlagen der Bildverarbeitung Grundlagen der Mustererkennung Steuerung von Forschungs- und Entwicklungsprozessen Hochfrequenz- und Mobilfunkmesstechnik Elektroakustik Transfeld Receveur Fecker Pantke Ilsen Fricke Walz Die Übungen und Seminare sowie das Labor wurden von folgenden Wissenschaftlichen Mitarbeitern durchgeführt: Signalübertragung Rechnerübung zur Signalübertragung Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik Codierungstheorie Grundlagen des Mobilfunks Rechnerübung zur Planung terrestrischer Funknetze Rechnerübung zur Modellierung und Simulation von Mobilfunksystemen Advanced Topics in Mobile Radio Systems Digitale Signalverarbeitung Rechnerübung zur digitalen Signalverarbeitung Rechnerübung Sprachkommunikation Einführung in die Elektrotechnik für Medienwissenschaftler Elektrotechnische Grundlagen der Technischen Informatik Sprachdialogsysteme (Spoken Language Processing) Grundlagen der Bildverarbeitung Rechnerübung zur digitalen Bildverarbeitung Grundlagen der Mustererkennung Rechnerübung zur Mustererkennung Hochfrequenz- und Mobilfunkmesstechnik Ilsen, Rother Ilsen Rey Baumgarten Möller Hoffmann Hahn Peng Abel, Elshamy, Jung Abel, Elshamy, Jung Receveur Transfeld Transfeld Receveur Fecker Fecker Pantke Pantke Fricke Studienseminar Nachrichtentechnik: Prof. Fingscheidt, Prof. Kürner und Prof. Reimers unter Mitwirkung von Herrn Meyer 9

13 Nachrichtentechnische Praktika: Praktikum für Nachrichtentechnik (WS) 4Ü Softwareentwicklungspraktikum (SEP) (Dennis Rose, Sören Hahn) (SS) 4Ü Kolloquium Nachrichtentechnik: Prof. Fingscheidt, Prof. Kürner, Prof. Reimers Ringvorlesung Elektrotechnik und Informationstechnik: Die Hochschullehrer der Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik (SS) 2V Exkursionen Elektroakustik-Exkursion An der Exkursion zur Vorlesung Elektroakustik am nahmen in diesem Jahr erfreulicherweise 24 Studierende teil. Sie wurden von Prof. Schmitz und Simon Walz begleitet. Traditionell startete die Exkursion mit einem Besuch der Firma Sennheiser in der Wedemark bei Hannover. Nach einer äußerst interessanten Einführung in die Geschäftszweige und die Firmengeschichte wurden die automatischen und manuellen Produktionsanlagen besichtigt. Insbesondere die automatisierte Herstellung von Mikrofonen auf vergleichsweise eher kleinem Raum faszinierte die Studierenden. Anschließend folgte die Besichtigung des Fachbereichs für angewandte Akustik der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Uns wurden in den Prüfräumen des Fachbereichs verschiedene Experimente vorgeführt und erläutert. Die in der Vorlesung theoretisch dargelegten Inhalte konnten so auf teils sehr eindrucksvolle Weise in einen praktischen Zusammenhang gebracht werden, wie die Studierenden auf der Rückfahrt bestätigten. Simon Walz 10

14 Studentische Exkursion ins Rhein-Main-Gebiet In der Exkursionswoche, der Woche nach Pfingsten, veranstaltet das Institut für Nachrichtentechnik jedes Jahr eine studentische Exkursion, um Studierenden Einblicke und Kontakte zu bekannten und renommierten Unternehmen zu ermöglichen. Vom 10. bis zum 12. Juni 2014 begleiteten Prof. Reimers und Simon Walz 28 Studierende zu Zielen im Rhein-Main-Gebiet. Studierende der Medienwissenschaften und der Medien- und Kommunikationstechnik waren dabei zahlenmäßig genauso stark vertreten, wie Studierende der Elektrotechnik und der Informationssystemtechnik zusammen. Die erste Etappe führte in einem angemieteten Reisebus zum ZDF in Mainz. Dort wurden die Fernsehstudios, Übertragungswagen sowie das neue virtuelle ZDF heute -Nachrichtenstudio besichtigt. Abends schlossen sich alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer dem Stadtrundgang in Frankfurt an, den Prof. Reimers durch seine hervorragende Ortskenntnis zu einem Highlight werden ließ. Beim gemeinsamen Genuss von Äpplewoi (Apfelwein) klang der Abend langsam aus. Exkursionsteilnehmerinnen und -teilnehmer beim gemeinsamen Stadtrundgang, hier auf dem Frankfurter Römerberg Am nächsten Tag stand die Besichtigung der Firma Merck in Darmstadt an. Dort wurden wir u. a. über die Forschung und Entwicklung an Materialien für organische LED informiert. Anschließend sahen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer Herstellungs- und Testlabors auch für Medikamente. Touristischer Höhepunkt war ein Stadtrundgang in Darmstadt, der nach längerem Suchen am Hundertwasser-Haus endete. Zurück in Frankfurt konnte der Abend frei gestaltet werden. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer verabredeten sich jedoch 11

15 untereinander, sodass sich fast alle in einem Restaurant nahe dem Hotel wiedertrafen. Der dritte Firmenbesuch führte uns zur Telekom Konzernforschung, ebenfalls in Darmstadt. Nach einem Vortrag über die Festnetzstrategie der Telekom wurde die Kabelversuchsanlage besichtigt. Die Betreuung, samt Verpflegung, war, wie auch bei den anderen Unternehmen zuvor, ein Beleg für die hervorragende Gastfreundschaft. Um die Exkursion noch einmal Revue passieren zu lassen, wurde einige Wochen später auf der Institutsterrasse gemeinsam gegrillt. Dabei äußerten sich die Studierenden überaus zufrieden mit der Exkursion, dem Gesehenen und dem sozialen Kontakt innerhalb der Gruppe. Simon Walz 12

16 Besondere Ereignisse Am 6. Dezember 2013 erhielt die Studentin Frau Sarah Nilling in Bonn den von der Deutschen Telekom, dem Verein MINT Zukunft schaffen und der Zeitschrift audimax ausgeschriebenen Frauen-MINT-Award für ihre in der Abteilung Mobilfunksysteme angefertigte Bachelorarbeit. Im Rahmen eines Aufenthalts vom 11. bis 15. März 2014 am Key State Lab for Railway Communication an der Beijing Jiaotong University hielt Prof. Kürner Gastvorlesungen zu den Themen On the Role of Propagation Models for (5G) Cellular Radio Network Planning, Propagation Issues for Multi-Gigabit Communication at 60 GHz and Beyond sowie Standardisation of Propagation and Channel Models. Vom 7. bis 10. April 2014 präsentierte das IfN bei der NAB Show in Las Vegas das von uns erfundene System Tower Overlay over LTE-A+ (TOoL+) auf dem Stand unseres Partnerunternehmens GatesAir, Inc. Auf der European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP) 2014 hielt Prof. Kürner zusammen mit Prof. Oestges (Universitè Catholique de Louvain) am 11. April einen halbtägigen Short Course zum Thema Propagation and Channel Modelling for Beyond 4G Cellular Networks. Auf der Konferenz Archiving, die vom 13. bis 16. Mai 2014 in Berlin stattfand, hielt Dr. Märgner zusammen mit Herrn Meinlschmidt vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung in Braunschweig einen Short Course zum Thema Analyzing und Processing of Historical Documents. Vom 10. bis 14. Juni 2014 fand im Rahmen des DAAD-Projektes Masterstudiengang Informationstechnik und Hochschulnetzwerk eine von Dr. Märgner zusammen mit Prof. Amiri von der Universität Tunis organisierte Sommerschule zum Thema Informationstechnik statt. Im Kurs Short Range Radio Propagation: Theory, Models and Future Applications der Vorlesungsreihe der European School of Antennas hielt Prof. Kürner am 3. und 4. Juli 2014 in Bologna eine Blockvorlesung Millimeter Wave and THz Propagation. Auf Vorschlag des Präsidenten der Technischen Universität Braunschweig, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Hesselbach, wählte der Senat der Technischen Universität Braunschweig Prof. Reimers in seiner Sitzung am 16. Juli 2014 für eine weitere zweijährige Amtszeit zum Vizepräsidenten für Strategische Entwicklung und Technologietransfer. Diese zweite Amtszeit begann am 1. Oktober 2014 und dauert bis zum 30. September

17 Im Rahmen der 26. Jahrestagung der Fernseh- und Kinotechnischen Gesellschaft (FKTG) wurden die folgenden zwei Mitarbeiter des IfN mit Auszeichnungen bedacht: Dr.-Ing. Jörg Robert erhielt den Rudolf-Urtel Preis 2013 für seine herausragende Dissertation Terrestrial TV Broadcast Using Multi-Antenna Systems. Mit dieser Arbeit war er am 24. September 2013 zum Dr.-Ing. promoviert worden. Seit dem 1. Juli 2012 ist Herr Dr. Robert PostDoc an dem von Prof. Albert Heuberger geleiteten Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg. Unser Mitarbeiter Stefan Ilsen, M.Sc., erhielt den Hochschulabsolventen-Preis 2012 für seine herausragende Master-Arbeit zur Implementierung von Sensing- Verfahren für DVB-T2. Seine Arbeit wurde als die beste Abschlussarbeit eines Universitätsabsolventen auf dem Feld der Elektronischen Medien im Jahr 2012 geehrt. Bei der IBC 2014 in Amsterdam, neben der NAB in Las Vegas eine der zwei großen Weltmessen auf dem Gebiet des Broadcast, stellte das IfN vom 12. bis zum 16. September zusammen mit dem Partnerunternehmen GatesAir, Inc. das von uns erfundene System Tower Overlay over LTE-A+ (TOoL+) aus. Am 25. und 26. September 2014 fand am IfN der Workshop Future Networks statt, der den Interim-Workshop des SEMAFOUR-Projekts und die diesjährige ITG-Fachtagung Zukunft der Netze beinhaltete. Dipl.-Ing. Patrick Bauer, Marc-André Jung, M.Sc., und Prof. Fingscheidt wurde der 30. IHK-Technologietransferpreis für ihre Arbeiten zur künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung in Zusammenarbeit mit der Firma Auerswald GmbH zuerkannt. Der mit Euro dotierte Preis wurde damit zum 30. Mal vergeben, zum zweiten Mal in Folge an die Fakultät Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik. Am 18. November 2014 erhielt unser Lehrbeauftragter Dr. Thomas Kleine- Ostmann nach erfolgreichem Abschluss des Habilitationsverfahrens die Venia Legendi im Fach Hochfrequenztechnik. 14

18 Kontakte zu Firmen und öffentlichen Institutionen artec technologies, Diepholz ZIM-Projekt Audioradar (Herren Binder, Hoffmann, Martens, Schypior) Atesio GmbH, Berlin COST IC1004 EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Dr. Eisenblätter, Dr. Götz, Dr. Türke) Auerswald GmbH & Co. KG, Cremlingen ZIM-Projekt Voic by Voice (Herren Auerswald, Burgdorf, Gabriel, Melato, Tewes) Canon Research Center France, Rennes, Frankreich Projekt THz-Ausbreitungsmodellierung (Herren Achir, Boucachard, Frouin, Le Bars, Rousseau, Sevin-Renault) Citrix, Dresden Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung (Dr. Vicinus) Cologne Broadcasting Center, Köln Kooperationsvertrag Digitale Übertragungstechnik (Herren Combüchen, Harscheidt, Indek, Prahl) Deutsche Funkturm GmbH, Münster Projekt 3D-Antennennahfeldmodellierung (Herr Marold) Deutsche Telekom Laboratories, Berlin Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung (Prof. Möller, Dr. Raake) Deutsche Telekom Technik GmbH, Darmstadt Projekt 3D-Antennennahfeldmodellierung (Dr. Unger) E-Plus Mobilfunk GmbH & Co. KG, Hannover und Düsseldorf Projekt 3D-Antennennahfeldmodellierung (Herren Heideck, Dr. Menzel) 15

19 Ericsson AB, Linköping, Schweden EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Herren Dr. Amirijoo, Bergström, Dr. Gunnarsson, Ramachandra, Wang, Frau Zetterberg) European Broadcasting Union (EBU), Genf, Schweiz Projektbüro des DVB-Projektes (Frau Gianetti, Herr Kolff, Frau Markvoort, Dr. Siebert) European Media Laboratory GmbH, Heidelberg DFG-Erkenntnistransferprojekt Sprachbandbreitenerweiterung (Dr. Fischer, Dr. Kunzmann) GatesAir Inc., Mason, USA Forschungsprojekt Tower Overlay over LTE-A+ (Herren Halozan, Redmond, Seccia, Stockmann) HEAD acoustics GmbH, Herzogenrath ZIM-Projekt Car in a Box (Herren Eisbein, Landauer, Dr. Mauer, Schulte-Coerne, Dr. Spiertz) IAV GmbH, Gifhorn Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung (Herren Bork, Papendieck) innovationslabor GmbH, Berlin ZIM-Projekte Sprachverarbeitung, Handschrifterkennung (Herren Pavlov, Schmidt) ITUC, Lehre-Wendhausen ZIM-Projektantrag Handschrifterkennung (Herren Friemelt, Jurzitza, Lambrecht, Multzsch) ITU-T (International Telecommunications Union), Genf, Schweiz Internationale Standardisierung für Sprachkommunikation im Kfz (SG12) (Herr Dr. Gierlich) itubs (Innovationsgesellschaft Technische Universität Braunschweig mbh) Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung Technologietransferzentrum Medientechnik und Medienpolitik, Vorsitz des Aufsichtsrates (Herren Koch, Nelius, Frau Stegner) 16

20 Niedersächsische Landesmedienanstalt, Hannover Round Table DVB-T2 in Norddeutschland (Herren Fischer, Dr. Jaeger, Pagel) Niedersächsische Staatskanzlei, Hannover Round Table DVB-T2 in Norddeutschland (Herren Kurzella, Rohrbach) Nokia, München EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Herr Lobinger, Frau Sartori, Herr Schmelz, Dr. Willcock) Norddeutscher Rundfunk (NDR), Hamburg Round Table DVB-T2 in Norddeutschland (Dr. Eulig, Dr. Ladebusch, Herr Pfeiffer, Dr. Rombach) Nuance Communications Aachen GmbH, Ulm Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung (Dr. Haulick, Herr Matheja) NXP Software, Leuven, Belgien Forschungsprojekt Sprachverarbeitung (Herr Guillaumé, Dr. Madhu, Dr. Tirry) Orange Labs France Telecom, Paris EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Dr. Altmann, Frau Dr. Ben Jemaa, Herr Iacoboaiea, Frau Dr. Sayrac) Pan Acoustics GmbH, Wolfenbüttel ZIM-Projekt Sprachverarbeitung (Herr Borgmann) ProSiebenSat.1 Media AG, München Round Table DVB-T2 in Norddeutschland (Herr Steffens) RAI Centro Ricerche e Innovazione Tecnologica, Turin, Italien Forschungsprojekt Tower Overlay over LTE-A+ (Dr. Morello) Robert Bosch GmbH, Braunschweig, Hildesheim und Stuttgart Promotionsvorhaben C2X-Vernetzung über LTE (Herren Dr. Kleine-Besten, Mazzola, Dr. Pöchmüller, Schaaf) 17

21 Sony Deutschland GmbH, Stuttgart Technology Center, Stuttgart Forschungs- und Entwicklungsvertrag ATSC 3.0 (Dr. Loghin, Dr. Schill, Herr Schneider, Herr Stadelmeier) Sony Semiconductor & Electronic Solutions, Basingstoke, Großbritannien Forschungs- und Entwicklungsvertrag ATSC 3.0 (Herr Atungsiri) TDF, Paris Forschungsprojekt Tower Overlay over LTE-A+ (Herren Bretillion, Grivet, Montalan) Telefónica O 2 Germany GmbH & Co. OHG, München Projekt 3D-Antennennahfeldmodellierung (Herr Schönborn) Telefónica, Madrid, Spanien EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Frau Gonzalez, Frau Sierra) VW AG, Konzernforschung, Wolfsburg Promotionsvorhaben Adaptives Medienwahlsystem im Fahrzeug Promotionsvorhaben Device-to-Device-Kommunikation (Herr Alijew, Frau Blabl, Herren Fliegner, Kwoczek, Dr. Schack) Zweites Deutsches Fernsehen (ZDF), Mainz Round Table DVB-T2 in Norddeutschland (Herren Martin, Matzel) 18

22 Kontakte zu Forschungseinrichtungen Aalto University, School of Electrical Engineering, Finnland Forschungsvorhaben 60 GHz-Kommunikation (Herr Semkin) Ben Gurion University of the Negev (BGU), Beer-Sheva, Israel DFG-Projekt HADARA (Herren Asi, Prof. El-Sana) Birzeit University, Birzeit, West Bank, Palästina DFG-Projekt Historische Handschriften Carl von Ossietzky Universität, Oldenburg Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung (Prof. Doclo, Prof. Gerkmann) Chalmers University, Göteborg, Schweden Forschungsvorhaben Car-to-Car-Kommunikation (Prof. Ström) Ecole Nationale d Ingénieurs de Tunis (ENIT), Tunis, Tunesien DAAD-Studentenaustausch Forschungsvorhaben Handschrifterkennung (Prof. Amiri, Prof. Ellouze, Frau Dr. Snoussi Maddouri) Fraunhofer Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF), Freiburg Projekt TERAPAN (Herren Prof. Ambacher, Bruch, Dr. Leuther, Dr. Merkle, Dr. Tessmann) Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI, Braunschweig Forschungsvorhaben Wasserzeichen in historischen Dokumenten (Herr Meinlschmidt) Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS), Erlangen Forschungsprojekt Sprachverarbeitung (Herr Lutzky, Dr. Nagel) 19

23 Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI), Berlin Forschungsvorhaben Car-to-Car-Kommunikation Forschungsvorhaben 60 GHz/THz-Kommunikation (Herren Dr. Keusgen, Dr. Kortke, Paschalidis, Peter) Herzog August Bibliothek, Wolfenbüttel Forschungsvorhaben Schreibererkennung (Herren Dr. Heitzmann, Dr. Lesser, Schaßan, Dr. Stäcker) iminds, Antwerpen und Gent, Belgien EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Prof. Blondia, Frau Prof. Moerman, Herr Sas, Frau Dr. Spaey, Herr Willemen) IWF Wissen und Medien ggmbh, Göttingen Mitwirkung im Aufsichtsrat (Herren Scherer, Dr. Schnieders) Johann Heinrich von Thünen-Institut, Braunschweig Forschungsvorhaben Tierstimmendetektion (Prof. Jahns) Key State Lab for Railway Communication, Beijing Jiaotong University, Beijing, China Forschungsvorhaben Eisenbahnkommunikation (Prof. Ai, Dr. Guan, Prof. Zhang) Leibniz Universität Hannover, Institut für Erdmessung Projekt BERTA (Prof. Schön, Herr Smyrnaios) Leibniz Universität Hannover, Geodätisches Institut Hannover Projekt BERTA (Herren Bureick, Zaddach) Lund University, Department of Electrical and Information Technology, Lund, Schweden COST IC1004 (Herren Abbas, Dr. Tufvesson) Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Neurologie Forschungsvorhaben Signalverarbeitung / EEG (Prof. Kopp) 20

24 Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig Forschungsvorhaben Akustik Forschungsvorhaben THz-Übertragung Forschungsvorhaben Unterdrückung von Raummoden (Herren Dr. Bork, Dr. Kleine-Ostmann, Dr. Koch, Prof. Scholl, Dr. Schrader, Dr. Wittstock) Technische Universität Braunschweig, Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze (IDA) Forschungsvorhaben THz-Kommunikation (Frau Prof. Jukan) Technische Universität Braunschweig, Institut für Hochfrequenztechnik (IHF) Forschungsvorhaben 60 GHz-Messungen (Herren Brückner, Monka, Prof. Schöbel) Technische Universität Braunschweig, Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge DFG-Projektantrag Leistungsprädiktion (Herren Prof. Frerichs, Hartmann, Schröter) Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) Forschungsvorhaben Maschinenzustandserkennung (Herren Prof. Herrmann, Neef, Dr. Thiede) Technische Universität Graz, Österreich Forschungsvorhaben Sprachverarbeitung (Dr. Mowlaee) TNO Information and Communication Technology, Delft, Niederlande EU-Projekt ICT-SEMAFOUR (Herren Prof. Fledderus, Dr. Jorguseski, Dr. Litjens, Frau Oubuter, Herren Trichias, Prof. van den Berg) Triangle R&D Center, Kofor Kara, Israel DFG-Projekt HADARA (Dr. Sabnee, Dr. Yehia) 21

25 tubs.city der TU Braunschweig Mitgliedschaften im Center for Informatics and Information TechnologY (Prof. Ernst, Prof. Fekete, Frau Jankowski, Prof. Magnor, Frau Prof. Robra- Bissantz, Prof. Wolf u. v. a.) Università di Bologna, Italien Forschungsvorhaben Ausbreitungsmodellierung (Prof. Degli-Esposti) Universität Stuttgart, Institut für Robuste Leistungshalbleitersysteme Projekt TERAPAN (Herren Antes, Prof. Kallfass, Meyer) Université Catholique de Louvain, Belgien Forschungsvorhaben Ausbreitungsmodellierung (Prof. Oestges) Universität Stuttgart, Institut für Kommunikationsnetze und Rechnersysteme Forschungsvorhaben Simulationsszenarien COST IC1004 (Herren Dr. Müller, Werthmann) Universität Utrecht, Niederlande Forschungsvorhaben Signalverarbeitung / EEG (Prof. Hoijtink) Qatar Mobility Innovations Center (QMIC), Doha, Katar Projekt CellCar (Herren Dr. Filali, Dr. Hameed) 22

26 Vorträge und Veröffentlichungen [BAU/FIN1] [BAU/ABE/FIN1] [BAU/ABE/FIN2] [BAUM/KÜR1] [BAUM/KÜR2] [FEC/MAE/FIN1] Bauer, P.; Guillaumé, C.; Tirry, W.; Fingscheidt, T.: On Speech Quality Assessment of Artificial Bandwidth Extension. In Proc. 39th IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2014), S , Florenz, Italien, Mai Bauer, P.; Abel, J.; Fischer, V.; Fingscheidt, T.: Automatic Recognition of Wideband Telephone Speech with Limited Amount of Matched Training Data. In Proc. 22nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2014), elektronisch (5 Seiten), Lissabon, Portugal, September Bauer, P.; Abel, J.; Fingscheidt, T.: HMM-Based Artificial Bandwidth Extension Supported by Neural Networks. In Proc. 14th International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC 2014), S. 1 5, Antibes Juans-Les-Pins, Frankreich, September Baumgarten, J.; Kürner, T.: LTE: Die 4. Mobilfunkgeneration zur Anbindung von Smart Meter Gateways nutzen. Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Vol. 7, S , Baumgarten, J.; Kürner, T.: LTE Downlink Link-Level Abstraction for System-Level Simulations. In Proc. 20th European Wireless Conference (European Wireless 2014), elektronisch (5 Seiten), Barcelona, Spanien, Mai Fecker, D.; Asi, A.; Märgner, V.; El-Sana, J.; Fingscheidt, T.: Writer Identification for Historical Arabic Documents. In Proc. 22nd International Conference on Pattern Recognition (ICPR 2014), elektronisch (6 Seiten), Stockholm, Schweden, August

27 [FEC/PAN/MAE/FIN1] [FEC/PAN/SLIM1] [FIN1] [FOD1] [FOD2] [FRI/KÜR1] Fecker, D.; Asi, A.; Pantke, W.; Märgner, V.; El-Sana, J.; Fingscheidt, T.: Document Writer Analysis with Rejection for Historical Arabic Manuscripts. In Proc. 14th International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR 2014), elektronisch (6 Seiten), Kreta, Griechenland, September Fecker, D.; Pantke, W.; Slimane, F.; Lesser, B.; Schaßan, T.: Vom Zeichen zur Schrift. Mit Mustererkennung zur automatisierten Schreiberhanderkennung in mittelalterlichen und frühneuzeitlichen Handschriften. 1. Jahrestagung der Digital Humanities im deutschsprachigen Raum (DHd 2014), Passau, 28. März Matheja, T.; Buck, M.; Fingscheidt, T.: A Dynamic Multi-Channel Speech Enhancement System for Distributed Microphones in a Car Environment. EURASIP Journal on Applied Signal Processing, Vol. 2013, No. 191, S. 1 21, Fodor, B.; Gerkmann, T.: A Speech Presence Probability Estimator Based on Fixed Priors and a Heavy-Tailed Speech Model. In Proc. 22nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2014), elektronisch (5 Seiten), Lissabon, Portugal, September Fodor, B.; Gerkmann, T.: A Posteriori Speech Presence Probability Estimation Based on Averaged Observations and a Super-Gaussian Speech Model. In Proc. 14th International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC 2014), S , Antibes Juans-Les-Pins, Frankreich, September Fricke, A.; Homann, C.; Kürner, T.: Time-Domain Propagation Investigations for Terahertz Intra-Device Communications. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April

28 [HAH/ROS/KÜR1] Hahn, S.; Rose, D. M.; Kürner, T.: Automated Modelling of Realistic Indoor Walls in the Context of Small Cell Propagation. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (Eu- CAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April [HAH/KÜR1] Hahn, S.; Schmelz, L. C.; Eisenblätter, A.; Kürner, T. : SON Management Simulator Implementation and Findings. Network Operations and Management Symposium (NOMS 2014), elektronisch (15 Seiten), Krakau, Polen, Mai [HAH/KÜR2] [HAH/KÜR3] [HAH/KÜR4] [HAH1] [HAN/FIN1] Schmelz, L. C.; Hahn, S.; Eisenblätter, A.; Lohmüller, S.; Frenzel, C.; Kürner, T.: SON Management Demonstrator. Network Operations and Management Symposium (NOMS 2014), elektronisch (2 Seiten), Krakau, Polen, Mai Hahn, S.; Kürner, T.: Managing and Altering Mobile Radio Networks by Using SON Function Performance Models. Fourth International Workshop on Self-Organizing Networks (IWSON 2014), elektronisch (5 Seiten), Barcelona, Spanien, August Hahn, S.; Kürner, T.; et al.: Demonstrator for Objective Driven SON Operation. Fourth International Workshop on Self-Organizing Networks (IWSON 2014), elektronisch (2 Seiten), Barcelona, Spanien, August Hahn, S.: Policy-Based SON Management. SON for Future Networks, Braunschweig, 25. September Han, S.; Fingscheidt, T.: Variable-Length Versus Fixed-Length Coding: On Tradeoffs for Soft-Decision Decoding. In Proc. 39th IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2014), S , Florenz, Italien, Mai

29 [HAN/FIN2] [HAN/FIN3] [HOF/KÜR1] [ILS/JUR/ROT1] [ILS/JUR/ROS1] [ILS/ZÖL1] [JAC/KÜR1] [JAC/KÜR2] Han, S.; Fingscheidt, T.: Improving Scalar Quantization for Correlated Processes Using Adaptive Codebooks Only at the Receiver. In Proc. 22nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2014), elektronisch (5 Seiten), Lissabon, Portugal, September Han, S.; Fingscheidt, T.: Scalar Quantization With Optimized Receiver-Sided Adaptive Codebook Reconstruction Levels Controlled by a Predictor. 11. ITG Fachtagung Sprachkommunikation (ITG 2014), elektronisch (4 Seiten), Erlangen, September Hoffmann, H.; Ramachandra, P.; Kovács, I. Z.; Jorguseski, L.; Gunnarsson, F.; Sartori, C.; Kürner, T.: Potential of Dynamic Spectrum Allocation (DSA) in LTE Macro Networks. U.R.S.I. Kleinheubacher Tagung 2014, Miltenberg, 29. September Ilsen, S.; Juretzek, F.; Rother, D.: Tower Overlay für LTE-Advanced+. Fernseh- und Kinotechnik (FKT), Vol. 68, No. 3, S , Ilsen, S.; Juretzek, F.; Rose, D.: Versorgungsprognosen für ein Tower Overlay over LTE- A Fachtagung der Fernseh- und Kinotechnischen Gesellschaft (FKTG), elektronisch (28 Seiten), Köln, 7. Mai Ilsen, S.; Zöllner, J.: Potential Approaches for Co-operative and Dynamic Spectrum Use (Invited Speech). 3rd ROMEO Workshop, München, 9. Juli Priebe, S.; Kannicht, M.; Jacob, M.; Kürner, T.: Ultra Broadband Indoor Channel Measurements and Calibrated Ray Tracing Propagation Modeling at THz Frequencies. Journal of Communications and Networks, Vol. 15, No. 6, S , Priebe, S.; Jacob, M.; Kürner, T.: Angular and RMS Delay Spread Modeling in View of THz Indoor Communication Systems. Radio Science, Vol. 49, No. 3, S ,

30 [JAC/KÜR3] [JUN/ELS/FIN1] [JUN/BAU/ABE/FIN1] [JUR1] [KOL/FIN1] [KOL/FIN2] [KOL/FIN3] Semkin, V.; Jacob, M.; Kürner, T.; Bisognin, A.; Ferrero, F.; Luxey, C.; Raisanen, A.: Estimation of Optimum Antenna Configurations Supported by Realistic Propagation Models at 60 GHz. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April Jung, M.-A.; Elshamy, S.; Fingscheidt, T.: An Automotive Wideband Stereo Acoustic Echo Canceler Using Frequency-Domain Adaptive Filtering. In Proc. 22nd European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2014), elektronisch (5 Seiten), Lissabon, Portugal, September Jung, M.-A.; Bauer, P.; Abel, J.; Fingscheidt, T.: HD Voice Meets Car: A Hands-Free System With Bandwidth Extension and Wideband Echo Cancellation (Vorführung). 11. ITG Fachtagung Sprachkommunikation (ITG 2014), Erlangen, 24./26. September Juretzek, F.: TOoL+ A Tower Overlay over LTE-Advanced+ (Invited Speech). Kick-off-Sitzung der AG Mobile Mediennutzung der Deutschen TV-Plattform, Frankfurt, 25. Juli Kolossa, A.; Kopp, B.; Fingscheidt, T.: A Computational Analysis of the Neural Bases of Bayesian Inference. NeuroImage, in press. Kolossa, A.; Kopp, B.; Fingscheidt, T.: Trial-by-Trial Modeling of Electrophysiological Signals During Inverse Bayesian Inference. BMC Neuroscience, elektronisch (2 Seiten), Vol. 15, No. (Suppl 1):O8, Seer, C.; Kolossa, A.; Fingscheidt, T.; Hoijtink, H.; Kopp, B.: Electrophysiological Signatures of Probabilities in a Bayesian Oddball Paradigm. 30th International Congress of Clinical Neurophysiology (ICCN) of the IFCN, Berlin, 20. März

31 [KOL/FIN4] [KOL/FIN5] [KOL/FIN6] [KÜR1] [KÜR2] [KÜR3] [KÜR4] [KÜR5] Kopp, B.; Lange, F.; Seer, C.; Kolossa, A.; Fingscheidt, T.: Decomposing Perceptual Decision-Making into Constituent Parts: An Analysis Based on the P3 Complex. European Society for Cognitive and Affective Neuroscience Conference (ESCAN), Dortmund, 7. Mai Kopp, B.; Lange, F.; Seer, C.; Kolossa, A.; Fingscheidt, T.: Decomposing Perceptual Decision-Making into Constituent Parts: An Analysis Based on the P3 Complex. Psychologie & Gehirn, Lübeck, 19. Juni Kolossa, A.; Kopp, B.; Fingscheidt, T.: Trial-by-Trial Modeling of Electrophysiological Signals During Inverse Bayesian Inference. 23th Annual Computational Neuroscience Meeting, Québec City, Kanada, 27. Juli Ai, B.; Kürner, T.; Rodríguez, C.; Wu, H.: Radio Wave Propagation and Wireless Channel Modeling 2013 (Editorial). International Journal of Antennas and Propagation, S. 1 3, Kürner, T.; Britz, D.; Nagatsuma, T.: Special Issue on THz Communications (Editorial). Journal of Communications and Networks, Vol. 15, No. 6, S , Guan, K.; Zhong, Z.; Ai, B.; Kürner, T.: Propagation Measurements and Modeling of Crossing Bridges on High-Speed Railway at 930 MHz. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 63, No. 2, S , Guan, K.; Zhong, Z.; Ai, B.; Kürner, T.: Empirical Models for Extra Propagation Loss of Train Stations on High-Speed Railway. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 62, No. 3, S , Guan, K.; Zhong, Z.; Ai, B.; Kürner, T.: Propagation Measurements and Analysis for Train Stations of High-Speed Railway at 930 MHz. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 63, No. 8, S ,

32 [KÜR6] [KÜR7] [KÜR8] [KÜR9] [KÜR10] [LIS/KÜR1] [MAE1] Ai, B.; Cheng, X.; Kürner, T.; Zhong, Z.; Guan, K.; He, R.; Xiong, L.; Matolak, D.; Michelson, D. G.; Briso- Rodriguez, C.: Challenges Toward Wireless Communications for High- Speed Railway. IEEE Transactions on Intelligent Transporation Systems, Vol. 15, No. 5, S , Chee, K. L.; Catalan, F.; Torrico, S. A.; Kürner, T.: Modeling Tree Scattering in Rural Residential Areas at 3.5 GHz. Radio Science, Vol. 49, No. 1, S , Chee, K. L.; Feng, W.; Kürner, T.: Multihop Relaying for Broadband Wireless Access Systems at 800 and 3500 MHz in Rural Areas. Radio Science, Vol. 49, No. 2, S , Guan, K.; Zhong, Z.; Ai, B.; Kürner, T.: Network Design Rules of Communication Systems at Train Stations Based on Intensive Measurement Campaigns. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April Guan, K.; Zhong, Z.; Ai, B.; Kürner, T.: Propagation Prediction for Composite Scenarios of Dense Semi-Closed Obstacles in High-Speed Railway. UR- SI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS 2014), elektronisch (4 Seiten), Peking, China, August Liso Nicolás, M.; Kürner, T.: Investigation on the Influence of Diffraction by Wedges in Satellite Navigation Systems. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April Märgner, V.; El Abed, H.: Tools and Metrics for Document Analysis Systems Evaluation. Handbook of Document Image Processing and Recognition, Kapitel 30, Springer, S ,

33 [MAE2] [MAE3] Mahmoud, S. A.; Ahmad, I.; Al-Khatib, W. G.; Alshayeb, M.; Parvez, M. P.; Märgner, V.; Fink, G. A.: KHATT: An Open Arabic Offline Handwritten Text Database. Pattern Recognition, Elsevier, Vol. 47, No. 3, S , Ramírez-Ortegón, M. A.; Ramírez-Ramírez, L. L.; Märgner, V.; Ben Messaoud, I.; Cuevas, E.; Rojas, R.: An Analysis of the Transition Proportion for Binarization in Handwritten Historical Documents. Pattern Recognition, Elsevier, Vol. 47, No. 8, S , [MAE4] Ramírez-Ortegón, M. A.; Ramírez-Ramírez, L. L.; Ben Messaoud, I.; Märgner, V.; Cuevas, E.; Rojas, R.: A Model for the Gray-Intensity Distribution of Historical Handwritten Documents and its Application for Binarization. International Journal on Document Analysis and Recognition (IJDAR), Springer, Vol. 17, No. 2, S , [MAE5] [MAE6] [MAE7] [MAE8] [MAE9] Märgner, V.; Meinlschmidt, P.: Analyzing and Processing of Historical Documents. Short Course at Archiving 2014, Berlin, 13. Mai Märgner, V.: Analyse historischer arabischer Handschriften das HADARA-Projekt. Tagung: Möglichkeiten der automatischen Manuskriptanalyse, Trier, 25. Februar Märgner, V.: Historical Document Processing as an Application Field for Pattern Recognition. Tutorial at the 6th Int. Conference on Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR 2014), Tunis, Tunesien, 11. August Märgner, V.: Historical Document Processing An Application of Computational Intelligence. Summer School on Computational Intelligence: Theory and Applications, Tunis, Tunesien, 12. August Märgner, V.; Pal, U.; Antonacopoulos, A.: ICFHR2014 Overview from Competition Chairs. 14th International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR 2014), Kreta, Griechenland, 4. September

34 [MEY/FIN1] [MÖL/NUC/ROS/KÜR2] [MÖL1] [NEU1] [PAL/NEU1] [PAL/NEU2] [PAL1] Meyer, P.; Fingscheidt, T.: A New Evaluation Methodology for Speech Emotion Recognition With Confidence Output. In Proc. 11. ITG Fachtagung Sprachkommunikation (ITG 2014), elektronisch (4 Seiten), S , Erlangen, September Möller, A.; Nuckelt, J.; Rose, D. M.; Kürner, T.: Physical Layer Performance Comparison of LTE and IEEE p for Vehicular Communication in an Urban NLOS Scenario. In Proc. IEEE 80th Vehicular Technology Conference (VTC2014-Fall), elektronisch (5 Seiten), Vancouver, Kanada, September Möller, A.: Physical Layer Performance Comparison of LTE and IEEE p for Vehicular Communication in an Urban NLOS Scenario. LS Summit 2014, Lichtenau, 2. Juli Neumann, P.: Analyzing the Effects of Time-Shifted TV on the Energy Consumption of Personal Video Recorders. In Proc IEEE Fourth International Conference on Consumer Electronic Berlin (ICCE-Berlin), elektronisch (5 Seiten), Berlin, September Palka, P.; Neumann, P.: Zur Verfügbarkeit von TV White Spaces in Dynamic Broadcast. Fernseh- und Kinotechnik (FKT), Vol. 67, Nr. 12, S , Palka, P.; Neumann, P.: Analyzing the Availability of TV White Spaces in Dynamic Broadcast. IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 60, No. 3, S , Palka, P.: Analysis of TV White Spaces in Dynamic Broadcast Taking Into Account Adjacent Channel Interference. In Proc IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), S , Las Vegas, USA, Januar

35 [PAN/MAE1] [PAN/MAE2] [PAN/FEC/MAE/FIN1] [PEN/KÜR1] [PEN/KÜR2] [QI/ZÖL1] [REC/SCHE/FIN1] Pantke, W.; Haak, A.; Märgner, V.: Color Segmentation for Historical Documents. International Conference on Natural Sciences and Technology in Manuscript Analysis, Hamburg, 5. Dezember Pantke, W.; Haak, A.; Märgner, V.: Color Segmentation for Historical Documents Using Markov Random Fields. In Proc. 6th International Conference on Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR 2014), elektronisch (5 Seiten), Tunis, Tunesien, August Pantke, W.; Dennhardt, M.; Fecker, D.; Märgner, V.; Fingscheidt, T.: A Historical Handwritten Arabic Dataset for Segmentation-Free Word Spotting HADARA80P. In Proc. 14th International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR 2014), elektronisch (6 Seiten), Kreta, Griechenland, September Peng, B.; Priebe, S.; Kürner, T.: Fast Beam Searching Concept for Indoor Terahertz Communications. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April Peng, B.; Priebe, S.; Kürner, T.: Effects of Phase Shift Errors on the Antenna Directivity of Phased Arrays in Indoor Terahertz Communications. In Proc. 11th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS), elektronisch (5 Seiten), Barcelona, Spanien, August Qi, J.; Zöllner, J.; Stadelmeier, L.; Loghin, N.: Redundancy on Demand Extending the Coverage Area of Terrestrial Broadcast via Broadband Networks. IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 60, No. 2, S , Receveur, S.; Scheler, D.; Fingscheidt, T.: A Turbo-Decoding Weighted Forward-Backward Algorithm for Multimodal Speech Recognition. In Proc. Int. Workshop Series on Spoken Dialogue Systems Technology (IWSDS 2014), S. 4 15, Napa, CA, USA, Januar

36 [REC/FIN1] [REC/MEY/FIN1] [REC/FIN2] [REC/FIN3] [REI1] [REI2] [REI3] [REI4] Receveur, S.; Fingscheidt, T.: On Likelihood Histogram Equalization for Multimodal Automatic Speech Recognition. In Proc. 40th Annual German Congress on Acoustics (DAGA 2014), S , Oldenburg, März Receveur, S.; Meyer, P.; Fingscheidt, T.: A Compact Formulation of Turbo Audio-Visual Speech Recognition. In Proc. 39th IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2014), S , Florenz, Italien, Mai Receveur, S.; Weiß, R.; Fingscheidt, T.: Multimodal ASR by Turbo Decoding vs. Feature Concatenation: Where to Perform Information Integration? In Proc. 11. ITG Fachtagung Sprachkommunikation (ITG 2014), S , Erlangen, September Receveur, S.; Fingscheidt, T.: Turbo Automatic Speech Recognition Operating on Magnitude and Phase Features. Speech and Audio in the Northeast (SANE), Boston, MA, USA, 23. Oktober Reimers, U.: UHDTV Das Problem ist nicht allein die Technik. Fernseh- und Kinotechnik (FKT), Vol. 68, No. 12, 2014, in print. Reimers, U.: DVB-x2 The Second Generation Broadcast Systems (a Masterclass). DVB World 2014, Prag, Tschechien, 10. März Reimers, U.: Die Region Braunschweig und ihre Orchideen. Arbeitskreis heimische Orchideen (AHO) Niedersachsen e. V., Hannover, 24. September Reimers, U.: Broadcast und Broadband? Kooperationsmodelle für die Zukunft (Invited Keynote). 13th Workshop Digital Broadcasting, Erfurt, 25. September

37 [REI5] [ROS/HAH/KÜR2] [ROS/BAUM/KÜR1] [ROS/KÜR2] [ROT1] [ROT/ILS/JUR1] [ROT/ILS/JUR2] Reimers, U.: Die Avifauna der Natur aus zweiter Hand in der Region Braunschweig. Jahrestagung 2014 der Niedersächsischen Ornithologischen Vereinigung (NOV), Braunschweig, 27. September Rose, D. M.; Hahn, S.; Kürner, T.: Automated Modelling of Realistic Multi-Storey Buildings and the Impact of Windows on Small Cell Propagation. In Proc. 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), S , Den Haag, Niederlande, April Rose, D. M.; Baumgarten, J.; Kürner, T.: Spatial Traffic Distributions for Cellular Networks with Time Varying Usage Intensities per Land-Use Class. In Proc. IEEE 80th Vehicular Technology Conference (VTC2014-Fall), elektronisch (5 Seiten), Vancouver, Kanada, September Rose, D. M.; Kürner, T.: An Analytical 3D Ray-Launching Method Using Arbitrary Polygonal Shapes for Wireless Propagation Prediction. In Proc. IEEE 80th Vehicular Technology Conference (VTC2014-Fall), elektronisch (6 Seiten), Vancouver, Kanada, September Rother, D.: Using AVX2 for the Optimization of a Software-Based Real-Time LDPC Decoder. In Proc. 8th Karlsruhe Workshop on Software Radios (WSR14), S , Karlsruhe, März Rother, D.; Ilsen, S.; Juretzek, F.: A Software Defined Radio Based Implementation of the Tower Overlay over LTE-A+ System. In Proc IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting (BMSB 2014), elektronisch (6 Seiten), Peking, China, Juni Rother, D.; Ilsen, S.; Juretzek, F.: Ein Demonstrator für ein Tower Overlay über LTE-A Fachtagung der Fernseh- und Kinotechnischen Gesellschaft (FKTG), elektronisch (28 Seiten), Köln, 7. Mai

38 [SLIM/MAE1] [SLIM/MAE2] [SLIM/MAE3] [SLIM/MAE4] [SLI/ZÖL1] [TRA/REC/FIN1] [ZÖL1] Nicolaou, A.; Slimane, F.; Märgner, V.; Liwicki, M.: Local Binary Patterns for Arabic Optical Font Recognition. In Proc. 11th IAPR International Workshop on Document Analysis Systems (DAS), S , Tours, Frankreich, April Slimane, F.; Schaßan, T.; Märgner, V.: GMM-Based Handwriting Style Identification System for Historical Documents. In Proc. 6th International Conference of Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR), S , Tunis, Tunesien, August Slimane, F.; Märgner, V.: A New Text-Independent GMM Writer Identification System Applied to Arabic Handwriting. In Proc. 14th International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR 2014), S , Kreta, Griechenland, September Slimane, F.; Awaida, S.; Mezghani, A.; Parvez, M. T.; Kanoun, S.; Mahmoud, S. A.; Märgner, V.: ICFHR2014 Competition on Arabic Writer Identification Using AHTID/MW and KHATT Databases. In Proc. 14th International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR 2014), S , Kreta, Griechenland, September Eizmendi, I.; Velez, M.; Gómez-Barquero, D.; Morgade, J.; Baena-Lecuyer, V.; Slimani, M.; Zöllner, J.: DVB-T2: The Second Generation of Terrestrial Digital Video Broadcasting System. IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 60, No. 2, S , Transfeld, P.; Receveur, S.; Fingscheidt, T.: Towards Acoustic Event Detection for Surveillance in Cars. In Proc. 11. ITG Fachtagung Sprachkommunikation (ITG 2014), S , Erlangen, September López-Sánchez, J.; Zöllner, J.; Atungsiri, S.; Stare, E.; Gómez-Barquero, D.: Technical Solutions for Local Service Insertion in DVB- NGH Single Frequency Networks. IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 60, No. 2, S ,

39 [ZÖL/ROT/SLI1] [ZÖL2] [ZÖL4] Zöllner, J.; Robert, J.; Rother, D.; Slimani, M.: A Generic C++ Toolkit for the Development of Real-Time- Capable Software Defined Radio Applications. In Proc. IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE 2014), elektronisch (4 Seiten), Las Vegas, USA, Januar Breiling, M.; Zöllner, J.: When do Rotated Constellations Provide Gains? In Proc. IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting (BMSB 2014), elektronisch (6 Seiten), Peking, China, Juni Zöllner, J.: Redundancy on Demand Verbesserung der Robustheit von DVB-T/T2 mit Hilfe des Internets. 26. Fachtagung der Fernseh- und Kinotechnischen Gesellschaft (FKTG), elektronisch (21 Seiten), Köln, 8. Mai Im Rahmen der Arbeiten nationaler und internationaler kooperativer Projekte wurden vorgelegt: [BAU/FIN2] [FRI/KÜR2] [HAH/ROS/KÜR2] Bauer, P.; Fingscheidt, T.: Bandbreitenerweiterung von Telefonsprachdatenbanken zum Training breitbandiger automatischer Spracherkenner. Abschlussbericht zum DFG-Erkenntnistransferprojekt in Kooperation mit der European Media Laboratory GmbH in Heidelberg, elektronisch (13 Seiten), September Fricke, A.; Homann, C.; Kürner, T.: Time-Domain Propagation Investigations for Terahertz Intra-Device. IEEE Document d, Waikoloa, USA, elektronisch (17 Seiten), Mai Hahn, S.; Rose, D. M.; Kürner, T.: Mobility Load Balancing A Case Study: Hexagon vs. Realistic Scenarios. COST IC th MC and Scientific Meeting, elektronisch (5 Seiten), Aalborg, Dänemark, Mai

40 [HAH2] [HAH3] [HOF/KÜR2] [JAC/KÜR4] [JUR/ILS/ZÖL1] [KÜR11] [KÜR12] [KÜR/FRI/REY1] Hahn, S.; et al.: Demonstrator (intermediate version). Deliverable D3.2 SEMAFOUR, Self-Management for Unified Heterogeneous Radio Access Networks, Video, Hahn, S.; et al.: Integrated SON Management Policy Transformation and Operational SON Coordination (first results). ICT SEMAFOUR Deliverable 5.2, elektronisch (68 Seiten), Hoffmann, H.; Kürner, T.; et al.: SON Functions for Multi-Layer LTE and Multi- RAT Networks (final results). ICT SEMA- FOUR Deliverable 4.2, elektronisch (163 Seiten), Priebe, S.; Kannicht, M.; Jacob, M.; Kürner, T.: Ultrabroadband Indoor Channel Measurements and Calibrated Ray Tracing Propagation Modelling at THz Frequencies. IEEE Document thz, Dallas, USA, elektronisch (21 Seiten), November Juretzek, F.; Ilsen, S.; Nokes, C.: Co-operation of Broadcast and Wireless Broadband Systems. DVB Technical Module TM-CSU Study Mission Report, elektronisch (14 Seiten), Eisenblätter, A.; Ben Jemaa, S.; Kürner, T.; Litjens, R.; Schmelz, L. C.; Spaey, K.; Willcock, C.; Zetterberg, K.: Report on Dissemination, Exploitation and Liaison Activities During Year 2. ICT SEMAFOUR Deliverable 6.5, elektronisch (32 Seiten), Kürner, T.: Information on Fronthauling/Backhauling. IEEE Document thz, Los Angeles, USA, elektronisch (11 Seiten), Januar Kürner, T.; Fricke, A.; Rey, S.: Propagation Characteristics for Intra-Device Communications. IEEE Document d, Peking, China, elektronisch (17 Seiten), März

41 [MÖL/NUC/ROS/KÜR1] [MÖL/BAUM1] [NEU/PAL/QI/ZÖL1] [PEN/KÜR3] [REC/FIN4] [ROS/HAH/KÜR1] [ROS/KÜR1] [ZÖL3] [ZÖL5] Möller, A.; Nuckelt, J.; Rose, D. M.; Kürner, T.: Physical Layer Performance Comparison of LTE and IEEE p for Vehicular Communication in an Urban NLOS Scenario. COST IC th MC and Scientific Meeting, elektronisch (5 Seiten), Aalborg, Dänemark, Mai Möller, A.; Baumgarten, J.; Hameed, Z.: Doha Reference Scenarios. Deliverable D2.2 CellCar, Advanced Cellular Technologies for Connected Cars, elektronisch (37 Seiten), Neumann, P.; Palka, P.; Qi, J.: Dynamic Broadcast. DVB Technical Module TM- CSU Study Mission Report, elektronisch (19 Seiten), Peng, B.; Priebe, S.; Kürner, T.: Effects of Phase Shift Errors on the Antenna Directivity of Phased Arrays in Indoor Terahertz Communications. IEEE Document thz, San Diego, USA, elektronisch (12 Seiten), Juli Receveur, S.; Fingscheidt, T.: Voic by Voice Zwischenbericht. Elektronisch (8 Seiten), April Rose, D. M.; Hahn, S.; Kürner, T.: Automated Modelling of Realistic Multi-Storey Buildings and the Impact of Windows on Small Cell Propagation. COST IC1004 9th MC and Scientific Meeting, elektronisch (5 Seiten), Ferrara, Italien, Februar Rose, D. M.; Kürner, T.: An Analytical 3D Ray-Launching Method Using Arbitrary Polygonal Shapes for Wireless Propagation Prediction. COST IC th MC and Scientific Meeting, elektronisch (6 Seiten), Aalborg, Dänemark, Mai Zöllner, J.: Spectral Shaping of OFDM Signals. ATSC TG3 Meeting, San Diego, USA, 5. Februar Zöllner, J.: Rotated Constellations Capacity Analysis. ATSC TG3 Meeting, Chicago, USA, 10. Juli

42 [ZÖL6] Zöllner, J.: TM-CSU Study Mission Report. DVB Technical Module, elektronisch (91 Seiten), Kolloquium Nachrichtentechnik (WS 2013/2014, SS 2014) Udo Borgmann, Pan Acoustics GmbH, Wolfenbüttel: Pan Acoustics Zum Was und Wie eines international tätigen HighTech-Start-Ups Dr. Andreas Hecker, Actix GmbH, Dresden: ActixOne: Our Roadmap to SON Dr. Markus Trauberg, ICT Engineering Südwest GmbH, Braunschweig: Car2X Projekte: Vernetzung des Automobils mit seiner Umwelt Volkmar Schoening, Volkswagen AG, Wolfsburg: Die Welt spricht Golf Der globale Rollout des Modularen Querbaukastens Jörn von Häfen, Hytera Mobilfunk GmbH, Bad Münder: Entwicklung von professionellen Mobilfunksystemen bei Hytera Mobilfunk Lothar Stadelmeier, Sony Deutschland GmbH, Stuttgart: DVB-T2/C2 von der Idee zum Empfänger 39

43 Master- und Bachelorarbeiten Im Folgenden ist eine Übersicht über die am Institut im Berichtszeitraum abgeschlossenen studentischen Arbeiten aufgelistet. Da es sich dabei um Prüfungsleistungen handelt, ist ein Ausleihen der Arbeiten nicht möglich. Bei Interesse an einem der bearbeiteten Themen wenden Sie sich bitte an den jeweiligen Abteilungsleiter. Abteilung für Elektronische Medien Systemtheorie und Technik (Prof. Reimers) Masterarbeiten 14/001 Cai, Yanan: Implementation and Evaluation of the Delivery Schedule Optimization in Dynamic Broadcast 14/002 Carstens, Jan Eike: Entwurf eines SOA-basierten dynamischen Playout-Systems für Dynamic Broadcast 14/003 Maurer, Lorenz: Entwicklung einer Smartphone-Applikation zur Energiekosteneinsparung: Nutzereinbindung und Visualisierungskonzepte 14/005 Arsuaga Gonzalez, Zuriñe: Modeling usage patterns of TV viewers 14/010 Jackisch, Florian: Implementierung von LTE Uplink-Kanälen per Software Defined Radio 14/013 Sarodnick, Julia: Vergleich von Einsatzmöglichkeiten von Augmented Reality-basierten Visualisierungsverfahren mittels Realisierung eines 3D-objektbasierten Trackingverfahrens in einer Lernanwendung 14/014 Glende, Laura: Entwicklung einer Anwendung zur Analyse des Nutzerverhaltens von Video-on-Demand-Diensten im Hinblick auf mobile Broadcast/Multicast-Übertragungen Bachelorarbeiten 14/701 Pobieda, Thomas: Die praktische Anwendung von Resonatoren zur Bedämpfung akustischer Raummoden 14/702 Schwarz, Timo: Konzepte zur intelligenten Steuerung der Energiesparfunktionen Windows-basierter Systeme 40

44 14/703 Lepa, Judith: Entwicklung einer Strategie zur Erstellung von Distributionsplänen für die Übertragung linearer Fernsehdienste in Dynamic Broadcast 14/704 Knibbe, Christoph: Erkennung von Ereignissen im Niederspannungsnetz mittels der Signalverarbeitung 14/705 Franzky, Jannik: Entwicklung einer Simulationsumgebung für die Monte-Carlo-Analyse der Verfügbarkeit von TV White Spaces 14/706 Yurtseven, Deniz: Analyse von WLAN-Nutzungsdaten zur Optimierung der Konfiguration eines Dynamic Broadcast Systems 14/708 Bolte, Jan-Aike: Untersuchung des Einflusses ungleichmäßiger QAM- Konstellationen am Beispiel von DVB-T2 Abteilung Signalverarbeitung (Prof. Fingscheidt) Masterarbeiten 14/004 Harms, Carlos: Evaluation von Methoden der Entscheidungsfusion in einer iterativen audio-visuellen Spracherkennung 14/007 Weiß, Robin: Iterative Automatic Speech Recognition with Multiple Models 14/011 Faria Behnert, Suzana: Semi-automatische Transkription historischer Dokumente 14/012 Morte, Ester: Optimization of an Automotive HD Voice Hands-free System Abteilung für Mobilfunksysteme (Prof. Kürner) Masterarbeiten 14/006 Ramon Ferran, Sergi: Evaluation of Vertical Sectorised Antenna Systems in the Context of Realistic Scenarios 14/008 Özyalcin, Celal: Messung der Bewegung von Antennen für die THz- Kommunikation 14/009 Azkarate, Alain: Anwendung der Mehrantennensysteme in der Indoor- Terahertz-Kommunikation 41

45 Bachelorarbeiten 14/707 Granz, Tony: Einfluss des Übertragungskanals auf die Eigenschaften digitaler Signale Dissertationen Martin Jacob Christoph Voges The 60 GHz Indoor Radio Channel Overcoming the Challenges of Human Blocking 1. Ber.: Prof. Kürner 2. Ber.: Prof. Thomä (TU Ilmenau) Promotion an der TU Braunschweig am Longterm Archiving of Digital Data on Film 1. Ber.: Prof. Fingscheidt 2. Ber.: Prof. Gschwind (Univ. Basel) Promotion an der TU Braunschweig am Panagiotis Paschalidis The Development of a Wideband Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Channel and the Measurement of the Vehicular Channel 1. Ber.: Prof. Kürner 2. Ber.: Prof. Mecklenbräuker (TU Wien) Promotion an der TU Braunschweig am Balázs Fodor Contributions to Statistical Modeling for Minimum Mean Square Error Estimation in Speech Enhancement 1. Ber.: Prof. Fingscheidt 2. Ber.: Prof. Schmidt (Christian-Albrechts-Univ. zu Kiel) Promotion an der TU Braunschweig am

46 Aus der Forschung Abteilung für Elektronische Medien Systemtheorie und Technik (Reimers) 1. Forschungsfelder der Abteilung Die dominierenden Forschungsthemen des Berichtszeitraums (1. Dezember 2013 bis 30. November 2014) kann man unter der Überschrift: Kooperationsmodelle zwischen Broadband und Broadcast subsummieren [REI4]. Es waren die Weiterentwicklung des von uns erfundenen Tower Overlay over LTE-A+ (TOoL+) [ILS/JUR/ROT1], der sich drei Wissenschaftliche Mitarbeiter (WiMis) widmeten und die Weiterführung der Arbeiten an dem ebenfalls von uns konzipierten Dynamic Broadcast [NEU/PAL/QI/ZÖL1], welche ebenfalls von drei WiMis verfolgt wurde. Zur Liste unserer Systemerfindungen kam nun auch noch Redundancy on Demand (RoD) hinzu [QI/ZÖL1], welches Herr Zöllner bearbeitet. Schließlich beteiligen wir uns an der Entwicklung der nächsten Generation des terrestrischen Digitalfernsehens für die USA (ATSC 3.0) und an Studien zur Zukunft der terrestrischen Programmverbreitung im Rahmen des DVB-Projektes [REI2], [SLI/ZÖL1], [ZÖL1]. Herr Walz arbeitet an Lösungen für die Einbeziehung der Bevölkerung in die Energiewende unter Verwendung informationstechnischer Möglichkeiten. Unsere Arbeiten umfassen die gesamte Spanne von der Grundlagenforschung bis hin zur Vorentwicklung und der Realisierung von System-Demonstratoren, aber wir scheuen uns auch nicht davor, an der Einführung der von uns (mit-)entwickelten technischen Systeme federführend mitzuwirken. 2. Projekte Es ist überaus erfreulich, dass viele unserer Wissenschaftlerinnen bzw. Wissenschaftler in ein Forschungsvorhaben mit Partnerunternehmen eingebunden sind. Im Berichtszeitraum sind bzw. waren wir in den folgenden internationalen und nationalen Forschungsvorhaben engagiert: 2.1 Internationale Projekte Im Zusammenhang mit der Erforschung neuer Wege der spektrumseffizienten Übertragung über terrestrische Netze kooperieren wir mit zahllosen anderen Unternehmen im DVB-Projekt Mit unserem Partner Sony arbeiten wir an der Definition der nächsten Generation des terrestrischen Digitalfernsehens, das in dem Konsortium ATSC (Advanced Television Systems Committee) 43

47 zur Marktreife gebracht werden soll. Im Rahmen der weltweit agierenden Gruppierung FOBTV (Future Of Broadcast TeleVision) beteiligen wir uns an der Erforschung und Entwicklung zukünftiger Broadcast- Systeme. 2.2 Industrieprojekte Das System TOoL+ überführen wir derzeit mit der US-amerikanischen Firma GatesAir (früher: Harris Broadcast) und dem französischen Sendernetzbetreiber TDF in einen für Anfang 2015 geplanten Feldversuch. Auch unsere Erfindung RoD, an der die Firma Sony beteiligt ist, wollen wir, zusammen mit dem Sendernetzbetreiber MediaBroadcast, schon im Frühjahr 2015 in einem Feldversuch testen in Berlin. Mit dem Cologne Broadcasting Center dem Produktionsbetrieb der RTL-Gruppe sind wir durch einen Kooperationsvertrag verbunden. Hier ist die Wahl der Videocodierung für den im Jahr 2016 geplanten Regelbetrieb des Systems DVB-T2 derzeit von besonderem Interesse. Im Rahmen unserer Forschung entstanden im Berichtszeitraum drei Patentanmeldungen mit den Titeln: Generating a hybrid signal consisting of arbitrary waveforms using sample rate conversion, Well-defined usage of a time gap in a hybrid time division multiplex waveform und Rotated constellations for non uniform constellations. 3. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Abteilung Herr Ilsen, Herr Juretzek und Herr Rother sind das Tower Overlay over LTE-A+ (TOoL+) -Team. Das Gebiet Dynamic Broadcast bearbeiten die Herren Neumann, Palka und Qi. Herr Zöllner forscht an Redundancy on Demand (RoD) und den neuen bzw. zukünftigen Generationen des Digitalen Fernsehens (ATSC 3.0, DVB-Tx). Herr Walz entwickelt Möglichkeiten, die Bevölkerung mittels informationstechnischer Systeme in die Gestaltung der Energiewende einzubinden. Frau Slimani ist derzeit in Elternzeit. Unser Support-Team besteht aus Frau Andersen (geb. Wahnschaffe), Frau Brandt, Frau Nottbohm (ab 1. November), Frau Sengpiel und den Herren Esser, Gudat, Hellrung, Moullion, Müller (bis 30. April) und Schlegel. Nicht vergessen werden dürfen die Studierenden, die mit ihren Bachelorarbeiten (sieben im Berichtszeitraum), Masterarbeiten (sieben im Berichtszeitraum) oder als Wissenschaftliche Hilfskräfte unsere Forschung ganz maßgeblich unterstützten. Im Jahresschnitt verstärkten so zu jeder Zeit etwa sechs Personen unsere Forschungskapazitäten, die im Personalverzeichnis des IfN nicht vermerkt sind. 44

48 Abbildung 1: Tower Overlay over LTE-A+ 4. Ein Tower Overlay zur Erweiterung zellularer Mobilfunknetze Der Begriff Tower Overlay over LTE-Advanced+ (TOoL+) (LTE: Long Term Evolution, die aktuellste Version der Mobilfunktechnik) beschreibt ein im Jahr 2011 gestartetes Forschungsfeld. Es zielt darauf ab, zellulare Mobilfunknetze durch Einbindung von Senderstrukturen, wie sie aus dem Broadcast bekannt sind, zu entlasten und gleichzeitig die damit verbundenen Betriebskosten zu reduzieren. Abbildung 1 zeigt das Konzept [ILS/JUR/ROT1]. Technische Grundlage sind der aktuellste Mobilfunkstandard Long Term Evolution Advanced (LTE-A), welcher jedoch in geringem Maße erweitert werden muss, woraus der Arbeitsname LTE-A+ resultiert, sowie die Broadcast- Standards DVB-T2 und (zukünftig) ATSC 3.0. Insbesondere können mit TOoL+ Videosignale übertragen werden, die sonst in tausenden Mobilfunknetzzellen für jeden Nutzer einzeln bereitgestellt werden müssten. Dabei ist zu beachten, dass für eine angemessene Darstellung auf mobilen Geräten mit großen und hochauflösenden Displays Datenraten von ungefähr 1,4 Mbit/s benötigt werden, was unter Umständen dazu führt, dass ein erheblicher Anteil der in Mobilfunknetzzellen zur Verfügung stehenden Übertragungskapazität für die Videoübertragung benötigt würde wenn nicht TOoL+ eingesetzt wird. Darüber hinaus eignet sich TOoL+ auch für die (Vorab-) Übertragung von Datendiensten wie z. B. elektronischen Magazinen, Verkehrsinformationen oder Software-Updates. Mit der Fragestellung, inwiefern sich auch populäre Videos von Video-Portalen wie YouTube für eine Broadcast-Übertragung mit LTE-A+ eignen, beschäftigte sich eine Masterarbeit [MA 14/014]. 45

49 DVB-T2 bietet die sogenannten Future Extension Frames (FEF), in denen zu bestimmten Zeiten beliebige Signalformen übertragen werden können. So wird die Einbindung des TOoL+-Systems in eine in vielen Ländern bereits bestehende Rundfunkinfrastruktur möglich. Diese Art der ko-primären Nutzung von mit DVB-T2 belegten TV-Kanälen bietet sowohl die Möglichkeit der variablen Ressourcenzuweisung zwischen DVB-T2 und LTE-A+, als auch die Beibehaltung der national und international bereits koordinierten Frequenzzuweisungen. Auch eine reine LTE-A+-Übertragung ist technisch möglich. TOoL+ wurde von uns auch in das DVB-Projekt eingebracht, wo eine Technology Study Mission unter Leitung von Herrn Zöllner Möglichkeiten der kooperativen Spektrums- Nutzung untersuchte. Der Abschlussbericht wurde im Januar 2014 fertig gestellt [JUR/ILS/ZÖL1], [ILS/ZÖL1]. Um die Funktionsfähigkeit des Systems nachzuweisen, wurde eine Demonstrationsplattform entwickelt, die auf dem Software Defined Radio Toolkit (SDR- Toolkit) des IfN basiert [ROT/ILS/JUR1], [ROT/ILS/JUR2]. Dieser Demonstrator wurde in Kooperation mit unserem Partner GatesAir sowohl auf der NAB Show 2014 in Las Vegas als auch auf der IBC 2014 in Amsterdam ausgestellt (siehe den Sonderbericht auf Seite 94). Mit TDF konnte ein weiterer Projektpartner zur Weiterentwicklung von TOoL+ gewonnen werden. Gemeinsames Ziel aller Projektpartner ist ein Feldversuch in Paris Anfang 2015, bei dem TOoL+ vom Eiffelturm ausgestrahlt werden soll. Dabei soll die Performance des Systems unter Real-Bedingungen getestet werden. Die Arbeiten von Herr Ilsen konzentrieren sich auf die Untersuchung der Übertragungseigenschaften von TOoL+. Gemeinsam mit Kollegen aus der Abteilung Mobilfunksysteme erstellte er erste Versorgungsprognosen. Dazu wurden strahlenoptische Simulationen auf Basis des sogenannten Hannover- Szenarios (COST IC 1004) durchgeführt. Diese zeigten, dass insbesondere für die Indoor-Versorgung kaum qualitative Unterschiede zwischen einer Ausstrahlung über zellulare Mobilfunk- oder über DVB-T2-Sendernetze bestehen. Letztere lässt sich aber vermutlich kostengünstiger realisieren und betreiben [ILS/JUR/ROS1]. Im Rahmen der stetigen Erweiterung unseres Demonstrators wurde in einer Masterarbeit ein Übertragungssystem für den LTE-Uplink implementiert [MA 14/010]. Des Weiteren wurden Parameter implementiert, die derzeit bei LTE-A noch nicht standardisiert sind, für einen effizienten TOoL+-Betrieb aber wünschenswert wären. Dazu gehören längere Guard-Intervalle und eine Erweiterung der Liste wählbarer Signalbandbreiten auf die bisher im Broadcast üblichen Werte (6 MHz, 7 MHz, 8 MHz). Wir verwenden das + bei LTE-A+ als Signal dafür, dass derartige Modifikationen von LTE-A angestrebt werden. 46

50 Der Demonstrator und seine Erweiterungen basieren auf einem Software- Defined-Radio-(SDR-)Ansatz. Die Optimierung unserer SDR-Plattform stellt den Schwerpunkt der Arbeiten von Herrn Rother dar. Der Grundgedanke von SDR ist es, die gesamte Signalverarbeitung eines Übertragungssystems in Software zu implementieren. Dank immer leistungsfähigerer Prozessoren ist dies heutzutage selbst für komplexe Übertragungssysteme wie DVB-T2 oder LTE-A+ in Echtzeit möglich. Um die Arbeit an zukünftigen Systemen zu vereinfachen und die Wiederverwendbarkeit bereits existierender Algorithmen zu erhöhen, haben wir über Jahre hinweg ein SDR-Toolkit entwickelt, welches auch über TOoL+ hinaus zur Anwendung kommt [ZÖL/ROT/SLI1]. Herr Rother beschäftigt sich insbesondere mit der Laufzeitoptimierung der benötigten, teils sehr komplexen, Algorithmen für verschiedene Rechnerarchitekturen. Bei modernen x86-prozessoren können beispielsweise die so genannten Single-Instruction- Multiple-Data-(SIMD-)Befehlssatzerweiterungen genutzt werden. In einer Fallstudie wurde der Einfluss der verschiedenen SIMD- Generationen auf die Laufzeit der Decodierung des bei DVB-T2 für den Fehlerschutz verwendeten Low Density Parity Check Codes (LDPC) untersucht [ROT1]. Herr Juretzek beschäftigt sich insbesondere mit der Einbindung des LTE-A+- Signals in existierende Mobilfunknetze. Der bereits im LTE-A-Standard definierte Mechanismus der Carrier Aggregation bietet hierfür die Grundlage. Die von den Basisstationen ausgehenden LTE-A-Downlink-Kanäle sind stets einem Netzbetreiber zuzuordnen und werden in diesem Fall als sogenannter primärer Kanal definiert, welcher die Kunden des Netzbetreibers mit allen üblichen Daten versorgt. Dazu zählen z. B. Informationen über das aktuelle Mobilfunknetz, Informationen zum Auffinden der persönlichen Daten und die eigentlichen Nutzdaten selbst. Zusätzlich dazu werden diesem Kanal nun weitergehende Informationen hinzugefügt, die auf einen weiteren, sekundären Downlink-Kanal, also auf das TOoL+-Signal verweisen [JUR1]. Somit werden separate LTE-A-Teil-Kanäle, welche sich in unterschiedlichen Frequenzbereichen befinden können, zu einem virtuellen gemeinsamen Kanal gebündelt. Mit Hilfe dieses Ansatzes kann das mobile Endgerät weiterhin im Mobilfunknetz seines Betreibers eingebucht sein, gleichzeitig aber auch den, von einer Rundfunkinfrastruktur bereitgestellten, LTE-A+-Datenstrom empfangen. Ein weiterer Vorteil dieser Technik besteht darin, dass TOoL+-Signale im Gegensatz zur aktuellen Broadcast-Lösung des LTE-A-Standards (embms) nicht nur einem Mobilfunknetzbetreiber zugeordnet sein müssen. Somit könnten eventuell alle Endnutzer, unabhängig vom jeweiligen Anbieter ihres Mobilfunkvertrages, auf die gleichen Funkressourcen zugreifen, so dass eine Mehrfachübertragung von TOoL+-Inhalten inklusive der damit verbundenen Kosten und Frequenzbelegungen vermieden werden kann, was beispielsweise bei der Live-Übertragung von großen Sportveranstaltungen nur sinnvoll erscheint. 47

51 5. Dynamic Broadcast Unter dem Oberbegriff Dynamic Broadcast fassen wir ein im Jahr 2010 gestartetes Forschungsfeld zusammen, dessen zentrales Ziel die Dynamisierung des Daten-, Hör- und Fernsehrundfunks ist. Die Herren Neumann, Palka und Qi erforschen Teilaspekte dieses Systems, welches im Vergleich zu klassischen Rundfunksystemen eine besonders kosten- und spektrumseffiziente Programmverbreitung erlaubt. Neben dem klassischen, terrestrischen Rundfunk- Übertragungsweg kann bei Dynamic Broadcast zusätzlich ein Breitbandnetz für die Bereitstellung von Fernsehinhalten verwendet werden. Eine in die Endgeräte integrierte Festplatte ermöglicht zudem eine Vorab-Übertragung von nichtlive Sendungen, die mit Hilfe geeigneter Signalisierung zur richtigen Sendezeit automatisch vom lokalen Speicher abgespielt werden. Die Wahl des Übertragungsweges ( Rundfunk oder Breitband ) und des Übertragungszeitpunktes ( live oder Pre-Download ) wird von einem zentralen Netzwerkelement, der Decision Logic übernommen. Diese versucht durch geschickte und dynamisch an den Bedarf angepasste Re-Konfigurationen des Netzwerks, Übertragungskosten zu senken und die Verwendung des terrestrischen Rundfunkspektrums zu optimieren. Das System wird so realisiert, dass die Komplexität des Netzwerks für die Fernsehzuschauer verborgen bleibt und der gewohnte Charakter linearer Fernsehdienste erhalten bleibt. Hierzu werden Endgeräte benötigt, die unbemerkt netzwerkgesteuerte Umschaltvorgänge realisieren und netzwerkgesteuerte Aufnahmen starten. Auch Dynamic Broadcast wurde von uns in die bereits erwähnte Technology Study Mission des DVB-Projektes zur kooperativen Spektrums-Nutzung eingebracht. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung der Energieeffizienz von Geräten der Unterhaltungselektronik, wie TV-Geräten und Set-Top-Boxen, muss dieser Aspekt auch bei der Entwicklung von zukünftigen, rundfunkbasierten Übertragungssystemen wie Dynamic Broadcast Berücksichtigung finden. Die Forschungsarbeiten von Herrn Neumann konzentrierten sich daher im Berichtszeitraum auf verschiedene Aspekte des Energieverbrauchs von Endgeräten für Dynamic Broadcast [NEU1]. Diesbezüglich ergeben sich gegenüber der klassischen, linearen Programmverbreitung, welche ausschließlich in Echtzeit erfolgt, einige Besonderheiten. So reicht die Kenntnis der Verweildauern von Zuschauern vor dem eingeschalteten Display allein nicht aus, um die Energiebedarfe solcher Empfangsgeräte bestimmen zu können. Grund dafür ist, dass diese auch dann in einem eingeschalteten Zustand sein können, wenn die Zuschauerin oder der Zuschauer gerade nicht fernsieht. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn Programminhalte in der Nacht vorab übertragen werden. Eine Energieverbrauchsanalyse bedarf daher sowohl Informationen über die Nutzeraktivität als auch der Einbeziehung von Distributionsplänen, die u. a. Aufschluss über 48

52 die durch das System bestimmten Übertragungszeitpunkte der Programminhalte geben. Aus diesem Grund spielte im Berichtzeitraum die Modellierung realistischen TV-Nutzungs-Verhaltens eine wichtige Rolle. Im Rahmen einer Masterarbeit [MA 14/005] wurden hierfür verschiedene Verfahren entwickelt und diese dann hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Komplexität miteinander verglichen. Darüber hinaus wurde untersucht, wie die Erstellung von Distributionsplänen mit Hilfe eines mehrstufigen Algorithmus und anhand einfacher Entscheidungskriterien erfolgen kann. Eine Bachelorarbeit, die dieser Fragestellung nachgeht, steht zum Ende des Berichtszeitraums unmittelbar vor der Fertigstellung [BA 14/703]. Ein Verfahren, das darauf aufbauend erlaubt, den Energieverbrauch zukünftiger Endgeräte für Dynamic Broadcast in Abhängigkeit von der Nutzeraktivität abzuschätzen, befindet sich aktuell in der Entwicklung. Als Teilergebnis dieser Arbeiten konnte eine neuartige Methode zur nutzungsabhängigen Bestimmung des Energieverbrauchs von Digitalen Videorecordern (DVRs) präsentiert werden [NEU1]. Dieser Gerätetyp ist hinsichtlich der Geräteausstattung eng mit Dynamic-Broadcast-Endgeräten verwandt (auch hier können Programminhalte in Abwesenheit der Nutzer zur späteren Wiedergabe aufgezeichnet werden). Die derzeitigen Forschungsaktivitäten zielen auf die Einbindung von Strategien zur zeitversetzten Übertragung in das existierende Analyseverfahren ab. Herr Qi setzte die Forschung im Bereich des Playouts für Dynamic Broadcast fort [MA 14/001]. Unterstützt von einer Masterarbeit [MA 14/002] entwickelte er eine Service-orientierte Architektur (SoA) mit drei Ebenen, welche die Unabhängigkeit der diversen Systemebenen voneinander und deren höhere Agilität zum Ziel hat. Die Architektur ist in Abbildung 2 dargestellt. Das Metadata- Management, in der Mitte der Abbildung zu finden, ist dabei die zentrale Komponente für das dynamische Playout. Es verwaltet die verschiedenen Metadaten zu Fernsehprogrammen, Zuschauerverhalten, Übertragungsnetzwerken, Übertragungsplänen usw. Da die Decision Logic Zugriff auf die Komponenten der Metadata-Ebene hat, kann sie definierte Sendeabläufe realisieren. Verschiedene Applikationsdienste (eng. application services) auf der untersten Ebene bieten die Basisfunktionen für die Erzeugung, Zusammenführung und Bearbeitung der Metadaten. Die Service-orientierte Architektur stellt einen wesentlichen Baustein der Dissertation von Herrn Qi dar, welche er derzeit fertigstellt. Ein weiterer wichtiger Teilaspekt von Dynamic Broadcast ist die Optimierung der Nutzung der terrestrischen TV-Frequenzen. Aufgrund der Sendernetzplanung und Frequenzkoordination der TV-Sendernetze entstehen Prinzip-bedingt lokale Frequenzlücken, die eine potenzielle Ressource für andere drahtlose Übertragungssysteme ( Sekundärnutzer ) darstellen. Dieses als TV White Spaces (TVWS) bezeichnete Spektrum wird durch die Implementierung von Dynamic Broadcast eine dynamische Größe. Durch das bei Dynamic Broadcast mögliche und angestrebte zeitweise Abschalten der TV-Sender können zusätzliche 49

53 Abbildung 2: Service-orientierte Architektur (SoA) des Dynamic-Broadcast- Systems TVWS bereitgestellt werden, die eine erweiterte Ressource für die Sekundärnutzer schaffen. Herr Palka untersuchte diese Anwendungsmöglichkeit in Form einer Fallstudie im Bereich der Region Essen [PAL/NEU1]. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehört die Erkenntnis, dass insbesondere für Sekundärnutzer, deren Übertragungssysteme die Nutzung großer Bandbreiten erfordern (z. B. 20 MHz), Dynamic Broadcast entscheidende Vorteile bietet. Durch gezielte Bereitstellung von dynamischen TVWS können weite Teile des TV-Spektrums, die aufgrund von Nachbarkanalstörungen zuvor nicht nutzbar waren, erstmalig erschlossen werden [PAL1]. Die erwarteten Gewinne können jedoch nur für bestimmte Netzwerkkonfigurationen erzielt werden, was in der Decision Logic berücksichtigt werden sollte [PAL/NEU2]. Zu den Forschungsfeldern von Herrn Palka gehörte die Definition einer TVWS-Nutzbarkeit. Diese Größe wird in Abgrenzung zum Begriff Verfügbarkeit benötigt, um das tatsächliche Nutzungspotenzial der frei werdenden Frequenzressourcen für bestimmte Sekundärnutzer-Systeme beurteilen zu können. Neben den Dimensionen Frequenz, Ort und Zeit, spielen bei der Definition vor allem die erlaubte Sendeleistung, die zu erwartenden Interferenzen durch TV-Signale sowie die Sekundärnutzerdichte eine entscheidende Rolle. Diese Forschung wurde von zwei studentischen Arbeiten unterstützt: Zum einen wurde das zeitliche Verhalten der Inanspruchnahme des Campus- Netzwerks eduroam als potenzielles Sekundär-Nutzungs-Szenario untersucht und mit zeitlichen Verläufen der Fernsehnutzung verglichen [BA 14/706]. Zum anderen wurde ein Simulationstool für die Monte-Carlo-Analyse der Nutzbarkeit von TVWS implementiert, das zufällige synthetische TV-Ausbreitungskarten erzeugt, mit deren Hilfe die Auswirkungen von Dynamic Broadcast allgemeingültig überprüft werden sollen [BA 14/705]. 50

54 6. Digitalfernseh-Systeme der nächsten Generation (ATSC 3.0, Redundancy on Demand RoD) Herr Zöllner wirkt zusammen mit unseren Partnern der Firma Sony an der Entwicklung des Nachfolgesystems für das bestehende terrestrische Rundfunksystem ATSC mit, welches u. a. in USA, Kanada, Mexiko und Süd-Korea in Betrieb ist [ZÖL3], [ZÖL5]. Dafür wurde gemeinsam mit Sony und Samsung ein Systemvorschlag ausgearbeitet, in den die Erfahrungen aus der DVB-NGH-Systementwicklung (NGH: Next Generation Handheld) [ZÖL1] eingeflossen sind. Ein Element des Systemvorschlags sind dabei ungleichmäßige QAM-Konstellationen, die gegenüber den bisher bei DVB-T2 verwendeten gleichmäßigen QAM-Konstellationen das für eine gegebene Fehlerrate benötigte Signal-Rausch-Verhältnis um bis zu 1 db vermindern und den verbleibenden Abstand zur Shannon-Grenze weiter verringern [BA 14/708]. Seit Oktober 2013 werden die von den verschiedenen Teilnehmern eingereichten ATSC3.0- Systemvorschläge bzgl. ihrer Leistungsfähigkeit untersucht. Die am IfN entwickelten ungleichmäßigen QAM-Konstellationen wurden dabei bereits in das sogenannte ATSC3.0-Baseline-System aufgenommen. Derzeit wird darüber hinaus für die ungleichmäßigen Konstellationen die Verwendung von Rotated- Constellations diskutiert [ZÖL2]. Ein weiterer Bestandteil des von uns eingereichten Systemvorschlags, Redundancy on Demand (RoD) [QI/ZÖL1], [ZÖL4], wird derzeit ebenfalls in ATSC evaluiert. Zur Nutzung von RoD ist es erforderlich, dass der Empfänger nicht nur einen klassischen TV-Tuner besitzt, sondern auch an das Internet angeschlossen ist was für immer mehr TV-Empfänger ohnehin gilt. Mit RoD kann selbst im Fall widriger Empfangsbedingungen eine fehlerfreie Decodierung im Empfänger garantiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Empfänger von einem speziellen Internetserver empfängerspezifische Hilfsdaten für die Decodierung anfordert, die ihn bei der Decodierung unterstützen. Die benötigte Datenrate hängt dabei unmittelbar von der Qualität des über den terrestrischen Sendeweg empfangenen Signals ab, so dass bei einer nur geringen Abweichung der Empfangsqualität von einem Zielwert nur eine geringe Datenrate benötigt wird. Die Netzabdeckung eines terrestrischen Rundfunknetzes kann somit erhöht werden. Abbildung 3 zeigt den Demonstrator, mit dem die Eigenschaften des RoD- Systems untersucht werden können. Während der obere Empfänger nur mit einem terrestrischen Signal versorgt wird, dessen Qualität am DVB-T2-Modulator variiert werden kann, empfängt das untere Gerät dasselbe Signal, ist aber über das Internet mit einem RoD-Server verbunden, von dem die benötigten Zusatzdaten abgerufen werden können. 51

55 Abbildung 3: Der IfN-Demonstrator des RoD-Systems (GUI: Graphical User Interface, SDR: Software Defined Radio) Im Laufe des kommenden Jahres sollen aus den zahlreichen, von diversen Unternehmen vorgeschlagenen, Algorithmen diejenigen ausgesucht werden, die dann Eingang in ATSC 3.0 finden. 7. Einbeziehung der Bürgerinnen und Bürger in die Energiewende mittels informationstechnischer Systeme Das Energiekonzept 2013 der Bundesregierung sieht vor, die Energieeffizienz in privaten Haushalten sowie im öffentlichen Bereich weiter zu erhöhen. Durch steigende Energiepreise werden Bürgerinnen und Bürgern natürlich motiviert, ihren Energieverbrauch zu vermindern. Jedoch müssen sie (bzw. die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Behörden und Unternehmen) zuvor in die Lage versetzt werden, Energiespar-Potentiale zu erkennen. Herr Walz erforscht, wie die Menschen mit Hilfe von informationstechnischen Systemen hierbei unterstützt werden können. Unserer Ansicht nach kann beispielsweise eine übersichtliche Darstellung des aktuellen Energieverbrauchs aller Geräte Menschen in die Lage versetzen, geeignete Einsparmöglichkeiten zu identifizieren. Die Implementierung separater Messtechnik an allen Geräten erscheint wegen der hohen Anzahl der zu betrachtenden Geräte nicht wirtschaftlich. Deshalb entwickelt Herr Walz eine Geräteerkennung, die aus aggregierten Energieverbrauchsdaten (wie sie z. B. von einem intelligenten Stromzähler dem SmartMeter erfasst werden, siehe auch Abschnitt 4.4, Seite 77) durch Methoden der digitalen Signalverarbeitung die darin verborgenen Informationen über die Einzelverbräuche ermittelt. Durch diesen, als Disaggregation bezeichneten, Prozess wird allen einzelnen Geräten anhand ihrer Energieverbrauchscharakteristik ein aktueller Betriebszu- 52

56 stand und ein momentaner ungefährer Energieverbrauch zugeordnet. So lassen sich beispielsweise Kühlschränke gut anhand der regelmäßigen Aktivität ihres Klimaaggregats erkennen. Nicht alle Energieverbraucher besitzen jedoch eine solch klar identifizierbare Energieverbrauchscharakteristik. Folglich ist die Aufgabe, ihren Energieverbrauch aus aggregierten Verbrauchsdaten zu ermitteln, sehr anspruchsvoll. Der Energieverbrauch von Computern beispielsweise hängt in hohem Maße von der momentanen Prozessorauslastung ab und unterliegt damit einer hohen Fluktuation. Deshalb untersucht Herr Walz, ob mittels der Verknüpfung der Ergebnisse der Disaggregation mit Statusdaten, wie der Prozessorauslastung, eine Verbesserung der Erkennung des momentanen Energieverbrauchs solcher Geräte erreicht werden kann. Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde dazu ein Windows-Systemservice entwickelt, der relevante Statusdaten eines Windows-7-Systems erfasst und zentral sammelt [BA 14/702]. Ausgehend von diesen Daten ging die Arbeit anschließend der Fragestellung nach, ob die Simulationsserver des IfN energieeffizienter betrieben werden können, als bisher. Außerdem erforscht Herr Walz, ob auch andere Sensordaten als die Energieverbrauchsmessung dazu genutzt werden können, die Erkennung einzelner Geräte zu verbessern. Denkbar ist es beispielsweise, Daten von Helligkeitssensoren, von Vibrationssensoren oder lokale Netzspannungsschwankungen zu nutzen, um die Änderung des Betriebszustandes eines Gerätes zu detektieren. Im Rahmen einer weiteren Bachelorarbeit wurde geprüft und bestätigt, dass minimale Schwankungen der Frequenz der Netzspannung des Niederspannungsnetzes detektiert werden können, die in Korrelation mit dem aktuellen Betriebszustand benachbarter elektrischer Geräte stehen [BA 14/704]. Gemeinsam mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der Technischen Universität Braunschweig entwickelt Herr Walz ein Konzept zur Disaggregation von Verbrauchsdaten auch von Industriemaschinen. Ziel ist es, unter Einsatz dieses Verfahrens und der Daten weiterer Sensoren idealerweise den Energieverbrauch nicht nur einer Maschine zu identifizieren und durch Einsatz von Steuerungssystemen zu optimieren, sondern dies sogar für mehrere kooperierende Maschinen zu ermöglichen. Im Rahmen des TU-internen Projektes zur Energiekostenbudgetierung entwickelte Herr Walz verschiedene Online-Tools, um Studierende sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu motivieren, Energie einzusparen. Auf sind unter anderem eine Datenbank mit Energiespartipps, ein Werkzeug zur Erzeugung von Informationsschildern sowie ein QuickCheck mit direkten Handlungsempfehlungen abrufbar. Zusätzlich wurde am IfN die Smartphone-Applikation tubs.energy entwickelt, um den Angehörigen unserer Universität Verständnis für den von ihnen zu verantwortenden Energieverbrauch zu vermitteln [MA 14/003]. Geeignete Darstellungen des jeweiligen Energieverbrauchs, verknüpft mit direkten 53

57 Handlungsempfehlungen, sollen helfen, eigenständig Energiesparpotentiale zu identifizieren sowie geeignete Maßnahmen zu ergreifen. 8. Arbeiten des IT-Serviceteams Das IT-Serviceteam bestehend aus den Herren Gudat und Schlegel bearbeitete, neben diversen kleinen Projekten, hauptsächlich die ständig anfallenden Aufgaben im IT-Bereich. Zu diesen Aufgaben gehören u. a. (IT-)administrative Arbeiten, die Aktualisierung der Hardware und Software diverser Rechner, Reparaturen sowie anfallende Wartungsarbeiten. Für mehrere Projekte im IfN waren elektronische Schaltungen zu entwickeln und aufzubauen oder es war eine Unterstützung bei Versuchsaufbauten erforderlich. Weiterhin haben das IT- Serviceteam und die Kollegen der mechanischen Werkstatt zwei Schülerpraktikanten für jeweils 3 Wochen betreut. 54

58 Abteilung Signalverarbeitung für die Verkehrsinformationstechnik (Fingscheidt) 1. Forschungsfelder der Abteilung Die Abteilung Signalverarbeitung arbeitet in den beiden Forschungsfeldern Sprach- und Audiosignalverarbeitung sowie Mustererkennung. Im Bereich der Sprach- und Audiosignalverarbeitung erforschen wir Verfahren zur Störgeräuschreduktion, akustischen Echokompensation, künstlichen Sprach-Bandbreitenerweiterung und dazugehörige Qualitätsmessverfahren, Beamforming sowie höherqualitative, aber standardkonforme Sprach- und Audiodecoder. Weitere Forschungsthemen zur Mustererkennung auf Basis akustischer Signale sind die Emotionserkennung sowie die akustische Event- Lokalisierung und Erkennung. Die Anwendungsbereiche reichen von der Fahrzeug- und Enterprise-Kommunikation über Hörgeräte, Überwachungstechnologien und Freisprechsysteme bis hin zur Mobiltelefonie und zu Gateways. Im weiteren Bereich der Mustererkennung forschen wir im Kontext der Dokumentverarbeitung an Verfahren zur arabischen Handschrifterkennung und Schreiberklassifikation. Weiterhin entwickeln wir Modelle für Komponenten der ereigniskorrelierten Potentiale (EKP) und erforschen die Hypothese des sog. Bayesian Brain. 2. Projekte Im Berichtsjahr wurde das mit dem European Media Laboratory (EML) in Heidelberg durchgeführte, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte, Erkenntnistransferprojekt ASTABET zur Offline- Bandbreitenerweiterung schmalbandiger Telefonsprachdatenbanken für das Training breitbandiger automatischer Spracherkenner erfolgreich abgeschlossen. Ebenfalls ist das aus DFG-Mitteln aus dem sog. Zukunftsfonds der Technischen Universität Braunschweig geförderte Projekt zur Erforschung von EKP- Signalmodellen zur Vorhersage der Überraschung einer Testperson mit hochinteressanten Ergebnissen zu einem Ende geführt worden. Im Rahmen unseres internationalen DFG-Projektes HADARA mit Partnern aus Israel und Palästina forschen wir im Bereich der arabischen historischen Dokumentanalyse. Diesjährige Forschungsschwerpunkte waren das Word-Spotting, die Schreibererkennung und nicht zuletzt die Handschrifterkennung. Darüber hinaus wurde verstärkt an der Entwicklung des HADARA-Systems weiter gear- 55

59 beitet, mit dessen Hilfe eine einfache Nutzung der verschiedenen Anwendungen ermöglicht wird. Drei Projekte aus dem Förderprogramm Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie haben wir im Berichtszeitraum weitergeführt: In einem Projekt mit der Firma Pan Acoustics GmbH in Wolfenbüttel entwerfen wir Algorithmen für ein kombiniertes Lautsprecher- und Mikrofonarray in öffentlichen Räumen mit der besonderen Herausforderung einer akustischen Echokompensation bei extrem widrigen Pegelbedingungen. In dem Förderprojekt Audioradar mit der Firma artec technologies AG in Diepholz statten wir Videoüberwachungssysteme mit Mikrofonbeamformern aus und entwickeln eine Kamerasteuerung, die sich u. a. nach akustisch relevanten Ereignissen ausrichtet. In dem ebenfalls weitergeführten Projekt Voic by Voice mit der Firma Auerswald in Cremlingen entwickeln wir eine neuartige Sprachsteuerung einer Voic box auf einem Systemtelefon. Besonderheit ist hier, dass aus Sicherheitsgründen der Spracherkenner auf dem Endgerät und nicht in einer Telefonanlage oder einem Server implementiert ist, und dass eine Remote-Telefon- Sprachbedienung vorgesehen ist. Im Berichtsjahr wurde auch die Bearbeitung eines neuen ZIM-Projekts gestartet. Im Projekt Car in a Box mit der Firma HEAD acoustics in Herzogenrath geht es um die Simulation der Akustik von Fahrzeugkabinen. Ziel dabei ist die Entwicklung eines Gerätes, das Wissenschaftler und Entwickler von automotiven Sprachtechnologien bei ihrer Arbeit unterstützt. Im Rahmen des Förderprogramms Hochschuldialog mit der arabischen Welt des DAAD (Deutscher Akademischer Austauschdienst) haben wir das Projekt Masterstudiengang Informationstechnik und Universitätsnetzwerk fortgeführt. Besonderes Ereignis war in diesem Jahr die Sommerschule, die wir mit Beteiligung von Dozenten aus Braunschweig in Tunis durchgeführt haben (siehe dazu auch den Sonderbericht auf Seite 98). Mit der Firma NXP Software B.V. in Leuven, Belgien, wurde im Berichtszeitraum sowohl an einer künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung von Breitband- auf sog. Superwideband-Sprache geforscht als auch mit Arbeiten für ein instrumentelles Sprachqualitätsmaß für diese Verfahren begonnen. Neu beauftragt wurden im Berichtszeitraum von NXP Software B.V. darüber hinaus grundlegende Arbeiten zur modellbasierten Störgeräuschreduktion für Mobiltelefone. 56

60 3. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Abteilung Im Berichtszeitraum begrüßten wir als neuen Mitarbeiter im Bereich Sprachverarbeitung Herrn Samy Elshamy (seit ). Im Bereich der Sprach- und Audiosignalverarbeitung forschen darüber hinaus die Herren Abel, Bauer und Fodor (bis ), Frau Han sowie die Herren Jung, Meyer, Receveur und Transfeld. Weitere Mitarbeiter sind im Bereich der Mustererkennung der akademische Direktor Herr Dr. Märgner sowie die Herren Fecker, Kolossa und Pantke. Damit arbeiteten zum Ende des Berichtszeitraums in der Abteilung Signalverarbeitung neben Prof. Fingscheidt und weiterhin Frau Erichsen-Rua noch 12 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Bis zum forschte Dr. Fouad Slimane von der Universität Fribourg/Schweiz als Gastwissenschaftler im Rahmen eines Postdoc-Aufenthalts bei uns. Er hat inzwischen an die Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) gewechselt, wo er im Digital Humanities Laboratory (DHLAB) weiter an der Analyse historischer Dokumente arbeitet. Ebenfalls war vom bis der Doktorand Marouane Ayech von der Ecole Nationale de Tunis (ENIT) im Rahmen des DAAD-Projektes mit Forschungsarbeiten zur Dokumentanalyse bei uns beschäftigt. Im Berichtszeitraum haben bei uns vier Studierende eine Masterarbeit abgeschlossen. Weiterhin hat uns noch eine Vielzahl studentischer Hilfskräfte unterstützt. 4. Sprach- und Audiosignalverarbeitung 4.1 Sprachverbesserung High Definition (HD) Voice ist der Markenname für hochqualitative Mobiltelefonie basierend auf Breitbandsprache. In nunmehr 75 Ländern und über 110 Netzen weltweit ist HD Voice im Einsatz. In Deutschland ist HD Voice in den Netzen von T-Mobile, Vodafone und E-Plus verfügbar. Herr Jung hat im Berichtszeitraum die breitbandige Echokompensation aus einem früheren Förderprojekt mit der Firma Auerswald aus Cremlingen zu einem automotiven HD- Voice-Freisprechsystem weiterentwickelt. Dieses wird fortlaufend in unserem Forschungsfahrzeug mithilfe des DFG-geförderten Mess- und Experimentalsystems optimiert und getestet. Auch die Echtzeitdemonstration des Algorithmus ist somit in der realistischen Fahrzeugumgebung möglich, wie es auch im Sonderbericht zur Ausstellung auf der ITG Fachtagung Sprachkommunikation auf Seite 102 beschrieben ist [JUN/BAU/ABE/FIN1]. Zur Entwicklung und Evaluation automotiver Sprachtechnologien ist man häufig auf die Verfügbarkeit verschiedener Fahrzeugprototypen und einer optimier- 57

61 ten Akustikhalle angewiesen, gerade wenn man das Verhalten des späteren Produkts in unterschiedlichen Fahrzeugtypen und -modellen überprüfen möchte. Da jedoch oftmals die Entwicklung der Sprachfunktionen, wie zum Beispiel des Freisprechsystems, gleichzeitig mit der endgültigen Entwicklung der Fahrzeugkabine stattfindet, sind geeignete Akustikprototypen der Fahrzeuge rar bzw. für Zulieferer kaum in angemessener Weise verfügbar. Diese Problematik wird im Rahmen des ZIM-Projektes Car in a Box gelöst, das in Kooperation mit der Firma HEAD acoustics in Herzogenrath bei Aachen bearbeitet wird. Durch das zu entwickelnde Gerät wird es möglich sein, die Akustik von Fahrzeugkabinen simulativ nachzubilden, so dass die Entwicklung und Evaluation von Freisprechsystemen kostengünstig, reproduzierbar und flexibel am Entwicklerarbeitsplatz durchgeführt werden kann. Unser geplanter Beitrag zum Kooperationsprojekt wird in erster Linie die algorithmische Gestaltung der Systemidentifikation und Auralisation umfassen. Im Bereich der Störgeräuschreduktion hat Herr Fodor die Kooperation mit dem Department of Medical Physics and Acoustics der Carl von Ossietzky Universität in Oldenburg weitergeführt und eine weitere gemeinsame Publikation mit Prof. Dr.-Ing. Timo Gerkmann veröffentlicht. Das Forschungsthema war die Weiterentwicklung von Verfahren zur Sprachsignalverbesserung unter Berücksichtigung von Wahrscheinlichkeiten der Sprachaktivität (speech presence uncertainty, SPU). Für die Schätzung der Sprachanwesenheitswahrscheinlichkeiten (speech presence probability, SPP) werden ein geeignetes statistisches Sprachmodell, ein neuartiger Parametrierungsansatz und gemittelte Beobachtungen eingesetzt. Das gemeinsam entwickelte neue Verfahren bietet eine verbesserte Qualität der Sprachkomponente, eine deutlich größere Störgeräuschunterdrückung und einen merkbar reduzierten Pegel der sog. Musical Noises. Da die Herleitung eines solchen SPP-Schätzers mathematisch sehr anspruchsvoll ist, wurde zunächst eine auf Approximation beruhende [FOD1], später jedoch eine geschlossene Lösung veröffentlicht [FOD2]. Herr Fodor hat am 17. Juni 2014 seine Dissertation zum Thema Störgeräuschreduktion für Sprachsignale mittels frequenzbereichsbasierter MMSE-Schätzer eingereicht (minimum mean square error, MMSE). Ein wesentlicher Fokus liegt auf den statistischen Sprachmodellen und den resultierenden Schätzregeln. Nach einem umfangreichen Überblick zum Stand der Technik werden eine neue bivariate (d. h. mit komplexwertigem Argument) Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion (probability density function, PDF) und neue SPP-Schätzer (unter anderem der aus [FOD2]) hergeleitet. Darüber hinaus wird eine Übersicht über PDF-konsistente MMSE-Schätzverfahren mit SPU gegeben. Einen weiteren thematischen Schwerpunkt bilden rekursive MMSE-Schätzverfahren: Zum einen werden die Forschungsfelder Störgeräuschreduktion und Fehlerverdeckung in Beziehung zueinander gesetzt. Es werden Gemeinsamkeiten, Unterschiede und bisher unbekannte Bezüge zwischen beiden Disziplinen disku- 58

62 tiert und ein grundsätzlicher Vorteil von Fehlerverdeckungsverfahren identifiziert. Motiviert durch diese Erkenntnis, werden Forschungsperspektiven für das Themenfeld der Störgeräuschreduktion aufgezeigt. Zum anderen wird eine neue, statistische Darstellung von rekursiver MMSE-Schätzung der Sprache präsentiert. Diese ermöglicht es, die modernen statistischen Modelle der klassischen, nicht-rekursiven Verfahren auf den rekursiven Fall anzuwenden. In diesem Kontext wird die rekursive MMSE-Schätzung mit einem SPU-Verfahren erweitert. Schließlich wird ein neues, referenzfreies Messverfahren für das Signal- Rausch-Verhältnis (SNR) vorgestellt. Das Ziel des Verfahrens ist, das SNR eines von Fahrzeuggeräuschen gestörten Sprachsignals referenzfrei zu schätzen. Das Schätzergebnis soll so nah wie möglich am referenzbasierten Messverfahren nach ITU-T Recommendation P.56 liegen. Das neue Verfahren zeichnet sich durch kleine Messfehler und eine hohe Korrelation der Messwerte mit dem Referenzverfahren aus und kann mit Schmalband- sowie mit Breitbandsignalen verwendet werden. Die Focus Group on Car Communication (FG CarCOM) der ITU-T Study Group 12 hat beschlossen, das Verfahren in den Entwurf eines zukünftigen Standards aufzunehmen. Des Weiteren konnte ein Projekt mit der Firma NXP Software in Leuven (Belgien) gestartet werden, in dem grundlegende Untersuchungen zu einer modellbasierten Störgeräuschreduktion im Kontext der Mobiltelefonie durchgeführt werden. Stand der Entwicklung von Herrn Elshamy in diesem Projekt ist ein neuartiges einkanaliges System, basierend auf einer Modellierung des Sprachsignals als Gaußsche Mischverteilung (GMM), das in iterativer Weise ein verbessertes Sprachsignal berechnet. 4.2 Künstliche Sprachbandbreitenerweiterung und Qualitätsmaße Für ihre Arbeiten zur konsistent hohen Sprachqualität durch künstliche Sprachund Bandbreitenerweiterung in Kooperation mit der Firma Auerswald wurden Patrick Bauer, Marc-André Jung und Prof. Fingscheidt mit dem IHK- Technologietransferpreis 2014 ausgezeichnet. Mehr dazu siehe im Sonderbericht auf Seite 86. Das vom bis laufende DFG-Erkenntnistransferprojekt ASTABET in Kooperation mit dem European Media Laboratory (EML) wurde von Herrn Bauer erfolgreich abgeschlossen [BAU/FIN2]. Gegenstand des Transfervorhabens war eine Offline-Bandbreitenerweiterung von schmalbandigen Telefonsprachdatenbanken zum Training breitbandiger automatischer Spracherkenner. Um diese Technologie zur Datenbankerweiterung in die Anwendung zu bringen, stellte das EML seine vollständige Trainings- und Testprozesskette für die automatische Spracherkennung zur Verfügung. Damit konnten praxisnahe Untersuchungen im Gesamtsystem durchgeführt werden. 59

63 Durch umfangreiche Optimierungen der Trainings- und Testtools zur künstlichen Bandbreitenerweiterung konnte Herr Bauer die Performanz des Spracherkenners signifikant steigern. Im Vergleich zur Erkennungsreferenz, die mit einer begrenzten Trainingsdatenmenge an Breitbandsprache auskommen musste, wurde durch Hinzufügen bandbreitenerweiterter Trainingssprachdaten eine Verringerung der Wortfehlerrate um gut 9% relativ nachgewiesen [BAU/ABE/FIN1]. Im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik, der mittels einer erkennerspezifischen Lösung ein vergleichbares Ergebnis erzielt, kann die hier dargestellte Lösung von potentiellen Anwendern ohne zusätzliche Modifikation am Erkenner eingesetzt werden. Zur Optimierung der Bandbreitenerweiterung im Telefoniebereich wurden zunächst in Zusammenarbeit mit NXP Software B.V. subjektive und instrumentelle Sprachqualitätstests durchgeführt [BAU/FIN1]. Hierbei lieferten weit verbreitete instrumentelle Prädiktionsmaße wie Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) und Perceptual Objective Listening Quality Assessment (POLQA) nur mäßige Korrelationen von 0,82 bzw. 0,75 mit den subjektiven Referenzergebnissen. Durch Integration von zwei neuronalen Netzen zur /s/-phon-klassifikation und Energiekorrektur konnte Herr Bauer den HMMbasierten Schätzprozess der Bandbreitenerweiterung optimieren: Jeweils mit und ohne direkten Vergleich zu schmalbandiger Telefonsprache wurde eine signifikante Qualitätsverbesserung von 1,01 bzw. 0,19 MOS-Punkten erzielt [BAU/ABE/FIN2]. In einem 2013 mit NXP Software B.V. aus Leuven gestarteten Projekt hat Herr Abel das von Herrn Bauer entwickelte Verfahren zur künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung von Wideband (Frequenzbereich Hz) auf Superwideband (Frequenzbereich Hz) verfeinert und erste erfolgreiche Tests durchgeführt. Im Fokus der mittlerweile in das zweite Projektjahr gehenden Industriekooperation steht jedoch seit einiger Zeit die Grundlagenforschung zur Entwicklung eines instrumentellen Sprachqualitätsmaßes für Sprachsignale, die künstlich in der Bandbreite erweitert wurden. Wie vom Institut für Nachrichtentechnik in [BAU/FIN1] gezeigt werden konnte, versagen bekannte instrumentelle Qualitätsmaße wie PESQ oder POLQA und zeigen nur mäßige Korrelationen. Zur weiteren Entwicklung des Verfahrens war der Zugriff auf prozessiertes Sprachmaterial verschiedenster Algorithmen zur Bandbreitenerweiterung notwendig. Dazu hat Prof. Fingscheidt über 20 in diesem Arbeitsgebiet tätige Firmen und Universitäten angeschrieben und darum gebeten, entsprechende Sprachdaten zur Verfügung zu stellen. NXP Software und die Technische Universität Braunschweig planen um die Jahreswende umfangreiche subjektive Hörtests in Deutsch, Englisch, Mandarin und Koreanisch, deren individuelle Ergebnisse den Teilnehmern dann übermittelt werden. Die Sprachdaten und 60

64 Hörtestergebnisse dienen dann in naher Zukunft dazu, ein geeignetes instrumentelles Maß zu entwickeln. 4.3 Mehrkanalige Verarbeitung akustischer Signale In Kooperation mit der Firma Pan Acoustics aus Wolfenbüttel hat Herr Fodor unter Zuarbeit von Herrn Elshamy Algorithmen zur Signalverarbeitung für ein kombiniertes Lautsprecher- und Mikrofonarray entwickelt. Durch die physikalische Nähe zwischen den Lautsprechern und den Mikrofonen ist eine akustische Echokompensation (AEC) vonnöten, die das Echo (von den Lautsprechersignalen stammend) aus dem Mikrofonarray-Ausgang herausrechnet. In dem ZIM-Projekt Audioradar mit der Firma artec technologies AG in Diepholz hat Herr Transfeld die Algorithmen zur akustischen Quellen-Lokalisierung mit einem 16-kanaligen Mikrofonarray entwickelt. Da im Rahmen des Projekts eine Kamera auf die akustische Quelle ausgerichtet werden soll, ist eine möglichst genaue Lokalisierung der Quelle erforderlich. Bei einem Abstand von Quelle zu Array zwischen 2 und 15 Metern ermöglicht die aktuelle algorithmische Lösung eine Ortung der akustischen Quellen auf wenige Grad genau. Zur Entwicklung der Algorithmen wurde zunächst eine mehrkanalige Geräuschdatenbank aufgenommen: An verschiedenen Positionen innerhalb eines Hörsaals wurden mit einem Lautsprecher kurze akustische Ereignisse erzeugt und gleichzeitig mit dem für das Projekt entwickelten Mikrofonarray aufgezeichnet. Zusätzlich akquirierte Störgeräusche konnten im Nachhinein genutzt werden, um die Performanz des Lokalisierungsalgorithmus unter verschiedenen Signal-zu- Rausch-Leistungsverhältnissen (SNRs) zu evaluieren und zu optimieren. Auf Basis der simulierten Lokalisierungsszenarien konnte ein echtzeitfähiger Demonstrator entwickelt werden, bei dem die akustische Quelle lokalisiert und auf dem zugehörigen Panoramakamerabild dargestellt wird. Zur Thematik der reinen Quellenlokalisierung wurde eine Publikation angefertigt und auf einer internationalen Tagung eingereicht. Der im Projekt aufgekommenen Frage nach Geräuschklassifikation wurde bereits in ersten Vorarbeiten nachgegangen [TRA/REC/FIN1]. Timo Matheja von der Firma Nuance in Ulm konnte mit der Einreichung seiner Dissertation seine wiss. Arbeiten vorerst zu einem Abschluss bringen. Er beschäftigte sich mit sprachverarbeitenden Systemen im Kraftfahrzeug, wobei sitzplatzindividuell verbaute Mikrofone zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich nicht um ein Mikrofonarray mit festgelegten Sensorabständen, sondern um ein Konzept zur Schallerfassung mittels verteilter Mikrofone. Es wurde ein umfangreicheres Journalpaper zu verschiedenen Aspekten des Gesamtsystems veröffentlicht [FIN1]. 61

65 4.4 Automatische Spracherkennung und Emotionserkennung Herr Receveur führte im Berichtszeitraum das ZIM-Projekt Voic by Voice mit der Firma Auerswald in Cremlingen weiter, in dessen Rahmen eine neuartige Sprachsteuerung einer Voic box auf einem Systemtelefon entwickelt werden soll. In den laufenden Arbeitspaketen wurden hierzu von Herrn Receveur ein Trainings- und Test-Setup sowie eine geeignete Voic -Grammatik erarbeitet. Weiterhin konnte die Robustheit der Echtzeit-Spracherkennungs- Demo deutlich verbessert werden, so dass bei dateibasierten Testverfahren auf einem Linux-PC eine Erkennungsrate von 99% erzielt werden konnte. Im weiteren Projektverlauf ist nun die Systemintegration auf einer von der Firma Auerswald neu entwickelten Telefonplattform zu einem prototypischen Gesamtsystem geplant. Auf dem Gebiet der robusten Spracherkennung verfolgte Herr Receveur im Berichtszeitraum weiter die Grundlagenforschung zu iterativen Verfahren der Informationsfusion aus mehreren Signalquellen. Basierend auf eingehenden Voranalysen von Methoden der iterativen Informationsfusion [DA 14/004] konnten zwei Arbeiten zur multimodalen (audio-visuellen) Turbo-Spracherkennung veröffentlicht werden [REC/SCHE/FIN1], [REC/MEY/FIN1]. Dabei war es möglich, die Wortfehlerrate um bis zu 32% relativ zu vermindern (siehe Abbildung 4, 15 db SNR). Im Weiteren wurden unterschiedliche Informationsfusionsstrategien in der audio-visuellen Spracherkennung näher beleuchtet [REC/FIN2]. Parallel wurden in einer Masterarbeit [MA 14/007] iterative Multi-Modell-Ansätze (Fusion von Amplituden- und Phasenmerkmalen, Gender-Modelle) weiter vorangetrieben. Hierauf aufbauende Untersuchungen wurden im Rahmen eines Vortrags am MIT (Massachusetts Institute of Technology) in Boston [REC/FIN3] vorgestellt. Herr Meyer hat sich im Berichtszeitraum intensiv mit der Emotionserkennung auf der Basis von Sprachsignalen befasst. Ins Auge gefasste Anwendungsgebiete sind Call-Center (Anruferzufriedenheit, Stresserkennung beim Agenten) und die Transkription sozialer Interaktion in Teamarbeit oder Coachinggesprächen. Hierzu startete eine Zusammenarbeit mit den Instituten für Psychologie und Konstruktionstechnik zur Aufnahme von Teamsitzungen bestehend aus vier Studenten, zu der das IfN das Konzept der drahtlosen Akquise separater Teilnehmeräußerungen mittels Bluetooth-Headset beisteuerte. Ausgehend von früheren Arbeiten von Herrn Hummes am Institut für Nachrichtentechnik hat Herr Meyer vor allem im Bereich der Annotation und der Evaluierung von Emotionen geforscht. Auf der Grundlage von psychologischen Studien, welche belegen, dass jeder Mensch Emotionen sowohl individuell ausdrückt als auch unterschiedlich wahrnimmt, wurde ein Ansatz für eine menschlichere Annotation und Evaluation für die automatische Emotionserkennung verfolgt. Da- 62

66 100 Accuracy [%] Turbo ASR: Start Audio 70 Turbo ASR: Start Video It.ASR: Start Audio It.ASR: Start Video CHMM ASR 60 Audio only Video only SNR [db] Abbildung 4: Erkennungsergebnisse einer audiovisuellen Spracherkennung in % word accuracy (%ACC) vs. SNR (db): Bei der iterativen und der Turbo-Spracherkennung ist die jeweils als erste dem Erkenner zugeführte Modalität als Start Audio bzw. Start Video bezeichnet; ASR = autom. Spracherkennung bei konnte ein neues Bewertungsmaß, welches auf weichen Entscheidungen beruht, hergeleitet und veröffentlicht werden [MEY/FIN1]. Um den gesamten Klassifizierungsvorgang an das neue weiche Entscheidungsmaß anzupassen, wurde für die im bestehenden System verwendete lineare Diskriminanzanalyse ein Konzept für eine weiche Modifikation entworfen. Dieses ist zur Publikation in den IEEE Signal Processing Letters eingereicht worden. 4.5 Sprach- und Audio-Codierung bzw. -Decodierung Im Berichtszeitraum hat Frau Han ihre Arbeiten einerseits zur Softdecodierung maßgeblich weitergebracht, andererseits aber auch neuartige grundlegende Decodierprinzipien von skalar quantisierten Signalwerten mit Restkorrelation entwickelt. Zu Beginn des Berichtszeitraums hat sich Frau Han mit der Soft-Decision- Decodierung für Codes mit variabler Codewortlänge (variable-length codes, VLCs) beschäftigt. Unter der Annahme, dass die Gesamtzahl der Bits und Symbole im Block bekannt ist, kann der sog. BCJR-Algorithmus unter Nutzung einer Trellis-Repräsentation für die Soft-Decision-Decodierung von VLCs (VLC/SD) genutzt werden. Der Trade-off von Soft-Decision-Decodierung mit fester Länge (fixed-length codes / soft decision, FLC/SD) und VLC/SD ist abhängig von der Bitrate des Quantisierers, der Korrelation der Quellen und der Blocklänge. Die 63

67 Auswertung zeigt, dass der VLC/SD-Ansatz dem FLC/SD-Ansatz für unkorrelierte Quellen und kurze Blocklängen bei mittleren bis guten Kanalqualitäten überlegen ist. Für korrelierte Quellen liefert der FLC/SD-Ansatz unter allen simulierten Bedingungen die besten Ergebnisse. Die Ergebnisse wurden auf der ICASSP 2014 publiziert [HAN/FIN1]. Weiter hat sich Frau Han mit einer neuartigen Decodiermethode beschäftigt, welche die Effizienz von skalarer Quantisierung für korrelierte Prozesse verbessert. Da das Codebuch eines skalaren Lloyd-Max-Quantisierers (LMQ) typischerweise einmalig festgelegt ist, kann die Redundanz der korrelierten Quellprozesse oft nicht vollständig ausgenutzt werden. Unter Verwendung des Standard- LMQ-Encoders und eines optimierten Prädiktors auf der Empfangsseite kann ein zeitlich adaptives Codebuch erzeugt werden. Das vorgeschlagene neue Decodierverfahren übertrifft den Standard-LMQ-Ansatz sowohl unter fehlerfreien als auch fehlerhaften Übertragungsbedingungen. Dies gilt vor allem für skalare Quantisierung mit niedrigen Bitraten und für stark korrelierte Prozesse, und ist überdies mit Standard-LMQ-Encodern kompatibel. Die Ergebnisse wurden auf der EUSIPCO 2014 [HAN/FIN2] und auf der ITG Fachtagung Sprachkommunikation [HAN/FIN3] publiziert. Unter Verwendung des unveränderten G.726 ADPCM-Encoders und unter der Anwendung des dargestellten Prinzips auf den ADPCM Decoder bei 16 kbit/s hat sich die Sprachqualität gemessen mittels PESQ um etwa 0,15 MOS-Punkte verbessert und dies auch unter fehlerfreien Übertragungsbedingungen. Damit ist ein völlig neuartiges Decoderkonzept für die Decodierung korrelierter Medienströme gefunden. 5. Mustererkennung in arabischer Handschrift HADARA-Projekt Unser internationales DFG-Projekt befindet sich nunmehr im letzten Jahr der insgesamt fünfjährigen Förderzeit. Der Schwerpunkt unserer Arbeiten im Berichtszeitraum lag einerseits auf der Fertigstellung des Softwaresystems, welches als Open-Source-Projekt veröffentlicht werden soll, andererseits auf der Weiterentwicklung der einzelnen Systemmodule. Zusätzlich war ein wichtiger Punkt das Bekanntmachen des HADARA-Projektes in den verschiedenen Fachkreisen. So fanden z. B. Vorträge im Centre for the Study of Manuscript Cultures an der Universität Hamburg [PAN/MAE1], auf der Tagung Möglichkeiten der automatischen Manuskriptanalyse in Trier [MAE6], während der Konferenz Archiving in Berlin [MAE5], der Konferenz Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR) in Tunis [MAE7] und der Sommerschule Computational Intelligence: Theory and Applications (CITA), ebenfalls in Tunis [MAE8], jeweils mit Beiträgen zum HADARA-Projekt, statt. Natürlich waren vielfältige Projekttreffen notwendiger Bestandteil dieses Projektes. Darüber und über das HADARA-System finden Sie weitere Informationen im Sonderbericht auf Seite 100. Weiterhin wurden im Berichtszeitraum ein Kapitel im Handbook 64

68 of Document Image Processing and Recognition editiert von Dave Doermann und Karl Tombre (gemeinsam mit Herrn El Abed [MAE1]) und zwei Journal Papers gemeinsam mit Dr. Ramirez und Dr. Ben Messaoud zur Binarisierung [MAE3], [MAE4] veröffentlicht. Eine weitere Veröffentlichung gemeinsam mit Dr. Slimane zur Fonterkennung wurde auf dem Workshop Document Analysis Systems (DAS) [SLIM/MAE1] präsentiert, und schließlich wurde der auf der ICFHR-Konferenz 2012 ausgezeichnete Beitrag über die Datenbasis KHATT mit arabischen Texten zur Veröffentlichung in einem Journal eingeladen und jetzt publiziert [MAE2]. Im Folgenden werden die Forschungsschwerpunkte im Rahmen des HADARA-Projektes kurz dargestellt. 5.1 Handschrifterkennung und Word-Spotting Einen Schwerpunkt unserer Forschung stellt die Erkennung arabischer Handschrift dar. Hier wurde ein umfangreiches Framework zum Modellieren, Trainieren, Validieren, Adaptieren und Testen von Handschrifterkennern auf Basis von kontinuierlichen sowie semi-kontinuierlichen Hidden-Markoff-Modellen (HMM) entwickelt und als Modul integriert. Dazu wurde auch eine Masterarbeit zur semi-automatischen Transkription historischer handgeschriebener Dokumente durchgeführt [MA 14/011] und es werden darin erste vielversprechende Ergebnisse präsentiert und zum Thema Farbsegmentierung historischer Dokumente wurde ein Beitrag auf der SoCPaR Konferenz vorgestellt [PAN/MAE2]. Ein weiteres Thema unserer Arbeiten war die Entwicklung von Word-Spotting- Verfahren, bei denen es darum geht, in Bildern von Textseiten nach Wörtern zu suchen, ohne dass eine Texttranskription der Seiten existiert. Für die Entwicklung und Evaluierung segmentierungsfreier Word-Spotting-Ansätze für arabische historische Manuskripte wurde ein Datensatz (HADARA80P) entwickelt und in einem Beitrag auf der Konferenz ICFHR (Int. Conf. on Frontiers of Handwriting Recognition) dem Fachpublikum vorgestellt [PAN/FEC/MAE/FIN1]. Der Datensatz enthält neben dem eigens gescannten Manuskript aus dem 15. Jahrhundert auch die Transkription und Annotation auf Wortebene, durchgeführt mit einer im Rahmen des Projektes entwickelten Software. Zu jedem Wort wurden dabei die Koordinaten des umschließenden Polygons auf der jeweiligen Seite sowie die dazugehörige Transkription erfasst und verifiziert. Des Weiteren wurden mit einem neu entwickelten Word-Spotting-Ansatz, der auf einer Modifikation eines Verfahrens aus der Literatur beruht, erste Baseline-Ergebnisse erzielt und zusammen mit dem Datensatz veröffentlicht. Darüber hinaus wurde mit diesem Verfahren an einem Word-Spotting-Wettbewerb im Rahmen der ICFHR2014 teilgenommen, bei dem der dritte Platz belegt wurde. 65

69 5.2 Schreibererkennung Im Rahmen der Schreibererkennung für arabische Handschrift wurde die Möglichkeit der Identifikation von Schreibern in arabischen historischen Manuskripten untersucht. Zu diesem Thema wurden unsere Forschungsergebnisse auf zwei internationalen Konferenzen veröffentlicht. In dem ersten Beitrag für die Konferenz ICPR (Int. Conf. on Pattern Recognition) wurden verschiedene Merkmalsextraktionsverfahren und Konzepte zur Klassifikation von mehrseitigen Manuskripten vorgestellt [FEC/MAE/FIN1]. Verwendet wurden dabei globale Merkmale, welche aus lokalen Informationen zusammengesetzt sind. Es wurden auf Kontur, Textur und auf sogenannten Keypoints basierende Verfahren miteinander verglichen. Experimente auf einer Datenmenge von 60 Manuskripten, wobei teilweise mehrere von denselben Schreibern stammen, ergaben, dass sich insbesondere mit den Keypoint-basierten Merkmalen sehr gute Ergebnisse erzielen lassen. In einer weiteren Veröffentlichung zu diesem Thema bei der ICFHR ging es um den Fall der Rückweisung eines Manuskriptes mit unbekanntem Schreiber, zu dem in einer Referenzdatenmenge keine Manuskripte mit korrespondierendem Schreiber vorkommen [FEC/PAN/MAE/FIN1]. Mit Retrieval- und Klassifikationstechniken konnte ein Konzept zur Rückweisung von ebendiesen Manuskripten mit unbekannten Schreibern realisiert werden. Bei der ICFHR2014 wurde ebenfalls an einem Wettbewerb zur Identifikation von Schreibern in zeitgenössischen arabischen Handschriften teilgenommen. Hier gelang es uns, den zweiten Platz zu belegen. Weitere Arbeiten zur Schreibererkennung wurden, basierend auf Gaussian Mixture Models (GMM), sowohl für zeitgenössische arabische als auch für historische deutsche Texte erprobt und die Ergebnisse auf der ICFHR und der SoCPaR Konferenz einem internationalen Publikum präsentiert [SLIM/MAE3], [SLIM/MAE2]. Schließlich haben wir einen weiteren neuen Ansatz zur Schreibererkennung für lateinische Schriften in historischen Dokumenten erprobt und in einem Vortrag bei der ersten deutschsprachigen Ausgabe der Konferenz Digital Humanities (DHd2014) in Passau vorgestellt [FEC/PAN/SLIM1]. Hier ging es darum, die Unterschiede zwischen verschiedenen Schreibern innerhalb eines Manuskriptes in lateinischen Schriften zu erkennen. Die Erkennung einzelner Schreiber mit Hilfe von Referenzschriften wurde zusätzlich erläutert und es wurde ebenfalls auf die bereits erwähnten Techniken zur Schreibererkennung zurückgegriffen. Diesbezüglich zeigt Abbildung 5 die Ergebnisse der Untersuchung eines Manuskriptes mit Bezeichnung 63-Weiss. Dargestellt ist eine Matrix in 3D-Darstellung, in der die Unterschiede einzelner Seiten zu allen anderen Seiten des Manuskriptes mittels Distanzen der Merkmalsvektoren visualisiert sind. Hierdurch lassen sich eindeutig drei unterschiedliche Schreiber erkennen, wobei sich diese Beobachtung vollständig 66

70 Abbildung 5: Untersuchung eines Manuskriptes (63-Weiss) mit mehreren unterschiedlichen Schreibern mit der von Experten deckt. Die Unterschiede der Schriften sind dabei so fein, dass sie für einen Laien nicht einfach zu erkennen sind. 6. Gedächtnismodellierung mittels ereigniskorrelierter Potentiale Dieses interdisziplinäre Projekt findet in Kooperation mit Prof. Bruno Kopp von der Neurologischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) statt und bildet eine Schnittstelle zwischen Psychologie, Neurologie und Signalverarbeitung. Herr Kolossa entwickelt und testet auf Basis von neuropsychologischen Hypothesen mathematische Modelle für die Vorhersage von in Elektroenzophalografie-(EEG-)Signalen eines Menschen unterscheidbaren Komponenten, sogenannten ereigniskorrelierten Potentialen (EKP). Die im letzten Berichtszeitraum begonnene Untersuchung konnte erfolgreich abgeschlossen und die Ergebnisse in einem Artikel bei der Fachzeitschrift Neuro- Image veröffentlicht werden [KOL/FIN1]. Abbildung 6 zeigt die Zusammenfassung der gewonnenen Erkenntnisse: Laut Stand der Wissenschaft stehen die EKP-Komponenten P3a und P3b in direktem Zusammenhang mit dem Grad der Überraschung eines Ereignisses, während die Komponente SW mit der Vorbereitung auf kommende Ereignisse assoziiert wird. Zusammen bilden diese drei 67

71 Abbildung 6: Auf den menschlichen Schädel projizierte Evidenz für neuronale Korrelate von auf dem Satz von Bayes basierenden Wahrscheinlichkeitsverteilungen (Gesicht oben, Ohren rechts/links) EKPs den sogenannten späten positiven Komplex. Es wurden ein auf dem Satz von Bayes basierendes Paradigma und Beobachtermodell für eine Wahrscheinlichkeitsschätzung entwickelt. Hierbei werden Kugeln aus unsichtbaren Urnen gezogen und den Probanden gezeigt, wodurch die Kugeln Beobachtungen und die Urnen nicht beobachtbaren Zuständen entsprechen. Mittels dieses Paradigmas konnte gezeigt werden, dass die P3a die Aktualisierung von der a prioriauf die a posteriori-wahrscheinlichkeitsverteilung der Urnen widerspiegelt. Abbildung 6(a) zeigt die Verteilung der entsprechenden Modellevidenz auf dem menschlichen Schädel. Ihre Topographie entspricht der Erwartung für die P3a. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die P3b direkt mit der Wahrscheinlichkeit der Beobachtung korreliert und räumlich von der P3a unterscheidbar ist, wie in Abbildung 6(b) zu sehen ist. Abbildung 6(c) zeigt die Evidenz für die Aktualisierung der Vorhersage der nächsten Beobachtung, deren räumliche Verteilung der SW entspricht. Teile der Ergebnisse wurden auf nationalen und internationalen Konferenzen präsentiert [KOL/FIN2], [KOL/FIN3], [KOL/FIN4], [KOL/FIN5], [KOL/FIN6]. In Zusammenarbeit mit Prof. Bruno Kopp und Prof. Herbert Hoijtink von dem Institut Methodology and Statistics der Universität Utrecht wurde detaillierter untersucht, auf welche Art a priori-informationen über Wahrscheinlichkeiten vom Menschen verarbeitet werden. Es wurde ein gemeinsamer Artikel verfasst und bei der Fachzeitschrift Psychophysiology eingereicht. Herr Kolossa verfasst seine Dissertation über die Ergebnisse dieses Projektes. Es ist gelungen, den Stand des Wissens zu ereigniskorrelierten Potentialen (EKPs) deutlich zu erweitern und fundamentale Evidenz für die Theorie des Bayesianischen Gehirns zu finden. Kern dieser Theorie ist es, dass im menschlichen Gehirn Bayessche Wahrscheinlichkeiten berechnet werden. Erstmals konnte ein einzelnes auf dem Satz von Bayes basierendes Beobachtermodell erstellt werden, anhand dessen alle drei Komponenten des späten positiven Komplexes in ihrer Funktion dissoziiert werden konnten. Insbesondere wurde die sogenannte 68

72 Neue Erwartungstheorie, die die Modellierung der menschlichen Entscheidungsfindung in unsicheren Situationen beschreibt, erfolgreich mit Modellen zur Vorhersage von EKPs kombiniert. Dies hat weitreichende Implikationen für die bisherige Forschung auf beiden Gebieten, wodurch sich Hypothesen und Fragestellungen für zukünftige Projekte in dieser Thematik ergeben. Mit dem aktuellen Berichtszeitraum endet dieses Projekt. 69

73 Abteilung Mobilfunksysteme (Kürner) 1. Forschungsfelder der Abteilung Die Forschungsfelder der Abteilung Mobilfunksysteme umfassen verschiedenste Aspekte der Mobilfunktechnik. Die Schwerpunkte der Forschungsaktivitäten liegen auf den Kompetenzfeldern Wellenausbreitung und Funkkanalcharakterisierung, Generierung von Referenzszenarien für die Simulation, Link Level Simulation und System Level Simulation. Die in der Abteilung bearbeiteten Projekte lassen sich in der Regel einem von vier Anwendungsfeldern zuordnen, wobei die Forschung innerhalb jedes Projektes auf einem oder mehreren der genannten Kompetenzfelder erfolgt. Die vier Anwendungsfelder, die sich auch in der Struktur der Abschnitte vier bis sieben wiederfinden, sind Methoden und Algorithmen für die Planung und Optimierung von Infrastrukturnetzen, Multigigabit-Kommunikation, Fahrzeug-X-Kommunikation und Verbesserung der Genauigkeit der Satellitennavigation. Abbildung 7: Matrix-Struktur der Forschungsfelder der Abteilung 2. Projekte Alle Wissenschaftlichen Mitarbeiter sind in Projekte mit der Industrie, anderen Universitäten oder Instituten innerhalb der TU Braunschweig eingebunden. 70

74 Auch in diesem Geschäftsjahr konnten neue Projekte akquiriert werden. Wir sind in folgenden nationalen und internationalen Projekten engagiert: 2.1 Internationale Projekte Das seit September 2012 laufende FP7-Projekt SEMAFOUR ( Self-Management for Unified Heterogeneous Radio Access Networks ) wurde ebenso wie das im Januar 2013 begonnene und vom Qatar National Research Fund geförderte Projekt CellCar ( Advanced Cellular Technologies for Connected Cars ) fortgeführt. Im CellCar-Projekt arbeiten wir mit Wissenschaftlern des Qatar Mobile Innovations Center (QMIC) zusammen. Auch in diesem Jahr war die Abteilung in der COST- Aktion IC1004 Cooperative Radio Communications for Green Smart Environments aktiv. Darüber hinaus ist Herr Rose Chairman der COST IC 1004 Topical Working Group Urban Environments Networks. Prof. Kürner und Herr Möller sind Mitglieder im C2C-CC (Car-to-Car Communication Consortium). Prof. Kürner leitet die IEEE THz Interest Group sowie die IEEE Task Group 3d, die im März aus der IEEE Study Group 100G ( 100 Gbit/s over beam-switchable wireless point-to-point 40/100 Gbps links ) hervorgegangen ist. Prof. Kürner arbeitet als Advisory Member im NGMN-Konsortium (Next Generation Mobile Networks) mit. Mit dem State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety der Beijing Jiaotong University gibt es eine Kooperation auf dem Gebiet der Ausbreitungsmodellierung entlang von Eisenbahnstrecken, die in diesem Jahr u. a. mit einem einwöchigen Besuch von Prof. Kürner in Beijing sowie einem Gastaufenthalt von Dr. Guan in Braunschweig fortgeführt wurde. Sechs aus dieser Kooperation entstandene Publikationen sind in diesem Jahr erschienen [KÜR3], [KÜR4], [KÜR5], [KÜR6], [KÜR9], [KÜR10]. 2.2 Nationale Projekte Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderte Projekt BERTA ( Beschreibung und Korrektur von GNSS-Mehrwegeeffekten mittels Ray-Tracing und Software-Empfängern ), bei dem wir mit dem Institut für Erdmessung (IfE) sowie dem Geodätischen Institut der Leibniz Universität Hannover kooperieren, ist im Berichtszeitraum erfolgreich abgeschlossen worden. Bereits zum 31. Dezember 2013 wurde das DFG-Projekt Kanalmodellierung und Systemkonzeption zukünftiger Terahertz-Kommunikationssysteme abgeschlossen, aus dem im Jahr 2014 noch drei Publikationen erschienen sind [PEN/KÜR1], [PEN/KÜR2], [PEN/KÜR3]. Weitergeführt wurde das im August 2013 gestartete und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt TERAPAN ( Terahertzkommunikation für die nächste Generation Wireless Personal Area Networks ), für das wir auch als Koordinator verantwortlich zeichnen. Wir sind Mitglied bei tubs.city (Center for Informatics and 71

75 information TechnologY). Mit dem Heinrich-Hertz-Institut in Berlin kooperieren wir auf verschiedenen Forschungsfeldern im Bereich der Funkkanalcharakterisierung. 2.3 Industrieprojekte Die Kooperation mit dem Canon Research Center France in Rennes zur Ausbreitungsmodellierung für die zukünftige THz-Kommunikation innerhalb von Geräten wurde auch in diesem Jahr fortgesetzt. Das von mehreren Mobilfunknetzbetreibern gemeinsam beauftragte Projekt zur Modellierung von Basisstationsantennen im Hinblick auf Standortgenehmigungsverfahren wurde fortgeführt. Eine Studie zum Thema Smart-Grid-Kommunikation für die Deutsche Telekom wurde abgeschlossen. Im Oktober 2014 wurde von der Konzernforschung der Volkswagen AG ein Projekt auf dem Gebiet der LTE-Device-to- Device-Kommunikation beauftragt. 3. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Abteilung Insgesamt waren zwölf Wissenschaftliche Mitarbeiter im Berichtszeitraum in der Abteilung beschäftigt. Zum besteht die Abteilung aus neun Wissenschaftlichen Mitarbeitern. Das Anwendungsfeld Methoden und Algorithmen für die Planung und Optimierung von Infrastrukturnetzen wurde von den Herren Jansen (bis ), Rose, Baumgarten, Hahn, Hoffmann, Dr. Jacob (bis ) und Fricke bearbeitet. Das Gebiet der Multi-Gigabit- Kommunikation bearbeiteten die Herren Peng, Fricke und Rey sowie Liso. Das Forschungsgebiet Fahrzeug-X-Kommunikation wurde von den Herren Nuckelt (bis ), Möller und Baumgarten betreut. Das Forschungsfeld zur Erhöhung der Genauigkeit von Satellitennavigation bearbeitete Herr Liso. Herr Jacob konnte im Berichtszeitraum ebenso wie der externe Doktorand Herr Paschalidis sein Promotionsverfahren erfolgreich abschließen. Tatkräftig unterstützt wird die Abteilung durch Frau Beyer sowie durch wissenschaftliche Hilfskräfte und Studierende, die im Rahmen ihrer Bachelor- und Masterarbeiten in der Abteilung mitarbeiten. Im Berichtszeitraum gab es eine Bachelor- und drei Masterarbeiten. 72

76 4. Methoden und Algorithmen für die Planung und Optimierung von Infrastrukturnetzen 4.1 Simulationsplattform SiMoNe Die Simulationsplattform SiMoNe (Simulation of Mobile Networks) ist eine eigenständige Entwicklung der Abteilung Mobilfunksysteme des Instituts für Nachrichtentechnik ursprünglich konzipiert, um die große Anzahl unterschiedlicher Simulationsszenarien und -modelle beherrschbar zu machen, die in verschiedenen Projekten und studentischen Arbeiten zum Einsatz kommen. Si- MoNe ermöglicht es, reale und realitätsnahe Mobilfunknetze für verschiedene Städte auf Basis von echten Geo-Daten, Funknetztopologien, Pfadverlustprädiktionen und weiteren netzbezogenen Daten auf System-Ebene zu simulieren [HAH/ROS/KÜR2]. Da sowohl für die Basisdaten als auch für die Simulation webbasierte Schnittstellen verfügbar sind, können unterschiedliche Nutzer gemeinsam an den Simulationen arbeiten bzw. diese auswerten, ohne sich mit der Datenhaltung direkt auseinandersetzen zu müssen. Dies hat insbesondere im Zuge studentischer Abschlussarbeiten den positiven Nebeneffekt, dass Studierende sich in ihren Abschlussarbeiten stärker auf inhaltliche Aspekte konzentrieren können. Eine Besonderheit von SiMoNe liegt in der Berücksichtigung von sich zeitlich und räumlich verändernder Last im Mobilfunknetz, die sowohl als flächige Intensitätskarten als auch in Form von sich individuell bewegenden Nutzern modelliert werden kann [ROS/BAUM/KÜR1]. Darüber hinaus ist es möglich, innerhalb einer Simulation mehrere Parametervariationen parallel zu berechnen, wodurch sich bisher sehr laufzeitintensive Betrachtungen desselben Netzes wesentlich effizienter durchführen lassen. 4.2 Ausbreitungsmodelle Ein wesentlicher Aspekt bei der realistischen Simulation von Mobilfunksystemen ist eine ebenso realistische Ausbreitungsmodellierung. Hierbei zeigen sich aktuell zwei Trends: a) die Modellierung dreidimensionaler Szenarien und b) die Prädiktion mit hoher räumlicher Auflösung. Die Notwendigkeit zur Modellierung dreidimensionaler Szenarien ergibt sich durch immer kleinere Zellgrößen, bei denen keineswegs mehr von einer einheitlichen Versorgung auf dem Boden und in höheren Stockwerken ausgegangen werden kann. Gerade Femto-Zellen und WLAN-Access-Points versorgen nur kleine Bereiche, die auf wenige Stockwerke begrenzt sind [HAH/ROS/KÜR1], [ROS/HAH/KÜR1], [ROS/HAH/KÜR2]. Dadurch ergibt sich auch die Notwendigkeit für eine hohe räumliche Auflösung: Für die Berechnung der Indoor-Versorgung kann nicht die gleiche, grobe Auflösung verwendet werden, wie sie für Makro-Zellen gemeinhin noch ausreichend ist (>=10 m), da für diesen Fall komplette Gebäude nur noch durch ein oder 73

77 Abbildung 8: 3D-Gebäudemodelle mit Basisstationsantenne (Kreis). Dunkel dargestellt sind die von der Antenne aus sichtbaren Bereiche in einer Höhe von 1,50 m über dem Boden. In dieser Höhe werden Mobiltelefone typischerweise gehalten zwei Punkte charakterisiert werden würden. Ein weiterer Treiber für hochauflösende Ausbreitungsberechnungen ist die Untersuchung von MIMO-Systemen (Multiple-Input Multiple-Output), die zur Modellierung die zeitliche und räumliche Korrelation von Signalkomponenten erfordert. Möchte man hierfür individuelle Nutzerbewegungen simulieren, sind höchste räumliche Auflösungen (im cm-bereich) und entsprechend lange Rechenzeiten erforderlich. Eine neuartige Methode, mit der beide Aspekte adressiert werden können, ist das dreidimensionale, analytische Ray-Launching [ROS/KÜR1], [ROS/KÜR2]. Hierbei werden erstmalig zusammenhängende Flächen berechnet und nicht nur einzelne, zusammenhangslose Punkte. Abbildung 8 zeigt beispielhaft alle Flächen, zu denen eine direkte Sichtlinie vom Sendepunkt besteht. Analog hierzu werden auch Flächen, die über Transmission, Reflexion und Beugung erreicht werden, berechnet. 4.3 Selbstorganisation im Mobilfunk Die Zunahme des mobilen Datenverkehrs, die durch das ständig wachsende Angebot an Diensten und immer leistungsfähigeren Endgeräten getrieben wird, stellt die Mobilfunkbetreiber vor ein großes Problem. Neben der äußerst kost- 74

78 spieligen Möglichkeit, dieses Problem durch die Nutzung weiterer Frequenzbänder für den Mobilfunk und zusätzlicher Basisstationen zu lösen, kommt der effizienteren Nutzung der vorhandenen Ressourcen eine wesentliche Bedeutung zu. In dieser Hinsicht sind wir mit den Arbeiten in der Abteilung Elektronische Medien konform. In den letzten Jahren sind deshalb viele Konzepte und Algorithmen entwickelt worden, die die automatische Optimierung der Netze ermöglichen sollen. In diesen sog. selbst-organisierenden Netzen (engl. Self-Organizing Networks (SON)) werden zukünftig diese unterschiedlichen Algorithmen mit speziellen Optimierungszielen parallel an der Optimierung der Netze beteiligt sein. Von einer nicht erwünschten, gegenseitigen Beeinflussung der Algorithmen untereinander ist hierbei allerdings auszugehen. Im SEMAFOUR-Projekt [KÜR11] werden geeignete Methoden zur Organisation und Koordination dieser Algorithmen entwickelt. Als Grundlage hierfür wurden exemplarisch mehrere individuelle Algorithmen implementiert, die auf Basis realistischer Szenarien simuliert werden [MA 14/006]. Im zweiten Jahr von SEMAFOUR wurden die Arbeiten an Dynamic Spectrum Allocation (DSA) und auf dem Gebiet des SON Managements weiter fortgeführt und intensiviert [HAH/KÜR1], [HAH/KÜR2], [HAH/KÜR4], [HAH1], [HAH2], [HAH3]. Ein potentielles Szenario für DSA ist ein Menschenstrom von den Wohngebieten einer Stadt in die Fußgängerzone mit vielen Geschäften an einem Samstag. Für das Mobilfunknetz bedeutet dies, dass sich der angebotene Verkehr verlagert und in Zellen, die zum Beispiel eine Fußgängerzone abdecken, konzentriert. Der Ansatz von DSA ist nun, die umgebenden Zellen in ihrem Spektrum zu beschränken und somit die Interferenz der HotSpot-Zelle zu reduzieren. Durch diese reduzierte Interferenz können für Übertragungen höherwertige Modulationsschemata verwendet werden und es kann mehr Verkehr abgeführt werden [HOF/KÜR1], [HOF/KÜR2]. Die gegenwärtigen Forschungsaktivitäten in diesem Bereich konzentrieren sich auf die Erweiterung der bisher entwickelten Algorithmen, bei denen die dynamische Spektrumsvergabe ausschließlich auf LTE-Zellen angewendet wurde, auf so genannte Dual-RAT-Funktionalität (RAT Radio Access Technology). Dabei wird Spektrum zwischen zwei Mobilfunkstandards GSM und LTE dynamisch aufgeteilt. Randbedingungen sind dabei die Fähigkeiten der Endgeräte und der angebotene Datenverkehr. Auf dem Gebiet SON-Management stand nachdem zunächst die Effekte einzelner SON-Funktionen auf das Netz untersucht wurden im Berichtsjahr die Herleitung geeigneter Modelle zur Beschreibung dieser Effekte im Fokus. Solche Modelle sollen den Einfluss von Parametereinstellungen der SON-Funktionen auf unterschiedliche Key Performance Indicators (KPIs) im Netz beschreiben. Diese SON-Funktionsmodelle werden momentan durch mehrfaches Simulieren der Netze mit einer Vielzahl von verschiedenen Parametereinstellungen generiert. Des Weiteren wurde an Möglichkeiten gearbeitet, Mobilfunkzellen im Netz zu klassifizieren. Eine Klassifizierung ist notwendig, da der Netzbetreiber unterschiedliche Ziele für unterschiedliche Regionen im Netz und unterschiedliche Zeiten definieren möchte. Beispielsweise könnte ein Ziel für Zellen in einem urbanen Gebiet zur verkehrsstarken Zeit lauten: Maxi- 75

79 Abbildung 9: Screenshots des Network-Panels und des KPI-Panels des SEMAFOUR-Demonstrators miere den Durchsatz. Für Zellen in einem ländlichen Gebiet mit vorwiegend Hochgeschwindigkeits-Nutzern könnte das Ziel jedoch sein: Minimiere die Gesprächsabbruchsrate. Hierzu wurden Attribute definiert, die es erlauben, die Zellen aus Sicht des Netzbetreibers sinnvoll zu klassifizieren. Mögliche Attribute sind z. B. die Technologie der Zelle, die Lage, die typische Nutzergeschwindigkeit und die Hauptverkehrszeit. Ein Beispiel für eine Zellklasse könnte lauten: Technologie = LTE-1800 MHz ; Lage = Innenstadt ; Nutzergeschwindigkeit = Fußgänger ; Hauptverkehrszeit = 15:00 18:00. In einem nachfolgenden Schritt wurden die Erkenntnisse aus den SON-Funktionsmodellen und der Zell- Klassifizierung genutzt und in Verbindung gebracht. Zunächst wurden unterschiedliche Ziele für die einzelnen Klassen definiert. Anschließend wurden unter Verwendung der SON-Funktionsmodelle die richtigen SON-Betriebsparameter gewählt [HAH/KÜR3]. Für die anschließenden Simulationen wurde außerdem das Repertoire an Mobilitätsmodellen um eine Autobahn- und Eisenbahnmobilität erweitert. Weitere Modelle sind in Arbeit bzw. geplant, genauso wie die Intensivierung der bisherigen Arbeiten im Umfeld des SON-Managements. Abbildung 9 zeigt ein exemplarisches Ergebnis für die KPIs (Key Performance Indicator) Gesprächsabbruchsrate, erfolgreiche Handover, Datendurchsatz und Zelllast für die Simulation der SON-Funktionen MLB (Mobility Load Balancing) und MRO (Mobility Robustness Optimisation). 76

80 4.4 LTE für Smart Grid In Zeiten steigender Energiekosten und des stetigen Ausbaus und der Förderung der regenerativen Energien wie Solar- und Windkraft stehen die Stromnetzbetreiber vor der Aufgabe, trotz eines zunehmend dynamischen Energieangebots die Netzstabilität zu garantieren und die grüne Energie für die Endverbraucher verfügbar zu machen. Die Einführung intelligenter, kommunizierender Stromzähler, sogenannter Smart Meter, bietet hierbei gleich mehrere Vorteile: Der Stromnetzbetreiber ist in der Lage, die Messdaten für eine bessere Schätzung der benötigten Energiemengen zu nutzen und so die Stabilität des Netzes zu erhöhen und niedrigere Preise für den Endverbraucher zu ermöglichen. Die Kunden sind in der Lage, ihr Verbrauchsverhalten zu analysieren und gegebenenfalls zugunsten von dynamischen Tarifen, welche in Zeiten geringer Netzauslastung auch niedrigere Preise bieten, anzupassen (siehe auch Abschnitt 7, Seite 52). Die Voraussetzung für solche Anwendungen ist allerdings eine großflächige Verbreitung und Kommunikationsanbindung der Smart Meter. In [BAUM/KÜR1] wurde hierzu die Eignung eines exklusiven Mobilfunknetzes mit LTE, dem Mobilfunkstandard der vierten Generation, und Frequenzen im Bereich von 450 MHz zur Anbindung im ländlichen Raum untersucht. Es zeigt sich, dass LTE hier in der Lage ist, eine flächendeckende Versorgung mit ausreichender Kapazität bereitzustellen und im Vergleich zu CDMA450, einer Technologie der dritten Mobilfunkgeneration, dabei weniger Standorte benötigt. Dies ist gleichbedeutend mit geringerem Aufwand und Kosten beim Aufbau eines solchen Mobilfunknetzes Nahfeldmodellierung von Basisstationsantennen Im Rahmen des Standortgenehmigungsverfahrens zur Errichtung neuer Basisstationsantennen wird die Einhaltung der Grenzwerte für elektromagnetische Felder mittels eines konservativen Schätzverfahrens überprüft. An Standorten mit vielen Antennen prädiziert dieses Verfahren regelmäßig in unmittelbarer Umgebung der einzelnen Antennen deutlich zu hohe Feldstärken und führt somit zunächst zu einer Ablehnung des Standorts. Immer häufiger müssen folglich vor Ort aufwändige Einzelmessungen der tatsächlichen maximalen Feldstärken bestätigen, dass auch mit der geplanten Antenne die gesetzlichen Grenzwerte nicht überschritten werden und der Genehmigung nichts entgegensteht. Bereits im letzten Jahr begann am IfN eine Untersuchung von möglichen Verfahren, die die Realität immer noch konservativ, jedoch genauer, wiedergeben sollen. Auch sollen dabei möglichst nicht mehr Informationen als bisher für die Schätzung benötigt werden. Daher wurden in einem ersten Schritt verschiedene Verfahren der Extrapolation der vorliegenden horizontalen und vertikalen Fernfelddiagramme zu einem 3D-Antennendiagramm erfolgreich evaluiert. Im zweiten Schritt wurden die Schätzverfahren für die Feldstärken im Nahfeld anhand von numeri- 77

81 schen Simulationen, einem analytischen Modell sowie Messdaten evaluiert. Des Weiteren wurde untersucht, ob zusätzlich benötigte Informationen, wie z. B. die Anzahl von Antennenelementen in einer Array-Antenne, aus vorhandenen Informationen, hier z. B. der Länge der Antenne und der Wellenlänge, bestimmt werden können. 5. Multigigabit-Kommunikation 5.1 Evaluierung und Demonstration von Systemkonzepten für die THz- Kommunikation Ziel des vom Bundesministerium für Forschung und Technologie geförderten VIP-Projektes TERAPAN (Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung) ist die Validierung und Demonstration einer 300 GHz- Übertragungsstrecke im Anwendungsfeld eines WPAN (wireless personal area network) mit unseren Projektpartnern. An der Universität Stuttgart werden dafür MMIC-Schaltungen (MMIC Monolithic Microwave Integrated Circuit) entwickelt, die im Fraunhofer IAF in Freiburg in einem III-IV-Halbleiterprozess hergestellt werden. Am IfN werden insbesondere Systemkonzepte untersucht. Im vergangenen Jahr wurde von den Partnern die erste Generation eines Sende- bzw. Empfänger-Chips mit integrierten Mischern, Sendeverstärkern bzw. rauscharmen Verstärkern (LNA Low Noise Amplifier) auf einem Wafer realisiert und On-Wafer hinsichtlich ihrer Verstärkungen, Rauschzahlen, Ausgangsleistung usw. charakterisiert. Anschließend wurden die Chips vereinzelt und einige wurden in handlichen Modulen mit den zugehörigen 10 Versorgungsspannungen, Steckverbindern und einem Waveguide (WR-3 rectangular waveguide no. 3) aufgebaut. Zurzeit werden diese Module in Stuttgart in einer SISO- (Single-Input Single-Output) Übertragung charakterisiert. Parallel werden bereits die Chips für die nächste Generation simuliert und entworfen, um beispielsweise die kaum vermeidbaren, gemessenen Verschiebungen des optimalen Frequenzarbeitspunktes im Vergleich zur Simulation zu kompensieren. Ein besonderes Augenmerk gilt der Ausrichtung der sehr direktiven Antennen von Empfänger und Sender aufeinander. Die hohe Freiraumdämpfung von ca. 100 db für 10 m bei 300 GHz erfordert den Einsatz von beispielsweise Hornantennen mit einem Gewinn von ca. 20 dbi und einer Half-Power Beam Width, einem Sende- bzw. Empfangswinkelbereich von nur 15 Grad. Am IfN sind Anwendungsszenarien für die geplante Übertragungsstrecke erstellt und evaluiert worden. Zusätzlich sind erste, noch mechanische, Ausrichtungsalgorithmen für die SISO-Strecke entworfen worden. Auch wurde ein klei- 78

82 ner Demonstrator für die Antennenausrichtung mit einem Laserpointer und einer Webcam realisiert und erstmals auf dem TU Day vorgeführt. Für die zum Ende des Projektes geplanten 4x4 MIMO-Module wurden darüber hinaus geeignete Antennenanordnungen simuliert. Damit sich zwei Geräte in einem Raum für eine Datenübertragung bei 300 GHz finden, wird eine Signalisierung mittels klassischem WLAN nötig sein. Folglich könnte die Suche nach einem Übertragungskanal deutlich schneller verlaufen, wenn bereits bei diesen tieferen Frequenzen mögliche Übertragungswege mit deutlich weniger direktiven Antennen geschätzt werden können [PEN/KÜR1]. Bereits mit den heute üblichen MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)-WLAN- Übertragungen sind die prinzipiellen Voraussetzungen dafür geschaffen; allerdings ist es nicht möglich, auf die benötigten Informationen in existierenden Geräten zuzugreifen. Zur Evaluierung des Ansatzes wurde folglich der in Abschnitt 7 beschriebene Versuchsaufbau zur Ankunftswinkelschätzung bei Satellitennavigationssystemen mit Software Defined Radios (SDR) an die Frequenzen heutiger WLANs angepasst. Die Messkampagne dauert derzeit noch an. 5.2 Intra-Device-Kommunikation Die Kooperation zur Terahertz-Kommunikation innerhalb von Geräten ( Intra- Device Kommunikation ) mit dem Canon Research Centre France (CRF) in Rennes wurde fortgesetzt. Auf der Basis der bereits im vergangenen Berichtszeitraum abgeschlossenen Modellierung von Reflexion und Transmission durch die verschiedenen Gehäuse- und Bauteilschichten [KÜR/FRI/REY1] wurde im gegenwärtigen Berichtszeitraum die Wellenausbreitung entlang von Oberflächen untersucht. Da die Bauteile innerhalb eines Gerätes Abmessungen in der Größenordnung einer Wellenlänge aufweisen und die Antennen oftmals in der Nähe dieser Anordnungen platziert werden müssen, stoßen strahlenoptische Verfahren zur Ausbreitungsmodellierung an ihre Grenzen. Beispielsweise kann es zur Einkopplung des Signals in die Kunststoffschicht eines Gehäuses oder zu Streuprozessen an Unregelmäßigkeiten entlang einer Oberfläche kommen. Daher wurden zunächst Full-Wave-Simulationen durchgeführt, um die grundsätzlichen Eigenschaften der Wellenausbreitung entlang dieser Strukturen zu identifizieren [FRI/KÜR1], [FRI/KÜR2]. Aufgrund der geringen Wellenlänge von 1 mm führt die notwendige Diskretisierung derartiger Szenarien allerdings zu einem sehr hohen Bedarf an Rechenzeit und Hauptspeicher, so dass nur die einfachsten Situationen überhaupt simuliert werden können. Beispielsweise würde ein Geräte-Szenario von der Größe eines Schuhkartons bereits ca. 3 TeraByte Hauptspeicher belegen und ohne angepasste Hardware über 100 Tage zur Berechnung benötigen. Aus diesem Grund wurde in einem zweiten Arbeitsschritt die auf Ray-Tracing basierende Simulationsumgebung angepasst, um die beobachteten Effekte zu reproduzieren. Ein weiterer Faktor bei der ultra-breitbandigen Da- 79

83 Abbildung 10: Ausbreitung eines Pulses zwischen zwei Hornantennen auf engstem Raum zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten tenübertragung über sehr kurze Distanzen ist der Einfluss der verwendeten Antennen. Durch die allgemein sehr kurze Symboldauer wirken sich beispielsweise Echos, welche bereits bei der Abstrahlung des Signals auftreten, direkt auf die Impulsantwort des Kanals aus. Abbildung 10 zeigt die Ausbreitung eines Pulses zwischen zwei Hornantennen auf engstem Raum zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Dem Hauptpuls folgen einige Echos, welche aus Reflexionen innerhalb der Sendeantenne (Tx) stammen (ganz oben). Durch den geringen Abstand wird der Puls mehrfach zwischen den Antennen hin- und herreflektiert (folgende Abbildungen). Bei diesem Vorgang entstehen zusätzliche Echos, welche eine relativ langsam abklingende Feldverteilung zwischen den Antennen zur Folge haben. Weiterhin beeinflussen Bauteile, welche sich in der direkten Nähe einer Antenne befinden, unter Umständen die Richtcharakteristik dieser Antenne. Diese Einflüsse müssen somit bei der Entwicklung eines deterministischen Ausbreitungssimulators ebenfalls berücksichtigt werden. Zur Validierung der in den Full-Wave-Simulationen beobachteten Effekte sowie der vorgenommenen Anpassungen am Ray-Tracer fand eine Messkampagne mit den entsprechenden Antennentypen am CRF (Canon Research Centre France) in Rennes statt. 6. Fahrzeug-X-Kommunikation Die Forschung im Bereich der Fahrzeug-X-Kommunikation beschränkte sich im Berichtszeitraum auf Untersuchungen zur Anwendung hybrider Systeme, die im Rahmen des CellCar-Projekts durchgeführt wurden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Ansätzen zur Konzipierung einer hybriden Kommunikationsarchitektur, die sowohl die klassische Ad-hoc-Fahrzeugkommunikation 80

84 auf Basis des Standards IEEE p als auch LTE als zellulares Infrastrukturnetz miteinander kombiniert. Die Motivation hierfür resultiert zum einen aus der potentiell guten Eignung von LTE für hohe Mobilität in Kombination mit hohen Datenraten und geringen Latenzzeiten und zum anderen aus der eingeschränkten Kommunikationsreichweite der reinen Ad-hoc- Fahrzeugkommunikation. Durch eine geeignete Kombination beider Technologien [MÖL/NUC/ROS/KÜR1], [MÖL/NUC/ROS/KÜR2], [MÖL1] könnte in Zukunft die Zuverlässigkeit potentieller Anwendungen, z. B. im Bereich der kooperativen Verkehrssicherheitsverbesserungen, deutlich verbessert werden. Gleichzeitig kann die Einbeziehung eines zellularen Funknetzes dazu beitragen, das Spektrum denkbarer Anwendungen, etwa im Bereich der Erhöhung der Verkehrseffizienz, durch die Fahrzeug-X-Kommunikation zu erweitern. Im Rahmen eines Projekttreffens in Doha im Februar wurde das im vergangenen Jahr entwickelte Simulationsszenario diskutiert und verfeinert. Hierzu wurden Messfahrten unternommen, um die reale Dichte und Positionen der Standorte einschätzen zu können und anschließend das virtuelle Szenario weiter an die Gegebenheiten vor Ort anzunähern. Gleichzeitig kam hierbei auch zum ersten Mal die am Institut im Rahmen des Softwareentwicklungspraktikums entstandene Android-App X-Map in größerem Umfang zum Einsatz. So konnten mit herkömmlichen Mobiltelefonen die übertragenen Netzparameter und entsprechenden Positionen gemessen und der Transport sperriger Messinstrumente vermieden werden. Um realistische Simulationen des Straßenverkehrs zu ermöglichen, wurden anschließend durch unsere Projektpartner auf Basis des Straßennetzes von Doha mit Hilfe des Verkehrssimulators SUMO flächendeckend Nutzer modelliert. Dies ermöglicht es, innerhalb des definierten Szenarios [MÖL/BAUM1], für jeden im Projekt definierten Anwendungsfall einen passenden Bereich mit entsprechender Umgebung und Straßenverkehrsdichte zu wählen. Zusätzlich wurden die Simulationsfähigkeiten der SiMoNe-Plattform [BAUM/KÜR2] um die Betrachtung des Uplink, der Senderichtung vom Teilnehmer zur Basisstation, erweitert. Dies ermöglicht uns eine umfassende Auswertung der relevanten Netzparameter im LTE-Netz. Zusammen mit den bei unseren Partnern bestehenden Simulationskapazitäten für IEEE p sind wir damit in der Lage, in umfangreichen Simulationsstudien jeweils individuelle Vor- und Nachteile der Systeme zu identifizieren und daraus Lösungsansätze für die optimale Verteilung des Nachrichtenaustauschs zwischen Verkehrsteilnehmern auf beide involvierte Kommunikationssysteme zu entwickeln. 7. Verbesserung der Genauigkeit von Satellitennavigationssystemen Im Bereich der Navigationssysteme wurde im Juni 2014 das von Herrn Liso bearbeitete BERTA-Projekt erfolgreich abgeschlossen. Das Projekt in Kooperation mit dem Institut für Erdmessung (IfE) und dem Geodätischen Institut Hannover 81

85 (GIH) der Leibniz Universität Hannover untersuchte den Einfluss von Mehrwegeausbreitung in Satellitennavigationssystemen. Die genannte Störung wurde durch zwei Methoden untersucht: Simulationen auf der Basis von Ray-Tracing und Messungen auf der Basis von Software-Defined-Radio-(SDR-)Technologie. Im Bereich der Ray-Tracing-Kanalmodellierung wurde auf einer Seite der Einfluss von an Kanten gebeugten Strahlen simulativ untersucht [LIS/KÜR1]. In einem ersten Schritt wurde die Implementierung der UTD-(Uniform Geometrical Theory of Diffraction-)Beugungstheorie durch eine Messkampagne bei 15 GHz an der PTB Braunschweig validiert. Anschließend wurden zwei typische Szenarien untersucht: eine Referenzstation sowie eine Strassenschlucht. Navigationsgeräte messen zwei Werte, um die Position zu berechnen, und zwar die Code- und Trägerphasenbeobachtungen. Diese beiden Messwerte werden durch Mehrwegeausbreitung verfälscht. Um diese Fehler unter Nicht-Sichtverbindungen mit zu modellieren, wurden zwei neue Formeln abgeleitet. Die Simulationsergebnisse zeigten, dass wenn cm- oder mm-genauigkeit erreicht werden sollte, man die Beugungseffekte in die Betrachtung einbeziehen müsste. Auf der anderen Seite wurde die Sea-Gate Testumgebung im Hafen von Rostock untersucht. Die Testumgebung besteht aus neun Pseudo-Satelliten (Pseudoliten), die Galileo- Signale im Hafenbereich zur Verfügung stellen. Eine Herausforderung stellt dabei insbesondere die enorme Komplexität des untersuchten Szenarios dar. Ein digitales 3-dimensionales Modell des Hafens wurde aus Geländedaten sowie Gebäudevektordaten erstellt. Ray-Tracing-Simulationen wurden durchgeführt, um die Signalverfügbarkeit sowie die Fehler in Code- und Trägerphasenbeobachtungen zu untersuchen. Der am IfN entwickelte SDR-Empfänger wurde weiterentwickelt. Das Ziel war, einen Messaufbau für die Untersuchung von Mehrwegeausbreitung zu entwickeln, mit dem auch die Ray-Tracing-Simulationsergebnisse validiert werden können. Insbesondere breitbandige Kanalparameter, die mit einem Standard- Empfänger nicht ausgewertet werden können, sollten auswertbar sein. Auf Basis der USRP-(Universal Software Radio Pheripheral-)Plattform wurde ein Multikanal-Empfänger entwickelt (siehe Abbildung 11). Bis zu acht USRPs können gleichzeitig Satellitennavigationsignale aufnehmen und bearbeiten. Dank eines selbstentwickelten Takt- und Kalibrierungsnetzwerks können alle USRP-Geräte phasenkohärent messen, so dass eine Schätzung des Signaleinfallswinkels möglich ist. Da die Satellitensignale rechtshändig polarisiert (RHCP right hand circular polarisation) sind, kommen die reflektierten Signale oft linkshändig polarisiert (LHCP left hand circular polarisation) am Empfänger an. Dieser Effekt würde die Mehrwegeausbreitungskomponenten stark dämpfen und ihre Auswertung erschweren, falls eine Standard RHCP-Antenne zum Einsatz käme. Deswegen wurden linear polarisierte Patchantennen im L1-Band (1,575 GHz) entwickelt und hergestellt, die gegenüber RHCP und LHCP nur 3 db Polarisationverlust aufweisen. Durch eine in der mechanischen Werkstatt des 82

86 Abbildung 11: SDR-Mehrkanalempfänger IfN hergestellte Antennenhalterung kann ein Antennenarray mit unterschiedlichen Konfigurationen realisiert werden. Außerdem kann das Antennenarray mit einer am IfN entwickelten Rotationseinheit gedreht werden, so dass die Winkelauflösung und Winkelfilterung der Navigationssignale erhöht wird. 83

87 Personelle Veränderungen Im ablaufenden Jahr konnten wir die folgenden neuen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter begrüßen, die sich anschließend mit Foto und kurzem Text selbst vorstellen: Name Berufsbezeichnung Einstellungsdatum Samy Elshamy wiss. Mitarbeiter Jutta Nottbohm Institutssekretärin Samy Elshamy: Das erste Licht registrierte meine Netzhaut am in einem Krankenhaus in Braunschweig. Viele ruhige Klassenraumjahre später durfte ich im Jahre 2007 mein Abiturzeugnis, ausgestellt von der Ricarda-Huch-Schule in Braunschweig, in Empfang nehmen. Ein zivildienstliches Unterfangen erlaubte es mir erst zum Wintersemester 2008/09, das Studium der Bioinformatik an der FSU Jena zu beginnen. Drei Jahre bzw. ein Bachelorstudium später beschloss ich, den Master an der TU Braunschweig in Informatik in Angriff zu nehmen. Aus dem großen Angebot der Nebenfächer wählte ich Digitale Signalverarbeitung auf der Suche nach neuen Herausforderungen aus und fand dort nach erfolgreich absolvierten Prüfungen auch direkt eine entsprechende Abschlussarbeit, die das Ende des Studiums bildete und es mir erlaubte, Anfang 2013 in die Arbeitswelt einzutreten. Ich bin nun als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am IfN in der Abteilung Signalverarbeitung angekommen und beschäftige mich derzeit mit Störgeräuschreduktionsverfahren für Kommunikationssysteme. 84

88 Jutta Nottbohm: Geboren wurde ich am 19. Mai... Aber das steht ja alles schon im Jahresbericht 2003, denn bis Ende 2011 habe ich bereits für Herrn Prof. Reimers im DVB-Projekt als Fremdsprachensekretärin gearbeitet, solange er dort das Technical Module leitete. Danach war ich knapp drei Jahre lang als Office Managerin bei der Firma Divitel Deutschland GmbH in Hannover tätig. Es ist schön, wieder im IfN zu sein, und ich freue mich, dass ich Nina Andersen während ihrer Elternzeit mit einer halben Stelle im Geschäftszimmer vertreten darf. Wir bedanken uns bei den folgenden Mitarbeitern, die uns im Berichtszeitraum verlassen haben, für die gute Zusammenarbeit und wünschen ihnen für den weiteren Lebensweg alles Gute: Name Berufsbezeichnung Beschäftigungszeitraum Martin Jacob wiss. Mitarbeiter Thomas Jansen wiss. Mitarbeiter Dr. Fouad Slimane wiss. Mitarbeiter Lukas Müller Feinmechaniker Balázs Fodor wiss. Mitarbeiter Jörg Nuckelt wiss. Mitarbeiter Jubiläen und persönliche Ereignisse Name Datum Anlass Dr. Volker Märgner Geburtstag Eike-Asslo Erichsen-Rua Geburtstag Rudolf Görke Geburtstag Boguslawa Brandt Geburtstag Dr. Günther Dehmel Geburtstag 85

89 IHK-Technologietransferpreis 2014 für Dipl.-Ing. Patrick Bauer, Marc-André Jung, M.Sc., Prof. Tim Fingscheidt Zum 30. Mal wurde in diesem Jahr der Technologietransferpreis der Industrieund Handelskammer (IHK) Braunschweig vergeben. Zu unserer großen Freude ging er diesmal an das IfN: Auf Vorschlag der Firma Auerswald (siehe Leitartikel) wurden Dipl.-Ing. Patrick Bauer, Marc-André Jung, M.Sc. und Prof. Tim Fingscheidt für ihre Arbeiten zur konsistent hohen Sprachqualität durch künstliche Sprach-Bandbreitenerweiterung geehrt, die erfolgreich ihren Weg in das obere und mittlere Produktsegment der Systemtelefone von Auerswald gefunden haben. Herr Jung, Herr Bauer und Prof. Fingscheidt um die mit der Firma Auerswald entwickelten HD-Telefone Hintergrund ist die von Herrn Bauer in vielerlei Projekten sukzessiv produkttauglich entwickelte und von Herrn Jung in einem Förderprojekt mit der Firma Auerswald maßgeblich plattformoptimierte und integrationsfähig gemachte Technologie zur künstlichen Sprach-Bandbreitenerweiterung. Sie ermöglicht auch dann eine hohe Sprachqualität für HD-Telefone, wenn der Gesprächspartner nicht über ein HD-Voice-fähiges Endgerät verfügt, oder aber wenn die Gateways auf dem Übertragungsweg eine durchgängig breitbandige Sprachübertragung nicht erlauben. Bei einer Mobil-zu-Mobil-Verbindung zwischen verschiedenen Netzbetreibern besteht derzeit noch das Problem, dass die beteiligten Gateways grundsätzlich eine Umsetzung auf Schmalbandsprache vornehmen. Bei Mobil-zu-Festnetz-Gesprächen ist der Engpass meistens das nicht HD-Voice-fähige Festnetzendgerät. Für weitere Details zur Technik siehe Abschnitt 4.5 im IfN-Jahresbericht 2012 (damals war die künstliche Sprach- Bandbreitenerweiterung in die nachfolgend so erfolgreichen HD-Telefone der Firma Auerswald integriert worden), der aktuelle Stand der Forschung findet 86

90 Die Preisträger des IHK-Technologietransferpreises 2014 sich im diesjährigen Forschungsbericht der Abteilung Signalverarbeitung unter Abschnitt 4.2. Der Festveranstaltung am 14. November ging zunächst eine einstündige Pressekonferenz mit Radiointerview voraus. Auf der feierlichen Preisverleihung im Kongresssaal der IHK Braunschweig hielten, eingerahmt durch musikalische Beiträge, Prof. Dr.-Ing. Klaus Homann, Präsident des DIN (Deutsches Institut für Normung e.v.), die Festrede und Prof. Werner Gramm als Vorsitzender der Jury die Laudatio. Nach einer von Prof. Fingscheidt mit Echtzeitspektrogramm begleiteten Einführung in die Technik und das Transferprojekt überreichte der Präsident der IHK, Dr. Wolf-Michael Schmid, schließlich den Preis in Form von Urkunden, einer Stele und einem Preisgeld in Höhe von Euro. Im zweiten Jahr in Folge geht der Preis damit an die Technische Universität Braunschweig, und dort in die Fakultät Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik. Im Anschluss an die Feier stärkten sich die gut 160 Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Festveranstaltung im Sitzungssaal bei einem großzügigen Buffet und konnten dabei zwei Exponate anschauen und ausprobieren: Zum einen gab es die Möglichkeit, in Echtzeit übertragene und verarbeitete Sprachproben anzuhören und umzuschalten zwischen konventioneller Schmalbandtelefonie, HD- Telefonie (Breitband-Sprache) und künstlich erweiterter Breitbandsprache. Das andere Exponat erlaubte es, die HD-Telefone der Firma Auerswald auszuprobieren. Insgesamt eine sehr schöne Veranstaltung, bei der neben dem vollständig anwesenden TU-Präsidium viele vertraute Gesichter zu sehen waren. Tim Fingscheidt 87

91 Rudolf-Urtel-Preis 2013 an Dr.-Ing. Jörg Robert Die Fernseh- und Kinotechnische Gesellschaft verleiht den Rudolf-Urtel-Preis 2013 an Herrn Dr.-Ing. Jörg Robert in Würdigung seiner Dissertation mit dem Titel Terrestrial TV Broadcast Using Multi-Antenna Systems. Herr Robert wurde am 4. Januar 1980 in Vreden geboren und studierte an der Technischen Universität Ilmenau Elektrotechnik bis zum Abschluss des Vordiploms. Anschließend wechselte er an die Technische Universität Braunschweig. Er beendete das Elektrotechnik- Studium im Dezember 2005 als Dipl.-Ing., nachdem er seine Diplomarbeit zur Reduktion von Impulsstörungen beim DVB-T- Empfang am Institut für Nachrichtentechnik (IfN) der Technischen Universität Braunschweig erstellt hatte. Anfang 2006 stellte ich Herrn Robert angesichts seiner sehr guten Studienergebnisse als Wissenschaftlichen Mitarbeiter am IfN ein. Während seiner Tätigkeit wirkte Herr Robert in verschiedenen Forschungsvorhaben mit industriellen Partnern mit. Anfänglich kooperierte er mit der Firma NXP in Frankreich bei der Entwicklung der zweiten Generation des DVB- Systems zur terrestrischen Übertragung (DVB-T2). Im Anschluss an dieses sehr erfolgreiche Projekt begann er eine ebenfalls außerordentlich erfolgreiche und mehrjährige Zusammenarbeit mit der Firma Sony bei der Entwicklung der DVB- Systeme DVB-C2, der zweiten Generation zur Datenübertragung in Kabelnetzen, und DVB-NGH, der zweiten Generation zur Datenübertragung zu Handhelds. Aus dieser Kooperation entstanden vielfältige Patentanmeldungen und man darf sicherlich behaupten, dass wichtige Elemente dieser Systeme aus der Feder von Herrn Robert stammen. Die genannten DVB-Systeme entstanden in Arbeitsgruppen des Internationalen DVB-Konsortiums, in denen Herr Robert seit 2007 aktiv mitarbeitete. Herr Robert war auch an weiteren multilateralen Vorhaben beteiligt. Zum einen lieferte er Beiträge zu den Arbeiten des Europäischen Forschungsprojektes Broadcast for the 21st Century (B21C), zum anderen war er eine Schlüsselfigur im Modellversuch DVB-T2 in Norddeutschland, dessen Technische Leitung im IfN lag. In Zusammenarbeit mit der Media Broadcast GmbH und der Media Development Authority (MDA) in Singapur erforschte Herr Robert die Möglichkeiten des Mobilempfangs von DVB-T2-Signalen in dem angesichts seiner baulichen Struktur besonders schwer mit Funksignalen zu versorgenden Stadtstaat. Es ist sicherlich zulässig, Herrn Robert als einen der weltbesten Ingenieure und Forscher auf dem Feld der Übertragung digitaler Signale in Broadcastnetzen zu bezeichnen. Nicht nur besitzt er ein exzellentes Verständnis auch komplexester Zusammenhänge, sondern er ist darüber hinaus auch außerordentlich kreativ, 88

92 was sich beispielsweise an den vielen Patentanmeldungen ablesen lässt, an denen er im IfN beteiligt war. In der nun preisgekrönten Dissertation analysiert Herr Dr. Robert die Frage, ob es sinnvoll sein könnte, auch in Broadcast-Netzen die zum Beispiel bei WiFi- Systemen oder auch im Mobilfunk genutzte Technik des Multiple Input Multiple Output, abgekürzt MIMO, einzusetzen, bei der Signale von mehreren Antennen gesendet und auch von mehreren Antennen empfangen werden. Der große Unterschied zwischen dem Einsatz von MIMO bei WiFi oder im Mobilfunk und der Verwendung im Broadcast liegt darin, dass es beim Broadcast keinen Rückkanal zwischen Sender und Empfänger gibt, und dass es eben auch keine Verbindung zu nur einem Endgerät gibt, sondern zu Tausenden. Die Preisverleihung (v. l. n. r.: Prof. Ruelberg, Vorsitzender der FKTG, Dr. Robert, Prof. Reimers) Will man den wissenschaftlichen Wert der Dissertation würdigen, so muss man insbesondere erstens die Differenzierung zwischen der Zahl unabhängiger Übertragungs-Layer einerseits und der Zahl der Sendeantennen andererseits, zweitens die Einführung der von Claude Shannon definierten Transinformation ( Mutual Information ) als nicht nur theoretisches, sondern praktikables Konzept zur Ermittlung der Kapazität eines Übertragungsweges und drittens die Berücksichtigung des Overheads für die zur Kanalschätzung benötigten Pilotstrukturen als herausragende Errungenschaften erwähnen. 89

93 Seit dem 1. Juli 2012 ist Herr Dr. Robert PostDoc an dem von Prof. Albert Heuberger geleiteten Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen- Nürnberg. Übrigens: Der Rudolf-Urtel-Preis geht nun schon zum siebten Mal an einen Preisträger aus dem Institut für Nachrichtentechnik der Technischen Universität Braunschweig. Die bisherigen Preisträger waren die Herren Schönfelder, Reimers, Buchwald, Teichner, Roy und Eden. Herzlichen Glückwunsch, lieber Herr Dr. Robert. (Text der von Prof. Reimers im Rahmen der Verleihung am 5. Mai 2014 in Köln gehaltenen Laudatio) 90

94 FKTG-Absolventenpreis (Univ.) 2012 für Stefan Ilsen, M.Sc. Herr Stefan Ilsen (Master of Science M.Sc.) wurde am 17. April 1988 in Verl geboren. Er begann im Jahr 2007 mit dem Studium der Elektrotechnik an der Technischen Universität Braunschweig, das er im Jahr 2012 äußerst erfolgreich abschloss. Das Thema seiner Masterarbeit, die nun auch von der FKTG mit ihrem Absolventenpreis 2012 geehrt wurde, lautet: Implementierung von Sensing- Verfahren für DVB-T2. In dieser Arbeit geht es darum, innerhalb des UHF- Frequenzspektrums Lücken zu entdecken, die beispielsweise für eine WLAN- Nutzung verfügbar sind. Man nennt derartige Lücken in der internationalen Literatur TV White Spaces. Dabei muss aber natürlich sichergestellt werden, dass in diesen Lücken tatsächlich keine noch empfangswürdigen Fernsehsignale vorhanden sind, deren Empfang durch diese neue Nutzung gestört werden könnte. Also muss man auch noch schwächste TV-Signale identifizieren können. Dabei kann es hilfreich sein, spezielle Merkmale der TV-Signale für die Erkennung auszuwerten. Am 6. Dezember 2012 wurde Stefan Ilsen zudem der Braunschweiger Bürgerpreis 2012 verliehen. Damit wurden seine hervorragenden Studienleistungen, aber auch sein soziales Engagement, geehrt. Seit dem 15. Oktober 2012 ist Herr Ilsen Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Nachrichtentechnik der Technischen Universität Braunschweig, wo er in der Abteilung Elektronische Medien Systemtheorie und Technik in einem Forschungsteam an dem vom IfN erfundenen System Tower Overlay over LTE- A+ (TOoL+) arbeitet. Ulrich Reimers Die Preisverleihung (v. l. n. r.: Prof. Ruelberg, Herr Ilsen, Prof. Hedtke, Dr. Fößel) 91

95 Frauen-MINT-Award für Sarah Nilling Auf Initiative der Deutschen Telekom, des Vereins MINT Zukunft schaffen und der Zeitschrift audimax wurde im Sommer 2013 zum ersten Mal der Frauen- MINT-Award ausgeschrieben. Am 6. Dezember 2013 fand die feierliche Preisverleihung in der Zentrale der Deutschen Telekom in Bonn statt. Sarah Nilling, Studentin an der TU Braunschweig im Master-Studiengang Medientechnik und Kommunikation, erhielt für ihre Bachelorarbeit den Preis im Zukunftsfeld Automobil. Die fünfköpfige Jury bewertete die Arbeit mit dem Thema Analyse der Unfallursachen im europäischen Straßenverkehr im Kontext von Car2X- Sicherheitsanwendungen, die Frau Nilling am Institut für Nachrichtentechnik angefertigt hatte, als herausragende Leistung und damit als preiswürdig. Jurorin Katrin Mohr, tätig im strategischen Geschäftsfeld Connected Car der Deutschen Telekom, würdigte in einer Laudatio die Leistung von Frau Nilling und überreichte anschließend zusammen mit Oliver Bialas (Herausgeber audimax) und Frank Staffler (Leiter Personalmarketing der Deutschen Telekom) den mit 500 Euro dotierten Preis. Jörg Nuckelt Sarah Nilling nimmt den Frauen-MINT-Award entgegen (v. l. n. r.: Oliver Bialas, Katrin Mohr, Sarah Nilling, Frank Staffler) 92

96 Antrittsvorlesung von Dr.-Ing. habil. Thomas Kleine-Ostmann Am 18. November 2014 wurde das Habilitationsverfahren von Herrn Dr. Thomas Kleine-Ostmann mit seiner Antrittsvorlesung mit dem Thema Ist THz- Strahlung gefährlich? abgeschlossen. Im Anschluss an die Antrittsvorlesung erhielt er von Prof. Waag, Dekan der Fakultät Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik, die Venia Legendi im Fach Hochfrequenztechnik. Herr Dr. Kleine- Ostmann leitet an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt die Arbeitsgruppe Elektromagnetische Felder und Antennenmesstechnik und hält am IfN als Lehrbeauftragter die Vorlesung Hochfrequenz- und Mobilfunkmesstechnik. Darüber hinaus ist Herr Dr. Kleine-Ostmann mit dem IfN über eine langjährige Kooperation auf dem Gebiet der THz-Kommunikation auch in der Forschung eng verbunden. Dieses Forschungsfeld ist auch Gegenstand seiner Habilitationsschrift mit dem Titel Konzepte und Untersuchungen zur Realisierung der Datenübertragung im Terahertz-Frequenzbereich. Thomas Kürner Dr.-Ing. habil. Thomas Kleine-Ostmann (links) und Prof. Waag bei der Verleihung der Venia Legendi 93

97 Das IfN auf der NAB Show 2014 (Las Vegas) und der IBC 2014 (Amsterdam) Im Rahmen der NAB Show 2014 (NAB: National Association of Broadcasters) in Las Vegas und der IBC 2014 in Amsterdam stellte das Institut für Nachrichtentechnik jeweils auf dem Stand des Projektpartners GatesAir das System Tower Overlay over LTE-A+ (TOoL+) vor. Bereits im Jahr 2013 war das IfN mit seinem TOoL+-System auf der IBC vertreten. Auf einem Messestand innerhalb der Future Zone einem speziellen Messebereich für innovative Forschungsprojekte und -institute wurde das System der weltweiten Rundfunk- und Medienwelt erstmals in Form eines Live-Demonstrators vorgestellt. Als positive Nachwirkung dieses erfolgreichen Messeauftritts konnte mit GatesAir, einem US-amerikanischen Hersteller von Sendeanlagen für Fernsehen und Radio, ein erster Projektpartner für das TOoL+-System gefunden werden. Das Unternehmen GatesAir ist im März 2014 aus der Broadcast-Sparte der Harris Corporation hervorgegangen. Herr Juretzek und Herr Ilsen auf der NAB Show in Las Vegas 94

98 Im Rahmen dieser Kooperation war das Institut für Nachrichtentechnik auf der NAB Show 2014 vertreten, um TOoL+ der amerikanischen Fachwelt live in Las Vegas vorzustellen. Das große Interesse vor Ort war auch darin begründet, dass mit der Entwicklung eines neuen TV Broadcast Standards für Nordamerika (ATSC 3.0, an dem auch das IfN mitwirkt) und der Umstellung auf DVB-T2 in vielen Ländern die TV-Distribution derzeit modernisiert wird. Gezeigt wurde die Übertragung eines kombinierten DVB-T2- und LTE-Signals, das von einem hybriden Modulator erzeugt wurde. Während ein handelsüblicher Fernseher die Decodierung und Darstellung des DVB-T2-Anteils des Signals übernahm, wurde der LTE-Anteil von einem am Institut für Nachrichtentechnik entwickelten Empfänger-Prototypen ausgewertet und weiter zu einem Tablet- PC übertragen. Sowohl der Empfänger-Prototyp als auch der hybride Modulator wurden dabei mit dem vielfach bewährten Software Defined Radio Toolkit des IfN realisiert. Der besondere Eye-Catcher dabei war die flackernde Darstellung des Frequenzspektrums als Beweis der Übertragung eines hybriden Signals. Das Flackern zeigt den Wechsel der Übertragungsbandbreiten von 8 MHz bei DVB- T2 und 5 MHz bei LTE. Herr Juretzek bei der Erklärung des Demonstrators auf der IBC in Amsterdam Nach den positiven Erfahrungen im Vorjahr fand auch im Rahmen der IBC 2014 eine TOoL+-Präsentation statt allerdings außerhalb der bewährten Future Zo- 95

99 ne, im Hauptbereich der Messe auf dem Stand von GatesAir. Dessen ungeachtet herrschte auch in diesem Jahr ein großes Interesse seitens der Vertreter von Broadcast, Mobilfunk und Presse. Gegenüber der NAB Show wurde eine Weiterentwicklung des Demonstrators präsentiert, welche im Rahmen des für Anfang 2015 geplanten Feldversuches vom Pariser Eiffelturm implementiert wurde. So konnte neben erweiterten Systemparametern beispielsweise der Wechsel des LTE-A+-Betriebsmodus von 5 MHz auf 8 MHz Bandbreite gezeigt werden, eine Maßnahme zur Optimierung der Übertragungskapazitäten innerhalb eines 8 MHz-Kanalrasters. Beiden Messen gemein war das große Interesse an Tests von TOoL+ unter realen Bedingungen ein Schritt, der mit den kommenden Versuchen in Paris in Kooperation mit GatesAir und TDF realisiert werden soll. Stefan Ilsen und Frieder Juretzek 96

100 SEMAFOUR/ITG-Workshop Future Networks Am 25. und 26. September war das IfN Ausrichter der 13. Fachtagung des ITG- Fachausschusses 5.2 Kommunikationsnetze und -systeme, die in diesem Jahr gemeinsam mit dem Interim-Workshop des EU-Projektes SEMAFOUR in Braunschweig stattfand ( kommunikationsnetze.de/veranstaltungen /zukunft-der-netze-2014.html). Impressionen des Workshops Future Networks Schwerpunkt der Vorträge waren Self-Organising Networks (SON) und Software Defined Networks (SDN). Ergänzt wurde die Vortragsveranstaltung durch eine Ausstellung, in der den 70 Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Tagung die bisher erzielten Ergebnisse des SEMAFOUR-Projektes in Form von Postern und Demonstratoren vorgestellt wurden. Im Rahmen der Posteraustellung wurde der Beitrag von Herrn Hahn zum Thema Policy-based SON Management mit dem Best Poster Award ausgezeichnet. Thomas Kürner 97

101 DAAD-Projekt mit Tunesien Seit 2013 läuft nun schon unser DAAD-Projekt Masterstudiengang Informationstechnik und Universitätsnetzwerk im Rahmen des Programms Hochschuldialog mit der islamischen Welt. Partner ist Prof. Amiri von der Ecole Nationale d Ingénieurs de Tunis (ENIT). Ziel ist es, einen Masterstudiengang Informationstechnik aufzubauen, in enger Anlehnung an unseren Studiengang Informations-Systemtechnik (IST). Dabei kommt es insbesondere darauf an, praktische Anteile in den Studiengang zu integrieren, um die Berufseinstiegschancen für die Absolventinnen und Absolventen zu erhöhen. Dazu ist eine enge Kooperation mit Lehrenden der Technischen Universität Braunschweig geplant, welche in der Anfangsphase unterstützend wirken. Weitere Ziele sind die Bildung eines Netzwerkes von Lehrenden auch kleinerer tunesischer Universitäten, um die Zusammenarbeit zu verbessern und die Qualität der Ausbildung zu erhöhen. Für die deutschen teilnehmenden Studierenden und Dozenten steht die Entwicklung interkultureller Kompetenz im Vordergrund dieser Kooperation. Teilnehmerinnen und Teilnehmer an der Sommerschule in Tunis Neben einem Treffen in Tunesien und einem weiteren in Deutschland fand als großes Ereignis eine Sommerschule an der ENIT in Tunis mit Beteiligung von einer Studentin und drei Studenten aus Braunschweig und ca. 100 Studentinnen und Studenten aus Tunesien statt. Kurse wurden angeboten von Dr. Büsching zum Thema drahtlose Sensornetzwerke, der bei den Übungen von Herrn 98

102 Schröder unterstützt wurde, von Prof. Adi zum Thema Netzwerksicherheit und von Dr. Märgner zum Thema Mustererkennung, letzterer mit Unterstützung von Dr. Slimane. Ein Beitrag des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik musste wegen Erkrankung des Dozenten leider ausfallen. Die Beiträge der deutschen Dozenten wurden ergänzt durch Vorstellungen der Arbeiten einiger tunesischer Arbeitsgruppen und durch die Vorstellung des DAAD-Büros in Tunis durch deren Leiterin Frau Schindler-Kovats. Gemeinsame Aktivitäten, wie der Besuch von Karthago, dienten dem gegenseitigen Kennenlernen. Im Berichtszeitraum ist noch ein Workshop in Braunschweig geplant und für 2015 schließlich der Start des Masterprogramms in Tunis. Volker Märgner Einige der deutschen Teilnehmerinnen und Teilnehmer zusammen mit Prof. Amiri (rechts) während eines Ausflugs nach Sidi Bou Said 99

103 HADARA-Projekt kurz vor dem Abschluss Wer hätte das gedacht: Unser internationales trilaterales DFG-Projekt mit Beteiligten aus Israel, Palästina und Deutschland ist nun schon im fünften Jahr der Förderung und wird im Januar 2015 enden. Es war wieder einmal ein aufregendes Jahr, insbesondere die politische Lage hat wiederholt dazu geführt, dass wir Pläne ändern mussten und z. B. Treffen wiederholt abgesagt wurden. Dennoch hat das gesamte Team auch unter diesen schwierigen Bedingungen sehr gut zusammengearbeitet, was u. a. an den gemeinsamen Publikationen abzulesen ist. Ein sehr schönes gemeinsames Ereignis war sicherlich das Treffen der Projektpartner im August in Braunschweig, an dem die beiden Partner Dr. Yehia und Dr. Sabnee vom Triangle R&D Center jedoch leider nicht teilnehmen konnten. Das HADARA-Team am Centre for the Study of Manuscript Cultures an der Universität Hamburg (v. l. n. r.: die Herren Pantke, Prof. El Sana, Dr. Märgner, Prof. Stiehl, Herzog, Solth, Prof. Khashan, Asi) Neben der Planung der letzten Monate des Projektes war ein Höhepunkt des Treffens unser Besuch des Centre for the Study of Manuscript Cultures an der Universität Hamburg, wo uns Prof. Stiehl mit seinen Mitarbeitern begrüßte und uns einen Einblick in ihre Arbeiten gab. Ab Spätnachmittag blieb noch etwas Zeit für einen Spaziergang zum Hamburger Hafen bei typischem Hamburger Schmuddelwetter wobei wir auf dem Weg den Turm des Michel (St. Michaelis Kirche) erklommen und einen wunderbaren Rundblick über die Stadt genie- 100

104 ßen konnten. Das Braunschweiger Treffen, welches das letzte im Rahmen des HADARA-Projektes darstellt, wurde schließlich mit einem gemeinsamen Essen im Restaurant Troja beendet (siehe Foto). Volker Märgner Gemeinsames Essen im Restaurant Troja 101

105 Automotives HD-Voice-Freisprechsystem auf der ITG Fachtagung Sprachkommunikation 2014 Bei der diesjährigen ITG Fachtagung Sprachkommunikation, die in Erlangen stattfand, war die Abteilung Signalverarbeitung nicht nur mit Vorträgen und Posterpräsentationen vertreten, sondern auch in Form eines Forschungsfahrzeug-Exponats. Die Herren Jung und Transfeld präsentierten dort dem sehr interessierten Fachpublikum die neueste Anwendung des Messund Experimentalsystems des institutseigenen Forschungsfahrzeugs (siehe Foto). Vorstellung der künstlichen Sprach-Bandbreitenerweiterung und des HD-Voice-Freisprechsytems im Forschungsfahrzeug der Abteilung Signalverarbeitung auf der ITG Fachtagung Sprachkommunikation 2014 in Erlangen Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Echtzeitdemonstration von zwei Technologien zur hochqualitativen Sprachtelefonie (HD-Telefonie) gelegt. Einerseits wurde den Besuchern der Sprachqualitätsgewinn durch eine breitbandige HD-Voice-Telefonverbindung präsentiert, die in Kombination mit dem von uns entwickelten Freisprechsystem ein freihändiges und damit sicheres aber 102

106 auch sehr hochqualitatives Telefonieren im Fahrzeug erlaubt. Zum anderen wurde die Technologie zur künstlichen Bandbreitenerweiterung von nichtbreitbandigen Sprachsignalen auf die Freisprecheinrichtung des Versuchsfahrzeugs übertragen. So konnte dem Publikum auf sehr eindrückliche Weise gezeigt werden, wie man trotz herkömmlicher schmalbandiger Telefonanbindung ein Gespräch in nahezu HD-Voice-Qualität führen kann. Beide Technologien wurden von den anwesenden Besuchern aus dem wissenschaftlichen und industriellen Bereich mit großem Interesse aufgenommen. Marc-André Jung 103

107 Ehemaligentreffen in Braunschweig am 8. November 2014 Es gehört zu den liebenswerten Besonderheiten der ehemaligen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des IfN, dass sie sich dem Institut und der Stadt Braunschweig auch nach vielen Jahren noch verbunden fühlen. Am 8. November traf sich eine Gruppe von 22 Damen und Herren in Braunschweig, die dem IfN in den 1970er und Anfang der 1980er Jahre angehört hatten, um alte Freundinnen und Freunde wiederzusehen, in Erinnerungen zu schwelgen aber insbesondere auch, um ihrem früheren Chef, Prof. Dr. Rudolf Elsner, ihre Aufwartung zu machen. Organisiert von Frau Bruhn, Prof. Kröger und Prof. Skupin kam man aus allen Ecken Deutschlands zusammen. Das Programm startete um 10:00 Uhr mit einem Institutsbesuch im kleineren Kreis. Einige der Angereisten wollten mal wieder die Luft des IfN schnuppern. Ein anschließendes Mittagessen und ein gemeinsames Kaffeetrinken boten dann viel Raum für weißt Du noch. Dass auch WiMis altern, zeigte sich an der Tatsache, dass mehr und mehr der Angereisten bereits in Pension sind ob sich die heutige WiMi-Generation das wohl vorstellen kann? Ulrich Reimers V. l. n. r.: Prof. Reimers, Dr. Dehmel, Dr. Brouwer, Dr. Stenzel, Prof. Skupin, Prof. Paulus 104

108 IfN-Fußballturniere am 2. Juni und 16. Oktober 2014 Nachdem über die kalten Wintermonate die Fußballbegeisterung am IfN während der wöchentlichen Trainingseinheiten beständig angestiegen war, gipfelte die Entwicklung in der Ausrichtung der ersten offiziellen IfN- Fußballmeisterschaft. Organisiert von Kollegen aus den Abteilungen Mobilfunksysteme und Elektronische Medien traten die drei Abteilungen des IfN sowie eine Mannschaft aus ehemaligen Kollegen und Freunden des Instituts bei bestem Sommerwetter auf dem Kunstrasenplatz des TU-Sportzentrums gegeneinander an. Unterstützt durch den Einsatz von Prof. Fingscheidt nahm dabei die Abteilung Signalverarbeitung bereits in der Vorrunde eine dominante Rolle ein. So kam es beim Spiel um Platz drei zum Aufeinandertreffen der Abteilung Mobilfunksysteme und der Abteilung Elektronische Medien, wobei letztere trotz der engagierten Unterstützung der Mobilis durch Prof. Kürner als Sieger hervorging. Im großen Finale setzte sich die Abteilung Signalverarbeitung in einem spannenden Spiel knapp gegen die externe Mannschaft durch und durfte den Siegerpokal entgegennehmen. Die Teilnehmer der ersten IfN-Fußballmeisterschaft Nach dem großen Erfolg des ersten Turniers erfolgte die Neuauflage der IfN- Fußballmeisterschaft bereits im Oktober Aufgrund des herbstlichen Regenwetters lud die Abteilung Signalverarbeitung dieses Mal in die SoccaFive- Arena an der Hamburger Straße. Hier kam es in leicht veränderten Besetzun- 105

109 gen zum erneuten Aufeinandertreffen der vier Mannschaften. Bereits in der Vorrunde konnten die Zuschauer spannende Begegnungen verfolgen. Besonders die Mannschaften der Abteilung Elektronische Medien sowie der Externen lieferten sich ein Kopf-an-Kopf-Rennen, welches die Externen im großen Finale schließlich nach einer grandiosen Aufholaktion für sich entscheiden konnten. Die Sieger des ersten Turniers konnten sich im Spiel um Platz drei gegen die Kollegen aus der Abteilung Mobilfunksysteme behaupten. Platz Team Siege Unentschieden Niederlagen Punkte 1. Abt. Signalverarbeitung Externe & Freunde Abt. El. Medien Abt. Mobilfunk Die ewige Tabelle der IfN-Fußballmeisterschaften Wie im Institut bei solch gemeinschaftlichen Events üblich, wurden auch die beiden Auflagen des IfN-Fußballturniers bei Grillfleisch und kühlen Getränken zu einem vergnüglichen Ende gebracht. Andreas Möller und Simon Receveur 106

110 Behörden-Staffelmarathon 2014 Am 16. Juli 2014, pünktlich um 15:30 Uhr, fiel der Startschuss zum 13. Behörden-Staffelmarathon. Auch das IfN war wieder mit am Start. Das Team Die volle Bandbreite hatte mit dem hervorragenden 3. Platz im Vorjahr einen Ruf zu verlieren. Aufgrund personeller Engpässe fiel in der Vorbereitung die Entscheidung, die besten Läufer aus den beiden IfN-Teams des Vorjahres in nur einem Team antreten zu lassen. Wie auch schon im letzten Jahr unterstützte uns Tamara Kahmann, der an dieser Stelle nochmals im Namen des IfN herzlichst gedankt sei. Auch diesmal wieder: Die volle Bandbreite Besonders die ersten Läufer waren heftig gefordert. Neben der bloßen Herausforderung der Strecke war die Temperatur ein großes Handicap. Durch die sonnigen Tage vor dem Lauf strahlte der Asphalt einiges an Wärme ab. Das Wasser am Versorgungsstand war also nötiger denn je. Ein besonderer Dank gilt natürlich den Kolleginnen und Kollegen, die uns mit Anfeuerungsrufen ins Ziel getragen haben. Wir haben es mit vollem Einsatz und dem 20. Platz in der Gesamtwertung in einer Zeit von 3:17:32 gewürdigt. Hendrik Hoffmann 107

111 Institutsausflug am 9. Oktober 2014 Sehnsüchtig warteten auch in diesem Jahr alle Kolleginnen und Kollegen auf den alljährlichen Institutsausflug. Am 9. Oktober 2014 war es soweit und ein Tag voller Spiel, Spaß und Spannung lag vor den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts. Das zuvor verschwiegene Ziel des Ausflugs war die eigene Stadt: Braunschweig. Der Tag begann im Restaurant Quartier, in dem zunächst bei einem Frühstücksbuffet für unser leibliches Wohl gesorgt wurde. An dieser Stelle noch einmal ein großes Dankeschön an die Herren Samy Elshamy, Balázs Fodor und Jörg Nuckelt für die Einladung im Rahmen ihrer Ein- bzw. Ausstände. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Institutsausflugs vor der Torhausgalerie Gut gestärkt besuchten wir anschließend die aktuelle Ausstellung NEU IM BBK des Bundes Bildender Künstlerinnen und Künstler e.v. in der Torhausgalerie. Schon vor der offiziellen Ausstellungseröffnung am Folgetag führte uns die sehr engagierte Galeristin persönlich durch die vielseitige Ausstellung von neun Künstlerinnen und Künstlern. Beeindruckende und sehr unterschiedliche Werke regten bereits während der Führung die Diskussionen an. Die Emotionen reichten dabei vom spontanen Kaufinteresse bis zu völligem Unverständnis. Wegen der noch bevorstehenden Ausstellungseröffnung war ein Künstler noch mit dem Aufbau seiner Werke beschäftigt. Gerne stellte er seine Bilder, die er in Anlehnung an Musik malte, persönlich und mit großem Enthusiasmus vor. Schnell 108

112 entbrannte eine angeregte Diskussion zwischen der Galeristin, dem Künstler und den IfNlern. Kreativ angeregt sollte nun der erste IfN-Fotowettbewerb ausgerufen werden. In sechs Gruppen, ausgestattet mit Kamera und Aufgabenstellung, sollten verschiedene Aufgaben fotografisch gelöst werden. Um die Kreativität nicht unnötig einzuschränken, waren diese bewusst frei formuliert. Mit ausgesprochen viel Enthusiasmus wurden Kontraste, wie Bewegung/Ruhe, Rot/Grün, Forschung/Leben, aber auch Themen wie Mitarbeiter auf beruflichen Abwegen und Braunschweig steht Kopf veranschaulicht. Auch Aufgaben, wie die, genau 5,22 C für die Mittagsverpflegung auszugeben, wurden Cent-genau fotografisch dokumentiert: Voilà: 5 kg Äpfel! Zu beobachten war, dass alle IfNler mit sehr viel Freude am Werk waren und nicht mehr zu stoppen schienen. So kennt man das IfN. Foto der Siegergruppe zum Thema Bewegung / Ruhe Wegen drohenden Regens wurde das geplante Disc-Golfen durch Indoor-Minigolf ersetzt. Auch hier kämpften die sechs Gruppen weiter um Punkte. Die Minigolfbahnen demonstrieren dabei eindrucksvoll die Chaostheorie: ein hauchdünner Unterschied der Schlagkraft führte den Ball entweder erfolgreich ins Loch oder in den Sand außerhalb der Bahn. 18 Bahnen galt es, mit viel Technik und sicherlich auch ein wenig Glück zu bezwingen. Zurück im Institut, warteten bereits fertig gegrillte Steaks, Würstchen und auch Tofu auf die nach einem abwechslungsreichen Tag inzwischen wieder hungrig gewordenen Teams. Nach dem Essen wurden die Sieger gekürt und anschließend die schönsten Fotos in einer Diashow gezeigt, während der Tag bei weiteren Diskussionen und kühlen Getränken gemütlich ausklang. Das Organisationskomitee 109