TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Achtelik, Raphael T1 - Entwicklung einer elektronischen Last zur Prüfung von Spannungsversorgungen in der Produktentwicklung N2 - In dieser Masterarbeit wird die Entwicklung einer elektronischen Last zur Prüfung von Spannungsversorgungen in der Produktentwicklung beschrieben. Basierend auf den Ergebnissen einer vorherigen Arbeit, wurde ein Schaltplan entwickelt. Die theoretischen Grundlagen des in diesem Schaltplan verwendeten Regelkreises werden erläutert und die Instabilität der Regelung, anhand von Simulationen, aufgezeigt. Anschließend wird eine geeignete Kompensationsschaltung entwickelt und deren Stabilität nachgewiesen. Es folgt die Auswahl von Bauteilen sowie die Worst-Case Betrachtungen der jeweiligen Betriebszustände. Der Erstellung eines Platinen Layouts und einer Programmierung des verwendeten Mikrocontrollers folgen abschließende Funktionstests der erstellten Platine. Y2 - 2019 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30681 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3068 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3068 SP - 58 S1 - 58 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Bouroumiya, Reda T1 - Digital geregelte Frequenzkorrektur eines strahlenharten Relaxations-Oszillators für eine CAN Bittiming Einheit in 65nm CMOS Technologie N2 - Diese Arbeit behandelt den Entwurf und die Implementierung einer Frequenzregelung für den analogen Relaxationsoszillator des im Kontrollsystem des ATLAS-Pixeldetektors eingesetzten CANakari-Controllers des MOPS Chips. Bestehend aus einem Pulszähler, einem PID-Regler, Phasenfehler-Register und einem Control-FSM-Modul, wird das Regelsystem mit dem digital-gesteuerten analogen Oszillator und der Bittiming-Logik verdrahtet. Diese Komponenten können miteinander kommunizieren, Daten austauschen und bilden somit einen geschlossenen Regelkreis. Der Regelalgorithmus beobachtet das eingehende Signal Rx des CAN Busses und verändert die Stellgröße bei entstehender Regelabweichung durch die Detektierung einer fallenden Flanke außerhalb des im CAN Standard definierten Synchronisationssegments, so dass die Taktfrequenz in einem Toleranzintervall stabilisiert wird. Dies gewährleistet, dass es im CAN-Netzwerk nicht zu Synchronisationsfehlern bei der Nachrichtenübertragung kommt. Da es sich um eine gemischte analog/digitale Schaltung handelt, wird das Regelkreis-Verhalten mit Hilfe einer A/MS-Simulationen beurteilt. Die Simulationen dienen einerseits zur Untersuchung wichtiger dynamischer Eigenschaften der Regelstrecke und andererseits zur Beurteilung des Regelkreis-Verhaltens mit den gewählten Regler-Parametern. Y2 - 2021 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30711 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3071 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3071 SP - 122 S1 - 122 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Ledüc, Philipp T1 - Erweiterung feldprogrammierbarer Bausteine um eine PCI Express Schnittstelle als Schlüsseltechnologie zur Vernetzung digitaler Systeme und künstlicher Intelligenz N2 - In dieser Masterthesis wird die Entwicklung eines PIPE IP-Cores als erster Entwicklungsschritt hin zu einem PCI Express Soft Core für die FPGA-basierte Implementierung beschrieben. Der Entwicklungsansatz hat zum Ziel, FPGAs mit integriertem Serializer/Deserializer (SerDes) auf den Einsatz in hardwareübegreifenden Systemen der Künstlichen Intelligenz (KI) vorzubereiten. Die Entwicklung basiert hierbei auf der FPGA-Produktfamilie GateMateTM des deutschen Unternehmens Cologne Chip AG. Allerdings versteht sich die Entwicklung als allgemeingültiger Ansatz, der auch anderen FPGA-Herstellern die Herangehensweise an die Thematik erleichtern und helfen soll, den notwendigen Entwicklungsaufwand abzuschätzen und wenn möglich zu verringern. KW - Soft Core KW - PCIe KW - PCI Express KW - PIPE KW - GateMate KW - FPGA KW - Künstliche Intelligenz KW - Maschinelles Lernen KW - VERILOG Y2 - 2021 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30760 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3076 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3076 SP - 199 S1 - 199 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Pille, Andreas T1 - Optimierung eines Local Passive Interpolation Time-to-Digital Converters mit Sub-Gate Delay für eine Time-of-Flight Anwendung N2 - Im Rahmen dieser Masterthesis wird in Zusammenarbeit mit der Firma Elmos Semiconductor AG ein Time-To-Digital Converter fur eine Time-of-Flight Anwendung weiterentwickelt und optimiert. Als Ausgangspunkt dafur dient die in der vorhergehenden Masterstudienarbeit optimierte Schaltung eines vorhandenen TDC. Die primäre Aufgabe des Time-to-Digital Converters ist die Quantifizierung einer zeitlichen Verzögerung zwischen zwei Eingangssignalen. Genutzt wird dafur ein Local Passive Interpolation (LPI) TDC mit einer angepeilten Auflösung von 70 Pikosekunden, der als integrierte Schaltung in einer 350 nm CMOS-Technologie realisiert wird. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist die Verringerung vorhandener Messungenauigkeiten, die Untersuchung des Einflusses von Layout-Effekten auf die Funktion des TDC und die Uberführung der optimierten Schaltung in ein Layout. N2 - Subject of this thesis is the development and optimization of a Time-to-Digital Converter (TDC) for the use in a Time-of-Flight (TOF) application in cooperation with Elmos Semiconductor AG. A previous work of the author serves as a conceptual basis for this thesis. The primary objective of the TDC is the quantification of a time-delay between two input signals. To accomplish this, a Local Passive Interpolation (LPI) TDC with a targeted resolution of 70 ps, realized as an integrated circuit in a 350 nm process technology, is used. The main focus of this thesis is the reduction of measurement errors, the influence of layout effects on the reliability of the TDC and the transfer of the optimized schematics to a layout. Y2 - 2021 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-29907 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-2990 DO - https://doi.org/10.26205/opus-2990 SP - 82 S1 - 82 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Brünger, Fabian T1 - Integration eines Hardwarebeschleunigers für Maschinelles Lernen in einen RISC-V RV32IM Prozessor über Memory-Mapped Register N2 - Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Analyse auf Register Transfer Level (RTL) Ebene des vom Fraunhofer IMS in Verilog entwickelten RV32IM RISC-V Prozessors durchgeführt und der Configurable Accelerator Engine for Convolution Operations (Caeco) als Hardware-Beschleuniger für Maschinelles Lernen (ML) integriert. Das Design wurde speziell auf das Lesen von Caecodaten und auf das Interrupt-Verhalten getestet und verifiziert. Das Schreiben von Caecodaten wurde zwar auf RTL Ebene simuliert, allerdings nicht auf dem Field Programmable Gate Arrays (FPGA) verifiziert. Durch einen erarbeiteten Hardware- und Software-Entwicklungsfluss werden beide Stränge optimiert und parallelisiert. Die Hardware-Entwicklung wurde in eine Gitlab Development and Operations (DevOps) Umgebung integriert, wodurch das Design im Project Batch Flow Modus der Vivado 2020.1 IDE automatisiert simuliert, synthetisiert und auf der Entwicklungsplatine Nexys4 DDR implementiert wird. Die Verifizierungsgrundlage bildet der entwickelte Programm- Code, der für die RTL Simulation, für die Simulation im Instruktionssimulator riscvOVPsim der Firma Imperas und dem Debugging des Designs auf dem FPGA genutzt wird. Letzteres wurde in der Eclipse IDE durchgeführt, wobei der JTAG Olimex ARM-USB-Tiny-H Adapter als Debug-Schnittstelle eingesetzt worden ist. Die Schnittstelle der beiden Entwicklungsstränge bilden zwei eigens geschriebene Rust Programme und das Xilinx Programm data2mem, durch die die kompilierten ELF Dateien in xilinx-kompatible MEM bzw. COE Dateien umgewandelt werden. Y2 - 2020 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-29988 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-2998 DO - https://doi.org/10.26205/opus-2998 SP - 150 S1 - 150 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Krause, Matthias T1 - Entwicklung eines Delay-Locked Loop basierten Time-to- Digital Converters mit Sub-Gate-Delay Auflösung für eine Time-of-Flight Anwendung in 350 nm CMOS Technologie N2 - In dieser Thesis wird ein Time-to-Digital Converter mit einer Sub-Gate-Delay Auflösung, also einer höheren Auflösung als die Durchlaufzeit eines in dieser Prozesstechnik realisierten Inverters, mithilfe verschiedener Ansätze, wie dem Vernier TDC oder dem Local Passive Interpolation TDC, untersucht. Hierbei wird eine Delay-Locked Loop genutzt, um die Durchlaufzeit der jeweiligen Inverterkette zu regeln. Der Vorteil dieses Ansatzes ist, dass die Durchlaufzeit auch bei PVT-Variationen, also Variation der Prozesscorner, Versorgungsspannung und Temperatur, auf die Referenzperiodendauer eingestellt wird. Somit sind lokale Prozessabweichungen die vorherrschende Quelle für Ungenauigkeiten in der Auflösung des TDC. Die Auflösung kann mithilfe der differentialen und integralen Nichtlinearität beschrieben und ausgewertet werden. Y2 - 2018 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30496 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3049 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3049 SP - 107 S1 - 107 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Lippold, Markus T1 - Entwurf einer Delay-Locked Loop für die Nutzung als Time-to- Digital Converter in einer Time-of-Flight Anwendung in 350nm CMOS Technologie N2 - Im Rahmen dieser Masterthesis wird eine Delay-Locked Loop von einem idealen Aufbau über Verilog-A Modellen bis hin zur realen Umsetzung entworfen. Diese Delay-Locked Loop (DLL) wird für die Nutzung in einem Time-to-Digital Converter (TDC) mit Local-Passiv-Interpolation, entwickelt. Mit Hilfe des TDC soll eine Verzögerungszeit bei einer Time-of-Flight Anwendung ermittelt werden. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist es, eine Charge Pump zu implementieren, welche eine geringe Auswirkung auf die Phasenverschiebung der Regelschleife aufgrund von parasitären Eigenschaften im Schaltmoment aufweist. Zudem wird für die Stromregelung innerhalb der Charge Pump ein präziser Transkonduktanzverstärker (OTA) mit einem hohen Eingangsspannungsbereich implementiert. Für die Entkopplung der Verzögerungskette als Last von der Filterspannung wird ein Low-Dropout Spannungsregler (LDO) entwickelt. Im Verlauf der Arbeit hat sich gezeigt, dass eine Charge Pump, aufgebaut mit einem differentiellen Stromzweig, aufgrund des konstant fließenden Stroms die geringsten parasitären Einflüsse aufweist. Innerhalb dieser Charge Pump wird ein gefalteter Transkonduktanzverstärker als Spannungsfolger genutzt, um das Potential in den Zweigen der differentiellen Stufe aneinander anzugleichen und somit die Einflüsse im Schaltmoment zu verringern. Zusätzlich erfolgt über diesen Verstärker eine exakte Stromanpassung der UP- und DOWN-Ströme. Für die Umsetzung der Verzögerungskette wird das Rauschverhalten verschiedener CMOSInverter bezüglich Phasenrauschen und Jitter simuliert. Aufgrund dieser Simulationen ist der differentielle Inverter mit NMOS-Kreuzkopplung für die Umsetzung der Delay-Line ausgewählt worden. Die real aufgebaute Delay-Locked Loop wird nach der Spezifikation für Automobilanwendungen in einem Temperaturbereich von -50°C bis 120°C simuliert. Zusätzlich werden globale und lokale prozessbedingte Variation berücksichtigt. Bei dieser Simulation stellt sich eine maximale Phasenverschiebung zur Referenzperiodendauer von 218 ps ein. Dies entspricht bei einer Referenzfrequenz von 25 MHz einer Abweichung von ca. 0,5 % und führt zu einem Messfehler der Delay-Locked Loop von 3 cm. Somit könnte im schlechtesten Fall ein Objekt von der ToF-Kamera mit einem Fehler von 3 cm detektiert werden. Y2 - 2018 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30508 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3050 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3050 SP - 120 S1 - 120 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Högerle, Florian T1 - Auswirkungen der Industrialisierung auf die Klanglandschaft des Ruhrgebiets (1871 bis 1914) und deren mediale Darstellung N2 - Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit ist es, die wichtigsten Klänge der Zeit der Industrialisierung im Ruhrgebiet herauszufinden und diese in den historischen Kontext einzuordnen. Hierzu werden Berichte aus verschiedenen Quellen (Historie, Wirtschaft und Sozialkunde) herangezogen, um das Thema von verschieden Blickpunkten zu analysieren. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit sind die starken Wahrnehmungsunterschiede von Lärm zwischen verschiedenen sozialen Schichten, die Identifizierung von Transportmitteln als wesentliche Veränderung der Klanglandschaft und die Abgrenzung der Industriegeräusche von den Geräuschen der Stadt. Weiterhin wird die Klanglandschaft des Ruhrgebiets in ausgewählten Filmen der Neuzeit untersucht und auf Töne hingewiesen, die das Ruhrgebiet auditiv als einzigartig darstellen. N2 - The aim of this master thesis is to find out the most important sounds of the time of industrialization in the Ruhr area and to put them into the historical context. For this purpose, reports from different sources (history, economics and social studies) are used to analyze the topic from different points of view. The main results of this work are the strong differences in perception between different social classes of noise, the identification of transportation as a major change in the soundscape and the demarcation of industrial noise from urban noise. Furthermore, the soundscape of the Ruhr area is examined in selected films of the modern era and sounds are pointed out that auditorily portray the Ruhr area as unique. KW - Industrie KW - Lärm KW - Soundscape KW - Ruhrgebiet KW - Sound Y2 - 2021 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-29609 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-2960 DO - https://doi.org/10.26205/opus-2960 SP - 74 S1 - 74 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Stecker, Lucie T1 - Die Bedeutung der Künstlichen Intelligenz zur Erreichung der UN-Nachhaltigkeitsziele N2 - Climate change related issues have increasingly gained attention of those in the field of science, business and politics. In addition to that, the United Nations (UN) has sustainable development on its agenda and is looking for innovative ways to achieve it. Great potential is seen in the complex technology of artificial intelligence (AI). AI is progressively causing changes in all areas of life such as traffic, com-munication, work and health. The aim of this master's thesis is to investigate, whe-ther or not, AI applications can have a positive effect on the achievement of the first five Sustainable Development Goals (SDGs) of the UN’s Agenda 2030 concerning poverty, hunger, health, education and genderequality. Therefore the theoretical fundamentals of AI and the concept of sustainable development are clarified. Also a connection between the two subject areas is drawn. Based on existing AI applica-tions in the field of sustainability and previous research, that links AI and sustaina-bility, the discussion reveals to which extent positive and negative effects can be shown by using the technology for achieving the five SDGs. The results indicate that AI offers opportunities to lead society in the direction of future sustainability within planetary boundaries; however, unexpected negative consequences must be taken into account. International legal frameworks can counteract the risks of using the intelligent technologies. The orientation towards economic growth, which is also reflected in the use of AI, has prevented a sustainable orientation up to now. KW - SDGs KW - United Nations KW - Artificial Intelligence KW - Sustainability KW - Künstliche Intelligenz KW - Vereinte Nationen KW - Nachhaltigkeit KW - Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung KW - Maschinelles Lernen Y2 - 2021 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31831 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3183 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3183 SP - 140 S1 - 140 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Nguyen, Michael T1 - Die immersive Klangwelt - Das Kino als Ort zwischen Realität und Abstraktion N2 - Virtual Reality, Games und immersive Medien sind zurzeit in aller Munde. Überall liest man von Schlagwörtern wie 3D, Immersion oder Spatial-Audio - zum einen in meist stark auf Technik fokussierten Artikeln, zum anderen fast ausschließlich bezogen auf Games und Virtual Reality (VR). Gleichzeitig findet eine gegenläufige Entwicklung statt, indem Filme vermehrt auf Smartphones und Tablets konsumiert und Big-Budget-Produktionen statt im Kino auf Streaming-Plattformen veröffentlicht werden. In diesem Spannungsfeld möchte ich einen Schritt zurückgehen und den klassischen Film betrachten. Wie schafft er es seit seinem Bestehen, den Zuschauer in das Geschehen zu involvieren? Was kann er von den aktuellen Entwicklungen übernehmen oder ist das Medium in der aktuellen Form ein Auslaufmodell? Mit Blick auf das Sounddesign untersuche ich, wie immersive Wirkungen im Film entstehen und warum Klänge im Allgemeinen immersive Eigenschaften besitzen. Dazu führe ich im ersten Kapitel in das unübersichtliche Themenfeld der medialen Immersion ein. Im zweiten Kapitel erarbeitete ich mein Komponentenmodell der klanglichen Immersion (KMKI), ein Analysemodell, mit dem sich immersive Wirkungen im Film untersuchen lassen. Dieses wende ich an diversen Filmbeispielen praktisch an und schaffe außerdem ein theoretisches Fundament, damit das Modell offen für zukünftige Erweiterungen bleibt. Abschließend fasse ich im dritten Kapitel die Ergebnisse der Arbeit zusammen und erkläre anhand meiner praktischen Masterarbeit totalSense meine eigene Herangehensweise, um eine immersive Hörerfahrung zu schaffen. KW - Sounddesign KW - Immersion KW - Spatial Audio KW - Film Y2 - 2021 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31843 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3184 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3184 SP - 252 S1 - 252 ER -