Studentische Hilfskräfte​/Thesis - Entwicklung von Mikrocontroller-Firmware für eingebettete Systeme

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Die Fraunhofer-Gesellschaft ( ) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 74

Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 30000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen:
Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Das Fraunhofer FHR in Wachtberg bei Bonn ist Teil der großen Fraunhofer-Gesellschaft und eines der führenden und größten europäischen Forschungsinstitute auf dem Gebiet der Hochfrequenzphysik und Radartechnik. Das Institut bearbeitet zahlreiche multinationale Forschungsprojekte mit akademischen und industriellen Partnern.
Der Bereich „Industrielle Hochfrequenzsysteme“ (IHS) entwickelt in vier Abteilungen leistungsfähige Sensoren und Radarsysteme für die Bereiche industrielle Messtechnik, zivile Sicherheit, neue Mobilitätslösungen und Umweltmonitoring oder medizinische Anwendungen. Die Abteilung „Eingebettete Systeme“ befasst sich mit Forschungsthemen zu verteilten Signalverarbeitungssystemen für hochspezialisierte Radarsysteme im industriellen Umfeld und in der Forschung. Im Fokus stehen die Ansteuerung multifunktionaler Multi-Kanalsysteme sowie deren effiziente und ressourcenschonende Echtzeitverarbeitung.

Die Radartechnologie und deren Signalverarbeitungsalgorithmen sind hochentwickelt, sehr leistungsstark und in der Lage detailgetreue Abbildung einer Szenerie zu liefern. Der Nutzung im zivilen und militärischen Einsatz stehen häufig die anfallende Datenmenge und deren Verarbeitung im Weg. Die Gruppe „H/W Implementierungen“ beschäftigt sich mit der Architektur, dem Design und der Implementierung echtzeitfähiger Signalverarbeitungslösungen für sichere und ressourceneffiziente Radartechnik in der industriellen Qualitätssicherung, im Automotive sowie im Luft- und Raumfahrtbereich und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur Realisierung radarbasierter Echtzeit-Messtechnik.

Für unser Team suchen wir dauerhaft engagierte Studentinnen (max. 19,5 Std./Woche), die unsere Wissenschaftlerinnen unterstützen und so zu einem erfolgreichen Forschungsbetrieb beitragen.
Sie werden von Beginn an in das Team und in laufende Projekte integriert. Wenn Sie Ihr Engagement und Wissen voll einbringen möchten, können Sie früh Verantwortung übernehmen und Aufgaben selbstständig bearbeiten – unabhängig davon, ob im Praktikum, als studentische Hilfskraft oder im Rahmen einer Abschlussarbeit.

• Implementierung und Optimierung von Signalverarbeitungsalgorithmen (z.B. Filter, FFT, Detektion, Tracking) auf ressourcenbeschränkten Mikrocontroller-Plattformen
• Portierung bestehender Algorithmen von PC-/High-Level-Umgebungen auf Embedded-Firmware
• Anpassung der Firmware an unterschiedliche Zielplattformen (z.B. ARM Cortex-M, DSP-basierte Controller)
• Profiling und Optimierung hinsichtlich Laufzeit, Speicherbedarf und Energieverbrauch
• Implementierung hardwarenaher Treiber und Schnittstellen (z.B. SPI, I²C, UART, ADC, Timer)
• Mitarbeit bei der Integration in bestehende Embedded-Software-Architekturen (z.B. RTOS-basierte Systeme)
• Evaluation neuer Mikrocontroller Strukturen
• Entwicklung von Test- und Debug-Routinen (Unit-Tests, Hardware-in-the-Loop, Logging)
• Planung und Durchführung von Laborversuchen zur Verifikation von Firmware und Signalverarbeitungsalgorithmen
• Erstellung technischer Dokumentation (Code-Dokumentation, Schnittstellenbeschreibungen, Testprotokolle)

Beispiel Thesis-Themen:
„Implementierung und Strukturierung von Firmware für radarbasierte Echtzeit-Signalverarbeitung auf Mikrocontrollern“
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer modularen Firmware-Architektur und die echtzeitfähige Implementierung ausgewählter Signalverarbeitungsalgorithmen auf einer ressourcenbeschränkten Mikrocontroller-Plattform
„Evaluierung und Implementierung von…