Erweiterter modellbasierten Entwurf eines selektiven und konfigurierbaren Echtzeitkommunikationssystems

Abstract:
Die Entwicklung von Kommunikationssystemen ist eine herausfordernde Aufgabe. Insbesondere dann, wenn das genutzte Übertragungsmedium, wie im Bereich der akustischen Unterwasserkommunikation, über sich kurz- und langfristig ändernden Umgebungsparameter und eine sehr langsame Ausbreitungsgeschwindigkeit der gesendeten Schallwelle verfügt. Unbeachtet des genutzten Mediums führen zusätzlich weitgefächerte Anforderungen, wie zum Beispiel eine robuste Kurzstreckenkommunikation bis hin zu einer datenintensiven Langstreckenübertragung, zu einer erhöhten Komplexität des zu entwickelnden Kommunikationssystems. Die modellbasierte Entwicklung hat sich dabei als vielversprechend gezeigt, wird aber, durch den stetigen Prozess der Optimierung, Erweiterung und Untersuchung von unterschiedlichen Lösungsansätzen und Anforderungen für anwendungsspezifische Szenarien, sehr aufwendig. Um dieses Problem zu vermeiden führen wir, in dieser Arbeit, einen generellen Ansatz zur Modellbildung ein und erweitern diesen um mit eine bidirektionale Anbindung zur Optimierung und Analyse durch andere Frameworks. Anschließend zeigen wir die Umsetzbarkeit und Aufwandsreduzierung am Beispiel eines akustischen Pass-Band-Modems mit MATLAB/Simulink, wobei durch die Modellminimierung mit Kernbildung und Verschmelzung die benötigte Leistung der Implementierungen im Schnitt um 50 % reduziert wurde.