Abteilung Elektrotechnik und Elektronik 1 Hochschule für Technik und Architektur Bern Mouse...

Abteilung Elektrotechnik und Elektronik

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Hochschule für Technik und Architektur Bern

Mouse Mouse RadiotrackingRadiotracking

Mouse RadiotrackingMouse Radiotrackingein Entwicklungsprojekt an der INTECein Entwicklungsprojekt an der INTEC

Simon Eggimann, ProjektleiterSimon Eggimann, Projektleiter


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INTEC, HTA-BEINTEC, HTA-BE Design eines geeigneten MesssystemsDesign eines geeigneten Messsystems Entwicklung und Realisation dieses MesssystemsEntwicklung und Realisation dieses Messsystems

Zoologisches Institut der Universität BernZoologisches Institut der Universität Bern Untersuchung über das Verhalten der Feldmaus Untersuchung über das Verhalten der Feldmaus (Microtus arvalis) im freien Feld(Microtus arvalis) im freien Feld Benötigen ein MesssystemBenötigen ein Messsystem

Projektpartner


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MICROSWISS-Zentrum MICROSWISS-Zentrum

Mittelland-ZentralschweizMittelland-Zentralschweiz

Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschungwissenschaftlichen Forschung

Finanzierung durch:


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Ziele der Untersuchungen:Ziele der Untersuchungen: Verhaltensmuster, Bewegung und Bewegungsdistanzen in Verhaltensmuster, Bewegung und Bewegungsdistanzen in

Abhängigkeit der Tages- und Vegetationszeit, des Abhängigkeit der Tages- und Vegetationszeit, des Nahrungsangebotes, der BodenbeschaffenheitNahrungsangebotes, der Bodenbeschaffenheit

Verhalten des einzelnen Tieres in der GruppeVerhalten des einzelnen Tieres in der Gruppe


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Bedürfnisse des Zoologischen Institutes zur Bedürfnisse des Zoologischen Institutes zur Beantwortung dieser Fragen:Beantwortung dieser Fragen:

Kontinuierliche und automatische Messung der Position Kontinuierliche und automatische Messung der Position von bis zu 40 Feldmäusen gleichzeitigvon bis zu 40 Feldmäusen gleichzeitig

Möglichst geringe Beeinflussung der Feldmaus durch das Möglichst geringe Beeinflussung der Feldmaus durch das MesssystemMesssystem

Bereitstellung der Messdaten in einem geeigneten Format Bereitstellung der Messdaten in einem geeigneten Format zur Aufbereitung, Nachbearbeitung und Visualisierungzur Aufbereitung, Nachbearbeitung und Visualisierung


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LösungsansatzLösungsansatz Automatische Peilempfänger im 150MHz FrequenzbandAutomatische Peilempfänger im 150MHz Frequenzband Maus-Sender in einen ASIC integriert, um Energiebedarf, Maus-Sender in einen ASIC integriert, um Energiebedarf,

Platzbedarf und Gewicht zu minimierenPlatzbedarf und Gewicht zu minimieren Synchronisation der Maussender und Einsatz eines Synchronisation der Maussender und Einsatz eines

Zeitmultiplex-Verfahrens zum Adressieren des einzelnen Zeitmultiplex-Verfahrens zum Adressieren des einzelnen Maussenders ohne Einsatz einer HF-ModulationMaussenders ohne Einsatz einer HF-Modulation

PC-basierte SystemsteuerungPC-basierte Systemsteuerung


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Peil-Empfänger

System Steuerung

Speisung und Kommunikations Bus

Maus-Sender

SpeisungPeil-Empfänger

Peil-Empfänger


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PeilempfängerPeilempfänger


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VorverstärkerVorverstärker AM-EmpfängerAM-Empfänger


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SpeisungSpeisung System SteuerungSystem Steuerung


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Maus-Sender


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Anforderungen an den Maus-SenderAnforderungen an den Maus-Sender Kleines Gewicht < 2g inkl. BatterieKleines Gewicht < 2g inkl. Batterie Kleines Volumen < (12mm x 14mm x 4mm) inkl. Kleines Volumen < (12mm x 14mm x 4mm) inkl.

BatterieBatterie Kleiner Ruhestrom < 10 Kleiner Ruhestrom < 10 AA Quartz-stabiler HF-GeneratorQuartz-stabiler HF-Generator Individuelle Adresse programmierbarIndividuelle Adresse programmierbar


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Blockschaltbild des Maus-SendersBlockschaltbild des Maus-Senders

Detektor

Anpassung

Antenne

Speisung

HF-Generator

HF-Verstärker

Timer

3V


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Bestandteile des Maus-SendersBestandteile des Maus-Senders Detektor: Detektor: Analogschaltung (OpAmp und Komparator) mit Analogschaltung (OpAmp und Komparator) mit

minimalem Stromverbrauch (einige uA) und guten DC-minimalem Stromverbrauch (einige uA) und guten DC-Eigenschaften (kleine Offsetspannung).Eigenschaften (kleine Offsetspannung).

Timer: Timer: Digitalschaltung für das Timing. Oszillator mit Digitalschaltung für das Timing. Oszillator mit kleinem Stromverbrauch oder kurzer Anschwingzeit.kleinem Stromverbrauch oder kurzer Anschwingzeit.

HF-Teil:HF-Teil: HF-Schaltung ( Generator und Verstärker) für die HF-Schaltung ( Generator und Verstärker) für die Trägerfrequenz von 148.75MHz.Trägerfrequenz von 148.75MHz.


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Entwicklung des ASICEntwicklung des ASIC Technologie: Technologie: Bi-CMOS Prozess von AMSBi-CMOS Prozess von AMS

Timer: Timer: Simulation mit Mentor, Verifikation mit einem FPGA.

HF-Teil:HF-Teil: Simulation mit HP-MDS, Verifikation mit diskretem Aufbau.

Integration: Mit Mentor

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