Jahresbericht 1999 Annual Report 1999 - Fraunhofer IIS (DE) · 2018-06-27 · bende...

Fraunhofer IIS-A Jahresbericht 1999 1

Jahresbericht 1999Annual Report 1999

2 Fraunhofer IIS-A Jahresbericht 1999

Bild Umschlagseite:Der erfolgreiche Start des Satelliten AfriStar derFirma WorldSpace und der Anlauf der Massenpro-duktion von Empfängern markieren einen wichti-gen Abschnitt im WorldSpace-Projekt.Den Fraunhofer IIS-A Mitarbeitern wurde für ihrenherausragenden Beitrag zur WorldSpace-Missionder »Fraunhofer-Jubiläumspreis 1999« verliehen.

Das Foto des Raketenstarts wurde freundlicher-weise von Arianespace, Frankreich, zur Verfügunggestellt.

Photo coverpage:The successful launch of the satellite AfriStar andthe start of receiver mass production are majormilestones in the WorldSpace project.For outstanding contribution to the WorldSpacemission the »Fraunhofer Jubilee Price 1999« hasbeen awarded to the Fraunhofer IIS-A projectteam.

Launch photo by courtesy of Arianespace, France.


Jahresberichtdes Fraunhofer-Institutsfür Integrierte Schaltungen IIS-AAngewandte Elektronik1999

Annual Reportof the Fraunhofer Institutefor Integrated Circuits IIS-AApplied Electronics1999


VorwortPreface

Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser

Die Fraunhofer-Gesellschaft feierte indiesem Jahr ihr 50jähriges Jubiläum.Auch für das Fraunhofer-Institut fürIntegrierte Schaltungen, Bereich Ange-wandte Elektronik IIS-A, gab es im Jubi-läumsjahr Gründe zum Feiern. Wirkonnten quantitativ und qualitativwachsen, weitreichende Entscheidun-gen fällen und große Erfolge erzielen.

Prof. Heinz Gerhäuser leitet seit demAusscheiden von Prof. Dieter Seitzer imOktober 1998 aus der kollegialen Insti-tutsleitung das Fraunhofer IIS-A alleine.Mit Wirkung zum 1. August 1999 wurdeGerhäuser zum Universitätsprofessor ander Friedrich-Alexander-Universität Er-langen-Nürnberg ernannt. Ihm wurdedie Leitung des neuen Stiftungslehr-stuhls für Informationstechnik mit demSchwerpunkt Kommunikationselektro-nik (LIKE), einem Lehrstuhl des Institutsfür Elektrotechnik, übertragen.

Dr. Karlheinz Brandenburg erhielt imSeptember 1999 einen Ruf auf die Pro-fessur für Elektronische Medientechnikan der Technischen Universität Ilmenau.Damit verbunden ist der Aufbau einerFraunhofer-Arbeitsgruppe in Ilmenau.

Zu den herausragenden fachlichen Er-folgen zählt die spektakuläre Durchset-zung des im Fraunhofer IIS-A entwickel-ten MP3-Audiocodierstandards imInternet. Mehr als 100 000 Musiktitelkönnen inzwischen legal mit sehr hoherQualität aus dem Internet abgerufenwerden. Die Unterhaltungselektronik-industrie hat auf diesen Trend schnellreagiert und eine Reihe von neuartigenMusikabspielgeräten mit MP3-Decoder-ICs auf den Markt gebracht. Diese so-genannten »Solid State Player« spei-chern die codierten Audiodaten ausdem Internet in einem Halbleiter-speicher und können dadurch auf jegli-che störanfällige Mechanik verzichten.Sie eignen sich besonders gut für porta-ble Geräte, die auch unter extremenRandbedingungen (Erschütterung, Ver-schmutzung, Temperatur) gleichblei-

bende Wiedergabequalität garantieren.Fraunhofer IIS-A beteiligt sich maßgeb-lich an der »Secure Digital Music Initia-tive SDMI«. Ziel ist ein neuer internatio-naler Standard zum Schutz des Urhe-berrechts in Verbindung mit Audio-codierung.

Ähnlich erfolgreich war auch der Bei-trag zu digitalen Rundfunksystemen,insbesondere zum WorldSpace-Projekt.AfriStar, der erste Satellit der FirmaWorldSpace, hat alle Erwartungenübertroffen und den Betrieb aufgenom-men. Die Empfängerhersteller konntendie ersten WorldSpace-Empfänger ausder Massenproduktion ausliefern, dieersten Programmanbieter sind »aufSendung« gegangen. Der Start weitererWorldSpace-Satelliten steht unmittelbarbevor. Das Fraunhofer IIS-A hat für dieeuropanahe Strahlungskeule (WestBeam) des AfriStar einen eigenen Kanalmit 128 kbit/s für 24 Stunden am Tagerhalten und strahlt ein experimentellesProgramm aus. Dazu wurde in Erlangeneine eigene Bodenstation (Uplink Stati-on) installiert und in Betrieb genom-men. Besonders eindrucksvoll ist das»Bilderradio«, die Übertragung von

bewegten Bildern in Verbindung mitAudio. Durch Modifikation des vomBildtelefon bekannten Standards H.263ist eine Übertragung von Bild und Tonmit 128␣ kbit/s bei überraschend hoherQualität möglich.

Mit dem erfolgreichen WorldSpace-Projekt als Referenz gelang eine weiteregroße Akquisition. Die Firma XM-Radio,die eine von zwei FCC-Lizenzen für eindigitales Rundfunksystem in Nordameri-ka besitzt, hat nach einem heftigenWettbewerb mehrerer AnbieterFraunhofer IIS-A den Zuschlag zur Ent-wicklung des XM-Systems gegeben.Das System kombiniert die Satelliten-übertragung mit terrestrischen Füll-sendern, um die USA flächendeckendmit digitalen Rundfunkprogrammen zuversorgen.

Nach den positiven Erfahrungen derI&K-Abteilungen mit dem »TechnologyAudit« bereiten sich die beiden Abtei-lungen für den Entwurf integrierterSchaltungen, Analoge Systeme ICD-Aund Digitale Systeme ICD-D, und dieAußenstelle Dresden, Automatisierungdes Schaltkreis- und SystementwurfsEAS auf ein weiteres Audit vor. Diestrategische Ausrichtung, die Kernkom-petenzen und Geschäftsfelder sowiedie Entwicklung der Märkte dieserAbteilungen sollen von externen Gut-achtern unter die Lupe genommenwerden. Anfang des nächsten Jahresfindet die Abschlußveranstaltung statt,auf der die Abteilungsleiter und derInstitutsleiter den Gutachtern Rede undAntwort stehen.In Dresden konnte die Verbindung zurTechnischen Universität Dresden durchProf. Günter Elst wesentlich gestärktwerden. Mit seiner Berufung zum Pro-fessor und seiner Einbindung in denLehrstuhl für Elektronische Bauelemen-te und Integrierte Schaltungen kommtdie hohe Wertschätzung der Universitätfür seine wissenschaftlichen Leistungenund die der Außenstelle Dresden EASzum Ausdruck. Sie befindet sich weiter-


VorwortPreface

InstitutsleiterProf. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser

hin auf Erfolgskurs, der ein weiteresWachstum ermöglicht.Besonders erfreulich ist auch die Bewil-ligung von Fördermitteln des FreistaatesBayern für die beantragten Kompetenz-zentren. Unter der Leitung von JosefSauerer wird in der Abteilung ICD-Adas »Kompetenzzentrum für optischeNachrichtenübertragung« und unterder Leitung von Karlheinz Ronge in derAbteilung ICD-D das »Kompetenz-zentrum für Netzzugangstechnik« er-richtet. Für beide Kompetenzzentrenwird ein Standort im Nordostpark vonNürnberg gewählt.

Ein weiteres »Kompetenzzentrum fürUltrafeinfokus-Röntgentechnik« wurdedem Entwicklungszentrum für Röntgen-technik EZRT vom Freistaat Bayern amStandort Fürth bewilligt. Es wird von Dr.Randolf Hanke geleitet. Das FraunhoferEZRT, eine gemeinsame Abteilung derInstitute IIS-A in Erlangen und IZFP inSaarbrücken, kann damit die bisherigeerfolgreiche Entwicklung von Kern-kompetenzen auf dem Gebiet der Mi-kro-Computertomographie zielstrebigfortsetzen.Die erfolgreichen Entwicklungen derAbteilung für Bildsensorik auf dem Ge-biet der Hochgeschwindigkeitskamerasund der biometrischen Personener-kennung standen mehrfach im Mittel-punkt des Interesses auf Messen undAusstellungen. Besondere Beachtungfanden die Ergebnisse auf der Sonder-ausstellung »Zukunft leben« im Deut-schen Museum in München anläßlichder Eröffnungsveranstaltung zum50jährigen Jubiläum der Fraunhofer-Gesellschaft, bei der sich auch die For-schungsministerin, Frau EdelgardBulmahn, von den Exponaten beein-drucken ließ.Die Fraunhofer-Allianz Vision, koordi-niert durch Dr. Norbert Bauer, hat aufdem Gebiet der industriellen Bildver-arbeitung inzwischen 16 Fraunhofer-Institute überzeugt, gemeinsam in die-sem zukunftsträchtigen Geschäftsfeldzu agieren. Die Ausstellung auf der

Hannover Messe 99 belegte die Syner-gie durch Zusammenarbeit der Instituteeindrucksvoll.

Das erfolgreiche AnwendungszentrumAVK hat die Erwartungen erfüllt undsteht vor der Überführung in eineFraunhofer-Arbeitsgruppe.

Die Gewinnung und Qualifizierung vonNachwuchs stellt die zur Zeit größteHerausforderung dar. AbnehmendeHochschulabsolventenzahlen und at-traktivere Konditionen in der Industrielassen die Bewerberzahlen für einFraunhofer-Institut schrumpfen. Aber:Not macht erfinderisch.

Wir danken unseren Kunden, die durchanspruchsvolle Aufgaben und leistungs-gerechte Finanzierung unseren Erfolgmöglich gemacht haben. Dank auchdem Fraunhofer-Vorstand für Rat undUnterstützung. Besonderer Dank abergeht an die Bayerische Staatsregierung,die für unsere Vorschläge stets ein offe-nes Ohr hatte und unsere Entwicklungwohlwollend gefördert hat.

Fraunhofer Gesellschaft celebrated its50th anniversary in 1999. Our institutehad good reasons for celebrating, too.Growth in numbers and internationallyrecognized professional successcharacterize the year 1999. But it wasalso a year of far reaching decisions.

Prof. Heinz Gerhäuser, now single headof the Fraunhofer IIS-A, was appointedto an endowed chair at the Universityof Erlangen. The »Chair of InformationTechnologies with Focus onCommunication Electronics« belongs tothe Department of Electrical Engineering.Dr. Karlheinz Brandenburg has beenoffered a professorship for »ElectronicMedia Technology« at the TechnicalUniversity of Ilmenau.

Success story number one is our audiocoding technique called MP3, whichhas become the notion most frequently

referred to in the internet. More than100 000 music titles can be down-loaded legally from World Wide Web,stored on a PC and transferred to alittle solid state player which recordsthe MP3 compressed music files on asilicon memory chip.

Our Digital Broadcasting projectsprogress very well. WorldSpace’s firstsatellite, AfriStar, is properly operatingand manufacturers deliver theirconsumer radio receivers. Anotherchallenging project comes fromXM-Radio Company. We will be contri-buting to digital multimedia broad-castings for the US.

Another technology audit has beenscheduled. This time our IC designdepartments prepare for a hearing withauditors.

Three centers of competence havebeen started. Microfocus X-raytechnology, access technologies andhigh-speed optical communications arethe topics we have selected to advanceour core competences.

The Application Center AVK inNuremberg has met the expectationsand further development towards aFraunhofer-Arbeitsgruppe is considered.

Our Branch Lab EAS in Dresden hasdeveloped to our very satisfaction. Prof.Günter Elst, head of Branch Lab EAS,was appointed to a professorship at theTechnical University of Dresden.

We express our thanks to ourcustomers for their confidence andchallenging projects and to all whohave contributed to our success.


Fraunhofer-Institutfür Integrierte Schaltungen IIS-AAngewandte Elektronik

Fraunhofer Institutefor Integrated Circuits IIS-AApplied Electronics

Am Weichselgarten 3D-91058 Erlangen

Telefon +49 (0) 91 31/7 76-0Telefax +49 (0) 91 31/7 76-9 99

e-mail: [email protected]: http://www.iis.fhg.de


Inhalt

Vorwort 4

Inhalt 8

Das Institut im Profil 10

Angebot an Forschung,Entwicklung und Dienstleistung 13

Kompetenzen 14

Ausstattung 18

Das Institut in Zahlen 20

Die Fraunhofer-Gesellschaftauf einen Blick 23

Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik 24

Standorte der Fraunhofer-Gesellschaft 25

Forschungsergebnisse undAnwendungen – Übersicht 26

IC-Entwicklung – Analoge Systeme 28

IC-Entwicklung – Digitale Systeme 34

Automatisierung des Schaltkreis-und Systementwurfs EAS 38

Hochfrequenztechnik 44

Multimedia 48

Audio 52

Anwendungszentrum für Verkehrslogistikund Kommunikationstechnik AVK 56

Anlagen für die Qualitätssicherung 62

Bildsensorik 66

Entwicklungszentrum Röntgentechnik 70

Personalentwicklung undNachwuchsförderung 74

Berufliche Weiterbildung 76

Fraunhofer-Allianz Vision 78

Fraunhofer-Arbeitsgruppe fürDrahtlose Telekommunikations-und Multimediatechnik ADTM 80

Innovationszentrum fürTelekommunikationstechnikGmbH IZT 99

Namen, Daten, Ereignisse 103

Mitwirkungen in Fachgremien,Fachverbänden und Programmkomitees 104

Gastwissenschaftler 107

Patente und offengelegte Anmeldungen 107

Messen 109

Veranstaltungen 110

Veröffentlichungen 113

Wissenschaftliche Veröffentlichungen 114

Vorträge 120

Dissertationen 125

Diplomarbeiten 125

Praktikanten / Praktikumsarbeiten 126

Studienarbeiten 127

So finden Sie uns 128

Informationsservice 129

Impressum 130


Content

Preface 4

Content 9

The Institute in Profile 10

Offers in Research,Development and Services 13

Competences 14

Equipment 18

Representative Figures 20

The Fraunhofer Gesellschaftat a Glance 23

Fraunhofer Group Microelectronics 24

Locations of the Fraunhofer Gesellschaft 25

Research Results and Applications –Overview 27

IC-Design – Analog Systems 28

IC-Design – Digital Systems 34

Design Automation of Circuitsand Systems EAS 38

RF and Microwave 44

Multimedia 48

Audio 52

Application Center for Transport Logisticsand Communications Technology AVK 56

Systems for Quality Assurance 62

Electronic Imaging 66

X-ray Technology 70

Human Resources /Supporting Young Scientists 74

Professional Training 76

Fraunhofer Alliance Vision 78

Fraunhofer Project Groupfor Wireless Telecommunicationand Multimedia Technology ADTM 80

Innovation Center forTelecommunication TechnologyGmbH IZT 99

Facts and Events 103

Participation in Committees 104

Guest Scientists 107

Patents 107

Exhibitions 109

Events 110

Publications 113

Scientific Publications 114

Presentations 120

Doctoral Thesises 125

Diploma Papers 125

Practical Assignments, Practical Works 126

Study Project Papers 127

How to find us 128

Information 129

Imprint 130


Das Institut im ProfilThe Institute in Profile

Ziele

Das Fraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A betreibt im Auftragvon Industrieunternehmen und öffent-lichen Einrichtungen angewandte For-schung und Entwicklung.Für die Auftraggeber werden Kon-zepte, Geräte und Systeme bis hin zukompletten Industrieanlagen entwik-kelt. Dabei kommen leistungsfähige in-tegrierte Schaltungen und Software-lösungen zum Einsatz. Ziel sind Ergeb-nisse, die am Weltmarkt wettbewerbs-fähig sein müssen.Das Leistungsspektrum des FraunhoferIIS-A reicht von der Weitergabe desSystemwissens bei Beratungen bis zurSystemrealisierung unter Verwendungintegrierter Schaltungen. Sind dazuspezielle Chips erforderlich, so kann imInstitut die gesamte Breite analogerund digitaler Schaltungen von denStandardschaltungen bis zu anwen-dungsspezifischen Schaltkreisen (ASICs)entworfen werden.

Da keine eigene Halbleiterlinie betrie-ben wird, ist die Neutralität bei derAuswahl der bestgeeigneten Halbleiter-technologie gewährleistet. Die Ent-scheidung für einen kommerziellenHalbleiterhersteller fällt erst dann,wenn die Anforderungen festliegen.Die Kernkompetenzen und darausresultierend ein breites Systemwissenwerden auf dem Gebiet der Informa-tions- und Kommunikationstechnikund der automatischen Bilderkennungeingesetzt. Dazu kommt eine 14jährigeErfahrung im Chip-, Schaltungs- undSystementwurf und in der Realisierungvon Prototypen.Mit wissenschaftlichen Publikationen,Konferenz- und Messepräsentationenwird auf das Leistungsspektrum desInstituts aufmerksam gemacht. BeiErfindungen werden national und in-ternational Patente angemeldet. Lizen-zen an erteilten Patenten werden nachMöglichkeit nicht exklusiv vergeben.

Kurzporträt

Das Fraunhofer IIS-A gliedert sich inzwei Bereiche, den Bereich Ange-wandte Elektronik IIS-A, unter Leitungvon Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser undden Bereich BauelementetechnologieIIS-B, der von Prof. Dr. Heiner Rysselgeleitet wird.

Das Fraunhofer IIS-A entwickelt mikro-elektronische Systeme und Geräte so-wie die dazu notwendigen integriertenSchaltungen und die Software. Die An-wendungen liegen auf dem Gebiet derInformationsverarbeitung, der Telekom-munikation, der Medizintechnik undder Automation im Maschinen- undAnlagenbau.Die Forschungsarbeiten bei schnellenAnalog- / Digitalumsetzern in GaAs-Technologie stoßen in den Subnano-sekundenbereich vor.

Drahtlose Kommunikationssysteme,insbesondere digitale Rundfunk-systeme, werden bis zu seriennahenPrototypen entwickelt. Dabei spielt dieCodierung von Audio- und Video-signalen und die internationale Stan-dardisierung eine wichtige Rolle.Bilderfassung und Bilderkennung sindSchlüssel für die Qualitätskontrolle inder Fertigung und bei der Produktions-automation. Zu diesem Zweck werdenauch Ultrafeinfokus-Röntgensysteme,intelligente Bildsensoren und Hoch-geschwindigkeitskameras entwickelt.Weitere Forschungsschwerpunkte sindHochfrequenzschaltungen und inte-grierte digitale Systeme für die Nach-richtentechnik.

Die Außenstelle Dresden für Automati-sierung des Schaltkreis- und System-entwurfs EAS entwickelt Werkzeugefür die Entwurfsautomatisierung vonSchaltkreisen und Systemen. Eine prak-tische Erprobung dieser Werkzeuge er-folgt z. B. auch bei der Entwicklungvon nachrichtentechnischen Hardware-

Software-Systemen. Die entwickeltenWerkzeuge ergänzen kommerzielleEntwurfssysteme.

Das Anwendungszentrum für Verkehrs-logistik und KommunikationstechnikAVK in Nürnberg überträgt neuartigeTechnik in den Bereich des Verkehrsund in die Logistikdienstleistungs-wirtschaft. Desweiteren werdenmoderne Logistik- und Management-konzepte bei mittelständischen Unter-nehmen angewandt.

Die Fraunhofer-Arbeitsgruppe fürDrahtlose Telekommunikations- undMultimediatechnik ADTM und dasInnovationszentrum für Telekommu-nikationstechnik GmbH IZT werden ineigenen Abschnitten dieses Berichtsausführlich dargestellt.

Auf 10 000 qm Büro- und Laborflächearbeiten 330 Mitarbeiterinnen und Mit-arbeiter.

Das Fraunhofer IIS-A beteiligt sich auchan europäischen Programmen wieACTS, EUREKA, ESPRIT undLEONARDO.

Objectives

The scientific staff of the FraunhoferInstitute for Integrated Circuits IIS-Astrives for excellence in contract re-search for industry and public authori-ties. The spectrum of services rangesfrom consulting, concept development,hardware and software design tosystem development and prototypeimplementation.Our Integrated Circuit (IC) designengineers develop a broad spectrumof analog and digital ICs includingstandard ICs as well as ApplicationSpecific ICs (ASICs). Well maintainedlinks to international silicon foundriesprovide for IC prototypes and produc-tion scale volumes.



We apply our core competences inthe field of information and communi-cation technologies and of visionsystems. 14 years of experience in ICdesign, board and system level designand very skilled experts for prototypeimplementation are an excellentprerequisite for project work.We publish our results in scientificjournals, present latest developmentsat conferences and show demonstra-tors at fairs and exhibitions in order todraw international attention. In case ofinventions we apply for national andinternational patents and license ourintellectual property rights to everyone.

Profile

The Fraunhofer IIS-A consists of twodivisons: Applied Electronics IIS-A,headed by Prof. Dr.-Ing. Heinz Ger-häuser, and Device Technology IIS-B,headed by Prof. Dr. Heiner Ryssel.

At the Frauhofer IIS-A engineers andscientists develop microelectronicsystems and equipment including therequired ICs. Applications are in tele-communications, information techno-logy and automation.

We develop wireless communicationsystems with emphasis on digitalbroadcasting systems. Audio and videocoding techniques being developed atthe institute have reached internationalrecognition due to adoption as an in-ternational standard.

Image acquisition and pattern recogni-tion technology are key elements inautomated quality assurance. In ourcurrent research we exploit ultra finefocus X-ray computer tomography aswell as high speed cameras.

Our Dresden branch focuses on thedevelopment of tools for the auto-mated IC and system design.

The Application Center for TransportLogistics and Communications Techno-logy AVK in Nuremberg, headed byProf. Peter Klaus, exploits synergiesfrom logistics and communicationstechnology know-how for applicationssuch as supply chain management,fleet management and traffic control.

The Fraunhofer Project Group forWireless Telecommunication and Multi-media Technology ADTM and the Inno-vation Center for TelecommunicationTechnology GmbH IZT are described inseparate chapters of this report.

KuratoriumAdvisory Committee

Das Kuratorium berät die Organe derFraunhofer-Gesellschaft sowie dieInstitutsleitung und fördert die Verbin-dung des Instituts zu seiner Umgebung.Mitglieder des Kuratoriums waren imBerichtszeitraum:

The Advisory Committee supports theboard of directors of the Fraunhofer-Gesellschaft as well as the institutesmanagement concerning strategicdevelopments. Furthermore theinstitute benefits from informalnetworks of these members toorganizations and industry:

Prof. Dr. rer. nat. Nikolaus FiebigerGeschäftsführer der BayerischenForschungsstiftung (Vorsitzender)

Dr.-Ing. Hans-Georg BetzSTEAG Industrie AG(Stellvertretender Vorsitzender)

Dr. sc. techn. h. c. Dietrich ErnstVorsitzender des Förder- und Freundes-kreises für den Ausbau der Mikroelek-tronik an der Friedrich-Alexander-Uni-versität Erlangen-Nürnberg

Prof. Dr.-Ing. Wolfram H. GlauertFriedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg, Lehrstuhl fürRechnergestützten Schaltungsentwurf

Jürgen GroßkreutzLeitender MinisterialratBayerisches Staatsministerium für Un-terricht, Kultur, Wissenschaft und Kunst

Prof. Dr.-Ing. Gerhard HeroldFriedrich-Alexander-UniversitätErlangen-NürnbergDekan der Technischen Fakultät

Klaus JasperMinisterialdirigentBayerisches Staatsministerium fürWirtschaft und Verkehr

Dr. Hans-Georg JungingerSony Europe GmbHExecutive Vice President

Dr. Franz NepplSiemens AGLeiter der Abteilung»Halbleitertechnologien«

Prof. Dr.-Ing. Peter PirschUniversität HannoverInstitut für Theoretische Nachrichten-technik und Informationsverarbeitung

Dr. Karl Ulrich SteinSiemens AGDirektor des Bereichs»Public Communication Networks«

Prof. Dr.-Ing. habil.Hans-Jörg WerrmannDeutsche Forschungsanstalt fürLuft- und Raumfahrt e.V. – DLR

Dr. Markus ZügelIndustrieberatung Halbleitertechnologie



Organisation und AnsprechpartnerOrganization and Contacts

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-2 10

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-7 77

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-5 00

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-72 20

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-4 10

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-3 11

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-3 03

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-3 60

Tel. +49 (0) 3 51/46 40-7 01

Tel. +49 (0) 9 11/5 88 79-12

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-71 20

Tel. +49 (0) 91 31/7 76-1 15

Allianz VisionAlliance Vision

Dr.-Ing. Norbert Bauer Tel. +49 (0) 91 31/7 76-5 00

InstitutsleitungDirector

Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser Tel. +49 (0) 91 31/7 76-2 00

Zentrale EinrichtungenCentral Services

Dipl.-Kfm. (FH) Peter DittrichInstitutsverwaltungAdministration

Koordinierungsbüro fürAusbildungspartnerschaftenCoordination office forTraining Partnerships

Dipl.-Ing. Karlheinz Ronge

AbteilungenDepartments

Anlagen für die QualitätssicherungSystems for Quality Assurance

DemozentrumDemonstration Center

Dr.-Ing. Norbert Bauer

EntwicklungszentrumRöntgentechnikX-ray Technology

Dr.-Ing. Randolf Hanke

IC-Entwicklung – Analoge SystemeIC-Design – Analog Systems

Dipl.-Ing. Josef Sauerer

HochfrequenztechnikRF and Microwave

Dipl.-Ing. Thomas von der Grün

Multimedia Dr.-Ing. Karlheinz Brandenburg

Audio Dipl.-Ing. Martin Dietz

Außenstelle DresdenBranch Lab Dresden

Prof. Dr.-Ing. Günter ElstAutomatisierung des Schaltkreis-und SystementwurfsDesign Automation ofCircuits and Systems

AnwendungszentrumNürnbergApplication CenterNuremberg

Verkehrslogistik undKommunikationstechnikTransport Logistics andCommunications Technology

Prof. Peter KlausD.B.A./Boston University

InnovationszentrumInnovation Center

InnovationszentrumTelekommunikationstechnik GmbH IZTInnovation Center for TelecommunicationsTechnology GmbH IZT

Dipl.-Ing. Rainer Perthold

Katharina Bronninger

IC-Entwicklung – Digitale SystemeIC-Design – Digital Systems

Dipl.-Ing. Karlheinz Ronge Tel. +49 (0) 91 31/7 76-7 77

BildsensorikElectronic Imaging

Dipl.-Ing. Hans Bloß Tel. +49 (0) 91 31/7 76-5 20

Weitere Informationen unter Fraunhofer-ADTM im Profil Seite 82.Further information about Fraunhofer ADTM in Profile refer to pages 82.


Angebot an Forschung,Entwicklung und DienstleistungenOffers in Research,Development and Services

Technische BeratungWir untersuchen Ihr Problem und zei-gen Möglichkeiten zur Lösung auf.

Studie und KonzeptWir erarbeiten ein individuelles Kon-zept zur Realisierung – möglichst ge-meinsam – mit künftigen Anwendern.

ProjektWir führen in Ihrem Auftrag ein Projektauf der Basis der vereinbarten Zieletermingerecht durch (z. B. die Entwick-lung des Prototyps für ein Produkt).

TrainingWir bilden Ihre Mitarbeiter bis zurKnow-how-Übergabe weiter, auch imRahmen eines Projekts (Training-on-the-project).

DienstleistungenWir vermitteln Ihnen den Zugang zuHalbleiter-Herstellern, die Kooperationmit Partnern oder unterstützen Sie beiAnträgen für öffentliche Förderung.

Die Gliederung der Kooperation inunabhängige Teilaufgaben, z. B. beider Entwicklung einer integriertenSchaltung, gibt die Entscheidung fürdas weitere Vorgehen nach jeder Teil-aufgabe frei.

Technical ConsultingWe investigate your problem andpropose solutions.

Study and ConceptWe develop an individual concept inclose co-operation with the customer.

ProjectThe contract with our client specifiesobjectives, milestones and deadlines.

TrainingWe offer know-how transfer to youremployees by training on the project.

ServicesWe provide the access to siliconfoundries, organize co-operation withpartner companies and support yourapplication for public funding.

Due to well defined inferfaces thecustomer can decide on a case-by-case-basis how to share the workbetween the institute and thecustomer.

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Information

BeratungConsulting

ProblemlösungSolution

Vermittlung von HalbleiterherstellernInterface to Silicon Foundries

Realisierung eines PrototypsPrototype Implementation


IC-EntwicklungDigitale Systeme

– Spezifikation und Entwicklungdigitaler integrierter Schaltungenfür Technologien kommerziellerHersteller

– Hochkomplexe Schaltungen fürSpezialprozessoranwendungen,Digitale Signalverarbeitung, Tele-kommunikation

– CorePool® Makrozellen

IC-DesignDigital Systems

– Specification and design of digitalintegrated circuits for commerciallyavailable technologies

– High complex circuits for specialprocessor applications, digital signalprocessing, telecommunication

– CorePool® core components

Waferfoto eines ASICs zurDatenverarbeitungWafer photo of an ASIC fordata processing

Automatisierung des Schaltkreis-und Systementwurfs

– CAD/CAE-Methoden, Verfahrenund Werkzeuge zur Simulation,Synthese, Verifikation und Test-generierung

– Modellierungsmethodik, Entwick-lung von Verhaltensmodellen,Makromodellen und Schaltungs-modellen

– Kopplung von Werkzeugen unter-einander und von Werkzeugen mitHardware, Prototyping

– Entwicklung von innovativen Hard-ware-Software-Komponenten fürdie Nachrichtentechnik

Design Automation for Circuits andSystems

– CAD/CAE methods; algorithms andtools for simulation, synthesis,verification, and test generation

– Modelling methods; developmentof behavior models, macromodels,and circuit models

– Coupling of tools, coupling ofsimulators with hardware, proto-typing

– Development of innovative hard-ware-software components fortelecommunications

IC-EntwicklungAnaloge Systeme

– HF-ASICs für Kommunikations-technik

– Sensorsignalverarbeitung für Meß-,Steuer- und Regelungstechnik

– A/D-Umsetzer; komplexe mixed-signal ASICs

– Sensorik auf Standardprozessen(Optik, Magnetfeld, Strom)

– ASIC Prototypen und getesteteKleinserien

IC-DesignAnalog Systems

– RF-ASICs for telecommunications– Sensor signal processing for

measurement and controlapplications

– Analog-to-digital converters formixed signal systems

– Sensors in standard technologies– Cost effective ASIC prototypes and

low volumes

Mixed Signal ASIC fürUmrichtertechnikMixed signal ASIC formotor control

KompetenzenCompetences



Anwendungszentrumfür Verkehrslogistik undKommunikationstechnik

– Konfiguration logistischer Netze– Innovative Verkehrslogistik-Kon-

zepte und Entscheidungsunter-stützungssysteme

– Anwendungen verhaltenswissen-schaftlicher Erkenntnisse in derLogistik

– Logistikorientiertes Prozeßmana-gement

– Logistik-Benchmarking– Anwendung moderner Kommuni-

kationstechnik auf Verkehr undLogistik

– Management von Logistikdienst-leistungsbetrieben

– Marktforschung in der Logistik

Application Center for TransportLogistics and CommunicationsTechnology

– Configuration of logistic networks– Innovative concepts in transport

logistics and decision supportsystems

– Application of scientificallyevaluated behavior patterns tologistics

– Logistics-oriented processmanagement

– Logistics benchmarking– Application of modern

communication technologies totransport and logistics

– Management of logistics serviceproviders

– Market research in logistics

Hochfrequenztechnik

– Simulation und Entwicklung vonHF-Systemen vom Prototyp bis zumProdukt

– Realisierung von integriertenHochfrequenzschaltungen

– Drahtlose Datenübertragung fürTelemetrie und Datenfernabfrage

– Design und Linearisierung vonHF-Leistungsverstärkern

– Feldversuche zur Systemverifikationund zur Messung von Rundfunk-reichweiten

– Entwicklung von Antennen fürEndgeräte

– Elektromagnetische Feldsimulation

RF and Microwave

– Simulation and development ofRF systems from prototype toproduct

– Design of integrated RF circuits– Wireless data transmission systems

for telemetry and remote sensorreading

– Design and linearization ofRF power amplifiers

– Radio coverage measurements andsystem verification in field trials

– Simulation and design of antennasfor terminals

– Simulation of electromagnetic fields

Bodenstation für WorldSpaceSatellit AfriStar in TennenloheUplink station for WorldSpaceSatellite AfriStar in Tennenlohe

Audio und Multimedia

– Codierung von Audio- und Video-signalen

– Musikübertragung über ISDN– Meßtechnik für Audiosignale– Signalverarbeitung für Multimedia-

anwendungen– Urheberrechtsschutz

Audio and Multimedia

– Coding of audio and video signals– Music transmission via ISDN– Sound quality assessment– Signalprocessing for multimedia

applications– Intellectual property management &

protection

Videoclips mit niedriger Bitratefür multimediale PräsentationenVideoclips with low bitrate formultimedia presentations



EntwicklungszentrumRöntgentechnik

– Röntgenkameras• Zeilendetektoren• Flächendetektoren

– Röntgenbildverarbeitung• Industrielle Anwendungen• Medizintechnik

– Computertomographie• Volumen CT• Digitale Tomosynthese

– Automatische Röntgenprüfsysteme• Lötstelleninspektion• Leichtmetallräder• Schweißnähte• Lebensmittel• Kunststoffe• Keramiken

X-ray Technology

– X-ray sensors• line scanning detectors• area array detectors

– X-ray image processing• industrial applications• medical techniques

– Computed tomography• volume CT• digital tomosynthesis

– Automatic X-ray inspection systems• solder inspection• aluminum wheels• welding inspection• food inspection• plastics• ceramics

Lötstelleninspektion inder MikrofokusanlageSolder inspectionin the microfocus plant

Anlagen für Qualitätssicherung

– Industrielle Bildverarbeitungs-systeme für die Fertigung

– Oberflächeninspektion– Dekorprüfung– Inspektion von Bohrungen und

Hohlräumen– Optische Tomographie– Mustererkennung, Texturanalyse– Inspektion von 3D-Freiformflächen

Systems for Quality Assurance

– Industrial image processing systemsfor manufacturing

– Surface inspection– Inspection of decoration sheets– Inspection of bore holes– Optical tomography– Pattern recognition, texture analysis– Inspection of free formed surfaces

Komplettsystem zur automati-schen Inspektion von transpa-renten Rohren, Schlauchmaterialund GlasSystem for automatedinspection of transparentpipes, tubes and glass

Entwicklung von Bildsensorik,Kamera- und AuswertesystemenDevelopment of imagesensorics, camera andevaluation systems

Bildsensorik

– Kamerasensorikentwicklung– Industrielle Kamerasysteme– High Speed Video- und Auswerte-

systeme– Hardwaresignalverarbeitung– Datenkompressions- und

-verteilverfahren– Industrielle Objekterkennung– Biometrische Verfahren zur Perso-

nenerkennung– Texturanalyse und Mustererkennung

Electronic Imaging

– Development of camera sensorics– Industrial camera systems– High speed video- and evaluation

systems– Hardware signal processing– Data compression and distribution– Industrial object recognition– Biometric methods and systems for

person identification– Texture analysis and pattern recog-

nition



Internationaler Austausch –Lebenslanges Lernen

– Kontaktbüro in einem europäischenNetzwerk (Leonardo da VinciProgramm)

– Transnationale Vermittlung vonStudentenpraktika

– Förderung europäischer Praktika imRahmen von EU-Programmen

– Trainingskurse– Technologietransfer– Weiterbildung – Lebenslanges

Lernen– Geschäftsstelle des Nationalen

Komitees für Lebenslanges Lernen(e.V.)

International Exchange –Life-long Learning

– Contact office of a Europeannetwork (Leonardo da VinciProgram)

– Transnational placement andexchange of students

– Promoting European practicaltrainings within the framework ofEU programs

– Training courses– Technology transfer– Continuing Education – Life-long

Learning– Office of the National Committee

for Life-long Learning (regd. assn.)

Germany EU Germany

1 Austria –

2 Belgium –

1 Czech Republic 1

11 Spain 7

14 France 13

1 Finland –

2 Greece 2

9 Italy 8

9 Ireland –

3 Netherlands 1

2 Norway –

1 Portugal 1

– Sweden 1

20 United Kingdom 5

76 total 39

Anzahl der Vermittlungen (mitLEONARDO Stipendium) / JahrNumber of placements (withLEONARDO grants) / per year

Anzahl der Vermittlungen vonund nach Deutschland nachLändern (12/1997 – 10/1999)Number of placements fromand to Germany by countries(12/1997 – 10/1999)

60

50

40

30

20

10

95 96 97 98 99

Vermittlung Deutschland–> Europäische UnionVermittlung Europäische Union–> Deutschland


Hochfrequenztechnik

– Simulationssoftware• Mikrowellen-Schaltungs-

simulation: MDS, ADS, RFSpectre und Cadence / Eldo

• Systemsimulation: Omnisys,ADS, MDS, MATLAB

• Elektromagnetische Feld-simulation: HFSS, Momentum,MAFIA, Sonett

– Elektrodynamischer Schwingerreger(500 N)

– Netzwerk- und Spektrumanaly-satoren bis 60 GHz

– Rausch- und Phasenrauschmeßplatz– EMV-Messungen in geschirmter

Kabine und GTEM-Zelle– Antennenmeßhalle– Meßbus mit Empfangstechnik bis

2,7 GHz– Klimakammer

RF and Microwave

– Simulation software• microwave circuit simulation:

MDS, ADS, RF Spectre andCadence / Eldo

• system simulation: Omnisys,ADS, MDS, MATLAB

• electromagnetic field simulation:HFSS, Momentum, MAFIA,Sonett

– Electrodynamic shock tester (500 N)– Network and spectrum analyzers up

to 60 GHz– Noise and phase-noise

measurement unit– EMC measurements in screened

cabin and GTEM cell– Antenna measurement in a shielded

anechoic chamber– Van with receiving equipment up to

2.7 GHz– Climatic chamber

Automatisierung des Schaltkreis-und Systementwurfs

– RechentechnikUNIX-Workstations, PC, Server

– EntwurfssoftwareEntwurfssysteme: CADENCE,SYNOPSYS, VIEWlogic, MENTORu.a.Simulatoren: SABER, SPICE, ELDO,COSSAP, ANSYS, HSPICE, MDS, u.a.

– Eigene Werkzeuge zur Simulation,Synthese und Verifikation

– LaborarbeitsplatzAufbau, Inbetriebnahme, Messungvon Baugruppen und Geräten

Design Automation of Circuits andSystems

– ComputersUNIX workstations, PC, server

– Design toolsdesign systems: CADENCE;SYNOPSYS, VIEWlogic, MENTOR,and otherssimulators: SABER; SPICE, ELDO,COSSAP, ANSYS, HSPICE, MDS, andothers

– Own tools for simulation, synthesisand verification

– Laboratorydevelopment, construction,prototyping, measurement

AusstattungEquipment

IC-Entwicklung

– 70 Workstation- und PC-Arbeits-plätze für Schaltungsentwurf

– Entwurfssoftware fürIC-Entwicklung:• Analogsimulation: Eldo, HSpice,

PSpice, Spectre, Spectre RF• Digitalsimulation: VHDL, Verilog• Schaltungssynthese: Synopsys• IC-Layout: Cadence Analog

Artist• IC-Plazierung und Verdrahtung:

Cadence Cell Ensemble, Avant!• Entwurfsüberprüfung: Cadence

Diva, Dracula• Mikrowellen-Schaltungen: MDS

– Hardware-Simulationsbeschleunigerund Emulationssysteme

– Waferprober Süss, Cascade– Microwave Meßplatz– Meßplatz für Charakterisierung

von AD-Umsetzern– IC-Bonder

IC-Design

– 70 Workstations and PCs forIC-Design

– Software for IC-Design:• Analog simulation: Eldo,

HSpice, PSpice, Spectre,Spectre RF

• Digital simulation: VHDL, Verilog• Logic synthesis: Synopsys• IC-Layout: Cadence Analog

Artist• Place and Route: Cadence Cell

Ensemble, Avant!• Design verification: Cadence

Diva, Dracula• Microwave circuits: MDS

– Hardware based simulationaccelerator and emulation systems

– Waferprober Süss, Cascade– RF and microwave measurement

equipment– ADC characterization system– IC-Bonder


AusstattungEquipment

Audio und Multimedia

– Entwicklungs- und Simulations-systeme für Mikroprozessoren unddigitale Signalprozessoren

– Entwurfssysteme für komplexeprogrammierbare Logikbausteine

– Schallabor akustisch geschirmt mitReferenz-Audiowiedergabe undPräzisionsaudiomeßtechnik

– Tonstudio mit definierten akusti-schen Umgebungsbedingungen fürdie 5-Kanal-Tonwiedergabe

– Studiotechnik für Mehrkanal-Audiotechnik

– Multimedia-Systeme– Workstation-Arbeitsplätze für die

Verarbeitung von Audio- undVideosignalen

Audio and Multimedia

– Development and simulationsystems for microprocessors anddigital signalprocessors

– Systems for the design of complexlogical devices

– Sound-proof audio laboratory withequipment for reference-qualityplay back and sound qualityassessment

– Sound studio with well-definedacoustical environment for5-channel surround soundreproduction

– Studio equipment for multichannelaudio

– Multimedia systems– Workstations for processing of

audio and video signals

EntwicklungszentrumRöntgentechnik

Radioskopieanlagen:– Fokus 0,4 mm, 160 kV, 10 mA,

Flachbildkamera 20␣ cm x 24 cm(aSi), Bildverstärker, Röntgenzeilen-detektoren

– Fokus 5 µm, Transmissionstarget,max. 160 kV, max. 20 W, Taper-Flachbildkamera, Bildverstärker-Video-Kette

– Ultrafeinfokus RöntgenanlageFokus < 2 µm, 100 kV, 2 Watt,Taper Flachbildkamera

– 2D / 3D-ComputertomographFokus < 10 µm, 200 kV, Röntgen-zeilendetektor, Flachbildkamera

– ComScanRöntgenrückstreutechnik für Objek-te mit Zugang nur von einer Seite22 Ebenen, 50 mm x 100 mmScanfläche, 5 – 50 mm Scantiefe,160 kV

– Röntgenfilmdigitalisierung

X-ray Technology

X-ray machines:– focal spot size 0,4 mm, 160 kV,

10␣ mA, flat panel detector 20 cm x24 cm (aSi), image intensifier, X-rayline scan detector

– focal spot size of 5␣ µm,transmission-target, 160 kV, max.20 W, taper area array camera,image intensifier video-chain

– Ultra microfocus machinefocal spot size < 2␣ µm, 100 kV,2 Watt, taper area array camera

– 2D / 3D – CT machinefocal spot size < 10 µm, 200 kV,line scan and flat panel detector

– ComScanX-ray backscattering machine,22 layers, 50 mm x 100 mm scansize, 160 kV

– X-ray film digitizer

Anlagen für die Qualitätssicherungund Bildsensorik

– Workstation zur SchaltplaneingabeLogiksimulation, Entwurf komplexerLeiterplatten

– Software zum Entwurf von pro-grammierbaren Logikbausteinenund FPGAs

– Sensoren für Optik und Akustik fürindustrielle Bildbearbeitung, Textur-analyse und Farbbildverarbeitung

– Hochgeschwindigkeits-Video-kamera, schnittstellensteuerbareVideorekorder für Bewegungs-analyse

– Spektrum-Analysator, Fehlerraten-meßgerät, analoge/digitaleSpeicheroszilloskope, verschiedeneGeräte zur analogen/digitalen Meß-technik, Logik-Analysen

– Hard- und Software für SW-/Farb-bildverarbeitung und SimulationNeuronaler Netze: DATACUBE Pipe-line-Arrayprozessor, SUN Worksta-tions, MEIKO-CS-2-Parallelrechner

– Optische Bank mit Laser

Systems for Quality Assuranceand Electronic Imaging

– Work Stations for design entry, forlogic simulation, for design of com-plex circuit boards

– Software for design of program-mable logical units and FPGAs

– Area Scan, Line scan and TDI came-ras for industrial image processing,texture analysis and colour imageprocessing

– High speed video systems, videorecorder controllable by interfacesfor motion analysis

– Spectrum analyzer, analog/digitalstorage oscilloscopes, logic analyzer

– Hard- and Software for imageprocessing and simulation of neuralnets: DATACUBE pipeline arrayprocessor, SUN workstations,MEIKO-CS-2 parallel computer

– Optical bench with laser


Mitarbeiterentwicklung

Nachdem 1998 die Zahl der Mitarbeiterdes Fraunhofer-Instituts für IntegrierteSchaltungen IIS-A im Vergleich zumVorjahr relativ konstant blieb, zeichnetsich in diesem Jahr trotz der aktuellenArbeitsmarktsituation eine Steigerungder besetzten Stellen ab.Es ist auch für das Fraunhofer IIS-Aschwieriger geworden, freie Stellen mitentsprechend qualifizierten Bewerbernzu besetzen. Durch die verstärkteZusammenarbeit mit Gymnasien derRegion Nürnberg-Fürth-Erlangen sollSchülern die Attraktivität eines techni-schen Studiums aufgezeigt werden.Hier wird ein erhöhtes Mitarbeiter-potential in der Zukunft gesehen.

Die Personalkapazität des Instituts fürIntegrierte Schaltungen beträgt 1999im Stammstellenbereich:

– 245 Mitarbeiter, davon– 180 im Fraunhofer IIS-A, Erlangen– 50 in der Außenstelle Dresden– 15 im Anwendungszentrum

Nürnberg.

Zusätzlich steht dem Fraunhofer IIS-Ain der Arbeitsgruppe für DrahtloseTelekommunikations- und Multimedia-technik ADTM eine Personalkapazitätvon 70 Mitarbeitern zur Verfügung(weitere Informationen unterFraunhofer-ADTM in Zahlen Seite 85).

Das Fraunhofer IIS-A arbeitet mit ca. 35Betriebsfremden (Ingenieurbüros) aufWerkvertragsbasis zusammen.

Betriebs- und Investitionshaushalt

Der Gesamtaufwand des FraunhoferIIS-A wird auch in diesem Jahr steigen:

Das Institut in ZahlenRepresentative Figures

InstitutsmitarbeiterStaff members

Für die letzten fünf Jahre ergibt sichfolgende Verteilung der Personalkapa-zität auf die Institutsteile:

Betriebsaufwand

davon Personalaufwand

davon Sachaufwand

Investitionsaufwand

Gesamtaufwand in TDM

FraunhoferIIS-A

AnwendungszentrumNürnberg

AußenstelleDresden

35 800

19 200

16 600

2 000

37 800

6 718

4 719

1 999

460

7 178

2 450

1 700

750

300

2 750

160

140

120

100

80

60

40

20

95 96 97 98 99

180

Anwendungszentrum NürnbergAußenstelle DresdenFraunhofer IIS-A


Aus der nachstehenden Abbildunggeht die Aufwandsentwicklung desFraunhofer IIS-A in den Jahren 1995bis 1999 hervor:

Der prozentuale Anteil der Industrieer-träge an der Gesamtfinanzierung desInstituts (Rho-Wirtschaft) wurdegeringfügig zugunsten von Vorlauf-forschung von 63 Prozent auf 59 Pro-zent zurückgenommen. So wurde inden Geschäftsjahren 1998 und 1999verstärkt die Akquisition öffentlicherProjekte betrieben, um ein ausreichen-des Potential an Vorlaufforschung zusichern. 1999 wurden drei Kompetenz-zentren, finanziert durch den FreistaatBayern, genehmigt. Ziele dieser neuenEinrichtungen sind, Kernkompetenzenauf den Gebieten der Netzzugangs-technik, optischer Kommunikations-technik und Ultrafeinfokus-Röntgen-

technik aufzubauen und die Entwick-lung innovativer Produkte zu unterstüt-zen.

Die sehr gute Auftragslage aus Wirt-schaft und der öffentlichen Hand desFraunhofer IIS-A bildet die Basis fürweiteres zukünftiges Wachstum. Alleindas Fraunhofer IIS-A ohne Zusatzein-richtungen erwirtschaftet 1999 voraus-sichtlich einen Industrieertrag in Höhevon 23 Mio DM. Dieser wird in denkommenden Jahren noch steigen.

Wie auch das Erlanger Institut, stelltsich die Fraunhofer-Außenstelle fürAutomatisierung des Schaltkreis- und

Das Institut in ZahlenRepresentative Figures

Aufwandsentwicklung Betriebund Investitionen 1995 bis 1999(in Mio)Running costs and investmentbudget

Systementwurfs EAS in Dresden miteinem Finanzvolumen von 7,2 Mio DMund Wirtschaftserträgen von 48 Pro-zent sehr positiv dar. Nach wie vor istsie eine der erfolgreichsten Einrichtun-gen der Fraunhofer-Gesellschaft in denneuen Bundesländern.

Der hohe Anteil der Wirtschaftserträgeam Gesamtertrag des Fraunhofer-Anwendungszentrum für Verkehrs-logistik und KommunikationstechnikAVK liegt in der Definition der Anwen-dungszentren, welche den Transfer derForschungsergebnisse, vor allem in dieIndustrie, fördern sollen.Da die zeitliche Befristung desFraunhofer-Anwendungszentrums AVKDezember 1999 endet, muß bis Endedes Jahres eine Entscheidung über dieZukunft dieser Einrichtung getroffenwerden. Der Ausbau des Fraunhofer-Anwendungszentrums AVK zu einerArbeitsgruppe wird angestrebt.

Summary

The Fraunhofer Institute for IntegratedCircuits, Applied Electronics IIS-Aincluding EAS and AVK is looking backon another successful year.The number of staff increased from216 to 245.

The budget of DM 48 millions is finan-ced by projects from both the privateindustry and the public sectors.Our industrial clients include compa-nies from within Germany and Europeand from countries overseas such asCorea, Japan and the US. (TheFraunhofer Project Group ADTM is notincluded.)

Industrieanteil an der Gesamt-finanzierungIndustrial contracts as a fractionof the total financing

Weitere Informationen unter Fraunhofer-ADTMin Zahlen Seite 85.Further information about Fraunhofer ADTMrefer to pages 85.

70 Mio DM

60

50

40

30

20

10

95 9996 97 98

Anwendungszentrum NürnbergArbeitsgruppe ADTM

Außenstelle DresdenFraunhofer IIS-A

40

35

30

25

20

15

10

5

95 96 97 98 99

Mio DM

Fraunhofer IIS-AAußenstelle DresdenAnwendungszentrum NürnbergArbeitsgruppe ADTM


Die Fraunhofer-Gesellschaftauf einen BlickThe Fraunhofer Gesellschaftat a Glance

Überblick

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die füh-rende Trägerorganisation für Einrich-tungen der angewandten Forschungin Deutschland. Sie betreibt Vertrags-forschung für die Industrie, für Dienst-leistungsunternehmen und die öffent-liche Hand. Für Kunden aus der Wirt-schaft werden einsatzreife Lösungentechnischer und organisatorischer Pro-bleme rasch und kostengünstig erar-beitet. Im Rahmen der Technologie-programme der Europäischen Unionwirkt die Fraunhofer-Gesellschaft inIndustriekonsortien an der Lösungtechnischer Fragen zur Verbesserungder Wettbewerbsfähigkeit der europäi-schen Wirtschaft mit. Im Auftrag undmit Förderung durch Ministerien undBehörden des Bundes und der Länderwerden strategische Forschungsprojek-te durchgeführt, die zu Innovationenim Bereich von Schlüsseltechnologienund im öffentlichen Nachfragebereich(Energie, Verkehr, Umwelt) beitragen.

Die Globalisierung von Wirtschaft undForschung macht eine internationaleZusammenarbeit unerläßlich. Niederlas-sungen einzelner Fraunhofer-Institutein den USA und in Asien sorgen daherfür Kontakte zu den wichtigsten ge-genwärtigen und zukünftigen Wirt-schaftsräumen.

Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibtderzeit 47 Forschungseinrichtungen an40 Standorten in der gesamten Bun-desrepublik. Rund 9 000 Mitarbeiter,überwiegend Wissenschaftler undIngenieure, erarbeiten das jährlicheForschungsvolumen von mehr als 1,3Mrd DM. Sie sind auf differenzierteForschungsaufgaben aus einem breitenSpektrum von Forschungsfeldern spe-zialisiert. Wenn Systemlösungen ge-fragt sind, arbeiten mehrere Instituteinterdisziplinär zusammen.

Mitglieder der 1949 gegründetenund als gemeinnützig anerkanntenFraunhofer-Gesellschaft sind namhafteUnternehmen und private Förderer.Von ihnen wird die bedarfsorientierteEntwicklung der Fraunhofer-Gesell-schaft mitgestaltet.

Ihren Namen verdankt die Gesellschaftdem als Forscher, Erfinder und Unter-nehmer gleichermaßen erfolgreichenMünchner Gelehrten Joseph vonFraunhofer (1787 – 1826).

Overview

The Fraunhofer Gesellschaft is Ger-many’s leading organization of insti-tutes of applied research. It undertakescontract research on behalf of industry,the service sector, and government.

Customers are provided with rapid,economical and immediately applicablesolutions of technical and organizatio-nal problems.

The Fraunhofer Gesellschaft workswithin the framework of the EuropeanUnion’s technology programs, strivingto improve the competitiveness ofEuropean industry through theenhancement of technical systemsand processes.

Commissioned and funded by theFederal and State governments, theFraunhofer Gesellschaft undertakesstrategical research projects which con-tribute to the development of innova-tions in key technologies and spheresof major public concern, such asen-ergy, transport and the environ-ment.

The Fraunhofer Gesellschaft currentlymaintains 47 research establishmentsthrougout Germany. A staff of 9 000,the majority of whom are scientistsand engineers, generate the annual re-search budget of more than 1.3 billionmarks. Work focuses on specific tasksacross a wide spectrum of researchfields. Where systematic solutions arerequired, several institutes collaborateon an interdisciplinary basis.

The Fraunhofer Gesellschaft wasfounded in 1949 and is a recognisedinstitution in public funding. Amongstits members are well-knowncompanies and private patrons whocontribute to the promotion of itsapplication-oriented policy.

The organization takes its name fromJoseph von Fraunhofer (1787 – 1826)the successful Munich researcher,inventor and entrepreneur.



Fraunhofer-VerbundMikroelektronik

Koordination und Kooperation sind dieVoraussetzungen für eine wettbe-werbsfähige angewandte Forschung inder Mikroelektronik. Aus diesemGrund haben die Direktoren derFraunhofer-Mikroelektronikinstitute ge-meinsame Richtlinien und Ziele für dieZusammenarbeit vereinbart. DerFraunhofer-Verbund Mikroelektronik(FhV-µE) wurde 1996 ins Leben geru-fen, um den Kunden einen besserenService zu bieten.

Der Fraunhofer-Verbund Mikroelektro-nik ist der Zusammenschluß der siebenMikroelektronik-orientierten Instituteder Fraunhofer-Gesellschaft.Die beteiligten Institute sind:

Fraunhofer GroupMicroelectronics

Coordination and cooperation areimportant factors for competitiveapplied research in microelectronics.To meet these requirements thedirectors of the Fraunhofer Micro-electronic Institutes devised commonguidelines and a common mission.The Fraunhofer Group Microelectronics(FhV-µE) has been founded in 1996 toprovide better services to customers.

Fraunhofer Group Microelectronicsis a strategic alliance of seven institutesrelated to microelectronics of theGerman Fraunhofer Gesellschaft.The member institutes are:

Institut / Institute Ort / Location Leitung / Director

Angewandte Festkörper Physik IAFApplied Solid State Physics IAF Freiburg Prof. Dr. Günter Weimann

Systeme der Kommunikationstechnik ESKCommunication Systems ESK München Prof. Dr. Ingolf Ruge

Integrierte Schaltungen, Bereich Angewandte Elektronik IIS-AIntegrated Circuits, Department Applied Electronics IIS-A Erlangen Prof. Dr. Heinz Gerhäuser

Integrierte Schaltungen, Bereich Bauelementetechnologie IIS-BIntegrated Circuits, Department Device Technology IIS-B Erlangen Prof. Dr. Heiner Ryssel

Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMSMicroelectronic Circuits and Systems IMS Duisburg und Dresden Prof. Dr. Günter Zimmer

Siliziumtechnologie ISITSilicion Technology ISIT Itzehoe Prof. Dr. Anton Heuberger

Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMReliability and Microintegration IZM Berlin Prof. Dr. Herbert Reichl



Standorte derFraunhofer-GesellschaftLocations of theFraunhofer Gesellschaft

Fraunhofer-VerbundMikroelektronikFraunhofer GroupMicroelectronics

Magdeburg

Halle

Itzehoe

Hamburg

Bremen

Rostock

Berlin

St. Ingbert

Saarbrücken

Karlsruhe Pfinztal

Stuttgart

Freiburg

Efringen-Kirchen

Kaiserslautern

Darmstadt

WürzburgErlangen

Nürnberg

München

OberpfaffenhofenHolzkirchen

Garmisch-Partenkirchen

JenaIlmenau Chemnitz

Dresden

Wildau

TeltowBraunschweig

Hannover

EuskirchenAachen

Duisburg

Dortmund

Schmallenberg

Freising

Oberhausen

PaderbornBergholz-Rehbrücke

Wertheim


Forschungsergebnisseund Anwendungen –Übersicht

IC-Entwicklung – Analoge Systeme 28

Entwurf von kundenspezifischenintegrierten Schaltkreisen mitextrem niedrigem Energieverbrauch 30

Linearisierung vonHF-Leistungsverstärkern 32

IC-Entwicklung – Digitale Systeme 34

Entwicklung eines Navigations-empfängers 36

Automatisierung des Schaltkreis-und Systementwurfs EAS 38

Internet-basierte Simulation undOptimierung von Mikrosystemen 40

Effizienter Controller-Entwurf fürTelekommunikationsschaltungen 42

Hochfrequenztechnik 44

Multistandard Frontend fürmobile drahtlose Applikationen 46

Multimedia 48

SDMI, MP3 und derUrheberrechtsschutz 50

Audio 52

17. AES Konferenz zum Thema»High-Quality Audio Coding« 54

Anwendungszentrum fürVerkehrslogistik undKommunikationstechnik AVK 56

Home Replenishment 58

Bündelungseffekte durchKooperationen 60

Anlagen für die Qualitätssicherung 62

Prüfung von 3D-Freiformflächen 64

Bildsensorik 66

Hochauflösende High-SpeedVideosysteme in Farbe 68

Entwicklungszentrum Röntgentechnik 70

Röntgenscanner für dieNahrungsmittelprüfung 72

Personalentwicklung undNachwuchsförderung 74

Berufliche Weiterbildung 76

Fraunhofer-Allianz Vision –Projektbeispiele 78

Fraunhofer-Arbeitsgruppe fürDrahtlose Telekommunikations-und Multimediatechnik ADTM 80

Fraunhofer-ADTM im Profil 82

Fraunhofer-ADTM Kompetenzen 83

Fraunhofer-ADTM Ausstattung 84

Fraunhofer-ADTM in Zahlen 85

Studio 86

WorldSpace Bilderradio 88

Nachrichtenübertragung 90

DRM-SPACE: Meßtechnik fürdie digitale Kurzwelle 92

Endgeräte 94

Portables DAB Endgerätmit Bewegtbilddarstellung 96

Innovationszentrum fürTelekommunikationstechnikGmbH IZT 99


Research Results andApplications –Overview

IC-Design – Analog Systems 28

Low Power ASIC Design 30

Linearization of RF Power Amplifiers 32

IC-Design – Digital Systems 34

Development of a Navigation Receiver 36

Design Automation of Circuitsand Systems EAS 38

Internet-based Simulation andOptimization of Microsystems 40

Efficient Controller Design forTelecommunication Applications 42

RF and Microwave 44

Multistandard Front end forMobile Wireless Applications 46

Multimedia 48

SDMI, MP3 and the Protectionof Intellectual Property Rights 50

Audio 52

17th AES Conference onHigh-Quality Audio Coding 54

Application Center forTransport Logistics andCommunications Technology AVK 56

Home Replenishment 58

Bundling Effects Achievedby Co-operative Measures 60

Systems for Quality Assurance 62

Inspection of 3D Free Formed Surfaces 64

Electronic Imaging 66

High-Resolution High-SpeedColor Video Systems 68

X-ray Technology 70

X-ray Scanners for Food Examination 72

Human Resources /Supporting Young Scientists 74

Professional Training 76

Fraunhofer Alliance Vision –Project examples 78

Fraunhofer Project Groupfor Wireless Telecommunicationand Multimedia Technology ADTM 80

Fraunhofer ADTM in Profile 82

Fraunhofer ADTM Competences 83

Fraunhofer ADTM Equipment 84

Fraunhofer ADTM inRepresentative Figures 85

Studio 86

WorldSpace Dynamic Images 88

Communications 90

DRM-SPACE: Measurement Toolfor Digital Broadcast System 92

Terminal Devices 94

Portable DAB Receiverwith Motion Pictures 96

Innovation Center forTelecommunication TechnologyGmbH IZT 99


Einleitung

»Von 1996 bis heute befand sich dieHalbleiterindustrie in einer ernsten Re-zession. ... Einzelne Bereiche innerhalbder Mikroelektronik erzielten jedochgute Ergebnisse. Dies sind vor allemdie high-level Designhäuser sowie diefabless und chipless Hersteller, die nichtdurch die Kosten von Fertigungsein-richtungen belastet sind. ... Dieseboomen in Europa, ... vor allem im Be-reich von mixed-signal ICs. Hier istEuropa besonders stark. Dieser Bereichwird den Voraussagen nach doppelt sostark wachsen wie der Mainstream inder Halbleiterindustrie1«.

Durch die vorhandene Designkapazitätund -methodik sowie unser Portfolioan industriellen Halbleitertechnologiensind wir für den wachsenden Marktdes analog bzw. mixed-signal Designsgerüstet. Der Einsatz von deep submi-cron CMOS-Technologien bis herunterzu 0,25 µm in Verbindung mit System-wissen sowie der Zugriff auf fortschritt-liche AVT-Lösungen durch instituts-bzw. Fraunhofer-interne Kooperationenermöglicht die Entwicklung von mixed-signal Systems-on-Chip (SoC). Analog-Digital-Umsetzer als Schlüsselelementefür mixed-signal SoCs sind einer unse-rer Forschungsschwerpunkte.

RF-ICs in GaAs MESFET und HBT-Tech-nologie, schnelle ICs in SiGe, solarbe-triebene ICs mit geringer Verlustleistungund integrierte Sensorsysteme fürStrommessung sind Beispiele für indu-strielle Projekte in 1999.

Über den EU-geförderten Multi-Project-Wafer-service »EUROPRACTICE« wur-den dafür kostengünstige Prototypenund Kleinserien gefertigt.

Department overview

»Since 1996 through the present time,the semiconductor industry has been ina serious recession. ... However, thereare elements within the industry whichare doing well. These are the high-levelIC design houses, and fabless and chip-less semiconductor companies, whichare not burdened with wafer fab eco-nomics. ... They are thriving, ... in parti-cular in mixed signal electronics. This isan industry in which Europe is strong.It is also a sector that is forecast togrow at twice the rate of the main-stream semiconductor industry1«.

Human resources, experience, designtools and -methodologies and theportfolio of commercial technologiesavailable allow us to serve this growingmarket of analog and mixed signal ICdesign. Deep submicron CMOS tech-nologies down to 0.25 µm, systemknow-how and advanced packagingexpertise accessible through inhouseand Fraunhofer internal co-operationsare the key for developing mixed signalsystems-on-chip (SoC). Analog-to-digi-tal converters as key building blocks ofmixed signal SoCs are one of our mainresearch fields.

Industrial project examples in 1999covered RF ICs in GaAs MESFET andHBT technologies, fast SiGe ICs, solaroperated SoC and integrated smartsensor systems for current measure-ment.As one of the Europractice MPW cen-ters our direct access to prototype andlow volume fabrication allowed costeffective manufacturing of those circuits.

Ansprechpartner / Contact:

Dipl.-Ing. Josef SauererTelefon +49 (0) 91 31/7 76-4 10e-mail: [email protected]

Nicht nur für die Entwicklung,sondern auch für die Charak-terisierung von mixed-signal ICssteht eine umfangreiche Aus-stattung zur Verfügung.The equipment available atFraunhofer supports not onlydevelopment but alsoverification and characterisationof mixed signal ICs. 1 Future Horizon: The European High Level IC

Design House, Chipless & Fabless Semicon-ductor Industry Report, 1999 Edition

IC-Entwicklung – Analoge SystemeIC-Design – Analog Systems

Foto: Herlinde Koelbl


Einleitung

Bei der Integration komplexer digitalerund gemischt analog digitaler Schal-tungen entwickelt sich die Leistungs-aufnahme zu einem zunehmend kriti-schen Parameter. Moderne Sub-µm-Prozesse lassen die Produktion vonimmer mehr Transistoren pro Fläche zu,wobei gleichzeitig die Taktfrequenzsteigt.

Der unumgänglichen Zunahme derVerlustleistung pro Fläche muß daherdurch technologische und systemtech-nische Maßnahmen begegnet werden.Im Rahmen eines Forschungsprojekts»Energiesparelektronik«, das von derBayerischen Forschungsstiftung geför-dert wird, werden technologischesowie system- und schaltungstech-nische Aspekte zur Reduzierung derLeistungsaufnahme bei integriertenSchaltungen untersucht.

Eine treibende Kraft bei der Reduzie-rung der Stromaufnahme stellt nebenden technologiebedingten Anforderun-gen vor allem der Wunsch dar, die Nut-zungsdauer batteriebetriebener Gerätezu verlängern. Geräte mit Solarzellenzu betreiben ist eine besonders aparte,da wartungsfreie, kostengünstige undumweltfreundliche Lösung. Vorreiterwaren solarbetriebene digitale Taschen-rechner. Zur Zeit wird auch verstärktSolarbetrieb für komplexere Geräte mitanalogen und digitalen Funktionengewünscht.

Wenn der Betrieb bei möglichst kleinerZellenfläche ohne zusätzliche Puffer-batterie selbst bei Dämmerlicht nochmöglich sein soll, werden bezüglich derminimalen Stromaufnahme besondershohe Anforderungen gestellt.

Maßnahmen zur Reduzierung derVerlustleistung

Die Maßnahmen zur Reduzierung derVerlustleistung in einem Produkt solltenmöglichst alle Ebenen, vom Her-stellungsprozeß bis zum System- undBedienkonzept, umfassen. Die Wahleiner Technologie mit geringer stati-scher und dynamischer Stromauf-nahme ist ebenso wichtig wie einintelligentes Power-Management, dasEinzelfunktionen nur bei Bedarf in Be-trieb nimmt. Auf Schaltungsebene istdie optimale Wahl der Versorgungs-spannungen und der Taktfrequenzenbesonders wichtig.

Die Stromaufnahme digitaler Schaltun-gen ist proportional zur Anzahl derSchaltvorgänge in dem Block. Durchsynchrone »gated clock« bzw. asyn-chrone Schaltungskonzepte läßt sichdie Schalthäufigkeit und damit dieVerlustleistung deutlich reduzieren.Analoge Funktionen lassen sich unteranderem durch dynamische Ruhe-stromeinstellung auf minimale Strom-aufnahme optimieren.

Beispiele:ASIC für Kabelortungsgeräte

Der integrierte Baustein beinhaltet ana-loge und digitale Funktionen zum Auf-spüren von elektromagnetischen Fel-dern, die von Kabeln in Wänden oderim Erdreich abgestrahlt werden. Hierzusind sehr rauscharme, empfindlicheSignalverstärker erforderlich. Durch diegeringe Verlustleistung von 500 µWeignet sich der Baustein besonders fürden Einsatz in batteriebetriebenenKabelortungsgeräten.

ASIC für Geiger-Müller-Zähler

Für batteriebetriebene Radioaktivitäts-meßgeräte wurde ein Baustein entwik-kelt, der die Hochspannungsansteue-rung und die Impulserkennung vonGeiger-Müller-Zählrohren, sowie dieTakterzeugung und die Aufwecksteue-rung eines Mikrocontrollers enthält. ImMeßbetrieb benötigt der Bausteinweniger als 40 µW.

ASIC für Magnetstreifenleser

Analoge Funktionen mit niedrigerStromaufnahme und ein 8051-Mikro-controller mit optimiertem Power-management sind in einem ASICimplementiert, das in tragbaren batte-riebetriebenen Magnetstreifenleserneingesetzt wird.

Entwurf von kundenspezifischenintegrierten Schaltkreisen mit extremniedrigem EnergieverbrauchLow Power ASIC Design

Bild 2:ASIC für Geiger-Müller-ZählerFigure 2:ASIC for radiation counter

Bild 1:ASIC für KabelortungFigure 1:ASIC for cable locator


ASIC für eine Solarbriefwaage

Für die Firma Jakob Maul GmbH,einem renommierten Hersteller vonBüroartikeln, wurde ein kundenspezifi-scher Schaltkreis entwickelt, der sämtli-che Meß-, Signalverarbeitungs- undAnzeigefunktionen für eine Briefwaageenthält. Zur Gewichtserfassung wirdein kapazitiver, mechanisch sehr stabi-ler Kraftsensor verwendet. Um jedocheine Genauigkeit von mindestens0,1␣ Prozent erreichen zu können, isteine Fehlerkompensation des Sensorsunumgänglich. Für den Aufbau einerWaage werden neben dem Sensornoch ein 32 kHz Resonator, ein Taster,ein LC-Display und ein kleines seriellesEEPROM für die Fehlerdaten benötigt.

Bild 3:ASIC für MagnetstreifenleserFigure 3:ASIC for magnetic strip reader

Durch konsequente Optimierung derStromaufnahme aller Teilfunktionenkonnte die mittlere Leistungsaufnahmeauf 45 µW reduziert werden. Mit einerkleinen Solarzelle von 20 cm2 ist derBetrieb der Waage ohne Pufferbatterieselbst bei Dämmerlicht bis unter100␣ Lux möglich. Da die Ausgangspan-nung der Solarzelle je nach Umge-bungslicht zwischen null und sechs Voltvariiert, muß der Betrieb der Schaltungin einem weiten Betriebsspannungsbe-reich garantiert werden.

Abstract

For modern sub µm technologies sy-stem and circuit optimization for lowpower consumption is a key issue toallow the implementation of complexintegrated systems working at highclock frequencies on a single chip. Forsolar powered and battery operateddevices low power consumption is alsoa vital requirement. Highlysophisticated power management onsystem level and improved circuittechniques for ultra low current

Entwurf von kundenspezifischenintegrierten Schaltkreisen mit extremniedrigem EnergieverbrauchLow Power ASIC Design

Bild 5:Blockdiagramm derSolarbriefwaageFigure 5:Blockdiagram of SolarPowered Letter Scales


Dipl.-Ing. Michael ReinholdTelefon +49 (0) 91 31/7 76-4 22e-mail: [email protected]

consumption are used. Various lowpower ASICs for measurement andcontrol application have beendeveloped during the last years:

– ASIC for cable locator– ASIC for radiation counter– ASIC for magnetic strip reader– ASIC for solar powered letter scales

Especially for the last example all partsof the circuit are optimized for mini-mum power consumption to allow theoperation of a letter scales with a smallsolar cell at low ambient light down to100 lux. Total integration of all analogand digital functions for the highprecision weight measurement,together with the control unit and theLCD-drivers on a single chip is mostimportant for ultra low powerconsumption.

Bild 4:SolarbriefwaageFigure 4:Solar Powered Letter Scales

Controller

ca 8 k Gatter

SRAM

Tastenansteuerung 32kHz Quarzgenerator 4MHz Refclk

SeriellesInterface

EEPROM-Interface

Spannungsregler /Unterspannungsdetektion

LCD-Treiber

3Backplanes

Kraftsensor

Solarzelle

VDD

EEPROM

32 kHz

LC - Display

Funktionstaste

ASIC


Motivation

An Sendeendstufen von modernendrahtlosen Kommunikationssystemenwird die Forderung gestellt, einerseitseinen möglichst hohen Wirkungsgradzu realisieren, und andererseits dieNachbarkanalstörungen unter den je-weiligen Grenzwerten zu halten. Ent-scheidend dabei ist die Linearität vonVerstärkern, d. h. deren Fähigkeit, dasSignal über den gesamten Aussteue-rungsbereich unverzerrt zu verstärken.Die höchste Verstärkerlinearität besit-zen Class-A-Verstärker, deren Wir-kungsgrad aber nur gering ist.Ein anderer Weg ist die Verwendungleistungseffizienter Verstärker, diedurch zusätzliche Maßnahmen (z. B.Vorverzerrung) linearisiert werden.

Adaptive Digitale Vorverzerrung

Das Fraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A arbeitet derzeit aneinem Linearisierungssystem, das aufdem Konzept der Adaptiven DigitalenVorverzerrung basiert. Aus dem Ver-gleich von Eingangs- und Ausgangs-signal der Endstufe wird das AM-AMund das AM-PM-Verhalten des Verstär-kers bestimmt. Aus diesen Kennlinien,die die Abhängigkeit der Ausgangslei-stung bzw. -phase von der Eingangs-leistung beschreiben, werden inverseVorverzerrungskennlinien berechnetund in einer Tabelle gespeichert. Dasdigitale Basisbandsignal wird mit denEinträgen dieser Tabelle in Abhängig-keit von der Signalleistung multipliziert(Vorverzerrung). Dieses Signal wirdnach der Aufwärtsmischung vom End-verstärker so verzerrt, daß ein nahezuunverzerrtes Signal abgestrahlt wird.Veränderliche Betriebsparameter wer-den durch den Adaptionsalgorithmusim laufenden Betrieb automatisch aus-geregelt.

Eine Hardware-Realisierung erlaubt dieVerifikation der Simulationsergebnissesowie die Optimierung und Weiterent-wicklung der Adaptionsalgorithmen.Als Testsignal wird unter anderem einW-CDMA Signal (Wideband Code Divi-sion Multiple Access) verwendet, wiees beim zukünftigen Mobilfunkstan-dard UMTS (Universal Mobile Telecom-munications System) eingesetzt wird.Dieses Testsignal stellt durch sehr hoheSpitzenleistungen und eine große Sig-nalbandbreite besonders hohe Anfor-derungen an das Linearisierungsver-fahren.

Linearisierungsmodul in GaAs- HBT-Technologie

Um eine möglichst hohe Integrationdes Linearisierungssystems zu errei-chen, soll der gesamte HF-Teil miteinem einzigen Chip realisiert werden.Dieses Linearisierungsmodul bestehtaus einem kompletten Sendepfad,

einem Referenzdemodulator und demLeistungsverstärker. Der Sendepfadwird von einem digital generierten ZF-Signal gespeist. Der Referenzdemo-dulator führt das entsprechend umge-setzte HF-Sendesignal der adaptivenVorverzerrung im Basisband zu.Die Fertigung des Chips erfolgt in einerGaAs-HBT-Technologie, welche hervor-ragende Eigenschaften hinsichtlich Wir-kungsgrad und Linearität von HF-Ver-stärkern besitzt.Eine Version des Moduls ohne Lei-stungsverstärker wurde bereits gefer-tigt und erfolgreich charakterisiert.

Motivation

There are demanding requirements onpower amplifiers for modern commu-nication standards. On the one handhigh efficiency is desirable, on theother hand the adjacent channel emis-sions shall be low. Therefore, linearpower amplifiers are needed which

Linearisierung vonHF-LeistungsverstärkernLinearization ofRF Power Amplifiers

Bild 1:Blockschaltbild der di-gitalen VorverzerrungFigure 1:Blockdiagram of digi-tal predistortion

tableoscillator

basebandsignal

predistortion

micro-processor

RF-signalpoweramplifier

down-conversion

up-conversion


provide an undistorted amplificationover the whole operation range.Amplifiers operating in class A modeshow the best linearity performance,but their efficiency is rather poor. Usingpower efficient amplifiers with an ex-ternal linearization circuitry is one wayof achieving high linearity and goodefficiency.

Adaptive Digital Predistortion

The Fraunhofer Institute for IntegratedCircuits IIS-A is currently developing alinearization system using Adaptive Di-gital Predistortion. From the compari-son of the input and the output signalof the power amplifier the AM-AM andAM-PM behavior of the amplifier isdetermined. These characteristic curvesdescribe the dependency of the outputpower and phase as functions of theinput power. From these curves, re-verse curves are calculated and trans-ferred to a lookup table. The digitalbaseband signal is multiplied with thecontent of this table depending on thesignal power. This predistortion com-pensates the distortion generated by

Linearisierung von HF-LeistungsverstärkernLinearization of RF Power Amplifiers


Dr.-Ing. Frank OehlerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-4 14e-mail: [email protected]

Dipl.-Ing. Gerald UlbrichtTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 50e-mail: [email protected]

the power amplifier. The output signalis nearly undistorted. The adaptionalgorithm is capable of automaticallyreadjusting the linearization parame-ters to changing operation conditions.This is done during normal operation.With a hardware implementation it ispossible to verify the simulation resultsas well as to optimize and improve theadaption algorithms. Modulationschemes with a very high peak powerare used as test signals. EspeciallyW-CDMA (Wideband Code DivisionMultiple Access) systems like UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem) need highly linear hardwaredue to their high crestfactor and theirwide signal bandwidth.

Power module in GaAs-HBTtechnology

The goal is a monolithic integratedpower module comprising the poweramplifier, an upconverter and a refer-ence downconverter. The upconverteris provided with a digitally generatedIF-signal. Downconversion is used tomonitor the output of the power am-plifier by feeding back the transmitsignal to the adaptive baseband pro-cessing. Fabrication is done in a GaAs-HBT technology to achieve highly linearand efficient amplification.The linearization module without thepower amplifier has been fabricatedand characterized.

Bild 3:Testplatine fürLinearisierungsmodul in Chip-on-Board-TechnologieFigure 3:Evaluation board for integratedpower module in chip on boardtechnology

Bild 2:HF-Chip inGaAs-HBT-TechnologieFigure 2:RF chip inGaAs-HBT technology


Die Abteilung im Überblick

Der Arbeitsschwerpunkt der AbteilungIC-Entwicklung – Digitale Systeme liegtbei Spezifikation und Entwurf komple-xer digitaler anwendungsspezifischerSchaltungen (ASICs). Langjährige Er-fahrung der Mitarbeiter, adäquate Aus-stattung mit Entwurfswerkzeugen undein standardisierter Ablauf ermöglicheneine hohe Entwurfsqualität. Es kom-men kommerziell verfügbare CMOS-Technologien bis hinunter zu 0,35 µmzum Einsatz. Viele Entwürfe werden fürPrototypen oder Evaluierungszweckedurchgeführt. Anfragen nachForschungs- und Entwicklungsleistungenkommen aus ganz Europa.

Der Anwendungsschwerpunkt der Ent-wicklungen liegt im Bereich Telekom-munikation und Multimedia. Zusam-men mit den entsprechenden weiterenFachabteilungen des Instituts könnenhier Lösungen aus einer Hand angebo-ten werden. Unter dem Namen␣ Core-pool® werden vorentwickelte, wieder-verwendbare Makrozellen zur Verfü-gung gestellt. Der Umfang der Biblio-thek wird ständig erweitert.

Dienstleistungen für insbesonderemittelständische Unternehmen, dienicht Zugriff auf entsprechende Aus-stattung haben sowie Training undSchulung ergänzen das Angebot derAbteilung.

Introduction

The focus of the departmentIC-Design – Digital Systems lies onspecification and design of complexapplication specific integrated circuits(ASICs).

Many of the engineers have long-termexperience in IC design. A standardizedproject and design flow ensures highquality designs. The department useshigh end design software for systemlevel description and verification, syn-thesis, test generation and layout. Alsosimulation accelerators and emulatorsare available. With its services thewhole European market is served.

The customers are smaller companiesas well as semiconductor manufac-turers and big internationally actingcompanies. Design effort is adapted todie size and expected productionquantities in order to optimize overallcost of ownership for the customer.Commercially available CMOS techno-logies down to 0.35 µm are used forfabrication of the circuits designed.Many designs are dedicated to proto-type and evaluation projects.

Technical Contents of Projects

The main application areas for pure di-gital and high complex ASICs are tele-communications, multimedia and auto-motive. These applications are targetedfor high volume markets which arenormally served by the semiconductormanufacturers themselves. Togetherwith other departments of our institutecomprehensive solution packages forthe integration of telecommunicationsand multimedia based applications canbe offered.

During the last period major contribu-tions to a satellite audio broadcastingsystem have been delivered. Definitionsand functional VHDL descriptions ofthe receiver chipsets have been deve-loped together with semiconductormanufacturers. Further on mobile rapidprototyping systems for verificationand measurement have been set up.

Other project examples are a filtercircuit in 0.6 µm CMOS technologyoperating at 100 MHz clock cycle,verification of a third party IP forcompliance to safety critical applica-tions and further smaller designs formeasurement, motor control and videosignal processing.

Design Services

Based on the available equipment it ispossible to support companies in sev-eral steps during their design process.Logic synthesis, verification of verycomplex circuits and layout requiretools which are rarely available atsmaller companies or design houses.The services offered bridge this gap tosuccessful silicon implementation.

Design and verification services alsofulfil the requirements for safety criticalapplications. Also training and semi-nars for microelectronic design areoffered.Corepool® is a collection of re-useable,high quality macro cells.Examples are 8051, I2C, Viterbi andRAM-BIST. There are special conditionsfor low volume production and alsofree trial simulation models available.


Dipl.-Ing. Karlheinz RongeTelefon +49 (0) 91 31/7 76-7 77e-mail: [email protected]

IC-Entwicklung – Digitale SystemeIC-Design – Digital Systems

Bildschirmkopie einerIC-LayoutbearbeitungScreendump of alayout session


Bandbreite = 34.864 MHz

GPS GLONASS 11.7095 MHz

2*0511 MHz2*1.023 MHz

1 575.42 1 591.829 1 603.40625 Freq/MHz

GPS, EGNOS (CDMA) GLONASS (CDMA + FDMA)

GPS GLONASS 20.9075 MHz

20.46 MHZ = 2*10.23 MHz

2*5.11 MHz

Bandbreite = 48.67 MHz

Freq/MHz1 603.406251 589.5251 575.42

Einleitung

Satellitengestützte Navigationssystemewurden ursprünglich für rein militäri-sche Zwecke entwickelt. Dabei wertetein Empfänger jeweils die Signale meh-rerer Satelliten aus. Die Positionsbe-stimmung am Empfangsort beruht aufAuswertung der Laufzeitdifferenzender untereinander synchronisiertenSatellitensignale.Mit den heutigen Integrationsmöglich-keiten können entsprechende Empfän-ger äußerst kostengünstig realisiert wer-den, so daß eine rasante Verbreitung inKonsumeranwendungen bevorsteht.

Es existieren zwei weltweit verfügbareSysteme: Das US-amerikanische GlobalPositioning System (GPS) und das russi-sche Global Navigation Satellite System(GLONASS).

Modulares Konzept eines Satelliten-Navigations-Systems

Ziel ist es, ein offenes und modularesSystemkonzept zu realisieren, damitauf einfachem Wege Änderungen bzw.

Anpassungen vorgenommen werdenkönnen und das gesamte Anwen-dungsspektrum mittels einer Familieaus Bausteinen und Softwaremodulenabgedeckt werden kann. Damit sindkurze Reaktionszeiten auf Änderun-gen, auf Anforderungen für spezielleAnwendungen sowie besondere Kun-denbedürfnisse möglich (Bild 2).

Direktabtastung des HF-Signals

Im GPS/GLONASS-Empfänger wird dasHF-Signal direkt abgetastet und nichtmehr durch einen analogen Mischerauf eine Zwischenfrequenz gemischt.Die Zahl der analogen Bauteile undStörquellen ist folglich reduziert. Dergeplante Empfänger ist der erste seinerArt, der dieses Verfahren anwendet.

Durch geeignete Unterabtastung desHF-Signals wird ein Abbild des Nutz-signals ins Basisband gelegt.Das System ist so ausgelegt, daß miteiner einzigen Abtastfrequenz alle vierBänder der GPS- und GLONASS-Signale(Bild 1) ins Basisband gemischt werdenund sich nicht überlagern.

Verteilung der Schaltung auf vierModule

Das Frontend des Systems wird diskretaufgebaut. Die analogen und digitalenKomponenten des Analog-Digital-Um-setzers (ADU), der Signalkonditionie-rung und Korrelation, sowie die Aus-wertung der Korrelatordaten, die einePositionsbestimmung des Empfängersermöglichen, erfordern unterschiedlicheTechnologien für die Implementierung.

– ADU und erste Unterabtastung:Der ADU wird zusammen mit derersten Taktratenreduktion des Sig-nalstromes auf einem 0,8 µm SiGeBiCMOS-Prozeß realisiert.

– Signalkonditionierung:Die Signalkonditionierung, welchedie einzelnen Signalbänder filtert,wird in einer 0,35 µm CMOS-Tech-nologie realisiert.

– Korrelator:Für den Korrelator ist eine FPGA-Realisierung vorgesehen, da in die-sem Block noch verschiedene Imple-mentierungen zur Auswahl stehen.

– Digital Signal Processing (DSP):Für die Aufbereitung der Korrelator-Daten und die Code- und Träger-phasen-Regelung des Korrelatorswird ein DSP verwendet, der in derLage ist, mehrere Kanäle gleichzei-tig zu bedienen.

– Navigationsprozessor:Die eigentliche Positionsberechnungfindet auf einem Gleitkomma DSPoder in einem PC statt.

Kombination des Empfängers mitanderen Systemen

Es gibt viele Anwendungen der Posi-tionsbestimmung mit GPS/GLONASS,so wird die Positionsbestimmung z. B.immer häufiger mit Kommunikations-systemen kombiniert.

Entwicklung eines NavigationsempfängersDevelopment of a Navigation Receiver

Bild 1:GPS und GLONASS FrequenzenFigure 1:GPS and GLONASS frequencies


Für das Flottenmanagement von Spedi-tionen oder Notrufsysteme sind z. B.Kombinationen mit Global System forMobile Communications (GSM) ange-dacht oder wurden bereits realisiert.

AbteilungsübergreifendeZusammenarbeit

Das System für einen kombinierten Em-pfang des GPS- und GLONASS-Signalszur Positionsbestimmung wird in engerZusammenarbeit zwischen den Abtei-lungen IC-Design Analoge Systeme / IC-Design Digitale Systeme des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS-Aund der Abteilung Endgeräte der Fraun-hofer-Arbeitsgruppe für Drahtlose Tele-kommunikations- und Multimediatech-nik ADTM entwickelt.

Introduction

Satellite based navigation systems havebeen originally developed for militaryapplications. After a period of experi-mental and scientific usage for com-mercial applications the systems arealso used in consumer applications.

Today there are two systems:Global Positioning System (GPS), deve-loped by US military and Global Navi-gation Satellite System (GLONASS),developed by russian military.

Modular concept of a SatelliteNavigation System

The system is open for further im-provements or changes. The wholesystem consists of a set of ICs and soft-ware parts for different applications.Short term changes are possible toachieve different requirements ofcustomers. The modularity of thesystem enables the configuration fordifferent users (figure 2).

Direct Sampling

The combined GPS/GLONASS receiveruses the principle of direct sampling.The HF Signal is direct sampled withoutany intermediate frequency. Thisreduces the analog parts of the systemand the noise of analog components isreduced. This receiver is the first whichuses this principle.

Entwicklung eines NavigationsempfängersDevelopment of a Navigation Receiver

Bild 2:Modulares KonzeptFigure 2:Modular Concept

The sampling frequency of the systemis laid out to use only one frequencyfor all four signal bands of the GPS andGLONASS system (figure 1).

Design Partitioning

The front end is built up with discretedevices. The analog and digital compo-nents of the ADUs, the signal condi-tioning, the correlator and the calcu-lation of the actual position require dif-ferent technologies.– ADU and downsampling:

SiGe BiCMOS device– Signal conditioning:

0.35 µm CMOS technology– Correlator:

FPGA– Correlator loops:

fixed point DSP– Navigation processing:

floating point DSP or PC


Dipl.-Ing. Martin SpeitelTelefon +49 (0) 91 31/7 76-4 41e-mail: [email protected]

Dr.-Ing. Günter RohmerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-63 60e-mail: [email protected]

T&H: Track & Hold

front end 1L1 (GPS)

front end 2L1 (GLONASS)

front end 3L2 (GPS)

front end 4L2 (GLONASS)

T&H

T&H

T&H

T&H

ADC 1(4 bit)

ADC 2(4 bit)

ADC 3(4 bit)

ADC 4(4 bit)

signal-conditioning

24 ...32correlationprocessors

base-bandDSP

GPS L1C/A+P(Y)

GPS L2P(Y)

GLONASS L1C/A+P(Y)

GLONASS L2P(Y)


Automatisierung des Schaltkreis- undSystementwurfsDesign Automation of Circuits and Systems

Die Außenstelle Dresden EAS»Systemautomatisierung« ent-wickelt Systemkonzepteund -software für digitaleFernsehempfangsgeräte:DVB Satellitenempfänger»TechniSat DigiCom 1«

The Branch Lab Dresden EAS»System Automation« developessystem concepts and softwarefor digital TV receivers: DVBsatellite receiver »TechniSatDigiCom 1«


Arbeitsgebiete

In der Fraunhofer-Einrichtung fürAutomatisierung des Schaltkreis- undSystementwurfs EAS werden Metho-den und Werkzeuge zur Entwurfsauto-matisierung und Prototypen von Hard-ware-Software-Systemen entwickelt.Die Werkzeuge dienen in erster Liniedem Schließen von Lücken in Entwurfs-abläufen bzw. sie verbessern den Lei-stungsumfang vorhandener Werkzeu-ge. Vorlaufarbeiten erfolgen innerhalbdes Sonderforschungsbereichs 358»Automatisierter Systementwurf«.

Die Beiträge zur Synthese und Optimie-rung digitaler Schaltungen und Syste-me berücksichtigen Bedingungen Zeit-verhalten, Leistungsverbrauch, Rea-lisierungstechnologie und Wiederver-wendbarkeit. Die entwickelten Metho-den und Werkzeuge sind z. B. nutzbarfür Pipelining, Verlustleistungsmini-mierung und technologiespezifischePartitionierung von komplexen Steuer-werken. Gegenwärtige Arbeitsschwer-punkte sind wiederverwendungs-gerechte Synthese von Protokollauto-maten (vgl. nachfolgender Beitrag) undDesign Flow Management.

Die Entwicklungen auf dem Gebiet derMulti-Level- und Mixed-Mode-Model-lierung und -Simulation dienen vor al-lem dem Entwurf von nachrichtentech-nischen Systemen und Mikrosystemen.Aufbauend auf den Erfahrungen beider Entwicklung von Modellen füranalog-digitale Schaltungen wird eineMethodik zur Modellierung heterogenerSysteme erarbeitet. Durch die Kopp-lung von verschiedenen Simulatoren

konnten wesentliche Teile eines Mikro-systems bzw. komplexe Telekommuni-kationssysteme simuliert werden. DieWeiterentwicklung dieser Vorgehens-weise führte zur Kopplung von Simula-toren mit Hardware und somit zu einereffizienten Methode der HW / SW-Cosimulation und des Prototypings. Er-fahrungen wurden gesammelt bei derverteilten, internet-basierten Optimie-rung von Mikrosystemen, vgl. den Bei-trag »Internet-basierte Simulation undOptimierung von Mikrosystemen«.Gegenwärtige Arbeiten betreffen dieModellierung von typischen HF-Schal-tungen, von Schaltkreisen und Tester-technik für den virtuellen Test und dieEntwicklung einer Simulationsumge-bung für Bus-Anwendungen.

Auf dem Gebiet Test und Verifikationwerden Methoden und Werkzeuge zurformalen Verifikation (equivalencechecker, model checker) digitaler Schal-tungen und zur Fehlermodellierung und-simulation analoger Schaltungen ent-wickelt. Die gegenwärtigen Arbeitenkonzentrieren sich auf die formale Veri-fikation von RT-Beschreibungen und dieanaloge Fehlersimulation mit den Simu-latoren Saber bzw. Titan als Kern.

Die Schwerpunkte der Soft- und Hard-wareentwicklung für digitale Baugrup-pen und Systeme liegen im Bereich desDigitalen Rundfunks (DAB) und der Te-lekommunikation. Sie betreffen dasManagement in DAB-Programmzufüh-rungsnetzwerken (Ensemblemultiplex-er, Service Transport Interface, dezen-trale Steuerung), den DAB-Transport-framedecoder, ATM- und SDH-Bau-gruppen sowie einen elektronischenProgrammführer für DVB-Empfänger.

Working Fields

Methods and tools for design automa-tion and prototypes of hardware-soft-ware systems are developed by the de-partment. The tools close gaps in exis-ting design flows. Basic research is car-ried out in the joint research project»Automated System Design«.The developed methods and tools forsynthesis and optimization of digitalsystems take into consideration thedesign constraints timing, power con-sumption, reuse, and realization tech-nology.Methods and tools for multi-level andmixed-mode modeling and simulationare developed mainly for use in design-ing of telecommunication systems, mi-crosystems and heterogeneous systemsrespectively. Based on experience inmodeling (circuit and behavior models)for mixed-signal circuits it is workedout a modeling method for heteroge-neous systems. As important methodfor validation of complete systems areused the coupling of different simula-tors and the coupling of a simulatorwith hardware (HW / SW-co-simula-tion, rapid prototyping).In the area of test and verificationmethods and tools are developed forthe formal verification (equivalencechecker, model checker) for digital cir-cuits and the fault simulation for ana-log circuits.Software and hardware for digital de-vices and systems in the fields ofDigital Audio Broadcasting (DAB) andtelecommunications are developed.Contributions to the DAB system, to aDVB receiver, and modules for ATMand SDH are the essential works.

Automatisierung des Schaltkreis-und SystementwurfsDesign Automation ofCircuits and Systems


Prof. Dr.-Ing. Günter ElstTelefon +49 (0) 3 51/46 40-7 01e-mail: [email protected]


Einleitung

In den letzten Jahren haben sich Mikro-systeme in vielen Anwendungsgebietenetabliert. Markante Beispiele sindMikropumpen in pharmazeutischenDosiereinrichtungen, mikrofluidischeTeststreifen in der Biomedizin, Mikro-relais für ABS-Steuerungen oder soge-nannte Drehratensensoren, wie sie zurVerbesserung der Fahrstabilität inKraftfahrzeugen eingesetzt werden.

Der Entwurf solcher Systeme gestaltetsich aufgrund ihrer physikalischenHeterogenität sehr kompliziert. Versu-che mit Testmustern sind in der Regelzeit- und kostenintensiv, so daß dasArbeiten mit einem Modell (analytischeFunktion, Verhaltensbeschreibung,Netzliste o.ä.) oft die einzig sinnvolleAlternative darstellt. Neben dem Mo-dellierungsprozeß an sich spielen dabeidie folgenden beiden Entwurfsphaseneine zentrale Rolle: die Simulation zumPrüfen der prinzipiellen Funktionsweisedes Mikrosystems und die Optimierungfür die systematische Suche nach einerim Rahmen einer Zielvorgabe möglichstoptimalen Realisierung.

Mit Moscito wird ein Werkzeug vorge-stellt, welches die beiden Entwurfs-phasen Simulation und Optimierung zueinem Iterationszyklus verbindet. Alsoffenes System gestattet Moscito dabeidie Integration einer großen Vielfaltvorhandener Simulatoren und Opti-mierungsalgorithmen unter einereinheitlichen, graphischen Oberfläche.Die verteilte, Internet-basierte Arbeits-weise von Moscito garantiert darüber-

hinaus ein hohes Maß an Flexibilitätbeim plattformübergreifenden undnetzwerkweiten Einsatz, was perspekti-visch insbesondere bei der Zusammen-arbeit mit Partnern in der klein- undmittelständigen Industrie neue Mög-lichkeiten eröffnet.

Konzeption für ein Simulations-Optimierungs-System

Dem Entwickler von Mikrosystemenstehen heute zum Teil recht leistungs-fähige kommerzielle Werkzeugebeispielsweise in Form von Schaltungs-oder FEM-Simulatoren zur Verfügung.Ebenso existieren zahlreiche frei verfüg-bare Bibliotheken mit Optimierungs-algorithmen für unterschiedlicheProblemklassen. Ein Ziel bei derKonzeption von Moscito bestand darin,ein offenes, flexibles Rahmensystem zuschaffen, in dem diese bereits existie-renden Einzelkomponenten als Ganzesintegriert werden können. Die ange-strebte Gesamtfunktion – ein Simula-tions-Optimierungs-Zyklus – wurdehierfür in die vier funktionellen Module

Modellgenerierung, Simulation, Fehler-berechnung und Optimierung geglie-dert (vgl. Bild 1). Hinter den Modulenverbergen sich eigenständige Bearbei-tungsphasen (realisiert über ein jeweilskonkret eingebettetes Werkzeug), dienacheinander zyklisch – im Sinne einerIteration – abgearbeitet werden.

Bei der Modellgenerierung wird einModell eines Mikrosystems, was freie,noch zu optimierende Parameter ent-hält, mit initialen oder aktuellen Para-meterstartwerten belegt. Das so ent-stehende simulationsfähige Modellwird an die Simulation übergeben, diedas Verhalten des modellierten Mikro-systems für die aktuellen Parameter-belegungen analysiert und die Ergeb-nisse in Form einer Ist-Funktion an dieFehlerberechnung weiterreicht. Hier er-folgt ein Vergleich mit Sollvorgaben,die der Anwender spezifiziert hat. Nachentsprechender Bewertung (Güte- oderFehlerfunktion) wird im Modul Opti-mierung ein Optimierungsschritt aus-geführt, in dessen Ergebnis ein neuerSatz mit Parameterwerten für dennächsten Iterationsschritt ermitteltwird. Der Zyklus ist damit geschlossen.

Internet-basierte Simulation undOptimierung von MikrosystemenInternet-based Simulation andOptimization of Microsystems

Bild 1:Modulare Gesamtstrukturdes Simulations-Optimierungs-Systems MoscitoFigure 1:A modular Concept for acoupled Simulation-Optimization system

Modellgenerierung

Optimierung

p1=0.12

p3=1.57

p2=0.918

File Edit View HelpRun

AlgorithmenQuasi-NewtonKonjugierte GradientenPowellNelder-Mead-SimplexSimulated Annealing

Beschreibungs-mittel

MAST (Saber)HDL-A (Eldo)SPICEC/C++FORTRANJava

Frontend

Fehlerberechnung

Simulation

Schaltungs-simulation

SaberEldo

SPICEKOSIM

FEM-SimulationAnsys

AlgorithmenQuadratsummeBetragssumme

Minimum


Für die Bedienung des Gesamtsystemsdurch den Anwender wurde ein fünf-tes Modul konzipiert: das graphischeFrontend-Programm. Hierüber könnenbeispielsweise das Modell, die Neben-bedingungen für die zu optimierendenParameter und die Zielvorgaben für dieOptimierung spezifiziert werden.Gleichzeitig kann der Anwender Simu-lationswerkzeug, Bewertungsverfahrenund Optimierungsalgorithmus auswäh-len und konfigurieren.

Moscito – eine erstePrototypimplementierung

In der aktuellen Version von Moscitosind folgende Komponenten integriert:

Simulation: Saber (Analogy Inc., Schal-tungssimulator), Eldo (Anacad, Schal-tungssimulator), Matlab (The Math-Works Inc.), Mathematica (WolframResearch Inc.), ANSYS (CADFEM Inc.,FEM-Simulator)

Fehlerberechnung: Quadratsummen-funktion, Betragssummenfunktion,Minimum-Funktion

Optimierung: deterministische Verfah-ren mit Ableitung (Quasi-Newton, Kon-jugierte Gradienten), deterministischeVerfahren ohne Ableitung (Powell,Nelder-Mead-Simplex), stochastischeVerfahren (Simulated Anealing)

Die Implementierung des Rahmensys-tems und des Frontend-Programmeserfolgte plattformunabhängig mit Java.Der Datenaustausch wird über einXML-basiertes, einheitliches Datenfor-mat per TCP/IP-Sockets abgewickelt.

Beispiel: Mikropumpe

Die realisierte Implementierung wurdeanhand von ausgewählten Optimie-rungsproblemen aus der Mikrosystem-technik validiert und mit Hilfe vonBenchmarks (z. B. optisches Kollima-tionssystem) hinsichtlich der Leistungs-fähigkeit und Effizienz geprüft.

Am Beispiel einer ventillosen Mikro-pumpe, wie sie unter anderem für dieexakte Dosierung von Flüssigkeitsmen-gen im Bereich von wenigen Nanoliternin der Pharmazie eingesetzt werden,wurde versucht, mit Hilfe von Moscitodie konstruktiven Parameter so zu opti-mieren, daß die Förderleistung derPumpe möglichst maximal wird.

Die Bestimmung des Fördervolumenserfolgte über ein Verhaltensmodell fürdie Pumpe, welches mit dem Schal-tungssimulator Saber simuliert wurde.Unter Verwendung des Nelder-Mead-Simplex-Verfahrens konnte Moscitonach 40 Simulations-Optimierungs-Zyklen die Pumpenparameter so opti-mieren, daß die Förderleistung um30 Prozent gesteigert werden konnte.

Bild 2:Im Internet verteilteMoscito-ModuleFigure 2:Via Internet distributedMoscito modules

Internet-basierte Simulation und Optimierungvon MikrosystemenInternet-based Simulation and Optimization ofMicrosystems

Abstract

In design of microsystems simulationand optimization play an importantrole. The tool Moscito combines thesetwo design steps to an iteration cycle.Moscito itself is a modular frameworkwith powerful Internet-based commu-nication infrastructure for dataexchange (e. g. model description,parameter values, simulation results).Existing tools such as simulators andlibraries with optimization algorithmscan be encapsulated in Moscitomodules (see figure 1). In the currentprototype implementation of Moscitofive simulation tools (Saber, Eldo,Matlab, Mathematica, ANSYS) and fiveoptimization algorithms (Quasi-New-ton, Conjugated Gradients, Nelder-Mead-Simplex, Powell, SimulatedAnnealing) are integrated. Moscito wasvalidated with various optimizationproblems and benchmarks. Oneexample – the maximization of outputof a micropump is shown in figure 3.

Bild 3:Ventillose MikropumpeFigure 3:Valveless micropump


Dipl.-Ing. André SchneiderTelefon +49 (0) 3 51/46 40-7 12e-mail: [email protected]

240 µm Einlaß

b=120 µm

Auslaß

Piezo

SI-Substrat

Auslaß

2,4 mm

l

h=60 µm tief

Internet


Einleitung

Beim Entwurf hochintegrierter Tele-kommunikationsschaltkreise ist, wieBild 1 verdeutlicht, der Controller-Ent-wurf ein Engpass.

Kürzere Entwurfszyklen können er-reicht werden, wenn Methoden– der domain-spezifischen

High-Level-Synthese,– des FPGA-basierten Rapid Proto-

typing und– der Wiederverwendung (Reuse)in Kombination ausgenutzt undaufeinander abgestimmt werden.

Wir haben deshalb den Protocol Com-piler von Synopsys in unseren Ent-wurfsablauf integriert und denEntwurfsschritt der High-Level-Model-lierung durch wiederverwendbareProtokollkomponenten unterstützt.Am Beispiel des Entwurfs eines DAB(Digital Audio Broadcasting)-Testdaten-Generators (TDG) wird im folgendendie Anwendung dieser Methodik um-rissen.

Entwurfsaufgabe

Das digitale Breitband-RundfunksystemDAB überträgt mehrere Audio- undDaten-Services in einem dynamischrekonfigurierbaren Programm-Ensem-ble (Ensemble Transport Interface, ETI).Daraus ergeben sich besondere Anfor-derungen an die Multiplexbildung so-wie an die Fehlersignalisierung und -behandlung. Als Ergänzung vorhande-ner Testumgebungen für das DAB-Zu-führungsnetzwerk werden Testdaten-Generatoren benötigt, die entsprech-end Bild 2 flexibel eingesetzt werdenkönnen.

Ziel ist es, standardgerechte DAB-Datenströme für Langzeittests und dieInbetriebnahme bereitzustellen bzw.die Reaktion von DAB-Komponentenim Falle fehlerhafter Datenströmedurch definierte Fehlerinjektion zu ana-lysieren.

Protokoll-Modellierung

Um den hierarchisch strukturierten ETI-Datenstrom bereits auf Protokoll-Ebenekompakt zu modellieren, werden diegraphischen Beschreibungsmittel desProtocol Compilers eingesetzt. Er er-gänzt den bisherigen Entwurfsablaufum ein protokollorientiertes Eingabe-format, eine formale Protokoll-Analyse,eine Protokoll-Simulation und -Opti-mierung und die automatische Gene-rierung von VHDL-Code. Wie Bild 3azeigt, umfaßt der zu emulierendeETI-Datenstrom drei Frame-Komponen-ten: SYNCH (synchronization block),LIDATA (logical interface data) undFRPD (frame padding field).

Bild 3b zeigt, wie die graphische Einga-be für die Beschreibung der Modell-Komponente DATA genutzt werdenkann, welche der Einbettung vonAudio-Daten und Data-Services in dieETI-Frame-Struktur dient: In einerFrame-Sequenz »{}« sind zwei Repeat-Frame-Operatoren »[]« angeordnet,die ihrerseits Modelle für die simulta-nen Prozesse der Daten-Serialisierungund der ROM-Ansteuerung beinhalten.

Effizienter Controller-Entwurf fürTelekommunikationsschaltungenEfficient Controller Design forTelecommunication Applications

Bild 2:Testdaten-Generator imNetzwerk der DAB-ProgrammzuführungFigure 2:Test Data Generator in a DABcollection network (simplified)

Bild 1:Controllerentwurf:Chip-Flächenbedarfversus EntwurfsaufwandFigure 1:Controller Design: Finalchip area versus designand debug effort

ETI data stream(G.704)

TransportFrameDecoder

TestdataGenerator

TestdataGenerator

##

#

~

MPX COFDM(Mod.)

Transfer line

Chipfläche Design- und Debug-Aufwand

15 % Control Part

85 % Data Path

75 % Control Part

25 % Data Path


Effizienter Controller-Entwurf fürTelekommunikationsschaltungenEfficient Controller Design forTelecommunication Applications

Bild 4:Synthese-ErgebnisseFigure 4:Synthesis results

Wiederverwendung

Für den Entwurf unter Einbeziehungvon Wiederverwendungsprinzipienwurden typische Controller-Kompo-nenten modelliert. Dafür haben wirprotokollverarbeitende Telekommu-nikationschaltungen analysiert sowieKomponenten extrahiert und verallge-meinert. Nach speziellen Strategienkönnen diese Komponenten unter Ein-beziehung von Protokoll-Templates alsMacros für die Wiederverwendung an-gepaßt werden. Diese Macros erlaubeneine Verhaltensbeschreibung auf Proto-koll-Ebene, indem sie strukturelle Ele-mente zu einem funktionalen Ablaufzusammenfassen. Die bisherigen Erfah-rungen zeigen, daß mit nur wenigenTemplates eine Vielzahl der benötigtenControllerstrukturen erfaßt werdenkann.

Ergebnisse

Erste Anwendungserfahrungen derskizzierten Entwurfsmethode zeigen,daß der protokollorientierte Modellie-rungsstil die Produktivität und Qualitätdes Controller-Entwurfs zur Verarbei-tung strukturierter Datenströme ver-bessert. Er erlaubt eine schnelle Ko-

Bild 3:Protokoll-Modellierung: a) Hier-archie der ETI-Frame-Strukturb)␣ Protokoll-Modell der Kompo-nente DATAFigure 3:Protocol Modelling: a)␣ Hierarchyof the ETI Frame Structureb)␣ Protocol description of theDATA component

stenabschätzung von Entwurfsalter-nativen und eine leichte Änderbarkeitauf Spezifikationsebene.

Durch Aufbau einer Bibliothek wieder-verwendbarer Templates und Kompo-nenten lassen sich diese Ergebnissenoch wesentlich verbessern: Bild 4 ver-deutlicht die mit einer Komponenten-basierten (2) Modellierung ereichte Ver-besserung im Vergleich zur mono-lithischen (1) FPGA-Realisierung desDAB-Testdaten-Generators.

In zukünftigen Arbeiten werden wirdiese Entwurfsmethode für weitereProtokoll-Anwendungen zugänglichmachen.

Abstract

To enhance efficiency in FPGA basedrapid prototyping of digital telecom-munication applications, we incor-porated modeling and synthesis facil-ities of the Protocol Compiler into aproved design flow. Our investigationsare focused on domain specific mo-deling styles for synthesis aiming atdesign improvement, changeability andreuse. As an example we discuss thedesign and the implementation of aDAB (Digital Audio Broadcasting) TestData Generator which produces hier-archical structured data streams accor-ding to the DAB protocol. Proved byour experiments, we could improvedesign quality and efficiency.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Klaus FeskeTelefon +49 (0) 3 51/46 40-7 24e-mail: [email protected]

Dipl.-Ing. Günther DöringTelefon +49 (0) 3 51/46 40-7 53e-mail: [email protected]

(1) (2)

450

400

350

#CLBs

12

10

8

max. Frequenz [MHz]

(1) (2)0 0

= =

1

SYNCH FRPD COUNT LIDATA

FC STC EOF_TIST EOH MST

FIC DATA

MEM_CTRLSERIALIZE_ROM_DATA

a) Hierarchische ETI-Frame-Struktur

DATA

F_Serialize_ROM_Data

F_Serialize_ROM_Data1

F_Mem_ctrl

F_Mem_ctrl1

1

b) Protokoll-Modell der Komponente DATA

TOP

7

7

768

192

count=7:0

count=7:0

#CLBs = Anzahl derkonfigurierbarenLogikblöcke#CLBs = number ofconfigurable logic blocks


Überblick

Die kundenspezifischen Realisierungenvon drahtlosen Übertragungssystemenin der Abteilung Hochfrequenztechnikdecken einen weiten Bereich von Tech-nologien auf verschiedenen Ebenen ab.Das Spektrum reicht von Systemen, diebis in die Fertigung betreut werden,über die Entwicklung von Subsystemenund Komponenten bis zur Realisierungvon kundenspezifischen monolithischintegrierten Hochfrequenzschaltungen.Die Entwurfsumgebung (Advanced De-sign System von Hewlett Packard), diedieses breite Spektrum auf fast allenEbenen unterstützt, wurde dieses Jahrneu eingeführt und hat sich bereits imProjekteinsatz bewährt.Die Abteilung Hochfrequenztechnik lie-fert mit ihren Kernkompetenzen Beiträ-ge zu den Geschäftsfeldern– digitale Rundfunksysteme– drahtlose Netzwerke.

Die drei fachlichen Schwerpunkte inder Abteilung– Hochfrequenz-Systementwurf,

Sender- / Empfängerentwicklung– monolithisch integrierte

Hochfrequenzschaltungen– lineare Leistungsverstärkerwurden mit dem Fachgebiet Simula-tion, Entwicklung und Messung vonAntennen ergänzt. Dies ermöglicht diedurchgängige Realisierung von Über-tragungsstrecken.Eine Orientierung der Aktivitäten derHochfrequenztechnik hin zu höherenÜbertragungsfrequenzen in denMikrowellenbereich bis 30 GHz istdeutlich festzustellen.

Projekte, Aktivitäten

Das Jahr 1999 war für die Hochfre-quenztechnik unter anderem geprägtvom erfolgreichen Abschluß öffentlichgeförderter Projekte. Die Ergebnisse inForm von neu entwickelten Technologi-en lassen sich in den drei folgendenPunkten zusammenfassen:– Neue Verfahren zur Linearisierung

von Hochfrequenz-Leistungsverstär-kern; praktische Tests für den Ein-satz im Mobilfunksystem der drittenGeneration waren erfolgreich.

– Architektur, Evaluierungen und Sys-temsimulation für MultistandardEndgeräte; der Fokus richtet sichauf Anwendungen für Mobilfunk-systeme in Kombination mit Ortung(GPS).

– Für die drahtlose Datenübertragungim Nahbereich wurden neuartigeSende- und Empfangskonzepte ent-wickelt und implementiert.

Diese Ergebnisse bilden die Grundlagefür zukünftige kundenspezifische Lö-sungen.

In einer Studie zum Thema Komponen-ten für interaktive Satellitensystemewurde der Einsatz neuer Technologienerforscht, wodurch der Eintritt in denbreiten Konsummarkt in diesem Be-reich ermöglicht wird. Die beidenArbeitsschwerpunkte des Institutswaren:– digitale Frequenzaufwärtsmischung

mit schnellen Digital- / Analog-umsetzern

– 30 GHz Leistungsverstärker für denSendezweig zum Satelliten.

In Zusammenhang mit der Entwicklungneuer Trägersysteme (Stratosphären-Plattformen) werden die Einsatzmög-lichkeiten für die Telekommunikationuntersucht. Um die gesteckten Ziele zuerreichen, sind Innovation und For-schergeist gefragt.

Overview

The RF and Microwave departmentcovers a wide and diversified range oftechnologies concerning a customeroriented realization of wireless trans-mission systems.Our competences include the design ofsystems up to production level, the de-velopment of subsystems and compo-nents as well as the realization ofcustom-specific integrated RF-circuits.A new design environment (AdvancedDesign System by Hewlett Packard)covering most of the steps in the deve-lopment process has been imple-mented this year and used successfullyin different projects.Emphasising its core competence, theRF department is contributing to pro-jects in the business fields of– digital broadcasting systems and– wireless networks.

The department of Radio Frequencyand Microwave is mainly focusing onthree technical topics:– RF system design and transmitter/

receiver development– monolithic integrated RF and micro-

wave circuits– linear RF power amplifier

These areas have been complementedby simulation, engineering and mea-surement of antennas. Hence, we offerthe implementation of the completetransmission chain to our customers.

The activities of the RF-departmenttend to be more and more in the fieldof microwave transmission frequenciesof up to 30 GHz.


Dipl.-Ing. Thomas von der GrünTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 11e-mail: [email protected]

Antennenmessung inder anechoischenKammerAntenna measure-ment in the anechoicchamber



Kurzfassung

Die erfolgreiche Marktentwicklung aufdem Gebiet der Mobilkommunikationund die Anforderungen der Anwenderhinsichtlich Mobilität führen dazu, dietechnische Ausstattung der Endgeräteschnell und umfassend zu erweitern.Die internationalen Standards sind un-tereinander nicht kompatibel, und ein»Roaming« ist nur begrenzt möglich.Multistandard-Endgeräte liefern die Lö-sung für derartige Anforderungen.

Für die Entwicklung von multistandard-fähigen Einheiten wurden Systemarchi-tekturen untersucht und Methoden zuihrer Bewertung erarbeitet.Der beste Kompromiß hinsichtlich Flexi-bilität, Integrationsgrad, Anzahl von ex-ternen Komponenten und Strom-aufnahme ist als Ergebnis dieser Eva-luierung die im Bild 3 dargestellte Ar-chitektur.

Unter einem neuen leistungsfähigenSystemsimulator wurde eine umfang-reiche Simulationsumgebung entwik-kelt. Diese garantiert, daß die Architek-tur die unterschiedlichen Anforde-rungen der wichtigsten internationalenKommunikationsstandards erfüllt. DieSpezifikationen der einzelnen Blöckedes Radio Frontends wurden für diejeweiligen Multistandard Applikatio-nen optimiert.

Die von uns entwickelten Simulations-module können für weitere kunden-spezifische Entwicklungen zu einerschnellen Systemoptimierung und zurBlockspezifikation effektiv eingesetztwerden.

Motivation

The successful growth of the portablecommunication market and the mobi-lity requirements of the users have ledto an increasing demand for moreterminal features. As the differenttelecommunication standards areincompatible worldwide and roamingcapability is still limited, multimode/multistandard units respond to this de-

mand. In order to be compatible withthe third generation of terminals,UMTS is one of the key standards inthe analysis. Satellite systems are alsoincluded as possible extension of themultistandard radio front end.

Objectives

The technical development is aiming ata suitable transceiver architecture anda library of RF building blocks whichare software-reconfigurable forspecified multistandard applications.The multistandard terminal has to beable to process:– CDMA / TDMA access modes– various modulation schemes– half- / full-Duplex standards– narrow- / wide-band systems– different RF frequency bands from

820 MHz to 2.2 GHzThe multistandard front end wasdeveloped in three steps:– evaluation of different suitable

architectures in receive / transmitmode,

– selection of architecture,– system simulation according to the

RF specifications of each standard ina multimode configuration,

– integration into a new SiGeBiCMOS technology to validate thearchitectural concept.

Multistandard Frontend für mobiledrahtlose ApplikationenMultistandard Front end for MobileWireless Applications

Bild 1:Liste der Kommunikations-standards für potentielleApplikationenFigure 1:List of the communicationstandards for potentialapplications

Bild 2:Konzept einesMultistandard EndgerätesFigure 2:Concept of amultistandard terminal

TD-UMTSWB-UMTS

multistandard

front end

satellite standardsas ICO, GEOor GLOBALSTAR

GSM 900DCS 1800PCS 1900

DECT AMPS / D-AMPS (IS 136)IS 95 (CDMA)

A/D

D/A

Digital

HWDSP

Application 1

Application 2

Application n

PA

PA

PA

Rx Chain

Synthesizer

Tx Chain

Power Management


Multistandard Front endArchitecture

We developed a method to evaluatedifferent topologies. As a result, thearchitecture with single analog down-conversion and IF digitalization / syn-thesis (see figure 3) represents the bestsolution with regard to:– System flexibility: the modulation /

demodulation is moved to the digi-tal section; all applications are com-bined in a common wideband IFpath,

– Optimized power consumption:through a power managementmodule,

– High degree of integration:reduction of the number of re-quired external components,

– Feasibility and power consumptionof IF sampler resp. Direct DigitalSynthesis.

RF System Simulations

An elaborate and convenient simu-lation environment under »Omnisys«(from HP EEsof) was developed tocheck compliance with each involvedstandard.Testbenches were implemented to de-fine and optimize the specifications ofeach building block.A library of standard dedicated sourceswas created to generate the modu-lated input signals including noise.Further models as an image rejectmixer have been designed in order tosimulate the contribution of the imagesignal as well as the synthesizer signalto the overall system performance.

To give an example of the simulationresult, the following picture (figure 4)shows the contribution of noise to theoutput spectrum of the transceiver.

Multistandard Frontend fürmobile drahtlose ApplikationenMultistandard Front end forMobile Wireless Applications


Dipl.-Ing. Sylvia CouronnéTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 13e-mail: [email protected]

Dr.-Ing. Günter RohmerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-63 60e-mail: [email protected]

Bild 4:Ausgangsspektrum mit unter-schiedlichen RauschquellenFigure 4:Output spectrum withdifferent noise sources

Bild 3:Architektur desMultistandard FrontendsFigure 3:Architecture of themultistandard front end

Results

The system requirements of mobilecommunication standards werecollected and elaborately translatedwithin a high efficient simulationenvironment.The developed testbenches can beadapted or extended to othercustomized applications forarchitecture optimization blockspecifications.

Output mask

with thermaland phase noise

25.0

with thermal noise

15.0

5.0

ideal case

-5.0

-15.0

-25.0

-35.0

-45.0

-55.0

-65.0

Tx output

1878.0 Freq 1.0 MHz/DIV 1882.0

fromRx RF filter

LNA

imagerejectmixer

widebandIF-AGC

digitaldemodulator /channel filter

dataout

LO

To Tx PA

Tx_amp IF-AGC

DDSdigitalmodulator

data in

~~~IFsampler

dataprocessing


Einleitung

Die Abteilung Multimedia hat inner-halb des Verbundes der drei Audio /Multimedia-Abteilungen die Aufgabe,neue Forschungsthemen anzugehenund applikationsnah zu entwickeln.Hiermit sollen neue Themen innerhalbdes Bereichs Audiocodierung sowieeventuelle neue Geschäftsfelder er-schlossen werden. Damit verbundensind Standardisierungsaktivitäten inden Bereichen Audiocodierung und der(gesicherten) Verbreitung von Musiküber das Internet.In Ergänzung dazu stellt die AbteilungDienstleistungen für alle drei Abteilun-gen im Audio / Multimedia-Verbund(Audio, Multimedia und Studio) zurVerfügung, zum Beispiel die zentraleBearbeitung von Erstanfragen. Durchdie weltweit sehr große Verbreitungder am Fraunhofer IIS-A entwickeltenVerfahren sind hier eine große Mengevon Anfragen zu bearbeiten.

Gruppe Multimedia-Systemkomponenten(Multimedia System Components)

Die Aufgaben dieser Gruppe unter Lei-tung von Dr.-Ing. Jürgen Herre umfas-sten drei verschiedene Aktivitäten:– Im Bereich der Audiocodierung wur-

den die Arbeiten zu einemVerfahren mit niedriger System-verzögerung (MPEG-4 LD-AAC,Low Delay Advanced Audio Coding)abgeschlossen und erfolgreich inden MPEG-4 Standard eingebracht.Das neue Verfahren erhielt in MPEGunter anderem Unterstützungdurch große Firmen aus demBereich Mobilfunk und hat dahergroße Chancen, die Erfolge derAudiocodierverfahren aus Erlangen

fortzuschreiben. Die Weiterentwick-lung und Implementierung des Ver-fahrens erfolgt bereits innerhalb an-derer Gruppen im Audio / Multi-media-Verbund.

– Wesentliche Erfolge sind auch imBereich der Schutzsysteme fürMultimediadaten zu vermelden:Während weiterhin das MMP-System (Multimedia-ProtectionProtocol) von einigen, insbesondereeuropäischen Firmen eingesetztwird, sind die Arbeiten am Nach-folgesystem weit vorangeschritten.Hier sind insbesondere die strategi-schen Partnerschaften mit der ame-rikanischen Firma Liquid Audio, so-wie im Bereich des sogenannten»rights management« mit derebenfalls amerikanischen FirmaInterTrust wichtig und auch in derÖffentlichkeit stark beachtet wor-den. Ein Fachbeitrag von NielsRump gibt weiteren Einblick in die-se Aktivitäten.

– Die Arbeiten zu unhörbaren Schutz-markierungen in Audiosignalen(»Watermarking«) sind im Berichts-zeitraum erheblich vorangeschrittenund im wesentlichen jetzt anwen-dungsreif. Mit mehreren potentiel-len Lizenznehmern für diese Tech-nik wird bereits verhandelt.

Über diese z.T. sehr öffentlichkeitswirk-samen Aktivitäten hinaus wurde auchdie Arbeit am strategischen neuen Feldder Audio-Metadaten (MPEG-7, Musik-erkennung) weiter vorangetrieben.

Die Arbeit an neuen Gebieten inner-halb der Signalverarbeitung von Audio-signalen wird stark gefördert durch dieinternationale Bekanntheit der Audio-aktivitäten am Fraunhofer IIS-A.Es kann festgestellt werden, daßIndustriepartner in aller Welt sehrgroßes Vertrauen in unsere Fähigkeitensetzen, selbst in Gebieten, die geradeerst begonnen werden.

Introduction

The Multimedia department has twomain tasks within the co-operation ofthe Audio / Multimedia departments:Further develop audio coding techno-logies towards new applications andestablish new business fields.Along with these tasks, a number ofactivities in standardization and re-search have been conducted duringthe last year. They include:– Starting from the current audio

coding activities, new work is donewithin MPEG-4 for high qualityaudio coding for conversational(low delay) services.

– MPEG-7 metadata and contentdescription. This (including auto-mated analysis of audio data) willbe a major new research area.

– Copyright protection. Following upon the MMP (MultiMedia Protectionprotocol), this is of major impor-tance for the future of music distri-bution. This work includes audiowatermarking techniques to hidecopyright information within anaudio signal. A main focus withinthis activity was on the Secure Digi-tal Music Initiative (SDMI).

In addition, the group supports otherdepartments in the Audio / MultimediaGroup (Audio and Studio). This in-cludes the work of answering alle-mail reaching us via [email protected],[email protected] and a couple ofother e-mail addresses.

MultimediaMultimedia


Dr.-Ing. Karlheinz BrandenburgTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 03e-mail: [email protected]


SDMI, MP3 und derUrheberrechtsschutz

MP3, das am Fraunhofer-Institut für In-tegrierte Schaltungen IIS-A entwickelteAudio-Kompressionsverfahren, ermög-licht neue Verteilwege für Musik. Dieseneuen Wege können allerdings auchvon sogenannten Musikpiraten genutztwerden. Um jedoch den legalen Musik-vertrieb über das Internet zu ermögli-chen, hat sich die »Secure DigitalMusic Initiative« SDMI zusammenge-schlossen, an der das Fraunhofer IIS-Aan führender Stelle beteiligt ist:Fraunhofer-Forscher Niels Rump hat dieLeitung der »Functional Requirements«Arbeitsgruppe von SDMI übernommen.

Das Fraunhofer IIS-A arbeitet jedochnicht nur in internationalen Standardi-sierungsgremien mit, sondern ist auchseit einigen Jahren erfolgreich mit derEntwicklung und Vermarktung vonUrheberrechtsschutzmechanismenbefaßt.

SDMI, MP3 and the Protection ofIntellectual Property Rights

MP3, the audio compression standarddeveloped at Fraunhofer Institute forIntegrated Circuits IIS-A enables newdistribution methods for music, such as»Audio-on-Demand« and »InternetR@dio«. Besides offering new businessopportunities, this development raisesserious questions concerning the hand-ling of content related intellectual pro-perty rights.

Because of these concerns, the interna-tional recording industries started the»Secure Digital Music Initiative«(SDMI), where more than 100 compa-nies collaborate on techniques forenabling on-line and off-line musicdistribution systems with respect tointellectual property rights. Fraunhofer IIS-A again took a leadingrole in this development: Niels Rump, ascientist at Fraunhofer IIS-A MultimediaDepartment, was appointed chairmanof the Functional RequirementsWorking Group of SDMI.

Requirements

In the light of the existing de-factostandard for on-line music distribution(i.e. MP3 without any protection ofIntellectual Property Rights) SDMI isfacing the challenge of defining astandard that needs to fulfil partlycontradictory requirements:

– Ease of Use – The standard needsto enable services on devices thatare very easy to use. Only this canlead to customer acceptance;

– Protection of IPR – The standard hasto protect the content from illicitaccess;

– Interoperability – Different servicesand devices need to be compatibleto one another: a fragmented mar-ket is expected to prolong the cur-rent »plain MP3« way of distribut-ing music;

– Implementability – Low-complexityenables low-cost devices, homestereo equipment and allows forefficient PC implementations.

Failure in meeting one or more ofthese criteria will further strengthenthe current de-facto method todistribute music over the Internet: MP3without any IPR protection. Billions ofEuros are at stake.

In order to fulfil these requirements,Fraunhofer Institute IIS-A, has deve-loped different technologies during thelast years. They can be classified intotwo main categories:

– Access control technologies formanaging the access to thecontent;

– Technologies for proofing owner-ship or logging of transactioninformation.

Access Control

The main part of such a scheme dealswith the problem of how to efficientlygrant access to the content to licensedclients while denying the same accessto other (unlicensed) users. The systemhas to implement a level of security,that makes it complex to (potential)pirates to overcome the system but hasto be invisible to users observing the rules.

Such a system comprises– Source Coding – With MPEG-2 AAC

Fraunhofer IIS-A has the mostefficient codec in its portfolio;

SDMI, MP3 und der UrheberrechtsschutzSDMI, MP3 and the Protection ofIntellectual Property Rights


– Audio Scrambling – In order tomake the content inaccessible toillicit users, Fraunhofer IIS-A hasdeveloped a low-footprint systemusing its experience in sourcecoding;

– Key Management – To scramble theaudio content is useless unless thekey that serves as gate keeper tothe content is properly managed;

– Associating meta-data, such ascontent identifications and rulesgoverning the access to the audiomaterial.

Forensic Proofs

When the aforementioned accesscontrol mechanisms are overcome bypirates – and this is likely to happensince SDMI does not try to establish100 percent security – , a second lineof defence can be established by using

SDMI, MP3 und der UrheberrechtsschutzSDMI, MP3 and the Protection of IntellectualProperty Rights


Dr.-Ing. Thomas SporerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 26e-mail: [email protected]

Keine Panik auf der Titanic?The Music Companies finally depart.

watermarking and fingerprinting tech-nologies: information about (a) theintellectual property and/or (b) aboutthe client is embedded imperceptiblyinto the audio signal. However, itseems to be unwise to standardise onespecific algorithm becauseinteroperability is not needed for thesealgorithms. In fact, interoperabilitywould damage the efficiency ofwatermarking schemes. If differenttechnologies are used in combinationand if it is unknown which system isused in which music file, it will becomeincreasingly complex to remove thewatermark that has been embedded.This could only be achieved byremoving all possible watermarks –which would impair the sound qualityof the music.

Since watermarking will be used forforensic proof (e. g. of ownership of acertain track) in a court, the possibili-ties of false proofs have to be mini-mized to virtually zero.

© Seiji Matsumoto,Nikkei Electronics March 8, 1999 issue

Summary

When Music-on-Demand becomespopular, schemes to protect contentrelated intellectual property rights needto be developed and deployed. To sup-port the wide use of such technologies,world-wide standardisation is essentialto achieve end-to-end interoperability.Fraunhofer IIS-A is actively participatingin such efforts.

* WIPO-Vertrag zum Urheberrechtsschutz** Musik im Internet

*

**


AudioAudio

Der »mpman«,der erste tragbaremp3-AbspielerThe »mpman«,the first portablemp3 player

Eine Audiovorführungam Fraunhofer IIS-Aim Rahmen desWorldSpace ProjektesListeningDemonstrationsfor the WorldSpaceProject atFraunhofer IIS-A


Übersicht

Die seit 1998 existierende AbteilungAudio gehört zum AbteilungsverbundAudio / Multimedia, bestehend ausden Abteilungen Audio und Multime-dia des Fraunhofer-Instituts für Inte-grierte Schaltungen IIS-A sowie derAbteilung Studio der Arbeitsgruppe fürDrahtlose Telekommunikations- undMultimediatechnik ADTM. Aufgabeder Abteilung Audio ist die Weiterent-wicklung und Softwareimplementie-rung der am Fraunhofer IIS-A entwik-kelten Audiocodierverfahren. Dabeisind insbesondere die Verfahren ISO /MPEG Layer-3, MPEG-2 AAC (Ad-vanced Audio Coding) und MPEG-4Audio von Bedeutung.

Themen

Das zurückliegende Jahr stand im we-sentlichen unter dem Einfluß folgenderEntwicklungen:ISO / MPEG Layer-3, besser bekannt als»mp3«, etabliert sich als de-facto Stan-dard für Musikcodierung im Internetund auf »Portable Devices«. Diese klei-nen tragbaren Geräte spielen mp3-codierte Musikdaten aus Halbleiter-speichern ab und könnten in dennächsten Jahren den Walkman vomMarkt verdrängen. Insbesondere beijungen Leuten erfreuen sich diese Ab-spielgeräte bereits großer Beliebtheit.MPEG-2 AAC erfreut sich zunehmen-der Nachfrage für den elektronischen

Musikvertrieb. Es wird bereits als legiti-mer Nachfolger von mp3 gehandeltund dürfte sich in den nächsten Mona-ten fest in diesem Umfeld etablieren.Des weiteren hat die Entscheidung, imjapanischen digitalen Fernsehen AACeinzusetzen, für rege Nachfrage ausdem asiatischen Raum gesorgt.Die Standardisierung des ersten Teilsvon MPEG-4 konnte in diesem Jahr er-folgreich abgeschlossen werden.Derzeit werden in der Abteilung AudioAlgorithmen entwickelt, die in die»Version 2« genannte Erweiterung vonMPEG-4 eingebracht werden. Dabeiliegt ein Schwerpunkt auf der Optimie-rung von AAC für den Einsatz auffehlerbehafteten Übertragungswegenwie z. B. digitalen Radiosystemen.

Overview

The Audio department is part of theAudio / Multimedia team which inte-grates the development capabilities ofthe Audio and the Multimedia depart-ment at the Fraunhofer Institute forIntegrated Circuits IIS-A with the Stu-dio department at the Working Groupfor Wireless Telecommunication andMultimedia ADTM. The Audio depart-ment is taking the role of optimizingthe audio coding algorithms, deve-loped at the Fraunhofer IIS-A, namelyISO / MPEG Layer-3, MPEG-2 AAC andMPEG-4 Audio, and implementingthem on PCs.

Topics

The past year offered a number of newchallenges:ISO / MPEG Layer-3, more widelyknown as »mp3«, became the chartclimber of the internet. It created a de-facto standard for high quality codingof music for the internet and for theincreasingly popular »PortableDevices«. These tiny portable devices,capable of playing mp3 coded musicfrom their built-in silicon storage got ahead start in 1999, achieving never-expected success in the marketplace.MPEG-2 AAC started to establish itselfin the Electronic Music Delivery (EMD)market. It is expected to become thelegitimate successor of mp3.

The decision to use AAC within theJapanese digital TV system has led to anumber of requests from Asia.The standardization of MPEG-4 couldbe completed in 1999. Currently, thereis development work underway to beincluded into an extension of MPEG-4called »Version 2«. One main focus inthe Audio department is the optimi-zation of coding algorithms for robust-ness against transmission errors e.g. indigital radio systems.

AudioAudio


Dipl.-Ing. Martin DietzTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 60e-mail: [email protected]


Einleitung

Im September diesen Jahres veranstal-tete die Audio Engineering Society(AES) die weltweit erste wissenschaftli-che Konferenz speziell zum Thema»hochqualitative Audiocodierung«(High Quality Audio Coding). Die AESist ein weltweiter Verband von Tonmei-stern, Toningenieuren, Musikern undWissenschaftlern aus dem Audio-Be-reich. Die Veranstaltung fand vom 2. –5. September 1999 in Florenz statt undwurde von Dr. Marina Bosi (DigitalTheater Systems, DTS) und Dr. Karl-heinz Brandenburg (Fraunhofer-Institutfür Integrierte Schaltungen IIS-A) gelei-tet. Das Konferenzsekretariat und dieAuswahl der Vorträge lagen ebenfallsin den Händen von Mitarbeitern desFraunhofer IIS-A.

Während der mit mehr als 150 Teilneh-mern aus aller Welt sehr gut besuchtenKonferenz konnte der interessierte Zu-hörer mehr als 30 wissenschaftlichePräsentationen und Demonstrationenhören. Tutorials führten die Teilnehmerin das Thema der gehörangepaßtenAudiokompression und des Filterbank-Entwurfs ein, während andere Vorträgeüber aktuelle Forschungsergebnisse imBereich der Audiocodierung informier-ten. Ein weiterer Schwerpunkt lag inVorträgen zu aktuellen Themen wie»Urheberrechtsschutz« und »Beurtei-lung der Qualität von codiertenAudiosignalen«.

17. AES Konferenz zum Thema»High-Quality Audio Coding«17th AES Conference on High-Quality Audio Coding

Introduction

The Audio Engineering Society (AES),the world’s international organisationcomprising of leading engineers,scientists, musicians and otherauthorities in the audio business heldits first conference entirely dedicated toHigh Quality Audio Coding. Theconference took place in Florence, Italyon 2nd - 5th September 1999 and wasjointly chaired by Dr. Marina Bosi ofCalifornia-based Digital Theater Sy-stems, Inc (DTS) and Dr. KarlheinzBrandenburg of Fraunhofer Institutefor Integrated Circuits IIS-A. The paperchairmanship and conferencesecretariat were as well in the hands ofemployees of Fraunhofer IIS-A.


Dr.-Ing. Karlheinz BrandenburgTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 03e-mail: [email protected]

Dipl.-Ing. Martin DietzTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 60e-mail: [email protected]

During the well-visited conference(more than 150 attendees came to Vil-la Castelletti in the Tuscany Region),the participants had a chance to listento more than 30 presentations. Amongthese were tutorials on audio coding,filter bank design and coding methodsand papers from experts from Europe,Asia and America. While some of thempresented latest research results in thearea of audio coding, others dealt withmethods to manage and protect con-tent related intellectual property rightsor techniques to test the sound qualityof coded audio signals.

Bild 1:Die Villa Castelletti in Signa(nahe Florenz), Veranstaltungs-ort der 17. Internationalen Kon-ferenz der AESFigure 1:Villa Castelletti in Signa (nearFlorence), the place of the 17thAES International Conference


Anwendungszentrum für Verkehrslogistik undKommunikationstechnikApplication Center for Transport Logistics andCommunications Technology

Das Fraunhofer-Anwendungszentrumin der Theodorstraßein NürnbergThe Fraunhofer Appli-cation Center inNuremberg

Forschungsschwer-punkte des Anwen-dungszentrumsMain fields of activity


Auf dem Weg zur Symbiose vonVerkehrslogistik und Kommunika-tionstechnik

Vier Jahre nach seiner Gründung hatsich das Fraunhofer-Anwendungszen-trum für Verkehrslogistik und Kommu-nikationstechnik AVK bereits gut beiden Praxispartnern etabliert. Das amLehrstuhl für Logistik der Universität Er-langen-Nürnberg seit 1990 vom For-scherteam um Professor Peter Klausangesammelte Know-how in den Be-reichen Logistik und Verkehr konnte inerfolgreiche Projektarbeit umgesetztund erweitert werden.

Forschungs- und Transferfelder

Die Angebotspalette des Anwendungs-zentrums umfaßt gegenwärtig u. a.folgende Schwerpunkte:– Güter- und Personenverkehr:

Anwendung modernen Logistik-Know-hows im Personen- undGüterverkehr wie beispielsweiseGVZ-Planung und Prognose der ver-kehrlichen Wirkungen; Konzeption,Implementierung und Durchfüh-rung des City-Logistik und City-Marketing Projekts ISOLDE; alterna-tive Gestaltung von Pendlerver-kehren am Beispiel STARmobil inErlangen.

– Netzkonfiguration und Entschei-dungsunterstützungssysteme:Bewertung alternativer Speditions-und Distributionsnetze mit speziellentwickelten EDV-Werkzeugen;Optimierung von Gebietsgrenzenund Zuordnung von Depots / Trans-shipment-Punkten zu Regional-bzw. Zentrallagern.

– Logistik-Benchmarking im Bench-marking Center:Vorhaltung von Datenbanken zuKennzahlen der wichtigsten Logi-

stik-Aktivitäten; systematisches Fin-den von »best practices« der Logi-stik; neutrale Gutachterfunktion beibilateralen Benchmarking-Projekten.

– Supply Chain Management undIntegration:Anwendung des modernen Kon-zepts ECR – Efficient Consumer Res-ponse; Moderation von Workshopszur Identifikation von Verbesse-rungspotentialen entlang der logi-stischen Kette; Optimierung vonSchnittstellen entlang der Kette;Aufbau von Replenishment-Syste-men.

– Kommunikationstechnik imVerkehr:Test der Möglichkeiten modernerInformations- und Kommunika-tionstechnologie für Leistungser-stellung und Administration, Güter-und Fahrzeugidentifikation, Flotten-management; Einsatz von EDI undEDIFACT; Einsatz der Daten- undKommunikationstechnik zur Pro-zeßkostenreduktion »untouchedorders« bei Industrie-, Handels-und Dienstleistungsunternehmen.

– Management von Logistik-Dienst-leistungsbetrieben:Qualitätsmanagement und Produk-tivitätssteigerung; Überprüfung vonOrganisationsstrukturen und Abläu-fen; Make-or-Buy-Entscheidungen;papierlose Auftragsabwicklung.

– Logistik-Training:Angebot von Basis-Seminaren zummodernen Logistikverständnis,Schulungen in Prozeßmanagementund Netzkonfiguration; Einführungin computerbasierte Entscheidungs-unterstützungstools; Spezialsemina-re zu aktuellen Fragestellungen derLogistik, wie beispielsweise Bench-marking, Sendungsverfolgungs-systeme oder Kontraktlogistik.

Zielgruppen dieser Angebote sind Un-ternehmen aus Industrie, Handel undder Dienstleistungswirtschaft.

On Our Way to a Symbiosis ofTransport Logistics and Communi-cation Technology

Four years after its foundation,the Fraunhofer Application Center forTransport Logistics and CommunicationTechnology AVK has been well intro-duced to the business activities of itspartners. Since 1990, the logistics andtransport knowledge gained by Profes-sor Dr. Peter Klaus and his researchteam at the Logistics department ofthe University of Erlangen-Nuremberghas continuously grown and beensuccessfully applied to new projects.

Fields of Research and Transfer

The Application Center currently offersthe following main fields of activity:– Passenger and material transport– Network configuration and decision

support systems– Logistics benchmarking at the

benchmarking Center– Supply chain management and

integration– Transport communication

technology– Management of logistics service

providers– Logistics training

Clients of the Application Center areindustrial and commercial companiesand service providers.


Prof. Peter Klaus, D.B.A. / Boston Univ.Telefon +49 (0) 9 11/5 88 79-12e-mail: [email protected]: http://www.avk.fhg.de

Anwendungszentrum für Verkehrslogistik undKommunikationstechnikApplication Center for Transport Logistics andCommunications Technology


Home Replenishment – Optimie-rung der Lagerhaltung durchBestandsgarantie

Die Verwaltung und Nachschuborga-nisation von Produktlagern, die eineBestandsgarantie gewährleisten soll,damit das Problem des »out-of-stock«nicht auftritt, ist in vielen Fällen kosten-intensiv und unrentabel, besonderswenn es sich um die Lagerung von ge-ringwertigen Verbrauchsgütern wie Le-bensmittel oder Büromaterial handelt.Eine Optimierung wird durch eine au-tomatische »Auffüllung« von Ver-brauchsgütern durch einen Lieferser-vice erreicht (Home Replenishment).Das Grundprinzip des Home Replenish-ments liegt in der kontinuierlichen Er-fassung jedes entnommenen Produktsund in der automatischen Bestellungbeim Einzelhändler bei Unterschreiteneiner gewissen Mindestmenge, wo-durch auf den unterschiedlichen Ver-brauch der Produkte reagiert wird undFehlbestände vermieden werden.

Office Replenishment-System – eineRealisation für einen kostengünsti-gen und alltagserprobten Einsatz

Die letzte Meile zum Endkunden – seies ein mittleres Unternehmen oder einPrivathaushalt – wird in der logisti-schen Prozeßkette nur durch kostenin-tensive, umständlich einzusetzendeund zu betreibende zeitlich/persönlichentkoppelte Home Replenishment-Konzepte bedacht. Aus diesem Grundwurde das Office Replenishment-Sy-stem (ORS) am Fraunhofer-Anwen-dungszentrum für Verkehrslogistik undKommunikationstechnik AVK kon-zeptioniert und entwickelt. Es stellteine einfach zu installierende und zuhandhabende sowie in der Anschaf-fung und im Betrieb kostengünstigeLösung dar, so daß auch kleine Betrie-be und Privathaushalte dieses System

ohne große Investitionen einsetzenkönnen (Bild 1 zeigt den Einsatz aufder transport’99). ORS ermöglicht, mitgeringem Aufwand und niedrigen Ko-sten kleine Lagerbestände – selbst fürC-Artikel – und eine permanente Ver-fügbarkeit der Produkte zu realisieren.Als Informationsfluß zwischen demEndverbraucher und dem entsprechen-den Händler dient das Internet, die Lie-ferung erfolgt über einen Bündelungs-punkt (beispielsweise über einen Heim-lieferservice wie ISOLDE in Nürnberg),in dem der Warenfluß zusammenge-faßt wird (Bild 2).ORS ist ein PC-gestütztes Replenish-ment-System, bei dem die Datenerfas-sung (Warenein- und -ausgänge) übermoderne ID-Techniken erfolgt. Jede Be-standsänderung wird in einer Daten-bank registriert, in der die Bestandslisteaktualisiert wird. Diese zentrale Daten-bank, in der alle relevanten Informatio-nen über die Produkte enthalten sind,macht eine einfache Anpassung an diejeweilige Umgebung und den soforti-gen Einsatz möglich.

Bei Unterschreiten des Mindestbestan-des wird automatisch eine e-mail oderein Telefax, die das gewünschte Pro-dukt beinhaltet, generiert und über dasInternet an den Einzelhändler ver-schickt. Das Produkt wird daraufhinumgehend durch einen Heimliefer-service geliefert.

ORS – ein Schritt hin zur Optimie-rung der »letzten Meile«

ORS garantiert einen bestimmten Ist-Bestand der Produkte bei gleichzeitigerBestandsreduzierung, eine größere Fle-xibilität bei Bedarfsänderungen undeine Erweiterung des ECR-Konzeptesauf kleine Abnehmer. Damit ist einewesentliche Optimierung der »letztenMeile« der logistischen Prozeßkette er-reicht.

Home Replenishment – StockOptimization through InventoryGuarantee

Stock administration and supply orga-nization measures, which are supposedto avoid the problem of being out-of-stock by guaranteeing a certain stockon hand, are, in many cases, cost-in-tensive and unprofitable, especiallywhen it comes to so-called »minor«consumer goods such as food andoffice supplies. This situation can beimproved by taking advantage of theautomatic replenishment of consumergoods via a delivery service (»HomeReplenishment«).The basic principle of Home Replenish-ment is to continually register everyproduct that has been withdrawn and

Home ReplenishmentHome Replenishment

Bild 1:Einsatz des ORS alsBar-Replenishment aufder transport 99Figure 1:ORS in operationas bar replenish-ment during thetransport 99 tradeshow


to automatically order products whena certain stock inventory limit has beenreached. This principle insures that thedifferences in product consume areconsidered and that miscalculations insupply organization are avoided.

Office Replenishment System – aCost-Effective and Proven Solutionfor Stock Inventory Problems

The final stretch of the logistical pro-cess chain towards the customer – mayit be a medium-sized enterprise or aprivate household – has so far onlybeen managed via cost-intensive andcomplicated Home Replenishmentconcepts and without consideration oftiming and personal aspects. This is

why the Office Replenishment System(ORS) was developed by theFraunhofer Application Center forTransport Logistics and Communica-tions Technology AVK. The ORS is aneasy-to-handle and install solution witha low purchase and operating price, sothat even small-scale enterprises andprivate households may use this systemwithout having to make large invest-ments (figure 1 demonstrates the ORSSystem in use during the »trans-port’99« trade show). ORS enablessmall stock inventory and at the sametime permanent product availability,even for consumer goods.The internet is used for the informationflow between customer and provider,delivery is handled via a bundling point(e.g. via a Home Replenishment pro-vider such as ISOLDE in Nuremberg),

Home ReplenishmentHome Replenishment

Bild 2:Waren- undInformationsflußzwischen Einzelhandelund EndkundeFigure 2:Flow of goods andinformation betweenretailer and customer

which analyses and processes the flowof goods (figure 2).ORS is a PC-based Replenishment Sy-stem, which captures data (incomingand outgoing goods) via modern IDtechnology. Every change of inventoryis registered and updated in a data-base. This central database contains allrelevant information about the pro-ducts and enables simple reactions toany situation, as well as quick solutionsfor every problem.Whenever the minimum stock inven-tory is below the fixed limit, an e-mailor fax is automatically generated andsent to the retailer via Internet. Therequired product is then deliveredimmediately via a Home Delivery Ser-vice.

ORS – Another Step to Optimizingthe so-called »Last Stretch«

ORS guarantees the required actualstock of products and at the same timereduces stock inventory. It offers moreflexibility concerning inventory require-ments and an expansion of the ECRConcept to small-scale consumers. Thismeans that an important step towardsoptimizing the »last mile« of the logis-tical process chain has been taken.


Dipl.-Ing. Alexander PflaumTelefon +49 (0) 9 11/5 88 79-17e-mail: [email protected]

UnternehmenBüros,Haushaltemit ORS

Konsument

EH-Outlet

EH-Outlet

EH-Outlet

EH-Outlet

Handel Warenfluß

Bündelungspunkt

Internet

Informationsfluß


Überblick

Für Verlader und Hersteller von Kon-sumgütern ist die Konfiguration »ih-res« Distributionsnetzes ein wesentli-cher Erfolgsfaktor. Ncdis (Net Configu-ration distribution) ist ein interaktivesEntscheidungsunterstützungssystemmit graphischer Benutzeroberfläche,welches auf Basis von Sendungsdaten,Kunden- und Netzdaten sowie Kosten-konditionen Distributionsnetze bewer-tet. Dabei erfolgt eine tagesgenaueNachbildung der Transportabläufe undeine Kalkulation der dabei anfallendenKosten. Für jede Relation können un-terschiedliche Kostenfunktionen ange-setzt und über Margen angepaßt wer-den. Dabei kann auf eine integrierteProzeßkostenmodellierung, auf vorpro-grammierte Standardtarife oder auf freieditierbare Frachtsätze zugegriffenwerden. Detailergebnisse werden inTextdateien ausgegeben.

Bündelungseffekte durchKooperationenBundling Effects Achievedby Co-operative Measures

Bild 1:Europaweite Bewer-tung und Optimierungvon Distributionsstruk-turenFigure 1:Evaluation and opti-mization of distri-bution structuresthroughout Europe

Leistungsumfang von Ncdis

Mit Hilfe von Ncdis können insbesonde-re folgende Fragen beantwortet wer-den:– Welche Kosten entstehen in dem

abgebildeten Distributionsmodellund mit welcher Netzstruktur kön-nen diese minimiert werden?

– Wieviele Zentrallager und Um-schlagspunkte sind optimal, wosind deren Standorte, wie sollte de-ren Kapazität dimensioniert seinund welche Kunden sollen zugeteiltwerden?

– Welche Bündelungseffekte entste-hen durch Kooperationen?

– Welche Potentiale entstehen durchAbstimmung der Liefertage?

– Welche Verhandlungsspielräumeverbleiben zur Transportpreisgestal-tung und welche Ersparnis läßt sichdurch einen Dienstleisterwechselrealisieren.

Arbeiten mit Ncdis

Das Grundprinzip der Arbeit mit Ncdis

stellt die Szenariotechnik dar. Hierbeierfolgt zunächst die Bewertung der Ist-Situation als »Null-Linie«. Die Bewer-tung der Optimierungspotentiale wirdüber den Vergleich verschiedener Alter-nativen mit der Null-Linie erreicht.Netzvarianten können auch interaktivam Bildschirm erzeugt werden, bzw. eskönnen Werke und Zentralläger zu-oder abgeschaltet werden sowie neueStandorte ermittelt und den Kundenentsprechend zugeordnet werden.Mit dem integrierten Optimierungs-verfahren können auch die Effekte derAbstimmung von Liefertagen, welchebesonders bei kooperativer Distributiongroße Einsparungen erwarten lassen,unter verschiedenen Voraussetzungenberechnet werden.


Aufbau und Weiterentwicklungvon Ncdis

Das Tool baut auf einem kommerziel-len Straßenentfernungswerk sowie ei-ner umfangreichen Ortsdatenbank auf.Dabei sind die Optimierungs- und Be-wertungsverfahren bausteinartig ineinem Modulkonzept realisiert, damitein Customizing mit relativ geringemAufwand möglich wird.

Overview

For forwarding agents as well as ma-nufacturers of consumer goods, theconfiguration of their »personal« dis-tribution network is an important keyto success. Ncdis (Net Configurationdistribution) is an interactive decisionsupport system with a graphicalinterface which evaluates distributionsystems on the basis of shipment, cus-tomer, and network data as well ascost conditions. It reproduces detaileddaily transport routes and estimatesthe arising costs. For every option, var-ious cost functions can be called andadapted via certain margins. For thismeans, Ncdis offers integrated processcost modeling functions, precalculatedstandard tariffs, and editable freightrates. Detailed results are written totext files.

Ncdis Features

Ncdis helps decide on the followingtopics:– Which costs would arise in the

frame of the selected distributionmodel and which network structureshould best be used in order tominimize them?

– What’s the optimal amount of cen-tral warehouse locations and trans-shipment points, where would themost favorable locations be andwhat capacities would be most use-ful, as well as which customersshould be assigned to the distribu-tion plan?

– Which bundling effects can beachieved by cooperative measures?

– Which potentials may open upthrough a smart coordination ofdelivery dates?

– How much scope of negotiation isleft for transport price calculations,and to what extent would a changeof service providers effect thecosts?

Working with Ncdis

The basic principle of using Ncdis is thescenario technique. First, the presentsituation is evaluated as »point zero«.Optimization potentials are revealed bycomparing different alternatives with»point zero«. Network variants can bedisplayed interactively on screen, plantsand central warehouses can be addedor removed, new sites can be deter-mined and assigned to customers.Via the integrated optimization fea-ture, the effects of coordinating deli-very dates, which is especially favorablein connection with cooperative distri-bution, can be calculated with consi-deration of different circumstances.

Bündelungseffekte durch KooperationenBundling Effects Achieved by Co-operativMeasures


Dipl.-Kffr. Angela BauerTelefon +(0) 9 11/5 88 79 39e-mail: [email protected]

Ncdis – Basis and FurtherDevelopment

The tool is based on a commercial geo-graphical distance database as well asa comprehensive location database.Optimization and evaluation procedu-res are realized via a module-basedconcept, so that only minor efforts arerequired for customizing.


Das Leistungsangebot derFraunhofer-Allianz Vision wurdeauch auf der Hannover MesseIndustrie präsentiert.The various achievements of theAlliance were presented at theHannover Industry Fair.


Übersicht

Die Abteilung »Anlagen für Qualitäts-sicherung« setzt neue Entwicklungenund Forschungsergebnisse aus dem Be-reich der Sichtprüfung in schlüsselferti-ge, industriell einsetzbare Anlagen um.Schwerpunkte sind die automatischeInspektion von Bohrungen, die schnelleInspektion von Bahnmaterial und dieRunduminspektion von Schläuchenund Gläsern mit optischer Tomographie.

Zur Lösung von weiteren Aufgaben ausdem industriellen Umfeld wurden Ent-wicklungen zur dreidimensionalen Aus-wertung von Prüflingen vorangetrie-ben. Wenn die räumliche Vermessungvon Prüfteilen erheblich schneller alsbisher vorgenommen werden kann,entstehen eine Reihe von neuen An-wendungen in der 100-Prozent-Kon-trolle der Produktion. Im Rahmen einesgemeinsamen Forschungsprojektes mitzwei anderen Instituten werden Hoch-geschwindigkeitslösungen für Tiefen-bilder entwickelt. Die Arbeitsschwer-punkte hierzu liegen in der Integrationder High-Speed Videotechnik, der Be-reitstellung geschwindigkeitsoptimier-ter Rekonstruktionsverfahren in Hard-ware sowie einem modularen Konzept.Durch einfache Umkonfiguration wirddie Anpassung an verschiedene Aufga-benstellungen erlaubt und eine Ko-stenoptimierung des Systems erreicht.

Die schnelle Ermittlung des Tiefen-bildes ist auch für eine neuartigeMethode zur Oberflächenkontrollekomplex geformter Prüflinge von Inter-esse. Vor der Anwendung der Algorith-men zur Kontrolle und Klassifikationder Oberfläche wird hier zunächst einegeometrische Entzerrung der Oberflä-che vorgenommen. Fehler auf ge-krümmten Oberflächen erscheinen beidieser Methode in ihrer realen Größeund können nach objektiven Kriterienbewertet werden.

Der im Jahr 1998 um 22 Prozent ge-wachsene Markt der industriellen Bild-verarbeitung erfordert viel Ingenieur-leistung und breites Know-how. ZurBündelung der Kompetenzen derFraunhofer-Gesellschaft auf diesem Ge-biet dient die Fraunhofer-AllianzVision. Unter dem Motto »Lösungenfür maschinelles Sehen« arbeiten hierFachabteilungen für Bildverarbeitungaus 16 Instituten mit sehr unterschiedli-chen Schwerpunkten zusammen.Das Spektrum der Kompetenzen reichtvon industrieller Sichtprüfung über Ver-kehrs-, Sicherheits- und Umwelttechnikbis hin zu Fragestellungen aus derMedizintechnik.

Zur Koordination der Allianz wird inErlangen ein gemeinsames Büro betrie-ben. Es dient als Anlaufstelle fürNeukunden, organisiert die Aktivitätenzum Informationsaustausch, koordi-niert die gemeinsamen Marketingmaß-nahmen und initiiert Projekte. Einwesentlicher Aspekt vieler Sichtprüf-probleme ist die Realisierung der zuge-hörigen schnellen und störungsfreienautomatischen Handhabung. Auch aufdiesem Sektor haben sich einige Insti-tute spezialisiert, so daß Fraunhofer-Vision schlüsselfertige Gesamtlösungenaus einer Hand anbieten kann. Im Ver-bund mit den zahlreichen industriellenPartnern können auch Standardaufga-ben effektiv integriert und Wartungs-verträge mit kurzer Reaktionszeit ange-boten werden.

Overview

The Department »Systems for QualityAssurance« transfers new developmentsand research results in the field ofoptical monitoring into turn-key systemsfor the industry. Its main fields are theautomatic inspection of bore holes,fast inspection of web material, andthe circular inspection of pipes andglasses by means of optical tomography.

To find solutions for further require-ments in the industrial field, the deve-lopment of three dimensional evalu-ation of work pieces has been promo-ted. Within the scope of a corporateresearch project with two otherFraunhofer Institutes high-speedsolutions for depth images have beendeveloped. Its priorities are the inte-gration of high-speed video technique,the provision of speed optimizedreconstruction methods in hardware aswell as a modular concept. Easychanges in configurations allow theadaption to various tasks and enablethe cost optimization of the system.

The market for industrial image proces-sing grew by 22 percent in the year1998 and requires top-notch engineer-ing effort and expertise. To pool theircompetence, various Fraunhofer Insti-tutes have joined forces in theFraunhofer Vision Alliance. With theirmotto: »Solutions through MachineVision«, specialized departments from16 institutes cooperate to infuse theirexperience in various fields of imageprocessing. The coordinating office forthe Vision Alliance is located in Erlan-gen. It serves to the purpose of acontact point for new customers, orga-nizes information exchange, coordina-tes market measures and initiatesprojects.


Dr.-Ing. Norbert BauerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-5 00e-mail: [email protected]

Anlagen für QualitätssicherungSystems for Quality Assurance


Prüfung von 3D-Freiformflächen

Die Prüfung von Freiformflächen, d. h.Oberflächen mit unterschiedlichenKrümmungsradien und Orientierungen,spielt eine große Rolle im Bereich derindustriellen Fertigung. Eine Vielzahlvon produzierten Teilen weist derartgestaltete Oberflächen auf.

In diesem Beitrag wird ein System zurautomatisierten Prüfung von Freiform-flächen zum Einsatz im Bereich der Qua-litätssicherung vorgestellt. Der Schwer-punkt liegt hierbei auf der Auswertungvon visuell erfaßbaren Oberflächenei-genschaften. Als Prüfbeispiel dient einWerkstück aus der Automobilbranche,

eine Kurbelwelle.

Kernstück der Prüfvorrichtung (Bild 1)ist ein 3D-Sensor, der neben fotome-trischer Information, also dem Grau-wert- oder dem Farbbild, auch räum-liche Koordinaten der betrachtetenOberflächenelemente liefert, was auchals Tiefenkarte bezeichnet wird. Vonwesentlicher Bedeutung für das Prüf-system ist dabei die Möglichkeit, ver-schiedene Blickwinkel und Aufnahme-positionen anzusteuern. Dies wirddurch einen Roboter gewährleistet, derals verallgemeinerte »Verfahreinheit«verstanden werden kann. Mit dem 3D-Sensor werden für jede ausgewähltePosition Grauwert- und Tiefenbild ge-wonnen (Bild 2 und Bild 3), die als Ein-

gangsdaten für die weitere Auswer-tung dienen und dabei kombiniert be-trachtet werden. Auf der einen Seiteerhält man damit also Information überdie Form des vorliegenden Werkstücks,auf der anderen Seite bekommt maneinen visuellen Eindruck der aktuellenWerkstückansicht. Die Verknüpfungdieser beiden Datenkanäle ermöglichteine robuste Fehlererkennung. Durchdie Auswahl von entsprechendenSensorpositionen ist letztendlich eine100-prozentige Prüfung des Werk-stücks gewährleistet.

Die Flächenstücke, die im Intensitäts-bild zu sehen sind, werden sowohl hin-sichtlich der räumlichen Geometrie alsauch hinsichtlich der Beleuchtungs-eigenschaften entzerrt. Die geometri-sche Entzerrung könnte man auch als»Abwickeln« bezeichnen. DerartigeEntzerrungsverfahren werden z. B. beider Erstellung von Landkarten einge-setzt. Man erhält also Flächenstücke,die eben und gleichmäßig beleuchteterscheinen. Diese Flächenstücke kön-nen dann mit dem ganzen Funduskonventioneller Verfahren zur Ober-flächenprüfung charakterisiert werden.

Erkannt werden dabei sowohl lokaleVertiefungen innerhalb der Flächen-bereiche, z. B. Kratzer, Eindellungen,als auch Fehler, die sich nicht auf dieForm auswirken, sondern ausschließ-lich im Grauwertbild sichtbar werden,z. B. Verfärbungen (Beispiel für Fehler-erkennung in Bild 4). Außerdem kannder Bearbeitungsprozeß in der Ferti-gung quantitativ beurteilt werden, obz. B. die Rauhigkeit der Oberflächenkonstant bleibt bzw. keine überpropor-tionale Variation der Oberflächenbe-schaffenheit insgesamt vorliegt. ImVergleich zu geschultem Prüfpersonalwird dabei eine robustere Fehler-findung erreicht.

Das System ermöglicht die visuelle Prü-fung von 3D-Oberflächen unter er-schwerten Randbedingungen. Dabei

Prüfung von 3D-FreiformflächenInspection of 3D Free Formed Surfaces

Bild 1:Prüfsystem für 3D-FreiformflächenFigure 1:Inspection system for 3D free formed surfaces


werden sowohl komplexe räumlicheGeometrien verarbeitet als auch unter-schiedliche Beleuchtungs- und Reflexi-onseigenschaften der untersuchtenWerkstücke kompensiert, wie an demBeispiel der Kurbelwelle zu sehen ist.Es wird dabei kein CAD-Modell für dasPrüfobjekt verlangt – für die Entzer-rung sind nur die Tiefendaten, die der3D-Sensor liefert, notwendig –, und dieAuswahl der interessierenden Bildre-gionen erfolgt anhand der Tiefen- bzw.Forminformation. Außerdem gewähr-leistet die maschinelle und automati-sierte Auswertung Objektivität undErmüdungsfreiheit, was mit höherenTaktzeiten in der Produktion einher-geht.

Weitere Anwendungsbeispiele für dasvorgestellte Prüfsystem sind Gußteile,z. B. Motorblöcke, aber auch Maschi-nenteile und Porzellanteile.

Inspection of 3D free formedsurfaces

The inspection of free formed surfaces,e. g. surfaces with different gradientsof curvature and orientations, plays animportant role in the field of industrialproduction. In fact, a multitude of pro-duced parts shows these kinds of sur-face designs.

In this article an automated qualityassurance system for these free formedsurfaces is presented. Its main field isthe evaluation of visually recordablesurface characteristics. As a testingexample a work piece of the automo-bile industry is used, namely a crank-shaft.

Heart piece of the testing device(figure 1) is a 3D-sensor that not onlygenerates photometric information,thus halftone or color pictures, but alsogives the special coordinates of thework piece to be tested. The result of

Prüfung von 3D-FreiformflächenInspection of 3D Free Formed Surfaces

this process is called a depth map. Inthe following evaluation the chainingof both these two data channels en-sures robust defect detecting. Duringthe scanning process the ability of thedevice to use various angular fields andreproduction positions is crucial. It ismade possible by a robot that can beseen as a general »operation unit«.

Hereby, local indentations within thetested surface area, e.g. scratches,dents are recognized as well as defects,which do not have an effect on theform itself but do solely show in thehalftone picture as e.g. discolorations(Example for defect detecting: seefigure 4).

Further examples for applications ofthe testing system described above arecastings (e. g. motor units), but alsomachine parts and porcelain pieces.

Bild 2:Grauwertbild deruntersuchten KurbelwelleFigure 2:Halftone picture of the testedcrankshaft

Bild 4:Markierte Fehlerbe-reiche der Kurbelwelleaus Bild 2Figure 4:Areas of defects mar-ked on the crankshaftof figure 2

Bild 3:Korrespondierende Tiefen-information der Kurbelwelle ausBild 2 in FalschfarbendarstellungFigure 3:Corresponding depthinformation of the crankshaftof figure 2 as a false color photo




Zukunftstechnologie: BiometrieBiometrische Personenerkennungfür mehr Sicherheit und BedienkomfortFuture Technology: BiometricsBiometric Persona Identificationfor Secure and Comfortable Access

Bundesforschungsministerin Edelgard Bulmahnbei der Führung zur Ausstellungseröffnung »Zukunft leben«Federal Minister of Research Mrs. Edelgard Bulmahn at theOpening of the Exhibition »Life in the 21th century«

Hochgeschwindigkeitskamerasfür den Crash-Einsatzund zur QualitätskontrolleHigh Speed Video Cameras forCrash Test and Quality Inspection

Digitale Farb-High-Speed Kamerasmit 1000 – 3500 Bildern pro SekundeDigital Color High Speed Video Cameraswith 1000 - 3500 Frames per Second

Zukunft leben.Impressionen der Fraunhofer-Ausstellungim Deutschen Museum, Münchenvom 26. März bis 30. April 1999

Stellvertretend für das Fraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A präsentierte die Abteilung Bildsensorikam Beispiel der Exponate Biometrische Personenerkennungund High-Speed Kamerasysteme Technologien undSysteme für das 21. Jahrhundert.

Impressions of the Fraunhofer-Exhibition in the »DeutscheMuseum«, Munich from 26th March to 30th April 1999The Department ESY-Electronic Imaging of the Fraunhofer-Institute for Integrated Circuits showed technologies andsystems for the 21th century, presenting biometric personaidentification and digital high speed camera systems.


Überblick

High-End Kameratechnik, intelligenteBild- und Signalverarbeitung sowieleistungsfähige Auswertealgorithmenbilden die Kernkompetenzen derAbteilung Bildsensorik. In der Jubilä-umsausstellung »Zukunft leben«wurden zwei Beispiele der Bildsensorikgezeigt, die stellvertretend für dieArbeitsschwerpunkte stehen:

High-Speed Videosysteme desFraunhofer-Instituts für IntegrierteSchaltungen IIS-A demonstrieren, wasderzeit mit Einsatz modernster CCDund CMOS Sensoren und hochinte-grierter Bausteine (z. B. FPGAs1 ) im Be-reich der High-End Kameratechnikmachbar ist und auch in Produkteumgesetzt werden kann.

Die biometrische Personenidentifika-tion, aber auch andere Identifikations-und Inspektionssysteme erfordern dieEntwicklung komplexer Algorithmenmit neuen, selbst konfigurierenden,selbst lernenden und selbst optimieren-den Verfahren. Die Umsetzung inschnelle, »echtzeitfähige« Systeme istdie Voraussetzung für die Entwicklungzum marktfähigen Produkt.

Perspektiven

Stetig leistungsfähigere Kameratech-nik, die hohe örtliche und zeitliche Auf-lösung und somit hohe Bildqualitätbietet, liefert gleichzeitig extrem hoheDatenraten, die verarbeitet und analy-siert werden müssen. ParalleleBussysteme stoßen hier trotz 32 oder64 Bitbreite an ihre Grenzen. Für High-Speed Anwendungen sind daherKonzepte gefragt, die große Bilddaten-mengen verteilen und in Echtzeit verar-beiten können. Wavelet-Datenkom-pression und innovative Bildverteil-konzepte machen verlustfreie Übertra-

gung und Auswertung möglich. Sokann auf Echtzeitanforderungen auchbei hohen Bilddatenmengen reagiertwerden. Im Bereich Auswertung wirdintelligente Algorithmik in der Muster-erkennung und Texturanalyse verwen-det, um anspruchsvolle Prüfaufgabender Oberflächeninspektion – wie z. B.Holz oder Folieprüfung – und in derObjekterkennung zu optimieren.

Die Zukunftstechnologie »Biometrie«ist längst den Kinderschuhen entwach-sen. Man kann bereits heute davonausgehen, daß die Mensch-MaschineKommunikation auf Basis biometri-scher Verfahren zu den boomendenTechnologien des 21. Jahrhundertswerden wird. Sicherheit in allen Berei-chen des elektronischen Marktes, desInternets oder eine sichere komfortableBedienerführung gehören zu den Ent-wicklungsaufgaben in diesem Bereich.

In der digitalen High-Speed Technikbrechen farbige Zeiten an. War es bis-lang für die softwaregestützte Auswer-tung unerheblich, ob die Fehler inschwarzweiß oder in Farbe auftraten,stellen sich die Weiterentwicklungenauch im industriellen Kamerabereichauf die Bedürfnisse und Sehgewohn-heiten der Benutzer ein. Farbige, hoch-auflösende High-Speed Aufnahmenbieten für den Betrachter gerade in derDetailanalyse wesentlich mehr Informa-tionen. Zudem rücken weitere Anwen-dungsbereiche in den Mittelpunkt derForschung: Digitale, schnelle, hochauf-lösende Kameratechnik für den indu-striellen und kommerziellen High-EndBereich und die Möglichkeit einer loka-len und globalen Vernetzung werdennächste Schritte sein. Eine vollständigeDigitalisierung, wie sie derzeit bereitsim Video-, Audio- und Multimedia-bereich in Sicht ist, wird Ziel dieserEntwicklungen sein.

Overview

High end camera technique, intelligentimage and signal processing as well ashigh-capacity evaluating algorithms arethe central responsibilities of the de-partment Electronic Imaging.

High-Speed video systems of theFraunhofer Institute IIS-A show thepossibilities in the high end cameratechnique sector using the most mo-dern CCD and CMOS sensors andFPGAs1, also with regard to realizingthem in products.

The biometric persona identification,but also other identification and in-spection systems require the develop-ment of complex algorithms with new,self-configurating,self-learning and self-optimizingprocedures. The conversion into fast,real-time capable systems is theprerequisite for making the productmarketable.

In addition to this, other areas of appli-cation are becoming the center of re-search: digital, fast and high-definitioncamera technique for the industrial andcommercial high end sector and thepossibility of a local and global net-work will be the next steps. Completedigitalization, as is within reach in thevideo, audio and multimedia sector,will be one of the goals of these deve-lopments.

BildsensorikElectronic Imaging

1 FPGA = Field Programmable Gate Array


Dipl.-Ing. Hans BloßTelefon +49 (0) 91 31/7 76-5 20e-mail: [email protected]

Angela Raguse-Fößel M.A.Telefon +49 (0) 91 31/7 76-5 63e-mail: [email protected]


Überblick

Meist ist es nicht mehr als der Aufpralleines Autos oder der Knall eines sichentfaltenden Airbags. Und doch stecktviel mehr Information hinter diesenKurzzeitereignissen, als der Menschwahrnehmen kann.

Was dem menschlichen Auge bei einemAuflösungsvermögen von maximal16 Bildern pro Sekunde und einer her-kömmlichen Videokamera mit 25 Bil-dern pro Sekunde nicht mehr gelingt,kann mit den am Fraunhofer-Institutfür Integrierte Schaltungen IIS-A ent-wickelten High-Speed Kamerasystemenerfaßt werden. Mit 1000 Bildern proSekunde und einer Auflösung von 512x 512 Bildpunkten pro Bild gelingenAufnahmen, die für die Analyse schnel-ler Vorgänge in der Fertigung, Prüfungund Forschung wichtige Informationenbieten. Verformungsprozesse, Material-belastung oder Bewegungsabläufewerden digital aufgezeichnet undkönnen sofort beurteilt werden.

Mehr Information durch Farbe

Bislang wurden für fast alle Anwen-dungen im High-Speed Bereich 16 mmFilmkameras eingesetzt. High-SpeedVideokameras gab es nur als Schwarz-weißsysteme. Mit der Einführung einerdigitalen Farb-High-Speed Kamerahoher Auflösung erhält der Betrachterzusätzliche Detailinformation. Damitwird die digitale Videotechnik endgül-tig die Filmtechnik ablösen.

High-Speed für 3D Analyse

Vermessungsaufgaben und Bewe-gungsabläufe räumlich zu erfassen,gelingt durch Einsatz von Stereo- oder

Mehrkanalsystemen. Eine Grundvoraus-setzung ist dabei die absolute Synchro-nität der Aufnahmen. Hierzu müssenalle Einzelbilder der eingesetzten Kame-ras zeitlich genau übereinstimmen.Erst die bildsynchrone, d. h. exakte zeit-liche Zuordnung jeder Teilsequenz dereingesetzten Kameras ermöglicht dieErstellung einer 3D-Sequenz. Durchdiese mitgelieferte Zusatzinformationkann dann die nachfolgende 3D-Ana-lyse auch bei archivierten Sequenzenrealisiert werden.

Technische Realisierung

Sensor, Bildaufbereitung und Softwaresind Kernkomponenten bei der Ent-wicklung eines High-Speed Video-systems.

Ein High-Speed Videosensor ist immereine Spezialentwicklung. Die Farb-masken wurden deshalb in einem eige-nen Schritt angefertigt und mit Hilfedes Fraunhofer-Instituts für Angewand-te Optik und Feinmechanik IOF in Jenaauf jedem CCD Sensor submikrometer-genau montiert.

Der High-Speed Sensor erzeugt einenDatenstrom von mehr als 350 Mio Pixelpro Sekunde. Diese Information mußkontinuierlich digitalisiert, bearbeitetund gespeichert werden. Hardware-lösungen unter Verwendung vonFPGAs können diese Komplexität undGeschwindigkeit bieten.

Die Software spielt auch bei High-Speed Videosystemen eine große Rolle.Zentrale Aufgaben wie Bildaufberei-tung, Korrektur von Sensorfehlern,Weißabgleich, Steuerung des Systems,Bedienung und – immer häufiger – derBetrieb eines Systems in einem Rech-nernetzwerk erfordern vielfältigesKnow-how im Bereich Software Engi-neering.

Hochauflösende High-SpeedVideosysteme in FarbeHigh-Resolution High-SpeedColor Video Systems

Bild 1:Crash-Demo aus dem BereichMaterialprüfung. Mit High-Speed Videokameras werdenVerformungsprozesse ansicherheitsrelevanten Materiali-en analysiertFigure 1:Crash tests in the field ofmaterial testing. High-Speed Vi-deo Cameras record relevantdeformation processes


Ausblick

Der Trend für High-Speed Videosyste-me geht zu höherer Auflösung undGeschwindigkeit. Auch die Nutzungdieser Systeme in digitalen Netzwerkenwird immer wichtiger. Eine Installationund Bedienung von zehn und mehrvernetzten, synchron arbeitendenHigh-Speed Kameras am Versuchs-objekt wird die Regel sein.

Schneller Zugriff auf die aufgenomme-nen Sequenzen sowie datenbank-ba-sierte Archivierungsmethoden werdendem Versuchsleiter die Arbeit bei derQualitätsbeurteilung der Aufnahmenerleichtern.

Die Entwicklung von High-SpeedVideosystemen erfordert immer mehrKnow-how in verschiedensten Diszipli-nen wie IC-Design, Schaltungsent-wicklung, Algorithmik, Aufbautechnik,Software und Systemintegration.Kooperationen mit entsprechendenPartnern wird daher ein vorrangigesZiel sein müssen.

Overview

Often it is simply the crash of a car orthe bang of an airbag unfolding. Stillthere is more information hidden inthese short-term events than is visibleto the human eye.

The human eye has a resolution of atmost 16 images per second, a normalvideo camera can master 25 imagesper second. The high-speed camerasystems developed at the FraunhoferInstitute for Integrated Circuit IIS-A arecapable of registering in detail eventshappening far quicker than that. At1␣ 000 images per second and a reso-lution of 512 x 512 pixels recordingscan be made which deliver informationnecessary for the analysis of quickevents in the production, control andresearch sectors. Deformation proces-ses, stress imposed on materials, thesequence of movements are digitallyrecorded and are available for analysisat once.

More information using color

Up to now, for nearly all applications inthe high-speed sector 16 mm film ca-meras were employed. High-speedvideo cameras were only available asblack and white systems in the past.By introducing a digital color videocamera with a high resolution, theviewer gets further detailed informa-tion. Thus, the replacement of the filmcamera by digital video technique willfinally be realized.

Prospects

The trend for high-speed video systemsis towards even higher performancedata at resolution and speed. The em-ployment of these systems in digital

Hochauflösende High-SpeedVideosysteme in FarbeHigh-Resolution High-SpeedColor Video Systems

Technical Data of a Color High-Speed Camera System

– CCD image sensor with colorfilter array and 16 µ pixelpitch

– 512 x 512 pixels at 1 000frames/second

– maximum of 4 000 frames/second with reduced resolution

– Shutter with 1/10 000 second– Small, compact camera head:

75 x 90 x 130 mm, 900 g.– Resistant to shocks until 50 G– Memory DRAM until 1 Gbyte,

that is a recording time of 4 s– Different trigger settings– Integrated in a Compact PCI

Computer– Several cameras can be synchro-

nized.– Camera works under Windows

95/NT– Operation in computer networks


Dipl.-Ing. Hans BloßTelefon +49 (0) 91 31/7 76-5 20e-mail: [email protected]

Dipl.-Ing. Stefan GickTelefon +49 (0) 91 31/7 76-5 21e-mail: [email protected]

Bild 2:Farb-Hochgeschwindigkeits-kamerasystem mit 1 000 Voll-bildern pro SekundeFigure 2:High-speed video system with1 000 full frames per second

networks is also getting increasinglyimportant. The installation and ope-ration of ten and more networked,synchronously working high-speedcameras in or at the test object will bethe rule in the future.Quick access to the sequences recor-ded as well as database-based archi-ving methods will alleviate the testmanager’s work of the quality analysisof the recordings.

The development of high-speed videosystems will in future require increa-singly more know-how in various disci-plines like IC design, circuit design,algorithms, installation engineering,software and system integration. Co-operation with suitable partners willtherefore have to be a priority.


Bild 1:µ-3D Visualiser, einegemeinsame Entwick-lung des EZRT und derfeinfocus GmbHFigure 1:µ-3D Visualiser,developed incooperation EZRT withfeinfocus GmbH

Bild 2:Beispiele für dreidi-mensionale Rekon-struktionen verschie-dener BGA-LötverbindungenFigure 2:Example for 3D-reconstruction


Überblick

Das Entwicklungszentrum Röntgen-technik EZRT ist eine gemeinsameAbteilung des Fraunhofer-Instituts fürZerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP,Saarbrücken und des Fraunhofer-Insti-tuts für Integrierte Schaltungen IIS-A,Erlangen. Begleitend werden derzeit inSaarbrücken, Fürth und Dresden Kom-petenz- und Dienstleistungszentrengegründet (Bild 3).

Das Fraunhofer-EntwicklungszentrumEZRT hat die Aufgabe, als Entwicklungs-plattform in der Röntgentechnik aufden Gebieten Computertomographie,Röntgenbildverarbeitung und -sensorikzu forschen und die Ergebnisse überdie Kompetenzzentren unmittelbarweiter in die Industrie zu übertragen.Umgekehrt ermöglichen die engenKontakte z. B. durch Applikationenund Dienstleistungen mit der Industrieein unmittelbares Feed-back aus derIndustrie über relevante Aufgaben undaktuelle, ungelöste Problemstellungen.

Struktur

Zur Entwicklung kompletter Röntgen-prüfsysteme in den Anwendungsgebie-ten der Automobilzulieferindustrie, dermetallerzeugenden und -verarbeitendenIndustrie, im Anlagenbau, der Elektro-nikindustrie, der Luft- und Raumfahr-technik sowie in der Pharma-, Lebens-

mittel- und Verpackungsindustrie wer-den Kenntnisse aus den Gebieten derComputertomographie, der Bildverar-beitung und der Sensorik benötigt.Entsprechend ist die Abteilung in diesedrei Fachgruppen gegliedert (Bild 3), dieeinerseits eigene Forschungsprojekteakquirieren und bearbeiten und anderer-seits im Sinne des Systemgedankens Er-kenntnisse für die Entwicklung komplet-ter Röntgenprüfautomaten beitragen.

Ergebnisse und Produkte

Im Rahmen der Entwicklungsarbeitenwurden am Fraunhofer-Entwicklungs-zentrum EZRT zusammen mit denIndustriepartnern feinfocus (Bild 1 und2), R. Seifert Röntgenwerk, GrohmannTechnologies, Inherent und Technologfolgende Produkte entwickelt:

– 3D-Analyse von Elektronikkom-ponenten (µ-3D Visualiser, Bild 1)

– Industrielle Computertomographie– Automatische Lötstelleninspektion

an bestückten Leiterplatten (ALPIN)– Automatische Gußteilprüfung

(ISAR)– Lebensmittelkontrolle (Röntgen-

scanner LE1-30).

Die genannten Produkte werden einer-seits durch die Industriepartner direktfür den Endanwender angeboten undstehen andererseits bei der Fraunhofer-Gesellschaft, im Fraunhofer-Entwick-

lungszentrum EZRT und den Kompe-tenzzentren für Dienstleistungen undApplikationen zur Verfügung.

Overview

The Development Center of X-rayTechnology EZRT is a departmentjointly operated by the Fraunhofer In-stitute for Non-Destructive Testing IZFP,Saarbrücken and the Fraunhofer Insti-tute for Integrated Circuits IIS-A, Erlan-gen.Competence and service centers will beset up in Saarbrücken, Fürth und Dres-den (see figure 3).

The Fraunhofer Development CenterEZRT task is to serve as a developmentplatform for X-ray technology researchin the fields of computed tomography(CT), X-ray image processing and sen-sor technology and to directly transferthose research results to industry viathe competence centers. In return closecontacts to industry provide excellentfeedback for our own strategicplanning.

EntwicklungszentrumRöntgentechnikX-ray Technology


Dr. Randolf HankeTelefon +49 (0) 91 31/7 76-72 20e-mail: [email protected]

Dr. Michael MaislTelefon +49 (0) 68 1/93 02-38 25e-mail: [email protected]

Bild3:Überblick zur Strukturdes EZRT und derKompetenzzentrenFigure 3:Overview to thestructure of EZRT andof competence centres

Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRTErlangen / Saarbrücken

SensorikIIS-ADr. Schmitt, Erlangen

BildverarbeitungIIS-ADr. Haßler, Erlangen

ComputertomographieIZFP / IIS-ADr. Maisl, Saarbrücken

Ultrafeinfocus-RöntgenKompetenzzentrumFürth

ComputertomographieZentrumSaarbrücken

DiagnostikZentrumDresden


Einleitung

Die Nachfrage nach automatischenSystemen zur Detektion von Fremdkör-pern in Lebensmitteln ist in den letztenJahren deutlich gewachsen. Hinter-grund hierfür sind zum einen das neueProdukthaftungsgesetz, das Lebens-mittelhersteller für Schäden beispiels-weise durch Fremdkörper haftbarmacht, zum anderen aber auch ameri-kanische Studien, nach denen durch ei-nen einzigen Fremdkörper in einemProdukt etwa 20 Kunden verloren ge-hen. Das einzige Prüfverfahren, dasFremdkörper wie Steine, Metallteile,Glassplitter oder Kunststoffteile zuver-lässig auch im verpackten Produkt zuerkennen vermag, ist die Röntgen-prüfung.

Systemkonzept

Die Röntgenprüfung von Lebensmittelnerfolgt in der Regel mittels sogenann-ter Röntgenscanner, wie sie auch inFlughäfen für die Gepäckkontrolle ein-gesetzt werden: Das Prüfgut wird aufeinem Förderband zwischen einer fest-stehenden Anordnung aus Röntgen-quelle und Röntgenkamera hindurchbewegt und dabei Zeile für Zeile abge-tastet. Die Bildinformation entstehtdurch die unterschiedliche Schwä-chung der Röntgenstrahlung durch dasProdukt.

Bild 2 zeigt den vom Fraunhofer-Ent-wicklungszentrum RöntgentechnikEZRT gemeinsam mit der FirmaTechnolog Scan Systems entwickeltenRöntgenscanner, zu dem dasFraunhofer-Entwicklungszentrum EZRTdie Röntgenkamera und die Softwarebeisteuert.

Die Röntgenkamera zeichnet sichdurch eine sehr hohe Empfindlichkeitaus, die auf einer künstlichen Verlänge-rung der Belichtungszeit durch eine ArtMehrfachbelichtung beruht. Durch diegegenüber konventionellen Röntgen-kameras bis zu 130 mal längere Belich-tungszeit können Bildkontrast undBildrauschen wesentlich verbessertwerden.

Wesentlich für den Erfolg des neuenRöntgenscanners ist aber auch dasSoftwarekonzept: aus einem beliebigerweiterbaren Pool von Bildverarbei-tungsoperationen können für jedesPrüfproblem geeignete Algorithmenzusammengestellt werden. Falls die er-forderlichen Algorithmen die Rechen-leistung eines einzelnen PC überfor-dern, kann die Bearbeitung auf mehre-re Rechner verteilt werden.

Ein typisches Prüfergebnis zeigt Bild 1:Hier wurden in eine Müslipackung ver-schiedene Fremdkörper absichtlich ein-

Röntgenscanner für die NahrungsmittelprüfungX-ray Scanners for Food Examination

Bild 1:Röntgenbild einerMüslipackung mit ab-sichtlich eingebrach-ten FremdkörpernFigure 1:X-ray image of apackage of muesliwith deliberatelyadded foreignelements

Die verschiedenen Materialien sindwie folgt farblich markiert:Metallwürfel (0,8 – 3 mm) blau,Glaswürfel (3 – 5 mm) grün,PVC (3 – 5 mm) rot,Glassplitter weiß, Stein gelb,Metalldrähte (Durchmesser 0,4bzw. 0,8 mm) violett.The different types of material arecolored as follows:Metal cubes (0.8 – 3 mm) = blue,glass cubes (3 – 5 mm) = green,PVC ( 3 – 5 mm) = red,glass fragments = white,rocks = yellow,metal wires (0.4, or 0.8 mmdiameter, respectively) = purple.


gebracht. Wie das Bild zeigt, könnenDrähte von nur 0,4 mm Durchmessersicher erkannt werden, auch der klein-ste Metallwürfel (Kantenlänge 0,8 mm)wird problemlos detektiert. Währendder Mensch Bestandteile des Müsli teil-weise nur schwer von den eingebrach-ten Fremdkörpern unterscheiden kann,gewährleistet die automatische Bild-auswertung eine sichere Unterschei-dung.

System overview

A new generation of X-ray scanners forfood inspection has been developed bythe Fraunhofer Development Center X-ray Technology EZRT and the com-pany of Technolog Scan Systems. Forthe X-ray scanner demonstrated infigure 2, the Development Center con-tributes the X-ray camera and the soft-ware. The camera provides an im-proved image quality with respect toconventional systems. The softwareconcept offers the required algorithmsfor almost every examination problemby means of a freely expandable poolof image processing operations. If thenecessary algorithms exceed the per-formance scope of the used PC, theexamination process can be distributedto the available PCs.

Figure 1 shows a typical evaluationresult: Several foreign elements weredeliberately added to a package ofmuesli. As demonstrated in the image,wires of a diameter of only 0.4 mmand the smallest metal cube can besecurely detected. While the humaneye sometimes has difficulty tellingforeign elements apart from muesliingredients, automatic image evalu-ation guarantees a secure distinction.

Bild 2:RöntgenscannerFigure 2:X-ray Scanner

Röntgenscanner für die NahrungsmittelprüfungX-ray Scanners for Food Examination


Dr. Peter SchmittTelefon +49 (0) 91 31/7 76-72 50e-mail: [email protected]

Dr. Ulf HaßlerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-72 40e-mail: [email protected]


Ein Institut lebt durch seineMitarbeiter/innen

Das Fraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen, Angewandte ElektronikIIS-A setzt Maßstäbe in allen Ge-schäftsfeldern, in denen es tätig ist.Dazu bedarf es ständig neuer Ideenund Kreativität für die Entwicklungneuer Produkte. Als Forschungseinrich-tung produziert das Fraunhofer IIS-A inerster Linie Wissen; das heute inflatio-när gebrauchte Wort »Humankapital«trifft auf unsere Mitarbeiter/innen un-bedingt zu. Sie bilden das Institut. DieQualität unserer Forschung ist in ersterLinie von deren Qualifikation und Moti-vation abhängig. Dazu kommt, daßWissen, gerade im Bereich der Mikro-elektronik, schnell veraltet. Der Marktmuß ständig reflektiert werden.

Aus all diesen Voraussetzungen wirddas typische Profil der Mitarbeiter/in-nen deutlich:Von jedem und jeder einzelnen wirdneben fachlicher Exzellenz auch unter-nehmerisches Handeln und sozialeKompetenz erwartet. Das bedeutet fürdie Mitarbeiter/innen des Instituts stän-dige Bereitschaft zur Weiterentwick-

lung, fordert auf der anderen Seitevom Fraunhofer IIS-A auch, die Voraus-setzungen dafür zu schaffen. Durchgezielte Maßnahmen der Personalent-wicklung sollen hier Prozesse in Ganggesetzt und begleitet werden.

Weiterbildung

Das Fraunhofer IIS-A möchte durch einganzheitliches Weiterbildungkonzept,das sowohl die Person, die Einstiegs-qualifikation und die jeweiligen Pro-jektanforderungen berücksichtigt, dieMitarbeiter/innen fördern. Folglichumfassen die Weiterbildungsangebotefachliche und nichtfachliche Inhalte.Speziell auf einzelne Mitarbeiter/innenzugeschnittene Angebote ergänzendas Programm.

Die Vermittlung von betriebswirtschaft-lichen Inhalten gehört dabei ebensozum Weiterbildungsprogramm wieGrundlagen des Projektmanagements.Kommunikation mit Geschäftspartnernwird ebenso trainiert wie einen wissen-schaftlichen Bericht in englischer Spra-che zu verfassen.

Die äußerst gute Infrastruktur am Insti-tut, die vielen Kontakte zu anderenwissenschaftlichen Einrichtungen undzur Wirtschaft begünstigen effektivestraining-on-the-job. Darüber hinauskönnen Fraunhofer-interne Schulun-gen, Angebote anerkannter Träger undspezielle Tagungen und Kongresse be-sucht werden.

Zusätzlich bietet das Fraunhofer IIS-Adie Möglichkeit wissenschaftlicherQualifikation durch eine Promotion.

Weiterbildung dient damit sowohl derQualifizierung der Mitarbeiter/innen fürdie Tätigkeit am Institut, wie auch de-ren persönlicher Karriereplanung.

Frauenförderung

Schon seit geraumer Zeit ist dasFraunhofer IIS-A bemüht, durch spezi-elle Maßnahmen der Frauenförderungden Anteil an Mitarbeiterinnen zuerhöhen. Dazu gehören nebenfamilienfreundlich gestalteten Arbeits-zeitregelungen, bewußtseinsbildendepersonalpolitische Maßnahmen undspezielle Weiterbildungsangebote fürMitarbeiterinnen wie z. B. Führungs-training für Frauen. Wir sind stolz dar-auf, daß der Anteil der Mitarbeiterin-nen am Fraunhofer IIS-A über dem derweiblichen Studierenden der einschlä-gigen Studiengänge liegt.

Nachwuchsförderung

Personalentwicklung beginnt amFraunhofer IIS-A nicht erst bei der Ein-stellung neuer Mitarbeiter/innen, son-dern schon früher. Das Fraunhofer IIS-A bemüht sich um seinen Nach-wuchs bereits in der Schule und durchdie Organisation von internationalemPraktikantenaustausch.

Personalentwicklung undNachwuchsförderungHuman Resources /Supporting Young Scientists


Schule und Technik

Auch dieses Jahr fand unser schon tra-ditionelles Osterpraktikum für Schüler/innen der gymnasialen Mittelstufestatt. Teilgenommen haben 30 Jugend-liche aus den drei Partnergymnasien(Emil-von-Behring Gymnasium Spar-dorf, Hardenberg-Gymnasium Fürthund Pirckheimer-Gymnasium Nürn-berg). Eine Woche lang konnten dieSchüler/innen digitale Audiodaten-dienste erstellen und aussenden, eineProgrammiersprache erlernen, Bilderam Rechner bearbeiten und den Nut-zen moderner Röntgentechnik kennen-lernen.

Darüber hinaus liegt dem FraunhoferIIS-A daran, auch auf diese Weise denFrauenanteil im Ingenieurberuf zu he-ben. Daher ist für den Herbst ein Prak-tikum nur für Mädchen geplant. InZusammenarbeit mit der TechnischenFakultät und dem Frauenbüro derFriedrich-Alexander-Universität Erlan-gen-Nürnberg werden insgesamt33␣ Versuche für die Schülerinnen ange-boten. Die Versuche am FraunhoferIIS-A werden durch Angebote derLehrstühle der Technischen Fakultät er-weitert. Die Palette reicht dabei vonder Analyse von Wasserproben bis zum

Bau von Robotern aus Legosteinen. DieNachfrage nach den Praktikumsplätzenwar überwältigend, es werden220␣ Schülerinnen teilnehmen.Die positive Resonanz der Praktikasichert eine Weiterführung unsererAktionen auch im nächsten Jahr.

InternationalerPraktikantenaustausch

Das Koordinierungsbüro für Ausbil-dungspartnerschaften IIS Erlangen/Germany (früher UETP IIS Erlangen)engagiert sich seit seiner Entstehung1987 aktiv in verschiedenen europäi-schen Förderprogrammen. Diese EU-Programme konzentrieren sich auf diefolgenden Themen:– Technologietransfer– Lebensbegleitendes Lernen /

Weiterbildung– Studenten- und Wissenschaftler-

austausch– Zusammenarbeit Hochschule /

Wirtschaft

Um die administrativen Vorgänge beider Praktikumsvermittlung und derStipendienvergabe weniger zeit- undkostenaufwendig zu organisieren, hatdas Koordinierungsbüro eine Online-Datenbank entwickelt. Als zusätzlicherService steht diese Datenbank Unter-nehmen und Studenten zur Verfügung.

Leonardo da Vinci

Einer der Schwerpunkte in den Aktivitä-ten des Koordinierungsbüros ist dieVermittlung von Studenten aus demeuropäischen Ausland auf Praktikums-stellen an Fraunhofer-Instituten und anUnternehmen der Region. Diese Prakti-kumsaufenthalte werden vom Koordi-nierungsbüro durch Stipendien ausdem europäischen Programm Leonardoda Vinci gefördert.

Abstract

A highly skilled and motivated staff isthe most crucial asset of a researchinstitute. The Fraunhofer IIS-A haswidened its range of opportunities forcontinuous training to guarantee bothskill and motivation. The courses varyin form and content to suit the diffe-rent individual requirements and greatcare is taken that they are not limitedto technical development only. The in-stitute takes a rather wholistic ap-proach to this kind of training, alsotrying to promote social competenceand skills and to raise awareness forissues such as equal opportunities forwomen in the engineering profession.Furthermore the institute intends topromote the interest in an engineeringcareer as such. It has established highlysuccessful partnerships with localschools running »try-out-internships«for them. Additionally there is aplacement program, funded by EU,with several countries where studentsand young scientists can take part.

Bild 2:Aktion »Schulen und Technik«:Die Teilnehmerinnen experimen-tieren mit BildverarbeitungFigure 2:»Schools and Technology«:Pupils are working in the field ofimage processing


PersonalentwicklungDipl.-Päd. Marion RothTelefon +49 (0) 91 31/7 76-1 51e-mail: [email protected]

Schule und TechnikMA Karoline KapfhammerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-63 02e-mail: [email protected]

Koordinierungsbüro fürAusbildungspartnerschaftenKatharina BronningerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-1 15e-mail: [email protected]

Personalentwicklung undNachwuchsförderungHuman Resources /Supporting Young Scientists


Motivation

Grundlagen des Wohlstands in denIndustrienationen1 sind heute– zu 75 % das vorhandene Human-

capital (Wissen, Können, Fähig-keiten),

– zu 20 % die vorhandenen Sachan-lagen (Infrastruktur, ..., Geräte) und

– zu 5 % die vorhandenen Rohstoffe.Arbeitsprozesse (Beschäftigung) nachDeutschland zu ziehen2 und längerfri-stig zu sichern, gelingt nur mit qualifi-zierten Arbeitskräften an ausgebautenWirtschaftsstandorten.Wohlstand und Hochlohnstatus3

Deutschlands und anderer führenderIndustrieländer sind darauf zurückzu-führen, daß sie Güter und Dienste her-stellen und vermarkten, die der Restder Welt braucht, selbst aber nicht her-stellen kann. Das ist nur durch ständigeInnovationsleistungen möglich.In jedem Fall spielt anwendungsberei-tes Wissen die zentrale Rolle. Es wirdzunehmend zu einem entscheidendenProduktivitätsfaktor. Wissen ist die Ba-sis für eine qualitätsgerechte Entwick-lung von Technologien und Produktenin erforderlich kurzer Zeit (time tomarket).Durch den tiefgreifenden technischenFortschritt wächst und wandelt sichdas erforderliche Wissen sehr schnell.Der Bedarf an ständiger Weiterbildungnimmt zu, da die Nutzung neuen Wis-sens in jedem Fall einen Wettbewerbs-vorteil verschafft.Nicht nur für den beruflichen Bereichzahlt sich Lernen aus, denn die Erwei-terung des persönlichen Wissens ver-schafft Vorteile bei der Wahrnehmung

der Lebenschancen und bei der Gestal-tung des Lebens.Lernen muß also sinnvollerweise wäh-rend des gesamten Lebens erfolgen.

Lernformen

Lernen ist Aneignung von Wissen unddamit ein Nachvollziehen des Erkennt-nisprozesses. Wissen bezeichnet dieGesamtheit von Information, Könnenund Erfahrung bezüglich eines be-stimmten Gebietes. Nur Personen kön-nen Fähigkeiten entwickeln und Erfah-rungen sammeln. Deshalb ist Wissensowohl personengebunden als auchkontextgebunden und die Wissensver-mittlung erfordert letztendlich einenLehrer (Tutor, Trainer).Alle klassischen, natürlich gewachse-nen Lernformen, vom Spielen über dieSchule bis zum Training, sind auf dieseErkenntnisse ausgerichtet. Doch wirkensich in jüngster Zeit folgende zweiNachteile dieses weitgehend anBildungseinrichtungen gebundenenLernens aus:– Eine kurzfristige Bereitstellung von

lehrfähig aufbereitetem Wissen ausneuen Erkenntnissen ist nicht mög-lich.

– Das Lernen ist zeitlich und örtlichfestgelegt.

Einen Ausweg bietet die Verwendungvon modernen Informations- und Kom-munikationstechniken für die Wissens-vermittlung. Multimediale Wissens-produkte, z. B. als CD-ROM oder überNetz verfügbar, gestatten mit Hilfeeines PCs ein interaktives selbstbe-stimmtes Lernen mit folgendenwesentlichen Merkmalen:– Zeitpunkt und Ort des Lernens wer-

den vom Lernenden selbst festge-legt, ebenso Umfang und Tiefe desaufzunehmenden Wissens, Lernab-läufe, Übungen und Wiederholun-gen. Die individuelle Anpassung anLernvoraussetzung, Lernziel und

Lernablauf ist möglich.– Das multimediale Design unter Ver-

wendung von Text, Bild, Graphik,Audio, Animation und Video sprichtmehrere Sinne des Lernendengleichzeitig an und gestattet ein-drucksvolle Darstellungen, auch vonVorgängen, die für den Menschennicht sichtbar sind.

– Das neueste Wissen kann von aus-gezeichneten Fachleuten und exzel-lenten Pädagogen in kurzer Zeit zurVerfügung gestellt werden.

– Die neuesten lernmethodischenErkenntnisse sind umsetzbar, vorallem didaktische Elemente, dieden Lernenden ansprechen, seinenForscherdrang beflügeln, seinePhantasie anregen, also die Trieb-kräfte des Lernens mobilisieren.

Trotz all dieser Vorteile ist für die Ver-mittlung von Erfahrungen und für dieEntwicklung der Fähigkeit zur produk-tiven Anwendung des Wissens nachwie vor ein Lehrer erforderlich. Deshalbwerden in Zukunft neben der selbstän-digen Nutzung multimedialer Wissens-produkte die klassischen Formen mitLehrer (Trainer) bestehen bleiben,natürlich aufeinander abgestimmt, vgl.Bild 1.

Berufliche Weiterbildung

Innovationen der Geräte- und System-anbieter beruhen in vielen Fällen aufden Schlüsseltechnologien Mikroelek-tronik und Mikrosystemtechnik. Der ra-sante Technologiefortschritt erschließteinerseits immer neue Anwendungs-felder und zwingt andererseits dazu,die Kreativität des Fachpersonals (vomMeister bis zum Entwicklungsinge-nieur) durch fortwährende Aktualisie-rung und Erweiterung ihres Fachwis-sens zu erhalten und zu befördern.Beispielsweise hat die Fähigkeit desEntwurfs elektronischer und heteroge-ner Systeme eine entscheidende Be-

Berufliche WeiterbildungProfessional Training

1 Gary Becker, Nobelpreisträger für Wirtschafts-wissenschaften 1992, in Wirtschaftswoche12/98

2 Realität und Chancen vernetzter Arbeit, Treff-punkt @rbeit / SYSTEMS98, Lotus CD-ROM12/98

3 Roland Berger, Arbeitsplätze und Wettbewerbim Informationszeitalter, VDE / Hanns-Seidel-Stiftung, München, 2. Juli 1998


deutung für Erhalt bzw. Ausbau derWettbewerbsfähigkeit in den mikro-elektronikbasierten Branchen. Diesehängt wesentlich ab von der Verfüg-barkeit qualifizierter Ingenieure, die dieFähigkeit zur Entwicklung und Herstel-lung komplexer Systeme besitzen unddie Werkzeuge und Entwurfsabläufebeherrschen. Hier ist gegenwärtig derWeiterbildungsbedarf extrem hoch.

Zeit- und Kostenfaktor für die betriebli-chen Weiterbildung sind vor allem fürKMU sehr wichtig, die sich traditionelleQualifizierungsmaßnahmen kaum lei-sten können. Für den vorhandenen Be-darf werden aber neu zugeschnitteneund kostengünstige Weiterbildungs-formen auf der Basis multimedialerWissensprodukte dieses Problem lösen.

Die Fraunhofer-Gesellschaft istgeradezu prädestiniert, dafür einenwesentlichen Beitrag zu leisten. Siewird anwendungsbereites Wissen fürTechnologie- und Produktentwicklun-gen und aktuelles interdisziplinäresSystemwissen in multimediale Wissens-produkte einbringen und zur Verfü-gung stellen.

Vorhaben

In der vergangenen Zeit führte dasInstitut eine Reihe konventioneller Kur-se an seinen Standorten Erlangen undDresden zum Entwurf von analogenund digitalen Schaltkreisen und Syste-men erfolgreich durch. Auf der Basisdes vorliegenden Materials, der ge-wonnenen Erfahrungen und auchneuester Erkenntnisse aus laufendenFuE-Projekten werden künftig imRahmen mehrerer geplanter Verbund-vorhaben multimediale Wissenspro-dukte entwickelt und die Infrastrukturfür netzbasierte Nutzung und Trainingvor Ort aufgebaut.

Gegenwärtig wird die Innovations-initiative FKN (Fraunhofer KnowledgeNetwork) der Fraunhofer-Gesellschaftvorbereitet, an der sich das Fraunhofer-Institut für Integrierte SchaltungenIIS-A ebenfalls beteiligt. Ziel ist dieEntwicklung marktfähiger Wissens-produkte und netzbasierter Weiter-bildungssysteme, die in ihrer Gesamt-heit von neuen, fortlaufend aktualisier-ten Inhalten für unterschiedliche Ziel-gruppen und neuer Lernsoftware mitumfangreicher Funktionalität eine völ-lig neue Qualität darstellen und Lückenin vorhandenen Weiterbildungs-systemen schließen.Diese Vorhaben sind gewissermaßendie natürliche Fortsetzung bzw. Umset-zung der Initiativen des Fraunhofer IIS-Aauf dem Gebiet des Lebenslangen Ler-nens, über die in den zurückliegendenJahren bereits berichtet wurde.

Berufliche WeiterbildungProfessional Training

Abstract

Innovations and productivity of com-panies demand high qualified employ-ees. Because of the fast developmentin technology and engineering theknowledge grows and changes per-manently. That means professionaltraining of the employees is necessary.The institute will develop some multi-media knowledge products for suchprofessional training for instance in thefield of Design Automation of Integrat-ed Circuits and Systems.


Prof. Dr.-Ing. Günter ElstTelefon +49 (0) 3 51/46 40-7 01e-mail: [email protected]

Wissens-produkte

Weiter-bildung

Herstellung

WissensstrukturierungLernabläufeInteraktionen

Wissen

InformationKönnenErfahrung

MethodenWerkzeuge

DidaktikNavigatorAutorensystemLernsoftware

Print

CD-ROM

Online

Bild 1:Multimediale Wissensproduktefür die WeiterbildungFigure 1:Multimediale knowledgeproducts for further education


Flexible dreidimensionale optischeVermessung

Fraunhofer-Institute aus der AllianzVision vermarkten in Zusammenarbeitmit einem industriellen Partner ein uni-verselles optisches 3D-Meßsystem.

Eine 3D-Meßmaschine kann ein Werk-stück räumlich mit hoher Genauigkeiterfassen. Die Entwicklungen derFraunhofer-Gesellschaft erlauben einautomatisches und berührungslosesKonzept, das über den Stand der der-zeit marktüblichen Technik hinausgeht.Das System besteht aus einem mecha-nischen Teil, einer Sensorik und einercomputergestützten Auswertung. Diemechanische Komponente nimmt denPrüfling auf und sorgt für die notwen-dige Bewegung der Sensoreinheit. DieSensoren (hier ausschließlich optisch)können je nach Anwendungsfall undBeschaffenheit des Prüflings unter-schiedlich ausgeführt sein.

In der Fraunhofer-Gesellschaft sind ver-schiedene Verfahren und Sensoren zuroptischen 3D-Vermessung entwickeltworden, die jeweils für bestimmte An-wendungen optimal geeignet sind. ImRahmen eines internen Projektes sinddiese Sensoren und die Software miteinheitlichen Schnittstellen ausgerüstetworden, so daß Kundenwünsche durchgeeignete Kombination aus den einzel-nen Komponenten erfüllt werden kön-nen. Der Benutzer sieht die Oberflächeeiner eingeführten, leicht bedienbaren2D-Vermessungssoftware, mit der erdie dreidimensionale Meßaufgabe defi-

nieren kann. Das in den Meßaufbau in-tegrierte 3D-Meßmodul führt anschlie-ßend automatisch die Messung durchund übergibt die Ergebnisse der Aus-wertesoftware.

Modul mit Lichtschnittverfahren

Der vom Fraunhofer-Institut für Fabrik-betrieb und -automatisierung IFF ent-wickelte VIRTUALIZERTM ist ein dreidi-mensionales Vermessungssystem aufBasis des Lichtschnittverfahrens. DasSystem besteht aus einem Hard- undeinem Softwareteil, das als Modul mitder Vermessungssoftware ConturControl zusammenarbeitet. Die Hard-ware unterteilt sich in die Komponen-ten Lichtschnittsensor und Handling-system. Der optische Lichtschnittsensorbesteht aus einer CCD-Matrixkameraund einer linienförmigen Beleuchtung.Die Messung erfolgt entlang der proji-zierten Schnittlinie. Zur flächen-förmigen Vermessung von Objekt-oberflächen ist eine Relativbewegungzwischen dem Meßobjekt und demLichtschnittsensor erforderlich. Dazukommt ein Handlingsystem, d. h. ein

Fraunhofer-Allianz Vision – ProjektbeispieleFraunhofer Vision Alliance – Project examples

Bild 2:VirtualizerTM des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetriebund -automatisierung IFFin MagdeburgFigure 2:VirtualizerTM from theFraunhofer Institute for FactoryOperation and Automation IFFin Magdeburg


Drehtisch, eine Translationsachse odereine Kombination aus beiden, zum Ein-satz. Der aktuelle Geräteaufbau ist fürMeßobjekte mit den maximalen Ab-messungen von 1000 x 1000 x 1000mm3 konzipiert. Der Lichtschnittsensorund das Handlinggerät finden in einemabgeschlossenen Gehäuse Platz (Bild 2).

Modul mit Streifenprojektion

Bild 3 zeigt ein System des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik undFeinmechanik IOF in Jena, das als Mo-dul für Contur Control eingebundenwerden kann und nach dem Streifen-projektionsverfahren arbeitet. DasMeßobjekt liegt auf einem Drehtischund wird aus mindestens drei verschie-denen Richtungen mit Gray-Code-Sequenzen und phasenverschobenen

Gittern beleuchtet. Eine Kamera ist sobefestigt, daß sich die relative Lagezum Meßobjekt nicht ändert. Sienimmt das entstehende Lichtmusterauf dem Objekt auf. Ein in das Meß-system integrierter Rechner berechnetaus den Helligkeitswerten die genauenKoordinaten aller Meßpunkte. Bei ei-nem Meßfeld bis 100 x 100 x 50␣ mm3

wird eine Meßunsicherheit zwischen1␣ µm und 15 µm erreicht. Die Zeit zurAufnahme der Daten hängt vom Ob-jekt und den gewählten Parametern abund liegt zwischen einigen Sekundenund einigen Minuten.

Die Besonderheit dieser speziellen Lö-sung erlaubt die freie Wahl der Kame-raposition, die Verwendung verschie-dener Abbildungsoptiken und die au-tomatische Kalibrierung des Systems.Außerdem ist es möglich, nach einerVermessung des Gesamtobjekts denAbbildungsmaßstab für ausgewählteDetails zu ändern, ohne daß eine neueKalibrierung vorgenommen werdenmuß.

Flexible optical 3D measuringsystem

The Fraunhofer Institutes forming theVision Alliance are marketing a univer-sal optical 3D measuring system to-gether with a partner from the indus-try.

A 3D measuring machine is capable tospecially record a work piece with highaccuracy.

The development of Fraunhofer Visionrepresents an automatic, non-contactconcept, outranging common state-of-the-art techniques. The system consistsof a mechanical part, a sensor part,and a computer assisted evaluation.The mechanical part grabs the workpiece and ensures the necessary mobil-ity of the sensor unit. The sensors (in

Bild 3:Automatisches3D-Meßsystem des Fraunhofer-Instituts für Optik und Feinme-chanik IOF in JenaFigure 3:Automatic 3D measuring systemfrom the Fraunhofer Institute forApplied Optics and PrecisionEngineering IOF in Jena

this case solely optical) may vary, de-pending on application and characterof the respective work piece.

The Fraunhofer Gesellschaft has beendeveloping various methods and sen-sors in the field of 3D measuring, opti-mizing them to the requirements ofdifferent applications. Within the scopeof an internal project the sensors andthe respective software were tooled upwith integrative interfaces, ensuring tofulfil customers needs by combiningthe right components for each appli-cation. The user interface is an alreadyintroduced, easy-to-use 2D measuringsoftware, defining the three dimensio-nal measuring task. The 3D measuringmodule integrated in the system subse-quently performs the measuring auto-matically and transfers its results to theevaluating software.



Fraunhofer-Allianz Vision – ProjektbeispieleFraunhofer Vision Alliance – Project examples


Fraunhofer-Arbeitsgruppefür Drahtlose Telekommunikations-und Multimediatechnik ADTM

Fraunhofer Project Groupfor Wireless Telecommunicationand Multimedia Technology ADTM


Fraunhofer-ADTM im ProfilFraunhofer ADTM in Profile

Ziele

Die Arbeitsgruppe für Drahtlose Tele-kommunikations- und Multimediatech-nik ADTM forscht und entwickelt aufdem Gebiet der drahtlosen Multime-diakommunikation, insbesondere inVerbindung mit portablen batteriebe-triebenen Endgeräten. Ziel ist der orts-ungebundene und mobile Zugang zumultimedialen Informationen, die überkompakte netzunabhängige Endgerätedem Benutzer präsentiert werden. Einweiterer Schwerpunkt ist die Multime-diastudiotechnik. Technische Aspektestehen dabei im Vordergrund. Mit dengewählten Arbeitsschwerpunkten sollzur Verbesserung der Wettbewerbsfä-higkeit der kommunikationstechni-schen und der Unterhaltungselektro-nikindustrie beigetragen werden.

Kurzportrait

Die Arbeitsgruppe ADTM, unter der Lei-tung von Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser,besteht aus drei Abteilungen:Die Multimedia-Studiotechnik befaßtsich mit Systemen zur Erzeugung, Co-dierung, Speicherung und Verteilungvon Multimediainhalten einschließlichden Techniken zur gebührenpflichtigenNutzung bzw. zur Sicherung des Ur-heberrechts dieser Inhalte.

Die drahtlose digitale Übertragungs-technik berücksichtigt sowohl dialog-orientierte Punkt-zu-Punkt-Verbindun-gen als auch Massenverteilsysteme wiebeim Multimediarundfunk. Bereits vor-handene Standards wie z. B. DECToder GSM bzw. DAB werden – wennmöglich – einbezogen. Eine Erweite-rung in Richtung IMT 2000 bzw. UMTSist geplant.Bei der Endgerätetechnik steht einesehr kompakte Realisierung bei gering-stem Stromverbrauch und eine mög-lichst benutzerfreundliche Bedienbar-keit im Vordergrund.Standardisierung und Datensicherheitsind Querschnittsaufgaben.

Objectives

Scientists and engineers of the ProjectGroup for Wireless Telecommunicationand Multimedia Technology ADTMcarry out research and development inthe field of mobile and portable multi-media radio communications.The target is to free the user fromwired networks and to give him almostunlimited wireless access to multimediacontents.Special emphasis is given to batterypowered terminals and to multimediaproduction studio equipment. In mostcases the focus is more on technicalissues than on content. The research

topics have been chosen to assist con-sumer electronics, communicationsand multimedia industry in becomingmore competitive.

Profile

Under the leadership of Prof. Dr. HeinzGerhäuser the Projekt Group ADTM isstructured in three departments:The department »Studio« deals withhardware and software to generate,code, store and distribute multimediacontents. Techniques for pay servicesand copyright protection areconsidered as well.The »Communications« departmentfocuses on radio communications inconjunction with state-of-the-art digi-tal modulation schemes. Main subjectsare digital broadcasting and privatwireless networks. We develop equip-ment and systems according to existingand upcoming international standarsas GSM, DECT and IMT 2000 / UMTSor DAB and DVB.The department »Terminal Devices«conducts research in low power ICdesign for battery operated terminalsand user friendly interfaces for easyoperation.

Leitung / Director Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser Tel. +49 (0) 91 31/7 76-2 00

Studio / Studio Dipl.-Ing. Harald Popp Tel. +49 (0) 91 31/7 76-3 40

Nachrichtenübertragung / Communications Dipl.-Ing. Albert Heuberger Tel. +49 (0) 91 31/7 76-63 00

Endgeräte / Terminal Devices Dr.-Ing. Roland Plankenbühler Tel. +49 (0) 91 31/7 76-6 50

Organisation und AnsprechpartnerOrganization and Contacts


Nachrichtenübertragung

– Systementwurf für die Nachrichten-technik• High Level Systemsimulation• Architektur-Entwicklung• Hardware-nahe System-

simulation– Implementierung von nachrichten-

technischen Systemen in Hard- undSoftware

– Implementierung von drahtlosenNetzwerken (insbesondere basie-rend auf dem DECT Standard)

– Meßtechnik für Rundfunk- undKommunikationssysteme (DAB,WorldSpace)

Communications

– System design for communications• high level system simulation• system design and development• simulation on hardware-level

– Implementation of communicationsystems in hard- and software

– Implementation of wirelessnetworks (particularly based on theDECT standard)

– Test and Measurement for DigitalBroadcasting and CommunicationSystems (DAB, WorldSpace)

Fraunhofer-ADTM KompetenzenFraunhofer ADTM Competences

DECT M3 ModulDECT M3 module

Endgeräte

– Low Power / Low Voltage System-und Schaltungsdesign

– Komponenten für Multistandard-Transceiver und Satellitennaviga-tionssysteme

– Entwicklung von Realtime-Softwareauf verschiedenen Plattformen

– Multimedia-Applikationen, portableund mobile Terminals, Kiosksysteme

– Systeme für Fernseh- und Test-marktforschung

– Kryptographie (SmartCards,E-Commerce, Conditional Access)

– Digitale Rundfunksysteme (DAB)– Peripherie-Hardware (PC-Cards)

Terminal Devices

– Low power / low voltage systemand circuit design

– Components for multistandardtransceivers and satellite navigation

– Development of real time softwareon various plattforms

– Multimedia applications,portable and mobile terminals,kiosk systems

– Systems for audience and marketresearch

– Cryptography (SmartCards,E-Commerce, Conditional Access)

– Digital Broadcasting Systems (DAB)– Peripheral Hardware (PCCards)

DSP-PCCard 563: UniverselleDSP-Karte für den mobilen EinsatzDSP-PCCard 563: Universal DSPcard for mobile use

Studio

– DSP-basierte Implementierungen für• Audiocodierverfahren (MPEG

Layer-3, AAC, MPEG-4 Audio)• Videocodierverfahren (H.263

Version 2)• Motorola 563xx, Texas Instru-

ments C62 und C67, AnalogDevices 21x60, Hitachi SH3

– FuE für audiovisuelle Applikationen• Bilderradio-Dienste für digitale

Rundfunksysteme (EU-147 DAB,WorldSpace)

Studio

– DSP based implementations:• audio coding schemes (MPEG

Layer-3, AAC, MPEG-4 Audio)• video coding schemes (H.263

Version 2)• Motorola 563xx, Texas Instru-

ments C62 and C67, AnalogDevices 21x60, Hitachi SH3

– Research and development foraudiovisual applications• picture radio services for digital

broadcasting systems (EU-147DAB, WorldSpace)

Stereo-AAC-Encoderauf DSP 56303stereo AAC encoderon DSP 56303


Nachrichtenübertragung

– Arbitrary Waveform Generatoren– Vektor-Signal Analyzer bzw. Gene-

ratoren– Transientenrecorder/

Arbitrary Waveform Generatoren(16 Bit/70 MHz) und 1 GByteSpeichertiefe

– Funkkanal-Simulatoren– Systemsimulations-Software

(COSSAP, SPW, Matlab)– SUN Workstations und PCs– Entwicklungssysteme für digitale

Signalprozessoren– DECT Protokolltester– schnelle Echtzeitmeßtechnik

Communications

– Arbitrary waveform generators– Vector signal analyzer and

generators– Radio channel simulators– System simulation software

(COSSAP, SPW, Matlab)– SUN workstations and PCs– Design systems for digital signal

processors– DECT protocol testers– Transient recorder / Arbitrary Wave

Form Generator (16 Bit/70 MHz)and 1 GByte memory depth

– fast time domain measurementequipment

Fraunhofer-ADTM AusstattungFraunhofer ADTM Equipment

Endgeräte

– Analoge/digitale System- undSchaltungssimulatoren

– Analoge/digitale Meßtechnik– Entwicklungswerkzeuge für

Mikrokontroller und programmier-bare Logikbausteine

– Professionelle SW-Entwicklungs-werkzeuge

– Vollständige DAB-Übertragungs-kette und Diagnosewerkzeuge

– SmartCard-Entwicklungssysteme

Terminal Devices

– Analog/digital system- and circuit-level simulation tools

– Analog/digital measurementequipment

– Development tools for microcon-trollers and programmable logicdevices

– Professional software developmenttools

– SmartCard development tools– Complete DAB transmission chain

and diagnose tools

Studio

– Entwicklungs- und Simulations-systeme für Mikroprozessoren unddigitale Signalprozessoren (TexasInstruments C6x/C3x, Motorola563xx, Analog Devices 21x60)

– Analoge AV-Player/Recorder(SVHS, BetacamSP, Laserdisk)

– Digitale Audio-Video-Player/Recorder (Halbleiter-Bildsequenz-speicher, Festplatten-Bildsequenz-speicher)

– Audio-Video-AD/DA-Umsetzer– Digitale Audio-Video-Kreuzschiene

mit Steuerrechner (32 x 32)– TV-Referenzmonitore, HDTV-

Beobachtungsmonitor– Video-Meßgeräte (digitaler Kompo-

nenten-Analysator, analogerAnalysator, digitaler/analogerSignalgenerator)

Studio

– Simulation- and developmentsystems for microprocessors and di-gital signal processors(Texas Instruments C6x/C3x,Motorola 563xx, Analog Devices21x60)

– Analog audio-video-player/recorder(SVHS, BetacamSP, Laserdisk)

– Digital audio-video-player/recorder(RAM image sequence processor,Harddisk image sequenceprocessor)

– Audio-video-AD/DA-converter– Digital audio-video-crossbar with

control unit (32 x 32)– TV reference monitors, HDTV

control monitor– Video measuring instruments

(digital component analyzer, analoganalyzer, analog/digital signalgenerator)


Mitarbeiterentwicklung

Im Jahr 1999 wird die Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Drahtlose Telekom-munikations- und MultimediatechnikADTM weiter wachsen. Mitte 1999waren 60 Mitarbeiter in der Fraunhofer-Arbeitsgruppe ADTM beschäftigt. Die-se Zahl steigt jedoch kontinuierlich, sodaß bis Anfang des Jahres 200070 Mitarbeiter integriert sein werden.

Betriebshaushalt

Der Ausbau der Fraunhofer-Arbeits-gruppe ADTM kommt planmäßig vor-an. Der Betriebshaushalt stieg in die-sem Jahr auf 14,5 Mio DM. Die Finan-zierung erfolgte durch Erlöse aus Pro-jekten mit der Industrie wie auch mitöffentlichen Zuwendungsgebern. DerAnteil der Projektfinanzierung des Frei-staates Bayern sank in diesem Jahrplanmäßig.

Investitionshaushalt

In diesem wie auch im folgenden Ge-schäftsjahr nehmen die Investitionenweiterhin planmäßig ab. Der folgendenGraphik kann die bisherige und für dasJahr 2000 geplante Entwicklung ent-nommen werden.

Summary

The Project Group for WirelessTelecommunication and Multimedia islooking back on a successful year withan increase in budget, staffing leveland income.The number of staffincreases from 55 to 70 until thebeginning of the year 2000.The budget is financed by projectsfrom the private sector, the govern-ment and the European Union.

Fraunhofer-ADTM in ZahlenFraunhofer ADTM in Representative Figures

1996 1997 1998 1999 2000

70

60

50

40

30

20

10

Wissenschaftler und IngenieureVerwaltung und Techniker

Die Werte für 1999 und 2000 sind Planzahlen.

14

12

10

8

6

4

2

1996 1997 1998 1999 2000

18 Mio DM

16

Öffentliche ErlöseWirtschaftserlöse

Projektfinanzierung

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

1996 1997 1998 1999 2000

4,0 Mio DM

Investitionen


Titelseite der Informationsbro-schüre zum »MASIC«, des er-sten Multikanal-AAC-Audio-Codec auf DSP-Basis»MASIC«, the first DSP-basedrealtime multichannel AACaudio codec

Laborkarte eines H.263Version 2 Video-Encodersauf DSP-BasisRealtime DSP-based videoencoder for H.263 Version 2

Audio PC Card mit DSP 56303,z. B. einsetzbar als Stereo-Encoder für MPEG Layer-3 oderMPEG-2 AACAudio PC Card with DSP 56303,e. g. useful as stereo encoderfor MPEG Layer-3 or MPEG-2AAC


Übersicht

Die beiden Schwerpunkte der Studio-Abteilung sind die Implementierungvon Audiocodierverfahren für DSP-ba-sierte Echtzeitsysteme und die Entwick-lung von audiovisuellen Applikationen.In beiden Bereichen wurden die Arbei-ten 1999 in Zusammenarbeit mit über20 Industriekunden (aus Deutschland,USA, Korea, Japan, Schweiz, UK, Kana-da, Israel) erfolgreich weitergeführt.

Video

In Kooperation mit der Endgeräte-Ab-teilung der Fraunhofer-Arbeitsgruppefür Drahtlose Telekommunikations-und Multimediatechnik ADTM entwik-kelte die Video-Gruppe einen Bilder-radio-Dienst für das DAB – Digital-radio1. Ein weiterer wichtiger Meilen-stein war die erstmalige Übertragungvon programmbegleitenden Bewegt-bildern über den AfriStar-Satelliten desdigitalen WorldSpace-Satellitenrund-funksystems im Juni 1999 – dieses The-ma behandelt der nachfolgende Fach-beitrag von Harald Fuchs. Weitere Ar-beiten konzentrierten sich auf die Ent-wicklung von DSP-basierten Lösungen.

Audio Systeme

In einem gemeinsamen Projekt mitdem koreanischen ForschungsinstitutETRI2 entwickelte ein Team der Audio-system-Gruppe seit Mitte 1998 denweltweit ersten DSP-basierten Multi-kanal-AAC3-Codec und stellte das Er-gebnis unter dem Namen »MASIC4«

auf der 106th AES Convention in Mün-chen im Mai 1999 vor. Die Verfügbar-keit von DSP-basierten Multikanal-AAC-Encodern ist von größtem Interes-se für den japanischen Markt, da sichdie zuständigen Gremien5 dort fürAAC als Toncodierverfahren für prak-tisch alle digitalen Rundfunksystemeentschieden haben und bereits Mitte2000 als erstes System das digitaleSatellitenfernsehen den Regelbetriebaufnehmen soll. Dies führte zu mehre-ren Industrieaufträgen verschiedenerGerätehersteller.

Darüberhinaus besteht weiterhin einBedarf nach kostengünstigen Codec-Lösungen mit Festkomma-DSPs, so-wohl im Bereich der professionellenStudiotechnik als auch in der Unter-haltungselektronik, die durch den enor-men Erfolg des MP3-Formats im Inter-net zu einer Vielzahl neuer Produktebeflügelt wird – so gibt es nun zahlreichetragbare Abspielgeräte mit Speicher-chips als Tonträger oder bald erste CD-Spieler mit eingebauter Festplatte alsMusikspeicher.

Overview

The Studio department focusses onreal-time implementation of audiocoding schemes on DSP level and onthe development of audiovisualapplications.

In the field of low rate video broad-casting, two »picture radio« serviceshave been developed, one for Eureka147 DAB radio, one for theWorldSpace satellite broadcasting sys-tem. Further topics were the develop-ment of DSP-based encoders and de-coders for the ITU video coding stand-ard H.263 Version 2.

In the field of audio DSP systems, theworld’s first DSP-based realtime multi-channel AAC 3 codec (named MASIC 4 )was developed in cooperation with theKorean research institute ETRI. Due tothe Japanese decision to use AACwithin practically all digital broad-casting systems, the availability of DSP-based multichannel AAC encoders be-came important in 1999, and a num-ber of implementations have beencarried out for equipment manufac-turers. In addition, work continued onthe fixed-point DSP implementations(Motorola 56300 family) for MP3 andAAC stereo codecs.

StudioStudio

1 siehe Beitrag »Portable DAB Receiver withMotion Pictures« in diesem Jahresbericht

2 ETRI = Electronics and TelecommunicationsResearch Institute, Taejon, Korea

3 AAC = Advanced Audio Coding, IS 13818-74 MASIC = Multimedia Audio and Speech

Integrated Codec5 Association of Radio Industries and Businesses

(ARIB), Digital Broadcast Expert Group(DiBEG), www.dibeg.org


Dipl.-Ing. Harald PoppTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 40e-mail: [email protected]


Überblick

Die Videogruppe der Studioabteilungentwickelte einen neuen Dienst»Dynamic Images« für das digitaleSatellitenrundfunk-SystemWorldSpace. Eine künftige Generationvon Empfangsgeräten kann mit einemkleinen Farbbildschirm ausgestattetwerden, der die Wiedergabe von Be-wegtbildern als Zusatzinformation zumTonprogramm erlaubt. Der neue Dienstbesteht aus zwei »Service Compo-nents«:– Audio, codiert nach MPEG Layer-3– Dynamic Images , codiert nach ITU

H.263Da ein Programmkanal im WorldSpace-System eine maximale Datenrate von128 kbit/s bietet, also nur etwa zweiProzent eines üblichen digitalen Fern-seh-Kanals, muß man die Größe unddie Frequenz der Bewegtbilder reduzie-ren. Darüberhinaus ist ein sehr lei-stungsfähiges Videocodierverfahrennotwendig, um eine gute Wiedergabe-qualität zu erzielen. Hier wurde derneue ITU-T Standard »H.263 Version 2«

gewählt und die Implementierung andie Erfordernisse eines Rundfunk-systems angepaßt.Der neue Dienst ist rückwärtskompa-tibel, d. h. die erste bildschirmloseGeneration der WorldSpace-Radioskann problemlos den Tonkanal desneuen Dienstes wiedergeben. BeimInternationalen TV-Symposium inMontreux im Juni 1999 zeigte dasFraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A erstmals erfolgreichdie Übertragung des neuen »Bilder-radio«-Dienstes; dabei wurden die Da-ten vom Uplink in Erlangen über denAfriStar-Satelliten übertragen und di-rekt in Montreux empfangen und wie-dergegeben.

WorldSpace System

The flexible time division multiplexingscheme of the WorldSpace digital radiosystem allows the transmission of manyindependent broadcast channels eachof which can be divided into servicesub-channels for carrying musicprograms, different languages and ad-ditional digital media such as static anddynamic images.Each beam of a WorldSpace satellitecan provide 96 basic-rate channels of16 kbit/s. Up to 8 basic-rate channelscan be combined to one broadcastchannel. Thus a broadcast channel forone provider may have a bit rate from16 kbit/s to 128 kbit/s.

The main service for the WorldSpaceradio system is digital audio transmis-sion with MPEG Layer-3. But additionalservices are on the way to enrich thetraditional audio only programme withassociated information.

Picture Radio

Providing images in parallel to theaudio program is a chance to extendthe traditional view of radio systems.So pictures can be seen as the oppor-tunity to submit additional information.

The narrow band channels used for di-gital radio systems lead to some restric-tions for the images. Because only lowbit rates of less than 128 kbit/s areavailable, it is reasonable to use onlylow resolutions of e.g. 176 x 144 pixelsfor the images with low frame rates ofabout 8 - 12 frames per second. Inorder to avoid confusion with digitaltelevision services that typically requirearound 50 times more data, such low-rate video applications have beennamed »dynamic images«.

WorldSpace BilderradioWorldSpace Dynamic Images

Bild 1:WorldSpace – digitalesSatellitenradio für Afrika,Südamerika und SüdostasienFigure 1:WorldSpace – digital satellitebroadcasting for Africa, SouthAmerica and South East Asia

Bild 2:PC-basierte Demo eineskünftigen BilderradiosFigure 2:PC based demo of a futurepicture radio


WorldSpace BilderradioWorldSpace Dynamic Images

Dynamic Images Service

Within the studio department, thevideo team developed an additionalservice for the WorldSpace radio sys-tem to provide dynamic images to anext generation of receivers that maycome with a small colour display. Thenew service component consists of twoservice sub-channels:– Audio with MPEG Layer-3– Dynamic Images with H.263

This »Dynamic Images Service« is de-signed in a backward compatible wayso that the first generation of audio-only WorldSpace receivers are still ableto decode and playback the audiocomponent of such a program. Thebitrate of one broadcast channel canbe divided in a flexible way betweenthe two sub-channels leading to awide range of combinations. It is evenpossible to combine two audio sub-channels with one dynamic imagessub-channel, e.g. for transmittingmultilanguage programs such as news.

At the International TV Symposium inMontreux, June 9 to 15, 1999, for thefirst time Fraunhofer IIS-A successfullypresented this new service, using theuplink station in Erlangen to transmit apicture radio program via the newAfriStar satellite to a PC-based demoreceiver in Montreux.

H.263 Coding

To achieve the demanded low bit ratesof less than 128 kbit/s the dynamicimages are encoded according to theITU-T coding scheme H.263.

The first version of H.263 was designedmainly for video conferencing ap-plications. With H.263 Version 2 (since1998) several new options are availablefor more flexibility (e.g. arbitrary pic-


Dipl.-Ing. Gerhard ZimmerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-3 62e-mail: [email protected]

ture size), quality improvement anderror robustness.

H.263 is a hybrid differential encodingscheme. It utilizes mainly two codingprinciples:– motion compensated inter frame

prediction to exploit the temporalredundancy of successive frames

– transform coding with followingquantization and variable lengthcoding to reduce the spatial redun-dancy and irrelevancy within oneframe.

To use H.263 in a broadcasting appli-cation, some adaptions have beenmade to the encoder:– Self sufficient procedures for start-

up and channel switching are madeavailable by independently encodedkey frames.

– A special rate control was develop-ed because of the highly fluctuat-ing bit rate depending on the cur-rent scene contents. This rate con-trol allows a fixed frame rate and amore stable picture quality on thedrawback of a higher maximumdelay.

– Presentation timestamps areinserted into the dynamic imagesbit stream and in the audio bitstream to allow a synchronizedplayback at the receiver.

Bild 3:Von Erlangen nach Afrika –Uplink des Fraunhofer IIS-A zumAfriStar-Satelliten desWorldSpace-RundfunksystemsFigure 3:From Erlangen to Africa – uplinkto the AfriStar satellite of theWorldSpace broadcastingsystem


Überblick

Auch im Jahr 1999 wurden die Kom-petenzen im Bereich Nachrichtentech-nik, Angewandte Nachrichtensystemeund Netzwerke fortgeschrieben. Siebilden die Grundlage für die Arbeitenin den beiden Geschäftsfeldern digitaleRundfunksysteme und drahtlose Netz-werke. Von besonderer Bedeutung wardie Unterstützung der wissenschaftli-chen Arbeit durch neue Methoden derProjektorganisation und Wissens-sicherung.

Drahtlose Netzwerke

Die vorhandenen Grundlagen im Be-reich der drahtlosen Netzwerke bildendie Ausgangsbasis für ein erstes Projektim Rahmen einer Fraunhofer-internenstrategischen Innovationsinitiative.In diesem Projekt werden zusammenmit weiteren Fraunhofer-Institutenneue Technologiekomponenten fürdrahtlose Nahbereichskommunikationerarbeitet und in neue Anwendungeneingebracht.

Digitale Rundfunksysteme

Das Jahr 1999 war geprägt durch ei-nen weiteren Ausbau der Aktivitätenim Bereich digitale Rundfunksysteme.Dabei konzentrierten sich die Arbeitenauf das neue digitale Radiosystem(XM-Radio) für den nordamerikani-schen Markt. Dieses System arbeitet imS-Band (2,3 GHz) und nutzt sowohl

Satelliten- als auch terrestrische Sender.Themen waren Systementwurf und-validierung, Repeaterkomponenten so-wie Meßtechnik. Daneben wurden dieArbeiten im Bereich des digitalen Rund-funks in Lang-, Mittel- und Kurzwelleausgebaut: Die ersten unabhängigenLabortests zur Evaluierung von zweiSystemvorschlägen wurden am Fraun-hofer-Institut für Integrierte Schaltun-gen IIS-A erfolgreich durchgeführt undlieferten die Grundlage für die notwen-digen Systementscheidungen im Kon-sortium DRM (Digital Radio Mondiale).

Overview

In 1999, the competences in the fieldsof communication theory, appliedcommunication systems and networkscontinued to be extended. They are thebasis for the projects within the twobusiness areas of digital broadcastingsystems and wireless networks.Particular emphasis was put on sup-porting the scientific work by newmethods of project organization andknowledge management.

Wireless networks

The existing know-how in the area ofwireless networks is the basis for a firstproject within a strategic innovationinitiative of the Fraunhofer Gesellschaft.In co-operation with other FraunhoferInstitutes , this project aims to developnew technology components forshortrange communication and toenable new application scenarios.

NachrichtenübertragungCommunications

Digital broadcasting systems

The year 1999 was determined by afurther extension of activities in thearea of digital broadcasting systems,with a particular emphasis on the newdigital broadcasting system XM-radiofor the North American market. Thissystem operates in the S-band(2.3␣ GHz) and uses both satellite andterrestrial transmission.The work included system design andvalidation, repeater components andtest and measurement technology.Also, the efforts for the digital broad-casting systems in the AM Bands wereincreased: The Fraunhofer Institute forIntegrated Circuits IIS-A was the officialtest site for the first independent labo-ratory tests for the evaluation of twosystem proposals. The test were suc-cessfully concluded and yielded thenecessary input for the system decis-ions in the DRM (Digital Radio Mondi-ale) consortium.


Dipl.-Ing. Albert HeubergerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-63 00e-mail: [email protected]

Schematische Darstellungdes XM-Radio SystemsConceptual design of theXM-Radio System


Kurzfassung

Rauschen, Schwund, Interferenzen:Störungen, die derzeit den Empfangvon Lang-, Mittel- und Kurzwellensen-dern nicht gerade zum Genuß werdenlassen. Mit DRM (Digital Radio Mon-diale) entstand deshalb ein Konsorti-um, das die Übertragung in denFrequenzbändern unter 30 MHzdigitalisieren will. Die Suche nach ei-nem weltweit einheitlichen Standardunterstützt das Fraunhofer-Institut fürIntegrierte Schaltungen IIS-A u.a. durchintensive Labortests. DRM-SPACE(Signal, Playback, Analyse and Captur-ing Equipment), ein Hard- und Soft-warepaket, dient dazu als Signalgen-erator, -recorder und Kanalsimulator.

Overview

Noise, fading, interference: Anyonewho is trying to receive a radio stationon shortwave today, might soon giveup frustrated. The human ear, spoilt bydigital quality, has come to expect clearsound from all kinds of broadcasts. Ra-dio stations, network providers,research institutions and radio manu-facturers have joined forces to achievejust that by creating a common stand-ard for longwave, mediumwave andshortwave transmissions in the fre-quency ranges below 30 MHz world-wide. The association is called DRM,Digital Radio Mondiale. Two depart-ment heads at the Fraunhofer Institutefor Integrated Circuits IIS-A take lead-ing roles in this: Albert Heuberger isVice Chairman of the technical com-mittee and Martin Dietz leads theaudiocoding group. The Fraunhofer IIS-Ais conducting research to advance thedevelopment and standardization ofthis new broadcasting system.

DRM-SPACE

To support the research directed to thebest technical solution, FraunhoferIIS-A has developed a PCI-card: DRM-SPACE (Signal, Playback, Analyze andCapturing Equipment). In combinationwith complementary software,DRM-SPACE serves as a channelsimulator, signal recorder or signalgenerator– a well suited tool to analyzeand compare all systems underconsideration for DRM.

Figure 1 shows the DRM-SPACE in a PCbased system. The hardware receivessignals between 100 kHz and 18␣ MHz(RF or IF) – those signals could be frommemory or from an external signalsource. This signal will be stored incomplex baseband representation(I and Q). Data from an I and Q file canbe played back and upconverted into afrequency range of 300 kHz up to26␣ MHz.

Channel simulator

The channel simulator is able to simu-late the multipath propagation charac-teristics of the ionospheric channel.Any PC can therefore simulate a short-wave, longwave or mediumwave.The transmission is approximated by a4-tap discrete multipath wide sensestationary uncorrelated scattering(WSSUS) model. The justification forthe stationary approach with differentparameter sets is, that results on realchannels lead to BER (Bit Error Rate)curves between best and worst casesof this model found in simulation.All typical impairments related to theionospheric channel, especially timeand doppler spread have been takeninto account, so that the channelsimulator allows a fair comparison ofdifferent systems.

DRM-SPACE: Meßtechnik für diedigitale KurzwelleDRM-SPACE: Measurement Toolfor Digital Broadcast System

Bild 1:DRM-SPACE in einemPC-basierten SystemFigure 1:DRM-SPACE in a PCbased system

ADC UPCONVERSIONDACDSP

System

CONTROL

Front end

(optional)RF / IF RF

DRM – SPACE

HOST PC

PCI B

US

load

I / Q I / Q

stor

e


DRM-SPACE: Meßtechnik für die digitaleKurzwelleDRM-SPACE: Measurement Tool for DigitalBroadcast System

Bild 3:Graphische Benutzer-schnittstelle desKanalsimulatorsFigure 3:Graphical userinterface for thechannel simulator

Research result

Two different systems – ThomcastSkywave 2000 and German TelekomT2M – were under consideration forDRM. Both were tested at theFraunhofer␣ IIS-A. Five representativeionospheric channel models withcorresponding channel parameterswere developed for this purpose andtransmission quality of both systemstested with a realtime channel simu-lator. The result: The broadcasting sys-tems both have advantages and disad-vantages; the latter of which couldnow be essentially improved on thebasis of that analysis. It was thereforedecided to develop an entirely newsystem which is to incorporate theadvantages of the two systems men-tioned above and to exclude theirdisadvantages.


Dipl.-Ing. Rainer BuchtaTelefon: +49 (0) 91 31/7 76-63 10e-mail: [email protected]

Bild 2:DRM-SPACE:PCI-KarteFigure 2:DRM-SPACE:PCI-card


EndgeräteTerminal Devices

Bild 3:Multistandard-Komponenten fürMobilkommunikationFigure 3:Multiple standard componentsfor mobile communication

Bild 2:DSP-PCCard 563: UniverselleDSP-Karte für den mobilenEinsatzFigure 2:DSP-PCCard 563: Universal DSPcard for mobile use

Bild 1:DAB Compact Data Radio (CDR)Figure 1:DAB Compact Data Radio (CDR)

Digital BroadcastingDAB, DVB, DRM,

XMRADIOMultimedia Mobile TerminalsVoice, Video, Data Communication, Positioning

Terrestrial MobileCommunicationGSM, DCS, PCS, CDMA2000

IS95, IS136, UMTS

Satellite MobileCommunicationIridium, Globalstar,

ICO, MBS

IndoorCommunicationDECT, WLAN,

Bluetooth, SOHO

NavigationGPS, GLONASS,

EGNOS

ProfessionalMobile Radio PMRTETRA, TETRAPOL


Übersicht

Bestimmt wird der fachliche Schwer-punkt der Abteilung »Endgeräte«durch die Multimediakommunikationund insbesondere die Technik der mo-bilen bzw. portablen Endgeräte. Nebenden Schwerpunkten Standardisierung,Systementwurf (z. B. Multistandard,Verlustleistungsoptimierung) und -in-tegration sowie Verschlüsselungstech-niken wurden Arbeiten im Bereich»Benutzerschnittstellen« durchgeführt.

Implementierung undApplikationen

Schwerpunkt der Arbeiten in dieserGruppe sind Datendienste, -schnittstel-len und -endgeräte für den digitalenRundfunk. Neben einer intensiven Mit-arbeit in den relevanten Standardisie-rungsgremien erfolgt – meist mit indu-striellen Partnern – die Umsetzung inProdukte. Die Entwicklung des erstenportablen Multimedia-Datenendgerä-tes für das DAB-System Eureka-147setzte hier Maßstäbe. Eine weitere Ent-wicklung der Arbeitsgruppe ist der»Multimedia Datenserver« für DAB,einer Schlüsselkomponente für die sen-derseitige Verwaltung, Aufbereitungund Einspeisung von Diensteinhalten,die in ihrer Flexibilität und skalierbarenLeistungsfähigkeit derzeit einzigartigvom Fraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A angeboten wird undin mehreren europäischen Ländernzum Einsatz kommt. Die Aktivitätenwerden derzeit auf andere Rundfunk-Systeme, z. B. Digitale Lang-, Mittel-und Kurzwelle, ausgeweitet. Ein weite-res Arbeitsgebiet sind Systeme und Ge-räte für die Fernseh-, Rundfunk- undTestmarktforschung.

Leistungsoptimierter Systementwurf

In den letzten Jahren sind auf dem Ge-biet der Low-Power-Schaltungstechnikvor allem mobile Endgeräte für dieTelekommunikations- und Multimedia-technik zu den wesentlichen Technolo-gietreibern geworden. Die Nachfragenach immer leistungsfähigeren Gerä-ten mit verlängerten Betriebszeiten for-dert Weiterentwicklungen der Schal-tungstechnik bis an die physikalischenGrenzen. Hiervon ist die heutige Low-Power-Schaltungstechnik noch einigeGrößenordnungen entfernt. Aus die-sem Grunde haben wir es uns zur Auf-gabe gemacht, die Entwicklung lei-stungsoptimierter Problemlösungenaus dem Bereich der Übertragungs-technik und der Multimedia-Endgerätevoranzutreiben und damit einen ent-scheidenden Beitrag zur Miniaturi-sierung dieser Endgeräte zu leisten. ZurErreichung dieses Ziels berücksichtigenwir alle Ebenen des Designs, d. h. dieSystem-, Schaltungs- und Transistor-ebene, und treiben die hierzu nötigenTechnologieänderungen durch Koope-ration in Forschungsprojekten voran.Weitere Arbeitsschwerpunkte sind derEntwurf von Multistandard-Komponen-ten für Sender und Empfänger undhochauflösende Navigationssysteme.

Sicherheit und Electronic Commerce

Öffentliche und private Datennetzewerden neben dem reinen Informa-tionsaustausch zunehmend auch fürTransaktionen wie z. B. »elektronischeEinkäufe« oder die Abwicklung vonverbindlichen Rechtsgeschäften einge-setzt. Hieraus ergeben sich neue Her-ausforderungen an die Sicherheitstech-nik, um den Datenverkehr vor Über-tragungsstörungen oder gezieltenManipulationen zu schützen. Unver-zichtbar sind hierbei Techniken zurDatenverschlüsselung und Authentifi-

zierung, z. B. Kryptographie und»Watermarking«. Auch bei drahtlosenVerteildiensten wie z. B. den Daten-diensten im Digitalen Rundfunk wer-den im Rahmen des »ConditionalAccess« (CA) Funktionen zum Ver-schlüsseln und Entschlüsseln von Da-ten, zum Prüfen der Gruppenzuge-hörigkeit und zur Verwaltung vonGruppen und Schlüsseln benötigt. ImRahmen unserer Arbeiten werden dietheoretischen Grundlagen in die Praxisumgesetzt, so z. B. eine »ElectronicCommerce«-Implementierung für denMuseumsshop des virtuellen Verkehrs-museums Nürnberg sowie die Realisie-rung eines CA-Systems für das DAB-Pilotprojekt in Bayern.

Abstract

The department »Terminal Devices«focuses on several aspects of the multi-media terminal development: Its scoperanges from power optimized systemintegration, subsystems for multistand-ard and navigation transceivers up tointerfaces and complete data terminalsfor digital broadcast systems. In addi-tion, development and production ofmultimedia data servers for data collec-tion, conversion and distribution arecovered. Activities in the field of broad-cast system specification, implemen-tation of conditional access systemsand solutions for electronic commerceas well as research and development inthe field of new wireless multimediaapplications complete the spectrum ofour activities.


Dr.-Ing. Roland PlankenbühlerTelefon: +49 (0) 91 31/7 76-6 50e-mail: [email protected]

EndgeräteTerminal Devices


Kurzfassung

Der Digitale Rundfunk Eureka 147 DAB(Digital Audio Broadcasting) zeichnetsich neben der guten Audioqualität fürden mobilen Einsatz insbesonderedurch die Unterstützung von Mehr-wert-Datendiensten aus.Neben einfachen textbasierten Mel-dungen, sogenannten »dynamic labelDiensten«, haben sich mittlerweileauch Graphik- und HTML-basierte,Internet-ähnliche Dienste etabliert.»Motion-PAD« (M-PAD) steigert dieAttraktivität von DAB nochmals undbezeichnet ein Verfahren, mit demerstmals lippensynchrone Bewegtbilderzu dem Audioprogramm im PAD-Kanalübertragen werden können. DieEncodierung des Audio-Datenstromeserfolgt dabei abwärtskompatibel, her-kömmliche Empfänger können alsoweiter verwendet werden, um denAudioanteil wiederzugeben.

Rundfunkanbieter, die diesen innovati-ven Dienst anbieten, schränken damitihren Hörerkreis nicht ein, sondern stel-len für alle M-PAD-tauglichen Empfän-ger einen zusätzlichen Mehrwert zurVerfügung und steigern damit dieAttraktivität der angebotenen Pro-gramme. Die übertragenen Bewegt-bilder haben üblicherweise eine Bild-wechselrate von acht bis zwölf Bildernpro Sekunde und eine Auflösung von176␣ x 144 Pixeln sowie maximal16␣ Mio Farben. Zur Übertragung wirdeine Datenrate von etwa 64 kbit/s ver-wendet, wobei die Nettodatenrate auf-grund des verwendeten MOT Proto-kolls noch um etwa fünf Prozent dar-unter liegt. Die Lippensynchronität wirddadurch erreicht, daß sowohl im Bild-als auch im Audioteil Zeitmarken mit-geführt werden, über die auf Empfän-gerseite die beiden Präsentationsteilemiteinander synchronisiert werden.Am Fraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A wurde das vollstän-dige Encodersystem entwickelt, das

anstelle des herkömmlichen Audio-Encoders an den DAB-Multiplexerangeschlossen wird.

Für die Decoderseite wurde das DAB-Empfangsgerät DAB-M3 entwickelt.Es ist der erste tragbare, batteriebetrie-bene DAB-Empfänger, der alle gängi-gen Datendienste unterstützt.Als zusätzliche Besonderheit kann auchMotion-PAD genutzt werden. DasEmpfangsgerät basiert auf einemPC-104 Modul und verwendet ein opti-miertes LINUX Betriebssystem. AlsBenutzerinterface kommt ausschließ-lich ein Touchscreen zum Einsatz, wo-bei das Programm so ausgelegt wurde,daß die Bedienung auch ohne speziel-len Stift direkt mit dem Finger des Be-nutzers erfolgen kann.

Motivation

To bring Eureka 147 DAB (DigitalAudio Broadcasting) to success, valueadded services are mandatory. Inaddition to this, receivers for a mobileenvironment will play an importantrole. Up to now there are several DABreceivers available for audio onlyapplications in car environment.In order to make DAB gain ground inthe market, other environments haveto be supported with innovative andattractive services.

Broadcasters have to make a compro-mise when deciding which servicequalities they want to offer: audio onlyservices can be received by everybody.A digital multimedia broadcast (DMB)service with high quality video andaudio using different protocols is onlyavailable to special DMB receivers.

Objectives

The goal was to develop an attractiveadded value service for low bitratevideo clips that enables a broadcasterto transmit the video part in additionto the normal audio data. The advan-tage for broadcasters is to provideadditional data capacity for the videopart only and not losing any listener, asthe audio part of the service is stillavailable unchanged and accessible fornormal audio only receivers.

For presentation purposes a completetransmission chain, including an attrac-tive DAB receiver device, wasdeveloped as a demonstrator. Thisreceiver not only supports Motion-PAD,but all other DAB data services, too.

The following steps had to be done:– specification of application,

protocol, encoder and receiver– implementation of audio / video

encoder– implementation of DAB Motion-

PAD inserter– implementation of DAB receiver

Motion PAD

We developed a protocol that inte-grates the h.263 video data in a back-wards compatible way into the PADpart of a normal DAB audio subchan-nel. Several aspects had to be takeninto account:

Portables DAB Endgerätmit BewegtbilddarstellungPortable DAB Receiverwith Motion Pictures

Bild 1:DAB Empfänger DAB-M3

Figure 1:DAB Receiver DAB-M3


– transport mechanism for h.263video data using standardized datatransfer protocols

– synchronization between audio andvideo without interfering the audiocoding standard

– data flow between audio/video␣ en-coder and DAB subchannel inserter

– receiver implementation aspects

To transport the h.263 data, it is enco-ded into a sequence of MOT objects.Each MOT object starts with an IntraFrame (complete still image) and is fol-lowed by a number of P-Frames (onlycontaining delta information to thepreceeding frames). One MOT objectcovers a timeslot of 3 seconds.The synchronization between audioand video data is realized by givingeach MOT object a timestamp (Trigger-Time Parameter) that roughly refers tothe start of presentation as UTC time.The exact timing that needs to be syn-chronous to the audio framing (24 mstimeslots) is realized by additionalflags, transported in the F-PAD field asinhouse information.

The data flow between audio/videoencoder and DAB subchannel inserteris realized via TCP/IP sockets. This was

the best way to connect the two partsof the Motion-PAD encoder system, asthe audio/video encoder software isdesigned for MS Windows® NT,whereas the DAB specific insertersoftware is realized under LINUX.On the receiver side for a first easy andattractive implementation the DAB-M3

has been developed. To reach a largenumber of users, another implementa-tion has to be done which uses a DABPCI card under Windows 95/98 or Win-dows NT. The development of a motionPAD decoder software for Windowshas been started and will be finishedby the end of this year.

DAB Mobile Multimedia TerminalDAB-M3

The development of the DAB-M3

should be the basis for a universal andflexible demonstrator platform for por-table multimedia applications. Besidesothers the focus of the specificationcovers the following:– battery powered system– powerful operating system– scalable processing power– touchscreen for easy user interfaces

– connectors for peripherals– easily extendable with application

specific hardwareThe implementation of the DAB-M3 isbased on a PC-104 module runningunder operating system LINUX.A PC card slot for two PCMCIA cards(type II) is integrated. Additional hard-ware can be integrated, using thePC-104 bus system.

For the DAB specific applications aBOSCH DAB receiver module is con-nected to the PC-104 bus by an adap-tor. The DAB data is transferred via aRDI PC card. The DAB-M3 can operatestand alone and battery powered forup to 80 minutes.

Results

The system has been introduced in theDAB broadcast system of Sachsen An-halt. Broadcasters from different coun-tries have seen the demonstration andhave been very excited about thepossibility of adding a Motion PADservice without disturbing or losing theexisting listeners.The DAB-M3 is based on a flexible de-monstrator platform for mobile envi-ronments that can easily be adapted tomany other purposes and is not restric-ted to broadcast applications.An alternative implementation of aMotion PAD decoder for a wide rangeof users will be completed by end of1999.


Dipl.-Inf. Olaf KorteTelefon +49 (0) 91 31/7 76-63 30e-mail: [email protected]

Dipl.-Inf. André HeuerTelefon +49 (0) 91 31/7 76-63 31e-mail: [email protected]

Bild 2:Prinzip von Motion PADFigure 2:Principle of Motion PAD

Portables DAB Endgerätmit BewegtbilddarstellungPortable DAB Receiverwith Motion Pictures


Innovationszentrum fürTelekommunikationstechnik GmbH

Innovation Center forTelecommunication Technology GmbH IZT


Überblick

In 1999, dem zweiten vollen Jahr nachseiner Gründung 1997, wurde der Auf-bau des Innovationszentrums fürTelekommunikationstechnik GmbH IZTfortgesetzt. Es verfügte 1999 über15 Mitarbeiter.

Das Jahr war geprägt durch erheblicheAktivitäten im Bereich Satelliten-Bodenstationen.

Die Basisband-Signalverarbeitung dersogenannten »WorldSpace ProcessedFeederlink Stations« wurden erfolg-reich in die Serienfertigung überführt.Am Innovationszentrum IZT wurdenhierfür Maßnahmen zur Überführungder Entwicklung in die Fertigungdurchgeführt und Produktionstestsentwickelt.

Erste Installationen in London undKairo senden im Regelbetrieb. WeitereAnlagen befinden sich im Aufbau.Eine wichtige Rolle spielten Produktefür das Rundfunksystem »XM-Radio«,die in Zusammenarbeit mit demFraunhofer-Institut für IntegrierteSchaltungen IIS-A erstellt wurde.»XM Radio«, als eine von zwei Firmen,die von der FCC eine entsprechendeLizenz erhalten haben (»S-DARS«),plant, mit Hilfe zweier Satelliten undterrestrischer Sender über den USA di-gitale Audioprogramme auszustrahlen.

Im Bereich Terrestrische Sender konntenProjekte akquiriert werden, die für dieZukunft ein hohes Potential aufweisen.Es handelt sich dabei um Subsystemevon Sendern für digitalen Rundfunk.

Overview

In 1999, the second year after itsfounding in 1997, the build-up of theInnovation Center for Telecommuni-cations Technology IZT continued. Inthe year 1999 15 employees workedfor IZT.

The year 1999 was dominated by highactivity in the area of equipment forsatellite ground stations.

The Baseband Subsystem of the so-called »WorldSpace Processed Feeder-link Stations« were successfullybrought to series production. The Inno-vation Center IZT performed the neces-sary steps to bring the developmentresult into production and designedproduction tests.

First installations at London and Kairoare operating in regular service.Products for the digital broadcastingsystem »XM Radio« played another im-portant role. They were designed inclose co-operation with the FraunhoferInstitute for Integrated Circuits IIS-A.

»XM Radio« as one of two providerslicensed by the FCC (»S-DARS«) in theUS is planning to provide Digital Broad-casting Service utilizing two satellitesand terrestrial repeaters.In the field of terrestrial transmittersprojects with a high future potentialcould be acquired.Both projects deal with subsystems ofterrestrial transmitters.

Innovationszentrum fürTelekommunikationstechnik GmbH IZTInnovation Center forTelecommunication Technology GmbH IZT


Geschäftsführer / CEODipl.-Ing. Rainer PertholdTelefon +49 (0) 91 31/7 76-71 20email: [email protected]

WorldSpace Processed Feeder-link Station und FLS-TesterWorldSpace Processed Feeder-link Station and FLS-Tester


Namen, Daten,Ereignisse

Facts and Events


Mitwirkung in Fachgremien,Fachverbänden und Programm-komiteesParticipation in Committees

Fraunhofer IIS-A

Bauer, Norbert:Mitglied im Gremium VDI/VDEGMA-FUA 3.7.1, IndustrielleBildverarbeitung in derAutomatisierungstechnik

Blair, Michael:Mitglied der Arbeitsgruppe VMdes Projekts Eureka-147 DAB

Bloß, Hans:Mitglied des NormenausschussesInformationsverarbeitungs-systeme, Fachbereich Büroma-schinen (Fbüma-AA29),Löschen von schutzbedürftigenInformationen

Bloß, Hans:Member of SPIE –The International Society forOptical Engineering

Brand, Roland:Mitglied der Arbeitsgruppe RDIdes Projekts Eureka-147 DAB

Brandenburg, Karlheinz:Aktives Mitglied in ISO/IECJTCI SC 29 WG11 MPEG-Audio

Brandenburg, Karlheinz:Mitglied im DIN-Normenausschuß NI.29

Brandenburg, Karlheinz:Fellow der Audio EngineeringSociety (AES)

Brandenburg, Karlheinz:Mitglied im Institute of Electricaland Electronics Engineers (IEEE)

Brandenburg, Karlheinz:Mitglied im technischen KomiteeAudio and Electroacoustics derSignal Processing Society (IEEE)

Brandenburg, Karlheinz:Liaison-Beauftragter der ITU-Rzu ISO/MPEG

Brandenburg, Karlheinz:Vorsitzender der ArbeitsgruppeSC-06-04 der AES(Standardization of InternetAudio Delivery Systems)

Brandenburg, Karlheinz:Mitarbeiter bei der SecureDigital Music Initiative (SDMI)

Dietz, Martin:Mitarbeiter bei der SecureDigital Music Initiative (SDMI)

Eckendörfer, Dorothea:Prüfungsausschuß für Berufs-und Arbeitspädagogik derIndustrie- und HandelskammerNürnberg

Fößel, Siegfried:Mitglied im GMA Fachausschuß4.2, Kommunikationstechnik inverteilten Automatisierungs-systemen, der VDI/VDEGesellschaft Mess- undAutomatisierungstechnik

Gerhäuser, Heinz:Vorstandsmitglied in derNürnberger Initiative für dieKommunikationswirtschaft NIK

Gerhäuser, Heinz:Mitglied des Münchner Kreises

Gerhäuser, Heinz:Senior Member of IEEE

Gerhäuser, Heinz:Mitglied der Audio EngineeringSociety (AES)

Gerhäuser, Heinz:Mitglied des VDE/ITGWahl in den ITG-Vorstand

Gerhäuser, Heinz:Member of Eureka 147 ExecutiveCommittee

Gerhäuser, Heinz:Member of The World Forum forDigital Audio Broadcasting

Gerhäuser, Heinz:Member of WorldSpacePartners

Gerhäuser, Heinz:Bevollmächtigter desFraunhofer-Vorstandes für diemedienrechtlichen Lizenzen zumDatenrundfunkFraunhofer Data Radio

Gerhäuser, Heinz:Vorstand des Vereins zurFörderung der Telearbeit inOberfranken

Gerhäuser, Heinz:Mitglied im FhG-Gutachterausschuß für interneFörderprogramme

Gerhäuser, Heinz:Mitglied im Kuratorium Multi-media Akademie in Nürnberg

Geyersberger, Stefan:Mitarbeiter bei der SecureDigital Music Initiative (SDMI)

Hanke, Randolf:Mitglied der DeutschenGesellschaft für ZerstörungsfreiePrüfung (DGZFP)

Hanke, Randolf:Mitglied im Institute of Electricaland Electronics Engineers (IEEE)

Hanke, Randolf:Mitglied der DeutschenPhysikalischen Gesellschaft (DPG)

Heuberger, Albert:Vice Chairman of the TechnicalCommittee of Digital RadioMondiale (DRM)

Heuberger, Albert:Mitglied der TechnologieInitiative Mittelfranken TIM

Humpfer, Harald:Mitglied im Institute of Electricaland Electronics Engineers (IEEE)

Humpfer, Harald:Mitglied der Antennas andPropagation Society

Hupp, Jürgen:Full Member of the EuropeanTelecommunications StandardsInstitute (ETSI)

Korte, Olaf:Mitglied der Task-Force A desProjekts Eureka-147 DAB

Kostka, Günther:Mitglied der DeutschenPhysikalischen Gesellschaft (DPG)

Küblbeck, Christian:Mitglied der DeutschenPhysikalischen Gesellschaft (DPG)

Kunz, Oliver:Mitarbeiter bei der SecureDigital Music Initiative (SDMI)

Mitwirkung in Fachgremien, Fach-verbänden und ProgrammkomiteesParticipation in Committees


Maisl, Michael:Mitglied im UnterausschußComputertomographie im Fach-ausschuß Durchstrahlungs-prüfung und Strahlenschutz derDGZFP

Maisl, Michael:Mitglied in der ArbeitsgruppeBildverarbeitung in der Durch-strahlungsprüfung der DGZFP

Plankenbühler, Roland:Leiter der Arbeitsgruppe MOTdes Projekts Eureka-147 DAB

Plankenbühler, Roland:Mitglied des DAB ExecutiveCommittee

Plankenbühler, Roland:Mitglied des DAB GeneralAssembly

Plankenbühler, Roland:Leiter der Arbeitsgruppe DSS desProjekts Eureka-147 DAB

Prosch, Markus:Mitglied der Arbeitsgruppe MOTdes Projekts Eureka-147 DAB

Reiter, Holger:Mitglied im Fachausschuß Durch-strahlungsprüfung und Strahlen-schutz der DGZFP

Reiter, Holger:Mitglied im UnterausschußComputertomographie im Fach-ausschuß Durchstrahlungs-prüfung und Strahlenschutz derDGZFP

Reiter, Holger:Mitglied im gemeinsamenArbeitskreis ZerstörungsfreiePrüfung von Werkstoffen undBauteilen aus Hochleistungs-keramik der DKG und DGM;Obmann

Rump, Niels:Aktives Mitglied in ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG Systems,Leiter der MPEG-4 und MPEG-IPMP Ad-hoc Gruppen

Rump, Niels:Vorsitzender der FunctionalRequirements Working Group(FRWG) der Secure Digital MusicInitiative (SDMI)

Schmitt, Peter:Mitglied der DeutschenPhysikalischen Gesellschaft (DPG)

Schramm, Ullrich:VDI/VDE-GMA-Fachausschuß3.7.1, Definition vonAnforderungen an Bild-verarbeitungssysteme

Schramm, Ullrich:Arbeitskreis Industrielle Bild-verarbeitung, VDI BezirksvereinNürnberg

Spinnler, Klaus:Mitglied im Unterausschuß 4.8.2,Künstliche Neuronale Netze derVDI/VDE-Gesellschaft Mess- undAutomatisierungstechnik

Ulbricht, Gerald:Mitarbeit im DVB-FachausschußRCS (Return Channel forSatellite)

Ulrich, Rainer:Mitglied im NIK-ArbeitskreisTelearbeit, Telekooperation undvirtuelle Unternehmen

Außenstelle Dresden

Elst, Günter:Mitglied des ArbeitskreisesSmart System Engineering

Haufe, Jürgen:GI/ITG-Fachgruppe 5.2.2,Hardwarebeschreibungs-sprachen und Modellierungs-paradigmen

Nowottne, Hans-Jörg:Mitglied SächsischesTelekommunikationszentrumSächs-Tel e.V.

Rülke, Steffen:European C.A.D. StandardizationInitiative (ECSI)

Schneider, André:SCS Technical Chapter onModelica (Society for ComputerSimulation International)

Schwarz, Peter:Mitglied der IFIP WG 10.2,Digital Systems Description andDesign Tools

Schwarz, Peter:Mitglied der ITG-Fachgruppe5.2.1, CAE für denAnalogschaltungsentwurf

Schwarz, Peter:Mitglied des ASIM –Fachausschuß 4.5, Simulation derGesellschaft für Informatik, AGSimulation TechnischerSysteme und Simulations-methoden für verteilteProzesse, VorstandsmitgliedASIM

Schwarz, Peter:Sprecher des ASIM-ArbeitskreisesVerteilte Systeme und ParalleleProzesse (GI-FG 4.5.1)

Schwarz, Peter:Mitglied GI-Fachgruppe 3.5.6,Entwurf und Realisierung vonMikrosystemen

Schwarz, Peter:Mitglied des SächsischenFördervereins Mikrosystem-technik

Schwarz, Peter:Mitglied des SächsischenArbeitskreises Informations-technik im VDE




Straube, Bernd:Fachgruppe 3, Methoden desEntwurfs und der Verifikationdigitaler Schaltungen undSysteme, in derKooperationsgemeinschaftRechnergestützter Schaltungs-und Systementwurf vonGI-FA 3.5, GMM-FB 8, ITG-FA 8.2

Straube, Bernd:Fachgruppe 5, Testmethodenund Zuverlässigkeit von Schal-tungen und Systemen, in derKooperationsgemeinschaftRechnergestützter Schaltungs-und Systementwurf vonGI-FA 3.5, GMM-FB 8, ITG-FA 8.2

Straube, Bernd:Fachgruppe Verläßlichkeit undFehlertoleranz vonGI-FA 3.5, GMM-FB 8, ITG-FA 8.2

AnwendungszentrumNürnberg

Klaus, Peter:Mitglied des Vorstands undForschungsdirektor der Gesell-schaft für Verkehrswirtschaftund Logistik (GVB) e.V.

Klaus, Peter:Vorsitzender des Beirats derEuropäischen Schule für Stadt-planung in Xanten, ESSX

Klaus, Peter:Mitglied des Aufsichtsrats derDANZAS European Warehousingand Distribution, Hamburg

Klaus, Peter:Mitglied des Aufsichtsrats F. W.Woolworth Co. GmbH, Frankfurt

Klaus, Peter:Visiting Professor am Center forTransportation Studies des MIT,Cambridge, USA

Klaus, Peter:Vorstand der VerkehrsinitiativeNeuer Adler VINA e.V.,Nürnberg

Klaus, Peter:Wissenschaftlicher Beirat derVerkehrsakademie Kulmbache.V., Kulmbach

Klaus, Peter:Sprecher des BayerischenForschungsverbundes Verkehrs-und Transportsysteme

Klaus, Peter:Mitglied im ArbeitsausschußGüterverkehr und ArbeitskreisDatengrundlagen im Güterver-kehr der Forschungsgesellschaftfür Straßen- und VerkehrswesenFGSV e.V., Köln

Klaus, Peter:Geschäftsführer IGN -Gesellschaft für integriertesGüterverkehrsmanagementNordbayern mbH & Co.

Klaus, Peter:Beirat GüterverkehrszentrumHafen Nürnberg (GVZ) GmbH &Co. KG

Klaus, Peter:Schriftleitung der Zeitschrift derKommission Logistik im Verbandder Hochschullehrer, logistikmanagement

Klaus, Peter:Vorsitzender des Aufsichtsratesder BI-LOG AG, Bamberg

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Geschäftsführer Forschungs-verbund innovativer Verkehrs-systeme in Bayern FORVERTS

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Leiter des ArbeitskreisesFranken der Gesellschaft fürProduktionsmanagement(GfPM) e.V.

Stein, Andreas:Mitglied des Beirats derDeutschen Verkehrs-wissenschaftlichen GesellschaftRegion Nürnberg


Patente und offengelegteAnmeldungenPatents

Patenterteilungen

Badri, Sabah; Buchholz, Stephan;Eberlein, Ernst; Gerhäuser, Heinz;Heuberger, Albert; Lipp, Stefan:Algorithm and Method forFrequency Synchronization

Badri, Sabah; Buchholz, Stephan;Eberlein, Ernst; Gerhäuser, Heinz;Heuberger, Albert; Lipp, Stefan;Paul, Christian:Dual Mode Receiver

Badri, Sabah; Buchholz, Stephan;Eberlein, Ernst; Gerhäuser, Heinz;Heuberger, Albert; Lipp, Stefan:Ein von anderenSynchronisationsaufgabenunabhängiges Verfahren zurRahmensynchronisation

Hanke, Randolf; Maisl, Michael;Schmitt, Peter:Fiberoptische Röntgenkamera

Bauer, Norbert:Grobklassifikation von Objekten

Gerhäuser, Heinz; Popp, Harald:ToyCom

Caldenhoven, Frank; Gerhäuser,Heinz; Haist, Markus; Heuberger,Albert; Keyhl, Michael; Korte, Olaf;Plankenbühler, Roland; Spinnler,Wolfgang; Zeller, Jürgen:Verfahren und Übertragung undInstallation und / oderAktualisierung von Softwaresowie Einrichtungen zumSenden bzw. Empfangenentsprechender Software

Koller, Jürgen; Seitzer, Dieter;Sporer, Thomas:Verfahren und Vorrichtung zumCodieren von Audiosignalen

Grill, Bernhard; Teichmann, Bodo:Verfahren und Vorrichtung zumCodieren eines zeitdiskretenStereosignals

Bauer, Norbert; Hanke, Randolf;Kostka, Günther; Scholz, Stefan:Verfahren und Vorrichtung zurEchtzeit-Detektion von Fremd-körpern in radioskopischenDurchstrahlungsbildern

Herre, Jürgen; Seitzer, Dieter:Verfahren zum adaptivenUmschalten auf gemeinsameStereocodierung

Eberlein, Ernst; Grill, Bernhard;Herre, Jürgen; Seitzer, Dieter:Verfahren zum Bestimmen derzu wählenden Codierungsart fürdie Codierung von mindestenszwei Signalen

Eberlein, Ernst; Grill, Bernhard;Herre, Jürgen; Seitzer, Dieter:Verfahren zum Codierenmehrerer Audiosignale

Bauer, Norbert;Plankensteiner, Peter:Verfahren zur automatischenKonfiguration von Prüfsystemen

Brandenburg, Karlheinz;Gerhäuser, Heinz; Seitzer, Dieter;Sporer, Thomas:Verfahren zur gleichzeitigenÜbertragung von Signalen ausN-Signalquellen

Brandenburg, Karlheinz;Eberlein, Ernst; Herre, Jürgen;Seitzer, Dieter:Verfahren zur Reduzierung vonDaten bei der Übertragungund / oder Speicherung digitalerSignale mehrerer voneinanderabhängiger Kanäle

Brandenburg, Karlheinz;Eberlein, Ernst; Herre, Jürgen;Seitzer, Dieter:Verfahren zur Reduzierung vonDaten bei der Übertragungund / oder Speicherung digitalerStereo-Signale

Rump, Niels; Sieler, Martin:Verschlüsselung und Entschlüs-selung von Multimediadaten fürSpeicherung und Übertragungin fehlerhaften Netzwerken


GastwissenschaftlerGuest Scientists

Fraunhofer IIS-A

Carrera-Usabiaga, AlfonsoUniversidad de Navarra, Spanien1. Nov. 1998 – 31. Okt. 2001

d´Aboim PauloUniversidade de Aveiro, Portugal1. Nov. 1998 – 31. Okt. 2000

Martinez-Anton, CesarUniversidad de Navarra, Spanien1. Nov. 1998 – 31. Dez. 2000

Urquisio Tardio, SantiagoUniversidad de Navarra, Spanien1. Juni 1998 – 31. Mai 2000


Ivask, EeroTechnische Universität Tallin,Estland12. Okt. – 12. Nov. 1998

Raik, JaanUniversität Tallin, Estland12. Okt. – 12. Dez. 1998

Ubar, RaimundProfessor an der TechnischenUniversität Tallin, Estland6. Aug. – 4. Sept. 1999


Offengelegte Anmeldungen

Gerhäuser, Heinz; Zeller, Jürgen:Die elektronische Unterschriftfür Informationen mitbekannten Informationsklassen

Schmitt, Peter; Bauer, Norbert;Hanke, Randolf; Scholz, Oliver;Kostka, Günther:Digitale dentale Radiographiemit verbesserter diagnostischerAussagekraft

Dietz, Martin; Ehret, Andreas;Gerhäuser, Heinz;Sperschneider, Ralph:Fehlerrobuste Huffmann-Codierung

Gerhäuser, Heinz; Herre, Jürgen;Schildbach, Wolfgang;Sieler, Martin:Fehlerverschleierung durchgehörangepaßte Rausch-substitution bei spektral codier-ten Audiosignalen

Bauer, Norbert; Hanke, Randolf;Schmitt, Peter:Fiberoptische Röntgenkamerafür den Einsatz unter hoherStrahlenbelastung

Gerhäuser, Heinz:Flugsystem mit dezentraler,drahtloser Energieversorgung

Bloß, Hans; Möller, Heino:Form und Anordnung derBildpunkte bei einem CMOS-Bildsensor

Hanke, Randolf; Schreck, Oliver:Glasfaser-Trommelscanner fürphotostimulierbare Speicher-leuchtstoffe

Bauer, Norbert; Frischholz, Robert:InteraktivesÜberwachungssystem

Fößel, Siegfried; Wenzel, Thomas;Wagner, Thomas:Interface zur Optimierung vonMultiprozessorsystemen in derSignalverarbeitung

Bauer, Norbert; Fößel, Siegfried;Schwider, Peter Mario:Kamerasystem zur Inspektionvon farbigen Oberflächen

Schramm, Ullrich; Schreck, Oliver;Spinnler, Klaus:Sensor mit dynamischerBlickrichtungssteuerung

Edler, Bernd; Grill, Bernhard:Skalierbarer Audiocoder

Grill, Bernhard; Teichmann, Bodo:Verfahren und Vorichtung zumCodieren eines zeitdiskretenStereosignals

Gerhäuser, Heinz;Grill, Bernhard; Herre, Jürgen;Teichmann, Bodo:Verfahren und Vorrichtung zumCodieren von Audiosignalensowie Verfahren undVorrichtungen zum Decodiereneines Bitstroms

Dieckmann, Ulrich;Plankensteiner, Peter:Verfahren zur sicheren Identifi-kation von Objekten / Personen

Kuntzsch, Claus; Mayer, FrankVerfahren zur Überwachungvon integrierten Schaltkreisenin sicherheitskritischenAnwendungen

Gerhäuser, Heinz; Perthold, Rainer:Verfahren zur Vermeidung vonFading-Erscheinungen beiFunkübertragung

Grill, Bernhard; Seitzer, Dieter:Verfahren zum Codierenwenigstens eines Audiosignals

Bauer, Norbert; Hafer, Detlef;Hanke, Randolf; Scholz, Oliver:

Vorrichtung zur automatischenAbschaltung von Strahlen-quellen bei Personen-gefährdung

ErfindungsmeldungenFraunhofer IIS-A und Arbeits-gruppe ADTM

Im Zeitraum Juli 1998 bis Juni 1999wurden 41 weitere Erfindungs-meldungen eingereicht.



MessenExhibitions

NAB Radio ShowSeattle, 16.10. – 18.10.1998

INNOVATIONLeipzig, 03.11. – 06. 11.1998

electronicaMünchen, 10.11. – 13. 11.1998

TonmeistertagungKarlsruhe, 20.11. – 23.11.1998

InfobörseNürnberger Verkehrstage 98Nürnberg, 09.12. – 11.12.1998

Sonderausstellung»Zukunft leben«Deutsches Museum,München, 27.03. – 30.04.1999

Intermove 99Münster, 21.04. – 25.04.1999

Hannover MesseHannover, 19.04. – 24.04.1999

SMT / ES&S / HybridNürnberg, 04.05. – 06.05.1999

ControlSinsheim, 04.05. – 07.05.1999

AES, 106th ConventionMünchen, 08.05. – 11.05.1999

SensorNürnberg, 18.05. – 20.05.1999

Transport 99München, 08.06. – 12.06.1999

International TV SymposiumMontreux, 10.06. – 15.06.1999

PCIMNürnberg, 22.06. – 24.06.1999

Mikrosystemtechnik – Innovatio-nen für das 21. JahrhundertKongress und Ausstellung,Bonn, 28.06. – 29.06.1999

Internationale FunkausstellungBerlin, 28.08. – 05.09.1999

17th International Conferenceof the AESFlorenz, 02.09. – 05.09.1999

AES, 107th ConventionNew York, 24.09. – 27.09.1999

MessenExhibitions

Electronica:Kundenspezifische integrierteSchaltungen (ASICs) konntenhier anschaulich an fertigen Pro-dukten demonstriert werden.Electronica:Integrated Circuits adapted tocustomer´s demands are shownin real products.

Deutsches Museum:Die Präsentation der Hochge-schwindigkeitskamera verfolgteBundesforschungsministerinEdelgard Bulmahn interessiertauf der Ausstellung»Zukunft leben«.Deutsches Museum:German research ministerEdelgard Bulmahn is watchingthe presentation of a high speedcamera at the FraunhoferAnniversary exhibition»Live future«.

Hannover Messe Industrie:Prof. Hans-Jürgen Warnecke(Mitte) schneidet die Geburts-tagstorte an.Prof. Heinz Gerhäuser (links)und Prof. Rolf Schraft assistieren.Hannover Messe Industrie:Fraunhofer presidentProf. Hans-Jürgen Warnecke(middle) cuts the jubileecake, assisted byProf. Heinz Gerhäuser (left) andProf. Rolf Schraft.

Mikrosystemtechnik, Bonn:BundesforschungsministerinEdelgard Bulmahn im Gesprächmit Prof. Heinz Gerhäuser aufdem Stand Fraunhofer-VerbundMikroelektronik.Fair of MicrosystemTechnologies, Bonn:German research ministerEdelgard Bulmahn talking toProf. Heinz Gerhäuser at thebooth of the Fraunhofer GroupMicroelectronics.


VeranstaltungenEvents

SchulungenTrainings

Fraunhofer IIS-A

VHDL-Quickstart19.10. – 21.10.199801.02. – 03.02.199914.04. – 21.04.1999

Expert22.10. – 23.10.199804.02. – 05.02.199919.04. – 21.04.199922.04. – 23.04.1999

Externe VHDL-Firmenschulungen30.09. – 02.10.199811.01. – 13.01.199925.01. – 29.01.199929.03. – 31.03.1999

VIEWlogic WorkviewOffice Grundkurs04.03. – 05.03.1999

Externe VIEWlogic-Firmenschulungen25.01. – 26.01.199902.03. – 03.03.199909.03. – 10.03.199916.03. – 18.03.199923.03. – 24.03.199908.06. – 09.06.1999

LON-Schulungen06.10. – 09.10.199808.12. – 11.12.199823.02. – 26.02.199927.04. – 30.04.199906.07. – 09.07.1999

Anwendungszentrum Nürnberg

Best Organizational Structures forISCM (Integrated Supply ChainManagement)Nürnberg,04.11.1998

Prozeßorientiertes ManagementMünchen / Unterhaching,20.04.1999

SeminareSeminars

Fraunhofer IIS-A

ASICs für sicherheitskritischeAnwendungenErlangen,24.11.1998

Low Cost IC, MEMs and MCMDesign and ProductionFirma Tanner,01.12.1998

Einsatz von IP und Design for ReuseErlangen,03.12.1998


Vom Service Label zum Multimedia-service: Daten und Datendienste imDigitalen Rundfunk (DAB)Seminar des SächsischenTelekommunikationszentrums e.V.Dresden,03.03.1999


Prozeß-Organisatoren-Training(POT) – GrundlagenseminarBad Aibling,20.04.1999

Prozeß-Organisatoren-Methoden(POM) SeminarPommersfelden,17.02. – 19.02.1999

ManagementseminarBenchmarkingKrupp Thyssen Stainless GmbHEssen,14.04.1999

WorkshopsWorkshops

Fraunhofer IIS-A

Industrielle Bildverarbeitungbei Messe / KonferenzSPS / IPC / DrivesNürnberg,23.11.1998


ASIM-Workshop »VerteilteSimulation und parallele Prozesse«Magdeburg,03.03.1999


Benchmarking-ArbeitskreisFuhrpark- / FlottenmanagementStuttgart,20.10.1998Nürnberg,20.04.1999

Benchmarking im FuhrparkI.I.R.-FachkonferenzFuhrparkmanagement ´99Wiesbaden,12.03.1999

Benchmarking ArbeitskreisWarehousing / DistributionslagerNettetal,01.10.1998Aldenhoven,01.06.1999




KonferenzConference

Fraunhofer IIS-A

Ingenieurausbildung undunternehmerische TätigkeitVeranstalter: Nationales Komiteefür Lebenslanges Lernen NKL3D e.V.18.03. – 19.03.1999

TagungenMeetings


Dresdner ArbeitstagungSchaltungs- und Systementwurf(DASS ’99)Dresden,19.05. – 20.05.1999

System Design AutomationSDA␣ ’992. öffentlicher Workshop desSFB␣ 358,Rathen,19.04. – 20.04.1999


Der Transponder –Neue Perspektiven für die LogistikFachtagung in Zusammenarbeit mitder Deutschen Logistik AkademieBremen / Nürnberg,10.06.1999

Sonstige VeranstaltungenFurther Events

Fraunhofer IIS-A

Festveranstaltung mit Symposiumzur Verabschiedung vonProf. Dr. Ing. Dieter SeitzerErlangen,07.10.1998Bild / Figure 1

Tag der offenen TürErlangen09.10.1998Bild / Figure 2

MädchenpraktikumFür Schülerinnen der Partner-schulen und des GymnasiumsHöchstadtErlangen,20.10. – 21.10.1998Bild / Figure 3

OsterpraktikumFür Schüler der PartnerschulenErlangen,29.03. – 01.04.1999

ICE-Taufe »Joseph von Fraunhofer«Nürnberg,01.06.1999Bild / Figure 4

Technisch-NaturwissenschaftlichesSchnupperstudium für Schülerinnender 8. – 10. JahrgangsstufeIn Zusammenarbeit mit der Techni-schen Fakultät der Friedrich-Alexan-der-Universität Erlangen-Nürnbergfür alle Gymnasien NordbayernsErlangen,06.09. – 10.09.1999

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Veröffentlichungen

Publications


WissenschaftlicheVeröffentlichungenScientific Publications

Fraunhofer IIS-A

Allamanche, Eric; Geiger, Ralf;Herre, Jürgen; Sporer, Thomas:MPEG-4 Low Delay AudioCoding Based on the AAC CodecPreprint No. 4929, 106th Conven-tion of Audio Engineering Society(AES), May 8 – 11, 1999, München

Badri, Sabah (Fraunhofer IIS-A);Hoeher, Peter (DLR):On the Timing Sensitivity ofSymbol-Spaced Trellis-BasedEqualizers applied to Frequency-Selective Fading ChannelsProceedings, IEEE Global Telecom-munications ConferenceGLOBECOM 1998, Nov. 8 – 12,1998, Sidney, Australia, S. 88 – 93

Bauer, Norbert:Berührungslose dreidimen-sionale Vermessung – PraxisreifQuality Engineering, Apr. 1999,S.␣ 44 – 45

Bauer, Norbert:3D-Messung in der ProduktionVDI-Z Nr. 5, Mai 1999, S. 32 – 35

Bitto, Roland; Schmidmer,Christian; Sporer, Thomas;Brandenburg, Karlheinz;(Fraunhofer IIS-A); Thiede, Thilo;Treurniet, William C.; Beerends,John G.; Colomes, Catherine;Keyhl, Michael (Opticom); Stoll,Gerhard; Feiten, Bernhard:PEAQ (Perceptual Evaluation ofAudio Quality) - der künftigeITU-Standard zur objektivenMessung der wahrgenommenenAudioqualitätBericht der 20. Tonmeistertagung,International Convention on SoundDesign, 20. – 23. Nov. 1998, Karls-ruhe, Hrsg.: Bildungswerk des Ver-bandes Deutscher Tonmeister(VDT), Verlag K. G. Saur, ISBN:3-598-20361-6, 1998, München,S. 724 – 766

Brandenburg, Karlheinz:MP3, AAC and CopyrightProtection – News fromFraunhofer IIS-APress release, 106th Convention ofAudio Engineering Society (AES),8. – 11. Mai 1999, München

Brandenburg, Karlheinz; Kunz,Oliver; (Fraunhofer IIS-A)Sugiyama, Akihiko (NEC):MPEG-4 Natural Audio CodingImage Communication Journal

Brandenburg, Karlheinz:MP3 and AAC explainedAES 17th International Conferenceon High Quality Audio Coding,Sept. 2 – 5, 1999, Florence, Italy

Burmeister, Andreas; Rückert, Erich:Überwachte regionenbasierteFarbtexturanalyseTagungsband, 4. Workshop Farb-bildverarbeitung, UniversitätKoblenz-Landau, 17. – 18. Sept.1998, Koblenz, Hrsg.: VolkerRehrmann, »Koblenzer Schriftenzur Informatik«, Band 9, ISBN: 3-923532-58-X, 1998,Koblenz, S. 33 – 39

Eckhardt, Dietrich H.:Lebenslanges Lernen LLLVortragsband, 3. Forum Treffpunkt@rbeit zur SYSTEMS 98, CD-ROM,Lotus Development GmbH / ZDF /Süddeutsche Zeitung,19. Okt. 1998, München, 1998

Eckhardt, Dietrich H.:Ingenieurausbildung und unter-nehmerische Tätigkeit –Der Ingenieur als Manager undUnternehmer im Unternehmenund in der SelbständigkeitKonferenzkurzbericht, KonferenzIngenieurausbildung und unterneh-merische Tätigkeit – Der Ingenieurals Manager und Unternehmer imUnternehmen und in der Selbstän-digkeit, 18. – 19. März 1999, Erlan-gen, Schriftendienst des NKL3De.V., 1999, Erlangen, 8 Seiten

Eckhardt, Dietrich H.;Seitzer, Dieter:TätigkeitsberichtTätigkeitsbericht, Mitgliederver-sammlung, Vorstand des Nationa-len Komitees für Lebenslanges Ler-nen Deutschland NKL3D e.V. für1998 das erste Halbjahr 1999,Schriftendienst des NKL3D e.V.,15. Juni 1999, Erlangen, 9 Seiten

Ehret, Andreas; Dietz, Martin;Kunz, Oliver:Audioübertragung in hoherQualität mit MPEG-2 AACBericht, 20. Tonmeistertagung,International Convention on SoundDesign, 20. – 23. Nov. 1998, Karls-ruhe, Hrsg.: Bildungswerk des Ver-bandes Deutscher Tonmeister(VDT), Verlag K.G. Saur, ISBN:3-598-20361-6, München, 1998;S. 694 – 709

Fößel, Siegfried; Möller, Heino:Einsatz des Bildverteilers in derOberflächenfarbinspektionTagungsband, 4. WorkshopFarbbildverarbeitung, UniversitätKoblenz-Landau, 17. – 18. Sept.1998, Koblenz, Hrsg.: VolkerRehrmann, »Koblenzer Schriften zurInformatik«, Band 9,ISBN: 3923532-58-X, 1998, Ko-blenz, S. 17 – 23

Fröba, Bernhard; Küblbeck,Christian; Rothe, Constanze;Plankensteiner, Peter:Multi-Sensor Biometric PersonRecognition in an Access ControlSystemProceedings, Second InternationalConference on Audio- and Video-based Biometric Person Authenti-cation, March 22 – 23, 1999,Washington D.C., USA, pp. 55 – 59

Fuchs, Harald; Berschin, Paul:Additional Services for theWorldSpace Digital SatelliteBroadcast Radio SystemRecords, Montreux Symposium ´99,World Digital Television Summit,10. – 15. Juni 1999, Montreux,Schweiz, S.␣ 661 – 666

Gerhäuser, Heinz:Drahtlose Multimediakommu-nikation zu handlichen batterie-betriebenen Endgeräten –Überblick und TrendsGMM-Fachbericht Nr. 23, Mobil mitMikroelektronik und Mikrosystem-technik, Vorträge der GMM-Fach-tagung anläßlich des VDE-Kongres-ses am 21. – 22. Okt. 1998, Hrsg.:VDE-Verlag, ISBN: 3-8007-23921,1998, Stuttgart, S. 27 – 34

Gerhäuser, Heinz; Pollack, Martin:Mobil ins 21. JahrhundertITG-Tagung, VDE-Kongress 98, in:dialog, ISSN: 1430-4120,Nov. / Dez. 1998, S. 22



Gerhäuser, Heinz:Hohe Ansprüche an die draht-lose Multimediakommunikationtelekom praxis, Hrsg.: FachverlagSchiele & Schön GmbH, Mai 1999,Berlin-Kreuzberg, S. 26 – 33

Geyersberger, Stefan; Fiesel,Wolfgang; Gernhardt, Harald;Huhn, Doris:MPEG-2 AAC MultichannelRealtime Implementation onFloating Point DSPsPreprint No. 4977, 106th Conven-tion of Audio Engineering Society(AES), 8. – 11. Mai 1999, München

Geyersberger, Stefan; Fiesel,Wolfgang; Gernhardt, Harald;Huhn, Doris; (Fraunhofer IIS-A)Jang, Dae-Young; Kang, KyeongOk; Kwak, Jinsuk; Kim, Sung Han;Hong, Jin-Woo; (ETRI, Taejon,Korea):A Multichannel Audio CodecSystem for Multichannel AudioAuthoring106th Convention of AudioEngineering Society (AES),8. – 11. Mai 1999, München

Herre, Jürgen; Allamanche, Eric;Brandenburg, Karlheinz; Dietz,Martin; Grill, Bernhard; Teichmann,Bodo; (Fraunhofer IIS-A)Ishikawa, T.; Iwakami, N.; Jin, A.;Moriya T.; Tsushima, M.:The Integrated Filterbank BasedScalable MPEG-4 Audio Coder105th AES Convention, Sept. 25 –29, 1998, San Francisco, USA

Herre, Jürgen:Temporal Noise Shaping,Quantization And CodingMethods In Perceptual AudioCoding: A Tutorial IntroductionAES 17th International Conferenceon High Quality Audio Coding,Sept. 2 – 5, 1999, Florence, Italy

Heuberger, Albert; Wansch, Rainer;Baumann Sven:Transceiversystem für die Mikro-systemtechnikTagungsband, 3. ÖffentlichesStatusseminar zum Verbundprojekt»Modellbildung für die Mikro-systemtechnik (MIMOSYS)« imRahmen des 7. GMM-Workshops»Methoden und Werkzeuge zumEntwurf von Mikrosystemen«,21. – 22. Jan. 1999, Paderborn,Hrsg.: John, Groß, Laur, 1999,Paderborn, S. 69 – 75

Hilpert, Johannes; Braun, Michael;Lutzky Manfred; Geyersberger,Stefan; Buchta, Rainer:Implementing ISO/MPEG-2Advanced Audio Coding inRealtime on a Fixed Point DSPAudio Engineering Society (AES),105th Convention, Sept. 26 – 29,1998, San Francisco, California,USA

Kunz, Oliver:MPEG-4 Scalable Audio Codingfor Digital Radio Systems5. IEEE International Symposium onCommunication Theory and Appli-cation ISCTA, July 11 – 16, 1999,Ambleside, UK

Neubauer, Christian; Herre, Jürgen:Auswirkungen digitaler Wasser-zeichen auf die AudioqualitätBericht, 20. Tonmeistertagung, In-ternational Convention on SoundDesign, 20. – 23. Nov. 1998, Karls-ruhe, Hrsg.: Bildungswerk des Ver-bandes Deutscher Tonmeister(VDT), Verlag K.G. Saur, ISBN:3-598-20361-6, 1998, München,S. 945 – 962

Plankenbühler, Roland:Multimedia Data Services inDABProceedings, The Fourth Internatio-nal DAB Symposium, part day 1,Jan. 13 – 15, 1999, Singapore

Plankenbühler, Roland:Multimedia Datendienste inDABTagungsband, Teil 7, Funkschau-Kongreß »European Digital RadioConference«, 10. – 11. Mai 1999,München

Rump, Niels; Herre, Jürgen;Brandenburg, Karlheinz;Koller, Jürgen; Allamanche, Eric:White Paperon the Secure Digital MusicInitiative (SDMI), März 1999,Erlangen

Rump, Niels; Herre, Jürgen;Brandenburg, Karlheinz;Koller, Jürgen:Legal Distribution of Musicthrough the Internet106th Convention of AudioEngineering Society (AES),8. – 11. Mai 1999, München

Rump, Niels:Urheberrechte und deren Schutzim InternetNeue Züricher Zeitung,20. Sept. 1999, Zürich, Schweiz

Schill, Dietmar W.(Fraunhofer IIS-A);Huber, Johannes B. (UniversitätErlangen):Transmission of HierarchicalBroadcast Signals usingMulti-Level-CodesBericht, Kleinheubacher Tagung1998, Union Radio-ScientifiqueInternationale U.R.S.I. – Landesaus-schuß in der BundesrepublikDeutschland, 28. Sept. – 2. Okt.1998, Schloß Kleinheubach

Wagner, Thomas;Küblbeck, Christian:Optimierung von Texturanalyse-systemen: Merkmale, Klassifizie-rung und AuswahlverfahrenTagungsband, 9. Heidelberger Bild-verarbeitungsforum, »Bewertungvon Algorithmen für die Praxis«,Hrsg.: Akademie für Weiterbildungan den Universitäten Heidelbergund Mannheim e.V., 3. Nov. 1998,Frankfurt / Main, S. 41 – 53

Wagner, Thomas:Texture AnalysisHandbook, Computer Vision andApplications, Vol. 2, »Signal Pro-cessing and Pattern Recognition«,Hrsg.: Geißler, P.; Hausecker, H.;Jähne, B.: Academic Press,ISBN: 0-12-379772-1, 1999,pp. 275 – 308

Wagner, Thomas;Plankensteiner, Peter:Industrial Object RecognitionHandbook, Computer Vision andApplications, Vol. 3, »Systems andApplications«, Hrsg.: Geißler, P.;Hausecker, H.; Jähne, B.: AcademicPress, ISBN: 0-12-379773-X, 1999,pp. 297 – 314

Weber, Norbert:ASICs für die SensorikAktuelle Technik, Jan. 1999,S. 23 – 28




Becker, Jörg; Haase, Joachim;Schwarz, Peter; (Fraunhofer IIS-A)Hansel, Gotthard; Kube, Erhard(Teleconnect Dresden):Modellierung optisch-elektroni-scher Systeme am Beispiel deroptischen Freiraum-Nachrichten-übertragung7. GMM-Workshop »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 39 – 46

Becker, Jörg; Haase, Joachim;Schwarz, Peter:Verhaltensbeschreibung für dieModellierung opto-elektronischer SystemeGMM-ITG-GI-Workshop:»Multi-Nature Systems:Optoelektronische, mechatronischeund sonstige gemischte Systeme«,11. Feb. 1999, Jena, S. 83 – 92

Clauß, Christoph; Schneider,André; Schwarz, Peter:Objektorientierte Beschreibungelektrischer Schaltelemente mitModelicaGI / ITG / GMM-Workshop: »Me-thoden und Beschreibungssprachenzur Modellierung und Verifikationvon Schaltungen und Systemen«,22. – 24. Feb. 1999, Braunschweig,S. 101 – 110

Döring, Günther; Hallbauer, Georg;Haiduk, Frank:ATM-Baugruppentest mit Logik-analysatorRadio-Fernsehen-Elektronik, 47(1998) 9, S. 41 – 43

Einwich, Karsten:DUT-Modellierung für denvirtuellen Test11. ITG Workshop: »Testmethodenund Zuverlässigkeit von Schaltun-gen und Systemen«, 28. Feb. –2.␣ März 1999, Potsdam-Hermanns-werder, S. 86 – 89

Einwich, Karsten (Fraunhofer IIS-A);Krampl, Gunter; Hoppenstock, Ralf;Koutsandreas, Panagiotis; Sattler,Sebastian (Infineon):A multi-level modeling ap-proach rendering virtual testengineering (VTE) economicallyviable for highly complex tele-com circuitsDesign, Automation and Test inEurope Conference DATE ’99, Proc.User’s Forum, 9. – 12. März 1999,München, S. 227 – 231

Einwich, Karsten; Altmann, Sven;Leitner,Thomas; (Fraunhofer IIS-A)Hoppenstock, Ralf; Krampl, Gunter;Sattler, Sebastian (Infineon):Applying High-Level Virtual Testto a Complex Mixed-Signal Tele-communication Circuit5th IEEE International Mixed-SignalTesting Workshop, June 15 – 18,1999, Vancouver (Whistler), BritishColumbia, Canada, S. 91 – 95

Feske, Klaus; Rülke, Steffen;Koegst, Manfred:FPGA Based Prototyping Using aTarget Driven FSM PartitioningStrategy5th IEEE International Conferenceon Electronics, Circuits and Systems(ICECS ´98), vol. 1, Sept. 7 – 10,1998, Lisboa, Portugal, pp. 89 – 92

Feske, Klaus; Franke, Günther;Rülke, Steffen:Entwurfsverbesserung und Wie-derverwendung bei der Con-trollersynthese für ProtokolleSDA ’99, 19. – 20. Apr. 1999,Rathen

Feske, Klaus; Döring, Günther:Rationeller Controller-Entwurffür digitale Telekommunika-tionsschaltungen mittels Proto-col-CompilerDASS ’99, 19. – 20. Mai 1999,Dresden

Feske, Klaus; Scholz, Michael;Döring, Günther; Nareike, Denis:Rapid FPGA-Prototyping of aDAB Test Data Generator usingProtocol Compiler9th International Workshop onField Programmable Logic andApplications (FPL ‘99), Aug. 30 –Sept. 1, 1999, Glasgow, Scotland

Feske, Klaus; Krebs, Alexander;Langer, Mark:Efficient Controller Design forData Stream Processing Appli-cations in a FPGA Based Proto-typing Environment2th Electronic Circuits and SystemsConference (ECS ’99), Sept. 6 – 8,1999, Bratislava, Slovakia

Fritsch, Christoph; Haufe, Jürgen:HW / SW covalidation, industrialrequirements, commercialsolutions and open problemsHW / SW Codesign MEDEA /ESPRIT Conference,16 – 18. Sept. 1998, Grenoble,Frankreich, S. IX-2-1 – IX-2-11

Fritsch, Christoph; Haufe, Jürgen;Berndt, Thomas:Speeding Up Simulation byEmulation – A Case StudyDesign, Automation and Test inEurope Conference DATE ’99,Proceedings User’s Forum, 9.␣ – 12.März 1999, Munich, S. 127 – 134

Fritsch, Christoph; Haufe, Jürgen;(Fraunhofer IIS); Lerchenmüller, Mi-chael (Quickturn GmbH):Kombination von Simulations-und Emulationswerkzeugen zurASIC-VerifikationSSE-Workshop , 12. Apr. 1999,Berlin

Garte, Dieter; Rülke, Steffen;(Fraunhofer IIS-A)Kunjan, Thomas; Riesel, Steffen(Technische Universität Chemnitz);Reutter, Annett(BOSCH Reutlingen):Survey on a Practicable Designfor Reuse – Strategy IncludingDesign Flow and TestbenchAspects2nd GI / ITG / GMM-WorkshopReuse Techniques for VLSI Design,14. Sept. 1998, Karlsruhe

Garte, Dieter:Unterstützung des Entwurfs-managements: geführter Ent-wurfablaufDASS ’99, 19. – 20. Mai 1999,Dresden

Haase, Joachim; Reitz, Sven;Schwarz, Peter:Automatisierte Generierung vonVerhaltensmodellen für denMikrosystementwurfProceedings, Workshop SystemDesign Automation SDA ’99 (inter-ner Workshop des SFB 358),19. – 20. Apr. 1999, Rathen

Haufe, Jürgen (Fraunhofer IIS-A);Gerlach, Joachim; Weiß, Matthias;(Technische Universität Dresden)Kortke, Mathias (Universität Tübin-gen); Kropf, Thomas (UniversitätKarlsruhe):Methodischer HW / SW-Entwurfdes GSE-Sprachtranscodec-Algo-rithmusit + ti – Informationstechnik undTechnische Informatik, 41 (1999) 2,S. 46 – 50



Huck, Erich; Schwarz, Peter;(Fraunhofer IIS-A)Bolte, Hilmar (ITEM, UniversitätBremen); Keil, Gernot; Keller, Gert(VacuTec Meßtechnik GmbHDresden):Optimierung einer Mehrfach-Ionisationskammer zur Kanten-detektion7. GMM-Workshop: »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 137 – 146

Jancke, Roland; Schwarz, Peter;Trappe, Peter; (Fraunhofer IIS-A)Eckmüller, Josef; Schwaferts,Alexander (Infineon München):Verhaltensmodellierung undBibliothekskonzept für analogeGrundschaltungen der Telekom-munikationAnalog ’99, 18. – 19. Feb. 1999,München, S. 40 – 45

Knöchel, Uwe; Schwarz, Peter;Trappe, Peter; (Fraunhofer IIS-A)Fahlbusch, Thorsten; Seeling,Ulrich; (TEMIC SemiconductorGmbH Heilbronn)Schäfer, Gerhard (FachhochschuleKarlsruhe):Durchgängige Systemsimulationvon HF-SchaltungenAnalog ’99, 18. – 19. Feb. 1999,München, S. 79 – 81

Knöchel, Uwe; Schwarz, Peter;Trappe, Peter; (Fraunhofer IIS-A)Fahlbusch, Thorsten; Seeling, Ul-rich; (TEMIC Semiconductor GmbHHeilbronn)Schäfer, Gerhard (FachhochschuleKarlsruhe):Modellschablonen als effektivesHilfsmittel für den rechnerge-stützten Entwurf von HF-Scha-blonenSSE-Workshop, 12. Apr. 1999,Berlin

Koegst, Manfred; Rülke, Steffen;Franke, Günter; (Fraunhofer IIS-A)Coudert, Olivier (Monterey DesignSystems, California):Hierarchical Facet-Based StateAssignment for Finite StatemachinesMixed Design of Integrated Circuitsand Systems (MIXDES’99),June 17 – 19, 1999, Krakow,Poland, pp. 125 – 130

Koegst, Manfred; Schneider,Jörg;(Fraunhofer IIS-A)Bergmann, Ralph; Vollrath, Ivo(Universität Kaiserslautern):IP Retrieval by SolvingConstraint Satisfaction ProblemsForum on Design Languages(FDL␣ ’99), Aug. 30 – Sept. 3, 1999,Lyon, France

Koegst, Manfred; Rülke, Steffen;(Fraunhofer IIS-A)Coudert, Olivier (Monterey DesignSystems, California):A Generalized Constraint-DrivenState encoding StrategyEUROMICRO ‘99, Sept. 8 – 10,1999, Milano, Italy

Nowottne, Hans-Jörg(Fraunhofer IIS-A); Heinemann,Cornelius (Rhode & Schwarz); Pe-ters, Wolfgang (Audio VideoTechnologies Nürnberg); Tümpfel,Lothar (Berkom):DAB-Programmzuführung –neue Anforderungen und ihreRealisierung13. Internationale Wissenschaft-liche Konferenz, 11. – 14. Nov.1998, Mittweida, S. 41 – 48

Nowottne, Hans-Jörg:Signalisierung und Datenüber-tragung im Digitalen Rundfunk(DAB)Seminar Sächisches Telekommuni-kationszentrum, 3. März 1999,Dresden

Parodat, Sandra (Fraunhofer IIS-A);Gorges-Schleuter, Martina; Jakob,Wilfried; Peters, Dagmar:Modellbasierte Optimierung mitmathematischen Methoden –ein Vergleich von klassischenund evolutionären Verfahren7. GMM-Workshop: »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 127 – 136

Reitz, Sven; Haase, Joachim;Schwarz, Peter:Dynamisches Verhalten vonmikromechanischen Systemenunter Berücksichtigung vonNichtlinearitäten7. GMM-Workshop: »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 59 – 66

Schneider, André; Parodat, Sandra;Schwarz, Peter:Verteilte, simulationsbasierteOptimierung mit Moscito13. ASIM / GI-Workshop »KI-Me-thoden in der simulationsbasiertenOptimierung«, 12. – 13. Apr. 1999,Chemnitz, S. 89 – 96

Schneider, Jörg:Zu Problemen bei der Spezifika-tion und Verwaltung von Ent-wurfsdaten für die Wiederver-wendungDASS ’99, 19. – 20. Mai 1999,Dresden

Schneider, Peter (Fraunhofer IIS-A);Schäfer, Edgar (Lippok & WolfGmbH):Modellierung und Simulationvon Mikrorelais7. GMM-Workshop »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 147 – 156

Schneider, Peter; Schwarz, Peter;Huck, Erich; (Fraunhofer IIS-A)Arnold, Gunther (Lippok & WolfGmbH); Fraikin, Jürgen (Dresden In-formatik GmbH); Zdun, Peter(DICON GmbH Leipzig):Simulation komplexer Systemeunter Einbeziehung NeuronalerNetze7. GMM-Workshop »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 159 – 168

Schönherr, Jens; Straube, Bernd:A BDD-based Procedure forConformance-Test8th BELSIGN Workshop,Oct. 22 – 23, 1998, Madrid, Italy

Scholz, Michael; Döring, Günther;Feske, Klaus:Design of a Digital Audio Broad-casting (DAB) Test Data Genera-tor using the Synopsys ProtocolCompilerSNUG ’99, 8. – 9. Mai 1999,München

Schwarz, Peter:Microsystems CAD: From FEM toSystem SimulationProc. Intern. Conf. Simulation ofSemiconductor Processes andDevices (SISPAD ‘98), 2. – 4. Sept.1998, Leuven, Belgien,S. 141 – 148



Straube, Bernd; Vermeiren,Wolfgang; (Fraunhofer IIS-A)Grosspietsch, Karl Erwin (GMD,St. Augustin); Voges, Udo(Forschungszentrum Karlsruhe):A Simulation Approach to Eval-uate And Assess DependabilityProperties of Integrated Mecha-tronic Systems10th European Workshop onDependable Computing (EWDC-10), 6. – 7. Mai 1999,Wien, Österreich

Straube, Bernd; Vermeiren,Wolfgang; Müller, Bert; Clauß,Christoph; (Fraunhofer IIS-A)Reinschke, Kurt; Röbenack, Klaus(Technische Universität Dresden):On the fault-injection-causedincrease of the DAE-index inanalogue fault simulationIEEE European Test WorkshopETW␣ ’99, 25. – 28. Mai 1999,Konstanz

Straube, Bernd; Vermeiren,Wolfgang; Müller, Bert; Clauß,Christoph; (Fraunhofer IIS-A)Reinschke, Kurt; Röbenack, Klaus(Technische Universität Dresden):The Increase of the Index ofNetwork Equations due to FaultInjection5th IEEE International Mixed SignalTesting Workshop, June 15 – 18,1999, Vancouver, Canada,pp. 153 – 156

Straube, Bernd; Müller, Bert;(Fraunhofer IIS-A); Hoffmann,Christoph (Universität Hannover);Sattler, Sebastian; Schmid, Harald(Infineon):Automatic generation of effi-cient fault lists for the defect-oriented design and test ofanalogue circuits5th IEEE International Mixed SignalTesting Workshop, June 15 – 18,1999, Vancouver, Canada,pp. 161 – 164

Trappe, Peter; Jancke, Roland;Schwarz, Peter; (Fraunhofer IIS-A);Eckmüller, Josef; Schwaferts, Alex-ander (Infineon):Verhaltensmodellierung für eineBibliothek analoger Grundschal-tungen1. Statusseminar HDL-VMS, 3. Dez.1999, Reutlingen, S. 13 – 16


Eisele, Axel:GVZ Hafen Nürnberg GmbH &Co. KG: Die Geschäftsführung –Aufgaben, Struktur und Organi-sationDeutscher Wasserstraßen undSchiffahrtsverein Rhein-Main-Donau e.V., Mitteilungsblatt Nr. 96,Okt. 1998

Eisele, Axel:CitylogistikGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P. ; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Feige, Dieter:Optimierung von Frachtnetz-strukturenGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P. ; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Feige, Dieter:FrachtnetzmodellGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Feige, Dieter:ModellkostenGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Feige, Dieter:TourkostenkalkulationGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Klaus, Peter:Gabler Lexikon LogistikHrsg.: Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Klaus, Peter:Third Party Logistics in den USALogistik heute, 10 / 98, S. 72 – 76

Klaus, Peter:Logistik in NordamerikaGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Klaus, Peter:LogistikmanagementGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden


Schwarz, Peter; Clauß, Christoph;Einwich, Karsten; Knöchel, Uwe;(Fraunhofer IIS-A); Matz, Katja(BOSCH):Hybride Simulation nachrichten-technischer SystemeSimulationstechnik, 12. Symposi-um, 15. – 18. Sept. 1998, Zürich,Schweiz, S. 67 – 74

Schwarz, Peter; Haase, Joachim:Behavioral Modeling of Com-plex Heterogeneous Microsys-temsProc. 1st Intern. Forum on DesignLanguagues (FDL ’98), vol. 2,Sept.␣ 1998, Lausanne, Schweiz,S.␣ 53 – 62

Schwarz, Peter; Parodat, Sandra;Schneider, André:Ein modulares Optimierungs-system für den Mikrosystem-und Schaltungsentwurf7. GMM-Workshop »Methodenund Werkzeuge zum Entwurf vonMikrosystemen«, 21. – 22. Jan.1999, Paderborn, S. 195 – 204

Straube, Bernd; Vermeiren,Wolfgang; Müller, Bert;(Fraunhofer IIS-A)Hoffmann, Christoph (UniversitätHannover); Sattler, Sebastian(Infineon):Analoge Fehlersimulationmit aFSIMAnalog ‘99, 5. ITG / GMM-Diskussionssitzung »Entwicklungvon Analogschaltungen mit CAE-Methoden«, 18. – 19. Feb.1999,München

Straube, Bernd; Vermeiren,Wolfgang; Müller, Bert;(Fraunhofer IIS-A)Reinschke, Kurt; Röbenack, Klaus(Technische Universität Dresden):Zur Indexveränderung bei deranalogen Fehlersimulationdurch Fehlerinjektion11. ITG / GI / GMM-Workshop»Testmethoden und Zuverlässigkeitvon Schaltungen und Systemen«,28. Feb. – 2. März 1999, Potsdam


Klaus, Peter:Supply Chain ManagementGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Klaus, Peter:Güterverkehrszentren (GVZ) inDeutschland: Entstehungsge-schichte, Entwicklungsstand undPerspektiven für die ZukunftDeutscher Wasserstraßen- undSchiffahrtsverein Rhein-Main-Donau e.V., Mitteilungsblätter 96,1998, S. 32 – 36

Klaus, Peter:Die Transportmarkt-Liberalisie-rung in den USA – Lehren fürdie deutsche Logistik-Dienstleis-tungswirtschaft?Logistik management, Gabler,1.␣ Jg., 1 / 99, Wiesbaden,S. 41 – 48

Klaus, Peter:Logik der Fusionen? Zu denTreibern der Re-Formation dereuropäischen Logistik-Dienstleis-tungswirtschaft und derenFolgenLogistik management, Gabler,1.␣ Jg., 2 / 99, Wiesbaden,S. 109 – 121

Klaus, Peter:Logistik als WeltsichtHandbuch Logistik, Schäfer –Poeschel, 1999, Stuttgart,S. 15 – 32

Klaus, Peter:Efficient Consumer Response(ECR)Lexikon der Logistik,R.␣ Oldenbourg, 1999, München,S. 87 – 93

Klaus, Peter:Die Logistikmärkte Europas:Aktueller Stand und Zukunfts-trendsTagungsband, DGfL – Tagung vom1.␣ Juni 1999, Aug. 1999

Klaus, Peter:Wenn der Staub sich setzt:Konturen der neuen Transport-und Logistikmärkte in EuropaAug. 1999

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Aus- und Weiterbildung in derLogistikGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden


Müller-Steinfahrt, Ulrich:Logistik-ConsultingGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Müller-Steinfahrt, Ulrich;Klaus, Peter:Die TOP 100 der Logistik1998␣ /␣ 99DVV, 1999, Hamburg

Müller-Steinfahrt, Ulrich;Liberda, Elisabeth:Großer Wagen (mit Chauffeur)für 5 Mark!Avisio, 1999

Müller-Steinfahrt, Ulrich; Augustin,Siegfried (Siemens AG):In Prozessen Denken undHandelnAug. 1999

Otto, Andreas; Kotzab, Herbert:How Supply Chain Managementcontributes to the managementof supply chains – Preliminarythoughts on an unpopularquestionFinal paper, Nofoma 99 Confer-ence, 1999, Lund, Sweden

Pflaum, Alexander; Stein, Andreas;Krieger, Winfried; Dräger, Heinrich:Sendungsverfolgung zwischenMarketinginstrument undProduktionsunterstützungstoolGVB Schriftenreihe, Heft 40, 1998,Nürnberg

Prockl, Günter G.:Supply Chain SoftwareGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Prockl, Günter G.:BeschaffungsstrategienGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Stein, Andreas; Kotzab, Herbert:Cross-Docking-OperationenGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Stein, Andreas; Krieger, Winfried;Pflaum, Alexander;Dräger, Heinrich:Cargomanagement – Sendungs-verfolgungssysteme zwischenMarketinginstrument undProduktionsunterstützungstoolGVB-Schriftenreihe, Heft 39, 1998,Nürnberg

Stein, Andreas:Einsatz von Subunternehmern inder TransportwirtschaftGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Stein, Andreas:Gestaltungsoptionen der Um-schlagknoten in logistischenSystemenGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Stein, Andreas:KontraktlogistikGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Stein, Andreas:Management von Umschlag-prozessen in der LogistikGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

Stein, Andreas:Terminaloperationen derLogistik-DienstleisterGabler Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

von Tucher, Friedrich W. Frhr.:Benchmarking – Ein Praxis-beispielFrankfurter Allgemeine Zeitung,Verlagsbeilage Logistik und Trans-portmanagement, Nr. 203,2. Sept. 1998, S. 8

von Tucher, Friedrich W. Frhr.:BenchmarkingGabler-Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden

von Tucher, Friedrich W. Frhr.;Wiezorek, Heinz:Efficient Consumer ResponseGabler-Lexikon Logistik, Hrsg.:Klaus, P.; Krieger, W., 1998,Wiesbaden


VorträgePresentations

Fraunhofer IIS-A

Bauer, Norbert:Nutzen und Möglichkeiten derIndustriellen BildverarbeitungTagung für Maschinelles Sehen,Forschungsförderungsfonds für diegewerbliche Wirtschaft Wien,6.␣ Okt. 1998, Linz, Österreich

Bauer, Norbert:Stand der Technik: Nutzen,Grundlagen und Grenzen derIndustriellen BildverarbeitungTagung für »Maschinelles Sehen«,Forschungsförderungsfonds für diegewerbliche Wirtschaft Wien,6.␣ Okt. 1998, Linz, Österreich

Bauer, Norbert:Nutzen, Notwendigkeit undPerspektiven derIndustriellen BildverarbeitungInnovationsforum Aschaffenburg,23. Sept. 1999, Aschaffenburg

Bauer, Norbert:Optische 3D-VermessungSymposium »Qualitätssicherungdurch Messtechnik und Bildverar-beitung«, 29. – 30. Sept. 1999,Steyr, Österreich

Bauer, Norbert:Bildverarbeitung in der industri-ellen QualitätssicherungKonferenz »Effizienter Einsatz neu-er Technologien in der Fertigung«,28. – 29. Sept. 1999, Nürtingen

Bauscher, Ingo:Röntgeninspektion vonBGA-LötstellenTechnologie-Forum: Qualitätssiche-rung im Fertigungsprozeß für elek-tronische Baugruppen,10. Nov. 1998, ZVE Oberpfaffen-hofen

Bauscher, Ingo:Röntgeninspektion von Ball-Grid-Array-LötstellenSMT ES&S Hybrid Tutorial 8 Quali-tätssicherung, Produktprüfung,4.␣ Mai 1999, Messe Nürnberg

Bauscher, Ingo:2D- und 3D-Röntgeninspektionzur effizienten Qualitätssiche-rungFOWEP Fachseminar: EffizienteElektronikproduktion durch inte-grierte Qualitätssicherung,18.␣ März 1999, FAPS Erlangen

Bauscher, Ingo:X-ray Inspection Of Ball-Grid-Array Soldered Joints22th International Spring Seminaron Electronics Technology,18. – 20.␣ Mai 1999, Freital –Dresden

Bloß, Hans:Kameras schneller als dasmenschliche Auge – Bildsensorikund AuswertesystemeVortragsprogramm 50 JahreFraunhofer-Forschung 1949 – 1999,Fraunhofer IIS-A, 14. Juli 1999,Erlangen

Brandenburg, Karlheinz:New Developments in HighQuality Audio CodingKolloquiumsvortrag, EPFL,30. Okt. 1998, Lausanne, Schweiz

Brandenburg, Karlheinz:New Developments in HighQuality Audio CodingTonmeistertagung, 23. Nov. 1998,Karlsruhe

Brandenburg, Karlheinz:Music Encoding and MPEGStandardsMIDEM 99, Jan. 26, 1999, Cannes,Frankreich

Brandenburg, Karlheinz:Schöne neue Musikwelt –Musikdaten via DatennetzVortragsprogramm 50 JahreFraunhofer-Forschung 1949 – 1999,Fraunhofer IIS-A, 28. Apr. 1999,Erlangen

Brandenburg, Karlheinz:Codierung von Audio in Hifi-Qualität: Einführung in .mp3,AAC und MPEG-4 AudioKolloquiumsvortrag, UniversitätKiel, 3. Mai 1999, Kiel

Brandenburg, Karlheinz:Audio CodingWorkshop on Speech Coding,Plenary Talk 1, IEEE, June 20 – 23,1999, Porvoo, Finland

Brandenburg, Karlheinz:Protecting Copyright ByTechnical Means: Analysing theCurrent and Future Technolo-gies For Preventing Unautho-rised Copying & PiracyEUROFORUM, July 8, 1999, Lon-don, UK

Brandenburg, Karlheinz:MPEG Audio: Standardization inPerceptual Audio CodingPlenary Talk, SPCOM 99, July 21 –23, 1999, Bangalore, Indien

Couronné, Sylvia; Rohmer, Günter;Schlicht, Michael; Heuberger,Albert; Korte, Olaf:Applications and Technologiesfor Multimedia CommunicationTerminalsInternational COST 254 Workshops»Intelligent Communication Tech-nologies and Applications«, Univer-sität Neuchatel, Institut für Micro-technologie, 5. – 7. Mai 1999,Neuchatel, Schweiz

Fößel, Siegfried; Möller Heino:Neue Hardwarekomponentenzur industriellen Oberflächen-inspektionSPS / IPC /Drives Fachkongreß ´98,24. – 26. Nov. 1998, Nürnberg

Franke, Norbert:Validierung des satellitenge-stützten WorldSpace-Broad-castsystemsWorkshop »Digitaler Rundfunk«,Technische Universität Ilmenau, 30.Sept. – 1. Okt. 1999, Ilmenau

Fröba, Bernhard:BiometrischePersonenauthentisierung –Nutzen für SicherheitssystemeComMunic, IT-Sicherheits-management, 5. Kongreß zurSicherheit in vernetzten Arbeits-welten, 3. Dez. 1998, München

Fuchs, Harald; Berschin, Paul;Heuer, Andre´:Audiovisueller Zusatzdienst fürdigitale RadiosystemeITG Fachtagung »Hörrundfunk«,Radio goes Multimedia,10. – 12.␣ Nov. 1998, Köln

Fuchs, Harald; Berschin, Paul:Additional Services for theWorldSpace Digital SatelliteBroadcast Radio SystemMontreux Symposium ´99,10. – 15. Juni 1999, Montreux,Schweiz



Gerhäuser, Heinz:Technische Anforderungen andie drahtlose Multimediakom-munikationVortrag im Rahmen des Elektro-technischen Kolloquiums an derTechnischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 10. Feb. 1999, Erlangen

Gerhäuser, Heinz:Telekommunikation im länd-lichen Raum – technischeInfrastruktur und Nutzungs-potentialeTagung bei der Deutschen Vernetz-ungsstelle LEADER II, Bundesanstaltfür Landwirtschaft & Ernährung,Informations- und Kommunika-tionstechnologien (IK) und ihre Po-tentiale zur Stärkung des ländlichenRaums, 21. – 23. Apr. 1999, Weis-kirchen/Saarland

Gerhäuser, Heinz:Anwendungen der I&K-Techni-ken für das 21. JahrhundertInterner MST-Workshop »FlexibleSysteme«, 27.␣ Apr. 1999, Erlangen

Gerhäuser, Heinz:Kommunikationstechnik im21.␣ JahrhundertVortragsveranstaltung der Deut-schen VerkehrswissenschaftlichenGesellschaft e.V. – DVWG,20. Mai 1999, Nürnberg

Gerhäuser, Heinz:Success Story MP3-Musik ausdem InternetVortragsreihe Sommersemester1999 »Trends und Visionen in derUnterhaltungs- und Kommunika-tionsgesellschaft«, 6. Juli 1999,Erlangen

Grill, Bernhard:MPEG-4 Scalable Audio Coding106th AES Convention München,Workshop 10: MPEG-4 Audio,10.␣ Mai 1999, München

Hanke, Randolf; Bauscher, Ingo:Röntgeninspektion vonBGA-LötstellenZVE-Technologieforum »Qualitäts-sicherung 98 – Qualitätssicherungim Fertigungsprozeß für elektroni-sche Baugruppen«, ZVE Zentrumfür Verbindungstechnik in der Elek-tronik des Fraunhofer-Instituts fürZuverlässigkeit und Mikro-integration IZM, 10. Nov. 1998,Oberpfaffenhofen-Weßling

Hanke, Randolf:Ultrafeinfokus Röntgenkompe-tenzzentrumDeutsche Gesellschaft für Zerstö-rungsfreie Prüfung e.V. DGZfP Ar-beitskreis Franken, LGA Nürnberg,26. Juni 1999, Nürnberg

Harreiß, Ute:Impressionen aus ChinaChina-Forum, Institut für Außer-europäische Sprachen und Kulturender Universität Erlangen-Nürnberg/Sinologie, 3. Feb. 1999, Erlangen

Hauer, Johann:Integrierte AnalogeKomponentenSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Herre, Jürgen:MPEG-4 General Audio CodingWorkshop »The MPEG-4 AudioStandard: Overview and Applica-tions«, 106th AES Convention, 10.Mai 1999, München

Herre, Jürgen:MPEG Audio CodingFifth Biennial Conference on SignalProcessing and Communications(SPCOM 99), Indian Institute ofScience, July 22, 1999, Bangalore,India

Heuberger, Albert:Digitaler Rundfunk auf Lang-,Mittel- und KurzwelleKommerzielle und technischeRandbedingungen und interna-tionale StandardisierungElektrotechnisches Kolloquium derTechnischen Universität München,3. Feb. 1999, München

Heuberger, Albert; Dietz, Martin:Das läßt sich hören - DigitalerRundfunk via Lang-, Mittel- undKurzwelleVortragsprogramm 50 JahreFraunhofer-Forschung 1949 – 1999,Fraunhofer IIS-A, 16. Juni 1999,Erlangen

Heusinger, Peter:Entwurf, Spezifikation,DesignmethodikSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Heusinger, Peter:FPGA- und ASIC-TechnologienSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Heusinger, Peter:IP ChecklisteSeminar »Einsatz von IP und Designfor Reuse«, Fraunhofer IIS-A,3.␣ Dez. 1998, Erlangen

Hohe, Hans-Peter; Weber, Norbert;Seitzer, Dieter:Sensor Topology for OffsetReduction in Hall-Effect DevicesEurosensors XIII, The 13th Euro-pean Conference on Solid-StateSensors, Actuators and Microsys-tems, Sept. 12 – 15, 1999,The␣ Hague, Netherlands

Hohe, Hans-Peter; Weber, Norbert;Seitzer, Dieter:Geometry Optimization ofHall-Effect DevicesEurosensors XIII, The 13th Euro-pean Conference on Solid-StateSensors, Actuators and Microsys-tems, Sept. 12 – 15, 1999,The␣ Hague, Netherlands

Kirsch, Karlheinz:Introduction of life longlearning in SMEs in themicroelectronics sectorADAPT Regiones Bis,OpenDistanceLearning-Seminar,1. – 2. Okt. 1998, Erlangen

Korte, Olaf:Motion PAD – AudiosynchroneBewegtbildübertragung überDAB»Projektpräsentation DIGITALRADIO in Sachsen-Anhalt«,30. März 1999, Halle

Kunz, Oliver:MPEG-4 Audio in a Nutshell –What´s it all aboutRadio Academy TechCon 1998,Nov. 3, 1998, Birmingham, UK

Kunz, Oliver; Brandenburg,Karlheinz:An Overview of MPEG-4 AudioAES British Section Conference»Audio – the second century«,June 7 – 8, 1999, London, UK



Kunz, Oliver:MPEG Audio for Digital SoundBroadcastingRegional Symposium on EmergingSound and TV Broadcasting Tech-nologies Shaping the AmericasBroadcasting Sector, Aug. 25 – 28,1999, Santiago de Chile, Chile

Lang, Peter:ParametrisierungsfreieEntzerrung von gekrümmtenOberflächen zur automatischenvisuellen Inspektion6. ABW Workshop »Optische 3D-Formerfassung«, TechnischeAkademie Esslingen,25. – 26. Feb. 1999, Esslingen

Mayer, Frank:VerifikationSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Mayer, Frank:ASIC ÜbersichtsvortragSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Neubauer, Christian; Herre, Jürgen:Auswirkungen digitaler Wasser-zeichen auf die AudioqualitätTonmeistertagung, 22. Nov. 1998,Karlsruhe

Oelschlegel, Jürgen:EMV-Maßnahmen bei einerHochgeschwindigkeitskamera –Beispiele praktischer Entwick-lungenFhG-Seminar »EMV-gerechtes Elek-tronik-Design in der Fraunhofer-Ge-sellschaft«, Fraunhofer-Institut fürInformations- und Datenverarbei-tung IITB, 10. Nov. 1998, Karlsruhe

Prosch, Markus:Datendienste im DigitalenRundfunk (DAB)Veranstaltung des SächsischenTelekommunikationszentrums e. V.,3. März 1999, Dresden

Reinhold, Michael:A solar powered letter scalewith 45 µW power dissipation12th Annual IEEE InternationalASIC Conference, Sept. 15 – 18,1999, Washington D.C., USA

Ronge, Karlheinz:Kommerzielle und rechtlicheAspekte beim Design ReuseSeminar »Einsatz von IP und Designfor Reuse«, Fraunhofer IIS-A,3.␣ Dez. 1998, Erlangen

Ronge, Karlheinz:Chipentwicklung heute undmorgenVDE - Symposium,24. - 26. März 1999, Hameln

Rump, Niels:AESSC SC-06-04 on AES-X79:Distribution of Music overNon-physical NetworksPre-SDMI-Meeting, Jan. 8, 1999,Las Vegas, USA

Rump, Niels:Requirements for an SDMIStandardSecure Digital Music Initiative,Mar.␣ 5, 1999, Los Angeles, USA

Rump, Niels:Watermarking: Some Remarkson Technology and ApplicationAreas106th AES Convention,10. Mai 1999, München

Rump, Niels:MP3 – In Deutschlandentwickelt, in den USAkommerzialisiert ?Berlinbeta version 2.0, 27. Aug.1999, Berlin

Sauerer, Josef:Chips für alle Fälle – Kundenspe-zifische integrierte SchaltungenVortragsprogramm 50 JahreFraunhofer-Forschung 1949 –␣ 1999,Fraunhofer IIS-A, 28. Apr. 1999,Erlangen

Schill, Dietmar W.(Fraunhofer IIS-A);Huber, Johannes B.; Yuan, Dong-Feng (Universität Erlangen):Efficient Hierarchical Broadcast-ing using Multilevel CodesIEEE Information Theory WorkshopITW ’99, June 27 – July 1, 1999,Metsovo, Greece

Schill, Dietmar W.(Fraunhofer IIS-A);Huber, Johannes B.; Yuan, Dong-Feng (Universität Erlangen):Robust HierarchicalBroadcasting for AWGN and FlatRayleigh Fading Channels usingMultilevel CodesIEEE International Symposium onCommunicaiton Theory and Appli-cations ISCTA ’99, July 11 – 16,1999, Ambleside, UK

Schramm, Ullrich:Tips & Tricks der industriellenBildverarbeitungArbeitskreis Mikroelektronik,Johannes-Kepler-Universität Linz,11.␣ Nov. 1998, Linz, Österreich

Schramm, Ullrich:Tips & Tricks der industriellenBildverarbeitungAOI-Forum und Minimesse,Fraunhofer-Institut für Silizium-technologie ISIT, 2. März 1999,Itzehoe

Schramm, Ullrich:Wie Computer sehen – Die Per-spektiven der BildverarbeitungVortragsprogramm 50 JahreFraunhofer-Forschung 1949 – 1999,Fraunhofer IIS-A, 16. Juni 1999,Erlangen

Schuhmann, Norbert:IP Makros für digitale ASICsSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Schuhmann, Norbert:Synthesis based ASIC DesignFlow for Safety CriticalApplicationsSeminar »ASICs für sicherheitskri-tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Schuhmann, Norbert:Design for ReuseSeminar »Einsatz von IP und Designfor Reuse«, Fraunhofer IIS-A,3.␣ Dez. 1998, Erlangen

Speitel, Martin:TeststrategienSeminar »ASICs für sicherheitskri–tische Anwendungen«, FraunhoferIIS-A, 24. Nov. 1998, Erlangen

Speitel, Martin:Design Reuse und Einsatz von IPSeminar »Einsatz von IP und Designfor Reuse«, Fraunhofer IIS-A,3.␣ Dez. 1998, Erlangen



Spinnler, Klaus:Automatische Sichtprüfung vonBohrungen und RohrenFachmesse & Kongress SPS/IPC/Drives ´98, 24. – 26. Nov. 1998,Nürnberg

Stoessel, Jan:Systemvalidierung parallel zumSystementwurf am Beispiel neu-er digitaler RundfunksystemeWorkshop »Digitaler Rundfunk«,Technische Universität Ilmenau,30.␣ Sept. – 1. Okt. 1999, Ilmenau


Elst, Günter:Reicht es, wenn wir in der Schu-le lernen – oder lernen wir einLeben lang?Vortragsprogramm 50 JahreFraunhofer-Forschung 1949 –␣ 1999,Fraunhofer IIS-A, 14.␣ Juli 1999,Erlangen

Feske, Klaus:Modellierung und Synthese vonControllern zur Verarbeitungserieller DatenströmeEAS-Kolloquium, 13. Jan. 1999,Dresden

Feske, Klaus; Langer, Mark:Controller-Entwurf für serielleDatenströmeHTW Dresden, Fachbereich Elektro-technik, Wiss. Seminar,23. März 1999, Dresden

Feske, Klaus:Modellierung und Synthese vonControllern zur Verarbeitungstrukturierter Datenströme mit-tels Protocol-CompilerISIA Graduiertenkolleg, TechnischeUniversität Darmstadt, 31. Mai1999, Darmstadt

Garte, Dieter:Unterstützung des Entwurfs-managements: geführter Ent-wurfEAS-Kolloquium, 11. Nov. 1998,Dresden

Krebs, Alexander; Jancke, Roland:Hardwareunterstützte Bewegt-bildübertragung nach JPEGEAS-Kolloquium, 27. Jan. 1999,Dresden

Rülke, Steffen:Beiträge der EAS zum Low-Power-DesignKolloquium, Infineon technologiesAG i.Gr., Security & Chip Card ICs –CC E EMK, 20. Apr. 1999,München

Süße, Horst:Beiträge der EAS zum Design-Flow-ManagementKolloquium, Infineon technologiesAG i.Gr., Security & Chip Card ICs –CC E EMK, 20. Apr. 1999,München


Feige, Dieter:Entscheidungsunterstützungs-systeme in der LogistikTagung der DGfL-Regionalarbeits-gruppe »Bayern«, 13. Okt. 1998,Nürnberg

Feige, Dieter:Entscheidungsunterstützung fürdie Konfiguration logistischerNetzeTechnische Universität Berlin,18.␣ Jan. 1999, Berlin

Feige, Dieter; Klaus, Peter:Analyzing Estée Lauder‘s Inter-national Logistics – A Demon-stration of the NuernbergApproach to Distribution SystemAnalysis and NC dis SoftwareInternational Logistics 1.265 – Ses-sion 13 »Modelling«, Global Distri-bution Systems II, M.I.T. / MA USA,March 31, 1999, Cambridge, USA

Klaus, Peter:Eine Logistik der Kreisläufe –Anforderungen, Chancen,GrenzenWorkshop »Initiativ, Kreativ, Inno-vativ – Mehrweg auf neuenWegen«, 10. Sept. 1998, Bonn

Klaus, Peter:Integriertes Güterverkehrs-management am BeispielNürnbergInternationale Tage für nachhaltigeStadtverkehrsentwicklung, StadtLinz, Land O.ö., OECD,22. Sept. 1998, Linz, Österreich

Klaus, Peter:Auftragserfüllungsprozeß 2005Workshop im Rahmen des Interna-tionalen KommunikationsforumsNIK, 1. Okt. 1998, Nürnberg


Klaus, Peter:Neue Tendenzen der Logistik inden Vereinigten StaatenLinzer Logistik-Tag, 7. Okt. 1998,Linz, Österreich

Klaus, Peter:Trends in der Lebensmittel-distribution11. Jahrestag Kühlhäuser imWarenfluß, 3. Nov. 1998, Essen

Klaus, Peter:Logistics and the Globalizationof Markets: A EuropeanPerspectiveInternationales Symposium»DE LA LOGÍSTICA« Barcelona,Nov. 6, 1998, Barcelona, Spain

Klaus, Peter:Die Vision von integriertenMobilitätssystemenSiemens-Forum, 10. Feb. 1999,München

Klaus, Peter:Inovativer Ressourceneinsatz imVerkehr der Stadt3. Xantener Stadtkongreß,12.␣ März 1999, Xanten

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Mit Idflow zum Qualitäts-manager in Industrie undHandelFachhochschule Innsbruck, 3. Dez.1998, Innsbruck, Österreich

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Der ForschungsverbundFORVERTS – Stufenbericht undAusblickBeiratssitzung, 10. Jan. 1999,München

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Fördermöglichkeiten im Verkehr– Chancen für regionale Akteurein Nürnberg24. März 1999, Nürnberg

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Allianzen, Fusionen, Kooperati-on – Schlagwörter der aktuellenSituation der Logistikdienstleis-ter in EuropaVersandleiterkreis, 28. Apr. 1999,Nürnberg

Müller-Steinfahrt, Ulrich:Die Entwicklungen in der Ver-kehrswirtschaft und Auswirkun-gen für die Region NürnbergBetriebsräteseminar der IG Metall,4. Mai 1999, Nürnberg


Müller-Steinfahrt, Ulrich:Ausgewählte Kapitel derLogistikVorlesungsreihe FachhochschuleKünzelsau, März – Juni 1999,Künzelsau

Pflaum, Alexander:Lösungen der Zukunft:Elektronische Transponder?Seminar der Deutschen LogistikAkademie »Identifikationssystemefür eine durchgängige Logistik«,1.␣ – 2. Nov. 1998, Bremen

Pflaum, Alexander:Supply Chain Integration mitBarcode oder Transponder?Fachtagung »Der Transponder –Neue Perspektiven für die Logistik«,10. Juni 1999, Nürnberg

Stein, Andreas:Die Konzeption desGüterverkehrszentrums- Chancefür NürnbergÖffentliche Diskussions-veranstaltung der SPD-Nürnberg, 3.Sept. 1998, Nürnberg

Stein, Andreas:Best practice for electronic shop-ping – ISOLDE geht einkaufenKonferenz »european best practicein electronic commerce – Elektroni-scher Handel in der Praxis« derfreien Hansestadt Bremen,2. Feb. 1999, Bremen

Stein, Andreas:Logistics Excellence throughCooperation – AdvancedEuropean Approaches toAlliance and CooperationBuilding – Public PrivatePartnerships in TransportVortrag im Rahmen der AnnualConference des Council for Logis-tics Management (CLM),Oct. 13 – 14, 1998, Anaheim,California, USA

Stein, Andreas:Logistiktrends an der Schwelledes neuen Jahrtausend – EinAusblick in die ZukunftKontakt-, Informations- undKooperationsbörse der Deutsch-Niederländischen Handelskammer,24. März 1999, Nürnberg

Stein, Andreas:Integration von Dienstleistern inProduktionsprozesse der Indu-strie im Rahmen von Kontrakt-logistik-PartnerschaftenFachhochschule Gelsenkirchen,9.␣ Apr. 1999, Recklinghausen

Stein, Andreas:Strukturwandel im KEP-MarktWorkshop-Moderation im Rahmender EuroCargo 99, 14. Apr. 1999,Düsseldorf

Stein, Andreas:Mergers & Acquisitions imKEP-MarktVersandleiterkreis Nürnberg,15.␣ Apr. 1999, Nürnberg

Stein, Andreas:Potentiale der Kooperation imMittelstand – Kostensenkungenund Leistungssteigerungen61. Tagung der ERFA-Gruppe Groß-handelsbetriebe Heizung, Sanitärund Stahl, 20. Apr. 1999, Bad Salz-uflen

Stein, Andreas:Güter auf die Schiene? –Grundlagen des Verkehrs-marktes und Anforderungen derUnternehmenÖffentliche Anhörung der Fraktionder Grünen im bayerischen Land-tag, 27. Apr. 1999, München

von Tucher, Friedrich W. Frhr.:Benchmarking – Jetzt auch imDienstleistungssektor! –Erfahrungen des NürnbergerBenchmarking Center2. Internationaler Benchmarking-Tag: »Von den Besten lernen«,30.␣ Nov. 1998, Frankfurt

von Tucher, Friedrich W. Frhr.:Benchmarking – Erfolgreichdurch Unternehmensvergleich?Erfahrungen des NürnbergerBenchmarking CenterMKP-Mandanten-Seminar,2. Dez. 1998, Nürnberg

von Tucher, Friedrich W. Frhr.;Lubecki, Nicole:Der Nürnberger Benchmarking-Ansatz – auch etwas für Opel?Adam Opel AG, 22. Jan. 1999,Rüsselsheim


von Tucher, Friedrich W. Frhr.:Vorsprung durch Benchmarking:Benchmarking im Fuhrpark –Grundlagen und Praxisbeispiele7. I.I.R.-Fachkonferenz Fuhrpark-management ´99, 11. März 1999,Wiesbaden

von Tucher, Friedrich W. Frhr.:Vorsprung durch Benchmarking:Welche Vorteile hatBenchmarking für meinFlottenmanagementI.I.R.-Fachkonferenz, Kostenmini-mierung im PKW- und LKW-Flot-tenbetrieb, 19. Mai 1999, Zürich,Schweiz

von Tucher, Friedrich W. Frhr.:Vorsprung durch Benchmarking:Grundlagen und Praxisbeispiele4. Tagung des deutschen Verban-des der Keramik-Drucker e.V.,15.␣ Juni 1999, Lauf


DissertationenDoctoral Thesises

Fraunhofer IIS-A

Burmeister, Andreas:Frei konfigurierbare regionen-basierte Farbtexturanalyse zurautomatischen Auswertung vonBildstichproben21. Juli 1999

Lang, Peter:Multisensorielle Prüfung vonFreiformflächen30. Juni 1999

Sporer, Thomas:Qualitätsbeurteilung vonAudiosignalen mittelsgehörangepaßter Meßverfahren10. Nov. 1998


Leitner, Thomas:Entwicklung simulator-unabhängiger Modelle fürHalbleiter-Bauelemente mitobjektorientierten Methoden1. Juli 1999

DiplomarbeitenDiploma Papers

Fraunhofer IIS-A

Barkowsky, Marcus:Entwurf und Analyseverschiedener Ansatzpunkte zurOptimierung der Bitverteilunghinsichtlich der subjektivenBildqualität für die Bewegtbild-codierung bei niedrigenBitraten17. Juni – 17. Dez. 1999

Bartholomäus, Reinfried:Implementierung eines asyn-chronen Abtastratenwandlersauf einem DSP1. Okt. 1998 – 31. März 1999

Berger, Roland:Entwicklung einer Prozessor-platine für Video-Datenverarbeitung11. Jan. – 12. Juli 1999

Criado, Francisco:Entwicklung und Implemen-tierung von Algorithmen zurIdentifikation zeitvarianterMobilfunkkanäle1. Mai – 31. Okt. 1998

Einsiedler, Jörg:Untersuchung zur Integrationeiner Kamera in einebestehende Fahrzeugarchitektur7. Jan. – 7. Juli 1999

Eyding, Gerd:Qualitätsoptimierte örtlicheBitverteilung für die H.263Videocodierung8. Feb. – 23. Aug. 1999

Gayer, Marc:Echtzeitrealisierung des Quanti-sierungs- und Codierungsmodulsdes Audiocodierverfahrens AAC11. Mai – 11. Nov. 1998

Gechter, Roland:Dynamische Verteilung vonFramekamera-Bilddatenab 15. Apr. 1999

Groß, Stefan:Entwicklung von Algorithmen zurNachbearbeitung datenreduzierterAudiosignale für eine Verbesserungder subjektiven Klangqualität beiniedrigen Bitraten12. Aug. 1998 – 15. Jan. 1999

Heindel, Stefan:Linearer Aufwärtsmischer für2.34 GHz7. Dez. 1998 – 7. Juli 1999

Kamer, Thomas:Vergleich und Optimierungverschiedener Klassifikatorenfür Bildverarbeitungsaufgaben18. Sept. 1998 – 4. Mai 1999

Kille, Christian:Funktionale Verifikationintegrierter Systeme zurUnterstützung des Projekt-management16. Juli 1998 – 15. Jan. 1999

Lamloum, Nadia:Gesichtsdetektion in Farbbildern12. Feb. – 16. Aug. 1999

Marx, Torsten:Schnell gefilterter Videoeingangunter Nutzung der speziellenArchitektur einerSGI/O2-Workstation2. Juni – 2. Dez. 1998

Melendez, Juan:Untersuchungen über die Inte-grierbarkeit von RF-Schaltungenin CMOS-Technologie1. Mai – 31. Okt. 1998

Nitsch, Wolfram:Aufbereitung audiovisuellerInhalte für ein digitalesSchmalband-Rundfunksystem14. Nov. 1998 – 6. Mai 1999

Peichl, Klaus:Dekoder-Implementierung einesMPEG-4 Audio CombinationProfiles auf einem digitalenSignalprozessor vom TypTM-1000 (TriMedia) der FirmaPhilips15. Juni – 15. Dez. 1998

Rückert, Erich:Entwicklung einer Daten-schnittstelle mit dem Universal-Serial-Bus (USB)1. Okt. 1998 – 1. Apr. 1999

Schirmer, Hans:Realisierung vonEchtzeitalgorithmen zur Inter-polation von farbmaskiertenHochgeschwindigkeitskamera-Bilddaten1. Okt. 1998 – 26. Feb. 1999




Krupp, Thomas:Ein Profilvergleich vonSoftwareangeboten zur Unter-stützung eines Supply ChainManagements1. Feb. – 2. Aug. 1999

Müller, Markus:Identifikation und Bewertungvon Referenzmodellen zumSupply Chain ManagementAb 1. Juni 1999

Stolz, Jens:Innovationsmarketing in derSpeditionslogistik am Beispieleines transpondergesteuertenCargomanagementsystems1. Juni – 1. Dez. 1998

Wissel, Matthias:Konzeptionelle Analyse derVerbesserungs- undErweiterungsmöglichkeiten derZusammenarbeit eines Verladersmit logistischen Dienstleisternbeim elektronischen Datenaus-tausch mit modernerInformationstechnik(Vereinfachung der Geschäfts-abwicklung der Siemens AG)1. Juni – 1. Dez. 1998

Zeller, Thomas:Weiterentwicklung undPräzisierung des operativen Ziel-systems eines Großunter-nehmens mit Hilfe der Erstel-lung eines DV-gestützenZielvereinbarungswerkzeugesunter Berücksichtigung derkonzeptionellen Grundlagender Zielsystematik und derBalanced Scorecard1. Dez. 1998 – 31. Mai 1999

Zimmermann, Roland:Supply Chain Analyse –Ressourcenorientierte Analyseeiner Supply Chain durch Ent-wicklung eines systematischenAnalyserasters unter Einbezugder Transaktionskostentheorie –Operationale Ausgestaltungund Anwendungsszenario1. Sept. 1998 – 28. Feb. 1999


Praktikanten,PraktikumsarbeitenPractical Assignments,Practical Works

Fraunhofer IIS-A

Beier, Ralf1. Sept. 1998 – 22. Jan. 1999

Gavesi, Marco1. Sept. 1998 – 31. Jan. 1999

Grasso, Peter1. Juli – 31. Dez. 1999

Hacker, Markus1. Okt. 1999 – 17. Feb. 2000

Harder, Sigrid28. Juni – 24. Sept. 1999

Izaguirre, Ramon1. März – 30. Sept. 1999

Lier, Christian1. Aug. – 17. Dez. 1999

Müller, Wolfgang1. März – 31. Juli 1999

Panas, Thomas15. Feb. – 2. Juli 1999

Schasiepen, Ingo2. Aug. – 17. Dez. 1999

Schubert, Sven13. Sept. 1999 – 31. Jan. 2000

Seybert, Jürgen20. Sept. 1999 – 4. Feb. 2000


Grusa, Jens:Entwurf und Prototyp-Realisierung von Komponentenfür Telekommunikations-anwendungen6. Sept. 1999 – 18. Feb. 2000

Haak, Thomas:Aufzeichnung und Wiedergabeserieller Datenströme mit DSP-Einsteckkarte PC3 x 32C für PC4. Sept. 1998 – 12. Feb. 1999

Kaminski, Witold:Entwicklung von effizientenMethoden zum Wiederfindenvon Daten des Schaltkreis- undSystementwurfs1. Mai – 30. Juli 1999

Schmitt, Rüdiger:Implementierung von Teileneines Echtzeit Multikanal AACEncoders auf einem digitalenSignalprozessors vom TypTMS320C67x der Firma TexasInstruments17. Nov. 1998 – 17. Mai 1999

Sevillano, Juan:Entwicklung einer synthese-fähigen parametrisierbarenVHDL-Beschreibung einesFFT-Prozessors6. Juli – 6. Dez. 1998

Staudacher, Gerhard:Konzeption und Realisierungeines Bildverteilsystems15. Okt. 1998 – 14. Apr. 1999

Stiborsky, Jörn:Entwurf und Simulation einerFPGA-basierten schnellenWavelet-Kompressionseinheitfür Bilddaten1. Juli – 31. Dez. 1998

Weisenberger, Elmar:Entwicklung einer digitalenKameraanschaltung für einIEEE1394 Interface1. Juni – 1. Dez. 1998


Beyer, Peter:Entwicklung der Pinelektronikzur funktionalen statischenTestung von FPGA mit VHDL-Testmustern unter Benutzungeiner vorgegebenen Rechner- /FPGA-Schnittstelle19. März – 19. Juli 1999

Haak, Thomas:Multiplex von Echtzeit-datenströmen imProgrammzuführungsnetzwerkdes digitalen Rundfunks15. Apr. – 15. Aug. 1999

Müller, Marcus:Anwendung neuronaler Netzein der Signalverarbeitung29. Juli – 31. Dez. 1998

Nareike, Denis:High-Level-Modellierung undSynthese von Controllern fürdigitale Telekommunikations-anwendungen18. März – 2. Aug. 1999


Langer, Mark:Controllerentwurf für dieVerarbeitung strukturierterDatenströme1. Sept. 1998 – 28. Feb. 1999

Nagel, Ariane:Entwurf einer Datenbank fürdas Wiederverwenden vonKomponenten beim Schaltungs-entwurf16. Dez. 1998 – 22. Jan. 1999

Scholz, Michael:Entwurf und Realisierung einesTestdatengenerators für DAB /ETI-Datenübertragung1. Mai – 30. Sept. 1998

Schulze, André:Implementierung vonautomatisierungstechnischenSteuerungen in FPGA und Auf-bau einfacher Demonstratorenzur Darstellung1. Aug. 1998 – 28. Feb. 1999


Blümel, Thorsten22. Feb. – 27. Juni 1999

Scheibner, Jens1. Okt. 1998 – 28. Feb. 1999

Siebenlist, Oliver21. Juli – 23. Nov. 1998

Praktikanten, PraktikumsarbeitenPractical Assignments,Practical Works

StudienarbeitenStudy Project Papers

Fraunhofer IIS-A

Barkowsky, Marcus:Synchrone Wiedergabe von Bild-und Toninformationen für eindigitales, schmalbandigesSatellitenrundfunksystem1. Sept. 1998 – 13. Apr. 1999

Bayerl, Markus:Entwicklung einer Echtzeit-plattform fürAudiocodieralgorithmen auf Ba-sis des Motorola DPS 563031. Juli 1998 – 26. Apr. 1999

Bensouda, Rachid:Plattenformunabhängiger Zu-griff auf eine Datenbank mittelsCOBRA am Beispiel einer Bild-datenbank1. Nov. – 31. Dez. 1998

Fisser, Bernd:Entwicklung eines digitalenMulti-Standard-Monitors1. Aug. 1998 – 20. Mai 1999

Hecht, Josef:Entwurf und Aufbau einesFrequenzsynthesizers für GSMund DECT Endgeräte1. Feb. 1998 – 31. Dez. 2000

Helmer, Gerhard:Anwendung von Verfahrenaus der Textur- undObjekterkennung zur Personen-erkennungAb 7. Apr. 1999

Kastner, Thorsten:Robuste Klassifikation vonGesichtsbildern19. Jan. 1998 – 8. Apr. 1999

Müller, Jörg:Entwicklung einer Adressverwal-tungseinheit für einen industri-ellen Signalprozessor10. Feb. – 15. Mai 1999

Quach, Phuoc Tu:Objektorientiertes Design undOptimierung einer Funktions-bibliothek für die Bild-verarbeitungAb 1. Juli 1999

Ruiz-Marti, Angel:Extration dreidimensionalerInformation ausHochgeschwindigkeits-Bildsequenzen1. Juni – 1. Dez. 1999

Schmidt, Christoph:Echtzeitimplementierung einesMPEG-Encoders unter Linux mitEchtzeiterweiterungAb 1. Apr. 1999

Teutsch, Heinz:Entwicklung einesSchnittstellenmoduls zur Verbin-dung eines Datenbusses nachdem Standard IEEE 1394 mit ei-nem DSP-SystemAb 1. Juni 1999

Zinnbauer, Thomas:Implementierung undEvaluierung von Algorithmenzur Personenerkennung mitDSPsAb 1. Aug. 1999


Oppel, Alexander:Entwicklung eines DBM-Systemszur Archivierung von Daten fürden Systementwurf1. Feb. – 30. Juli 1999


So finden Sie unsHow to find us

So kommen Sie zumFraunhofer-Institutfür Integrierte Schaltungen IIS-A

Auto:Wir liegen zentral, in der Nähe desFlughafens Nürnberg, an der Auto-bahnausfahrt Erlangen-Tennenlohe –am Schnittpunkt der Bundesstraße B4Nürnberg-Erlangen und der AutobahnA3 München-Frankfurt.Von der B4 biegen Sie in das Wetter-kreuz ab.

Bahn:Erlangen-HauptbahnhofAb Hugenottenplatz (Nähe Bahnhof)mit dem Bus Linie 30 (jedoch nicht mit30 E) bis Haltestelle Wetterkreuz odermit Linie 295 bis HaltestelleAm Weichselgarten.Fahrzeit ca. 15 Minuten

Flugzeug:Ab Flughafen Nürnberg mit dem Taxi.Fahrzeit 15 – 20 Minuten

How to reach theFraunhofer Institutefor Integrated Circuits IIS-A

By car:Our institute is placed close to theintersection of Bundesstraße 4 / Erlan-gen and Highway A 3 München /Frankfurt. Driving on B 4, you have toturn off in the direction of Tennenlohe/Wetterkreuz.

Arrival at Train Station Erlangen:Bus line 30 (not 30 E) to bus stopWetterkreuz.Line 295 to bus stop Weichselgarten.

Arrival at Nuremberg Airport:By taxi: takes 15 – 20 minutes.

Fraunhofer-Institutfür Integrierte Schaltungen IIS-AAngewandte Elektronik

Fraunhofer Institutefor Integrated Circuits IIS-AApplied Electronics

Am Weichselgarten 3D-91058 Erlangen

Telefon +49 (0) 91 31/7 76-0Telefax +49 (0) 91 31/7 76-9 99e-mail: [email protected]

BambergErlangen

Frankfurt – Würzburg – Nürnberg – Berlin – München

HotelTransmar

RasthofDKV

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Sendemast

Anmeldung / Reception

ETAP-Hotel

B 4Am Weichselgarten

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Goldbeck-Haus

Nürnberg Flughafen /Airport – 10 km

W e t t e r k r e u z

Ausfahrt / ExitTennenlohe



Gas Station

TransmissionTower


Wenn Sie mehr Informationen wün-schen, kreuzen Sie bitte das entspre-chende Feld an und senden bzw.faxen Sie eine Kopie dieser Seite anunsere Adresse.

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Fraunhofer-Institutfür Integrierte Schaltungen IIS-APresse und ÖffentlichkeitsarbeitPublic Relations

Am Weichselgarten 3D-91058 Erlangen, Germany

Telefon +49 (0) 91 31/7 76-1 30Telefax +49 (0) 91 31/7 76-1 39

e-mail: [email protected]

Arbeitsgebiete / Research fields:

Jahresbericht / Annual Report

IC-Entwicklung / IC Design

Audio und Multimedia / Audio und Multimedia

Hochfrequenztechnik / RF and Microwave

Anlagen für die Qualitätssicherung /Systems for Quality Assurance

Bildsensorik / Electronic Imaging

Automatisierung des Schaltkreis- und Systementwurfs /Automation of Circuit and System Design

Arbeitsgruppe für Drahtlose Telekommunikations- undMultimediatechnik ADTM / Project Group for WirelessTelecommunication and Multimedia Technology ADTM

Entwicklungszentrum Röntgentechnik / X-ray Technology

Anwendungszentrum für Verkehrslogistik und Kommu-nikationstechnik / Application Center for Transport Logisticsand Communications Technology

Bitte geben Sie hier Ihre spezielle Anfrage an / Please indicate your specific wishes here


ImpressumImprint

Herausgeber / Published by:Fraunhofer-Institut fürIntegrierte Schaltungen IIS-AFraunhofer Institute forIntegrated Circuits IIS-A

Redaktion / Editing:Prof. Dr.-Ing. Heinz GerhäuserElvira Gerhäuser

Produktion und Realisierung /Layout and Setting:Michaela SpedaTeleService Fränkische Schweiz

Gestaltung und Illustrationen /Composings:Ariane Ritter

Druck / Printed by:Roland Heßler

Fotos / Photos:Kurt Fuchs

Ansprechpartner / Contact:Presse und Öffentlichkeitsarbeit /Public Relations:Elvira GerhäuserTelefon +49 (0) 91 31/7 76-1 30Telefax +49 (0) 91 31/7 76-1 39e-mail: info@iis. fhg.de

Alle Rechte vorbehalten.Nachdruck nur mit Genehmigung derRedaktion.All rights reserved.Reproduction only with express writtenauthorization.

Erlangen 1999

Jahresbericht 1999 Annual Report 1999 - Fraunhofer IIS (DE) · 2018-06-27 · bende...

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