Lodi, Ghyoor Arshad: Power line communication in automotive harness

Abstract in Deutsch:

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl an elektronischen Komponenten ausgestattet, um die Fahrzeugeigenschaften zu verbessern. Diese Komponenten sind mit Steuergeräten über Bussysteme verbunden. Die zunehmende Ausrüstung der Fahrzeuge mit Bussystemen hat in den letzten Jahren dazu geführt, dass der Kabelbaum eines Fahrzeugs mittlerweile zu den komplexesten Komponenten am Fahrzeug gehört. Dies ist mit erhöhten Kosten, aber auch mit einer Zunahme an Gewicht verbunden. Eine nachträgliche Ausrüstung mit Komponenten in einem bestehenden Kabelbaum wird zunehmend schwieriger, insbesondere bei Fahrzeugen aus dem Premiumsegment. Power Line Communication (PLC) bietet eine attraktive Alternative zur bekannten Kommunikation über dedizierte Busleitungen unter Nutzung der Spannungsversorgungsleitung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten des Einsatzes von PLC im Automobil am Beispiel des LIN Busses (LIN: engl. Local Interconnect Network). Die Übertragungsfunktion eines PLC Kanals im automobilen Kabelbaum unterliegt starken frequenzabhängigen Schwankungen, welche abhängig von der momentanen Aktivität des Fahrzeugs zusätzlich variieren. Um dennoch eine robuste Kommunikation zu gewährleisten, wird ein redundantes Übertragungsverfahren untersucht, welches frequenzversetzte Kanäle nutzt. Die Verbesserung der Übertragungseigenschaften, selbst unter Worst-Case Bedingungen, wird durch statistische Analysen dieser Methode hinterlegt. Die effiziente Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums lässt eine gleichzeitige Nutzung von bis zu 15 LIN Bussystemen über eine Versorgungsleitung zu. Die Spezifizierung und das Systemdesign der Methode werden detailliert dargestellt und die Machbarkeit durch entsprechende Verhaltenssimulationen nachgewiesen. Die Versorgungsleitung im Kabelbaum ist außerdem Impuls-Störungen ausgesetzt, welche durch Schaltvorgänge an induktiven Lasten (z.B. Elektromotoren) hervorgerufen werden. Die Auswirkung dieser Störszenarien auf die Bitfehlerrate (BER) wird untersucht. Zur besseren Störunterdrückung und zur Steigerung der Robustheit des Gesamtsystems werden fehlerkorrigierende Kanalkodierungen untersucht. Die beiden Varianten sind hierbei 3-facher Wiederholungs-Code sowie der erweiterte binäre Golay-Code.