This list is just a collection of thesis ideas that was already formulated, however, we are always interested in thesis working on topics like

So, if this list is empty, you find none of the presented theses ideas interesting, our you have this one brilliant idea you want to pursuit, just come around or write a mail.

One general remark: Often the advertised work can also be designed with varying degrees of detail and difficulty, so that it can be worked on as a bachelor's thesis or project work or master's thesis, if required.

Please always read the instructions for the General process of a thesis

Open Topics

Behavior of a RISC-V soft-core on a low-power FPGA during undervolting

Typ: Forschungsprojekt
Status: offen
Supervisors: Lucas Bublitz
Undervolting offers the potential to run a circuit with low voltage/power consumption. This offers enormous runtime advantages for battery operated sensors. The downside is that errors can occur. These errors should to be analyzed on a RISC-V using a top-down approach.

Behavior of undervolting on a low-power FPGA, systematic investigation of delays, structural differences,...

Typ: Forschungsprojekt
Status: offen
Supervisors: Lucas Bublitz
Undervolting offers the potential to run a circuit with low voltage/power consumption. This offers enormous runtime advantages for battery operated sensors. In this work, the physical conditions are to be examined. Such as delays, structural differences,...

Evaluation and Optimization of a Resource Constraint Test Core in Ultra Low-Power FPGAs

Typ: Forschungsprojekt
Status: offen
Supervisors: Kazi Mohammad Abidur Rahman
Project: AuRelia
In this project work a pre-developed test core is evaluated and optimized in an ULP FPGA.

Real-time Feature Extraction from Time-series data using ML/DL/AI

Typ: Forschungsprojekt
Status: offen
Supervisors: Kazi Mohammad Abidur Rahman
Project: AuRelia
The goal of this project/thesis would be Real-time Feature Extraction from Time-series data using ML/DL/AI. Usually multiple projects/thesis would be offered in this diection. Can be implemented in both FPGAs or MCUs. Interested students are encouraged to go through the following articles or proposing own ideas of implementing ML/DL/AI on Resource Contrained devices (FPGAs/MCUs).

Running Theses

Fehlererkennung auf ULP FPGA beim Undervolting

Typ: Masterarbeit
Status: reserviert
Supervisors: Ulf Kulau
Project: Wireless Compose 2
Es sollen Möglichkeiten zur Fehlerdetektion auf einem ULP FPGA implementiert und evaluiert werden

Power Supply and Wireless Charging of miniaturized Sensor System

Typ: Masterarbeit
Status: reserviert
Supervisors: Ulf Kulau
In this master thesis, the power supply including the possibility of wireless charging for a highly miniaturized sensor system is to be developed and evaluated. The focus is on a solution that is as small and efficient as possible and requires very little weight.

Design and evaluation of a transimpedance-amplifier for a LiFi receiver

Typ: Forschungsprojekt
Status: laufend
Supervisors: Marek Jahnke
Project: SatelLight
In this project work different possible components and circuits for a transimpedance-amplifier should be researched, analyzed and compared.

Development and evaluation of a dynamic channel-model and Multiple-Access-Control-Protocols for LiFi communication in OMNeT++

Typ: Masterarbeit
Status: laufend
Supervisors: Marek Jahnke
Project: SatelLight
In this thesis, abstract LiFi transceivers and their dynamic channel should be implemented and simulated in Omnet++. Furthermore, the aim is to investigate and evaluate various MAC protocols, error correcting codes or to calculate the energy-consumption based on measurements of real devices.

Development of an FPGA fault injection mechanism via Fimware Modification

Typ: Forschungsprojekt
Status: reserviert
Supervisors: Kazi Mohammad Abidur Rahman
Project: AuRelia
In this project work / thesis an FPGA fault injection mechanism needs to be developed by modifing the firmware of the FPGA.

Development of an efficient Anomaly Detection Mechanism for Inertial Measurement Units (IMUs)

Typ: Forschungsprojekt
Status: reserviert
Supervisors: Kazi Mohammad Abidur Rahman
Project: AuRelia
In this project work different IMU anomaly detection mechanisms needs to be analyzed and implemented.

Funktionaler Prototyp für öko-akustische Forschung

Typ: Forschungsprojekt
Status: reserviert
Supervisors: Ulf Kulau
In dieser Projekt- oder auch Bachelorarbeit soll ein funktionaler Prototyp für die Aufzeichnung öko-akustischer Signale entwickelt werden. Neben einer Anforderungsanalyse soll ein erstes System im Labor aufgebaut und getestet werden.

I3C Interface Implementation and IMU Performance Evaluation on FPGA

Typ: Masterarbeit
Status: reserviert
Supervisors: Ulf Kulau
Between I2C and SPI, I3C has established itself since 2017 as an updated protocol for serial bus communication with sensors. Finally, an I3C host interface will be implemented on an FPGA and a performance evaluation will be performed using two IMUs.

Implementation of a Over The Air (OTA) Device Firmware Update (DFU) on BLE SoCs

Typ: Forschungsprojekt
Status: reserviert
Supervisors: Kazi Mohammad Abidur Rahman
Project: AuRelia
In this project work, we focus on developing an Over The Air (OTA) Device Firmware Update (DFU) on BLE SoCs

Inbetriebnahme eines Bluetooth Low Energy BCG Sensors

Typ: Forschungsprojekt
Status: laufend
Supervisors: Lucas Bublitz
In der Projektarbeit soll ein Bluetooth Low Energy BCG Sensor in Betrieb genommen und anschließend evaluiert werden

Weiterentwicklung eines Arduino-basierten Messsystems für das Boden- Monitoring in einem Gewächshausversuch

Typ: Forschungsprojekt
Status: laufend
Supervisors: Ulf Kulau
In dieser Arbeit wird ein bereits bestehendes Arduino-basiertes Mess- system für Boden-Feuchte, Temperatur und CO2-Konzentration weiterentwickelt.

Implementation and Evaluation of a Library for different MAC-Protocols for LiFi-communication for MCUs

Typ: Forschungsprojekt
Status: reserviert
Supervisors: Marek Jahnke
In this project work different MAC protocols will be researched, compared and a C++-Library will be developed, that can be used on MCUs

Finished Theses

Efficient online Compression of BCG Data

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Project: Wireless Compose 2
Development and investigation of an efficient online data compression on a resource constrained FPGA device for BCG data

Towards a resource efficient system for ecoacoustic recording

Typ: Bachelorarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Bearbeiter: Jan Lueken (abgegeben: 23. Sep 2022)
In this thesis, the possibilities for increasing the efficiency of ecoacoustic systems are investigated. For this purpose, a prototype ecoacoustic sensor system is built and data is collected and evaluated in a field test

Evaluation von Undervolting auf LP FPGAs

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Bearbeiter: Lucas Bublitz (abgegeben: 30. Oct 2022)
In dieser Arbeit soll grundlegend untersucht werden, in weit es möglich ist Low Power FPGAs unterhalb ihrer spezifizierten Spannung betreiben zu können. Um dies eingehend untersuchen zu können, muss eine Testbench entwickelt und evaluiert werden, welche hohe Präzision und Robustheit gegenüber bspw. Temperatureinflüssen erfüllen muss. Eine abschließende Messkampagne soll erste Ergebnisse bezüglich der Machbarkeit von Undervolting auf LP FPGAs zeigen.

Integration and Evaluation of picorv32 RISC-V on ICE40 FPGA

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Integration of picorv32 on ICE40 FPGA and performance evaluation

Design of Calibration Algorithm for Single Channel NDIR CO2 Sensor

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
This is a jointly supervised thesis together with Renesas Electronics Germany GmbH. For reasons of confidentiality, no summary of the content will be published on this website. If you are interested, please contact Ulf Kulau directly.

Integration and Evaluation of an Online BCG Compression Core into a RISC-V Softcore

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
A significant advantage of softcores is that one can implement and connect one's own hardware accelerators alongside them. In this thesis this will be done with a compression kernel, which allows the online compression of BCG data and is integrated into a Risc-V softcore. A final evaluation will reveal advantages and disadvantages.

Area Optimization of a Motor Control SoC utilizing a tightly coupled RISC-V

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
This is a jointly supervised thesis together with TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG. For reasons of confidentiality, no summary of the content will be published on this website. If you are interested, please contact Ulf Kulau directly.

Beurteilung der Energieeffizienz des Messverfahrens zur Bioimpedanzmessung von Kartoffeln

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Project: PotatoNet
In dieser Arbeit soll ein Sensorsystem entwickelt werden, welches mittels einer Widerstandsmessung die Feuchte von Kartoffeln während der Lagerung ermitteln und vorverarbeiten kann.

Skalierbare Sicherheitsarchitektur für Frequenzumrichter - Analyse von Maßnahmen für den funktional sicheren Betrieb von eingebetteten Systemen

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Hierbei handelt es sich um eine gemeinsam betreute Abschlussarbeit zusammen mit der NORD GmbH & Co. KG. Aus Gründen der Vertraulichkeit, wird auf dieser Webseite keine inhaltliche Zusammenfassung veröffentlicht. Bei Interesse bitte direkt an Ulf Kulau wenden.

Anomaly Detection from BCG Signal With Artificial Intelligence

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Project: PotatoNet
Recent advancement in artificial intelligence shows promises to detect anomaly from continuous data accurately and reliably without any supervision. Thus, in this work, we will do research on developing a deep learn- ing model to detect anomaly from continuous BCG data.

Energy Harvesting für Unterwasser-Sensoren und Nutzung des Energiesignals zur Bestimmung von Strömungsparametern

Typ: Bachelorarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
In dieser Arbeit soll ein Energy-Harvesting System entwickelt werden, welches aus der Wellenbewegung Energie für den Betrieb von Unterwasser-Sensorik erzeugt. Dabei soll ferner untersucht werden, in wie weit unter Berücksichtigung der Verluste beim Harvesting auf mögliche Wellenbewegungen rückgeschlossen werden kann.

Eingebettete KI zur sensornahen Auswertung von BCG Signalen

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
In dieser Arbeit soll untersucht werden, wie BCG und SCG Signale auf einem ressourcenbeschränkten System mittel eingebetteter KI ausgewertet werden können. Hierzu sollen zunächst existierende Frameworks auf ihre Eignung geprüft werden. Ein neuronales Netz soll entworfen und mit existierenden Daten trainiert werden. Eine abschließende Evaluation auf einm Mikrocontroller soll die Machbarkeit demonstrieren.

Lightweight Testcore for Hardware Modules of LP FPGAs

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
In this project, we focus on developing a lightweight hardware Testcore for FPGAs that we can utilize to detect these SEUs/bit-flips regardless of FPGA resource conditions and perform a blind scrubbing if an error is detected.

Entwicklung einer effizienten und zuverlässigen LiFi-Kommunikation für Kleinstsensoren

Typ: Masterarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau, Lucas Bublitz
In dieser Arbeit soll untersucht werden, wie mittels LiFi Kommunikation Daten drahtlos von einem hoch-miniaturisierten Sensorsystem zuverlässig und effizient an eine Datensenke übermittelt werden können.

Implementation and Evaluation of an efficient chest-worn PPG Sensor

Typ: Bachelorarbeit
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
Among other things, PPG is a good reference method for reliably detecting heartbeat and heart rate. For this purpose, there are a number of possible optical frotends and biosensor modules, which will be miniaturized, implemented on a pcb and evaluated in detail.

Implementation and Evaluation of color shift keying (CSK) modulation.

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Marek Jahnke
Project: SatelLight
In this project work a color shift keying modulation (CSK) should be implemented and evaluated to transmit data via color changing light.

Implementation and Evaluation of different Pulse-Time-Modulations (PTM) on a Low-Power FPGA

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Marek Jahnke
In this project work different PTMs should be implemented on an LP FPGA.

Performance Analysis of Gyroscope for BCG/SCG Measurement

Typ: Forschungsprojekt
Status: abgeschlossen
Supervisors: Ulf Kulau
SCG and BCG signals. An extensive test series of current sensors is to be carried out for this purpose.