Renner, Bernd-ChristianBernd-ChristianRenner12015212540000-0002-6936-6444Oppermann, PeterPeterOppermann2024-07-162024-07-162024Technische Universität Hamburg (2024)https://hdl.handle.net/11420/47752This dissertation investigates batteryless sensor nodes embedded in metal structures, focusing on acoustic backscatter, active communication, and wireless power transfer. In particular, it analyzes the nonlinear through-metal channel, derives channel models, and proposes in situ channel estimation techniques. Several methods are demonstrated to increase data rates despite reverberation and to improve power-transfer efficiency. In addition to simulation, custom prototypes are designed to verify the method's practical applicability.Diese Dissertation erforscht draht- und batteriefreie Sensoren in Metallstrukturen. Der Fokus liegt auf akustischer (passiver) Kommunikation und Energieübertragung. Der nichtlineare Übertragungskanal wird analysiert und modelliert und ad-hoc Kanalschätzung wird untersucht. Mehrere Methoden zur Erhöhung erreichbarer Datenraten trotz starkem Hall in Metallen, und zur Verbesserung der Energieübertragungseffizienz werden erfolgreich angewandt und ausgewertet. Neben Simulation werden eigens Prototypen gebaut, um die praktische Einsetzbarkeit der Methoden zu validieren.enhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Structural health monitoringUltrasoundWireless power transferBackscatterWireless communicationTechnology::621: Applied Physics::621.3: Electrical Engineering, Electronic EngineeringDoctoral Thesis10.15480/882.964610.15480/882.9646Bauch, GerhardGerhardBauchOther