Professur für Signalverarbeitung und Hochfrequenztechnik

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Foto: Clemens Zierhofer

Seit 1. Oktober 2012 leitet Herr Univ.-Prof. Dr. Clemens Zierhofer den Fachbereich "Signalverarbeitung und Hochfrequenztechnik" am damals neu gegründeten Institut für Mechatronik. Er fungiert auch als interimistischer Institutsleiter.

Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Medizintechnik, und hier im Besonderen auf dem Gebiet der Cochleaimplantate.

Nach mehreren Jahren als wiss. Mitarbeiter am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck (Promotion und Habilitation ebendort), war Herr Zierhofer ab Dezember 1995 als Universitätsdozent am neu gegründeten Institut für Angewandte Physik tätig. 2001 wechselte er von der Universität in die Industrie und war bis 2004 als leitender Entwicklungsingenieur bei der Firma MED-EL in Innsbruck tätig. Anschließend kehrte er wieder an das Institut für Angewandte Physik zurück, wo er bis 2012 als Universitätsdozent u.a. das Christian Doppler Labor für "Aktive Implantierbare Systeme" leitete.


Cochleaimplantate dienen zur Rehabilitation von vollständig tauben oder höchstgradig schwerhörigen Personen. Die Funktion basiert auf der direkten Elektrostimulation des Hörnervs. Cochleaimplantate gelten heute als erster künstlicher Ersatz eines Sinnesorgans. Die technische Entwicklung über die letzten Jahrzehnte war enorm. Waren die Implantate Ende der 70er-Jahre kaum mehr als eine Hilfe beim Lippenablesen, erreichen heute weit mehr als 90% der Patienten offenes Sprachverständnis. Grundlage dieses Fortschrittes ist zweifellos der technologische Fortschritt in der Mikroelektronik (CMOS), und hier speziell im Bereich der Integrationsdichte und des Leistungsverbrauchs.
Die Arbeitsgruppe ist seit mehr als 20 Jahren an zentraler Stelle in die Entwicklung von Cochleaimplantaten eingebunden. Dementsprechend vielseitig ist die Verflechtung mit erstklassigen internationalen Forschungseinrichtungen.

 

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Bild: Spiralganglion

Spezielle Forschungsschwerpunkte derzeit:

  • Stimulationsstrategien: Feinstrukturstrategien, apikale Stimulation, bessere Repräsentation von Musik und Tonalsprachen
  • Stimulationskonzepte zur Tinnitusunterdrückung
  • Stimulation des Vestibulärsystems
  • Entwicklung von Komponenten für ein vollständig implantierbares Cochleaimplantat
  • Hochfrequenzübertragungsstrecken
  • Allgemeine Signaltheorie: Signaldarstellungen mit Diracimpulsen, Sigma-Delta Modulation

Die Schwerpunkte des Lehrangebotes der Professur für „Signalverarbeitung und Hochfrequenztechnik“ liegen auf den Gebieten Signal- und Systemtheorie, digitale Signalverarbeitung, Informationstheorie, theoretische Elektrotechnik und Hochfrequenztechnik. Signal- und Systemtheorie sind Kerndisziplinen der Mechatronik. Sie sind die Grundlage jeglicher Systementwicklung, Systembeschreibung und Systemoptimierung. Eine fundierte Grundausbildung darin, sowie spezielle Kenntnisse auf Teilgebieten - wie etwa der digitalen Signalverarbeitung - eröffnen den Zugang zu modernen Mikrochiptechnologien und dem damit verbundenen enormen wirtschaftlichen Potential. In der Ausbildung spielen Signaltransformationen, wie z.B. Fourier- und Laplacetransformation, z-Transformation oder Hilberttransformation eine zentrale Rolle. Ebenso werden die Unterschiede zwischen zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Signalverarbeitung besonders herausgearbeitet.
Elektrotechnik im Allgemeinen und Hochfrequenztechnik im Besonderen zählen ebenfalls zu den Grunddisziplinen der Mechatronik. In der Lehre wird besonderer Wert auf die Vermittlung der physikalischen Grundlagen gelegt. Die Maxwellgleichungen zur Beschreibung des elektromagnetischen Feldes, sowie ein Grundverständnis von leitungsgebundener und freier Ausbreitung elektromagnetischer Wellen sind nach wie vor unverzichtbares Rüstzeug für den anwendungsorientierten Ingenieur.

Website des Instituts für Mechatronik


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