Studentische Hilfskräfte/Thesis - Entwicklung einer universellen Firmwarearchitektur

Location: Wachtberg, DE, 53343

Ort:

Wachtberg

Datum:

16.09.2026

Studentische Hilfskräfte/Thesis - Entwicklung einer universellen Firmwarearchitektur

Das Fraunhofer FHR in Wachtberg bei Bonn ist Teil der großen Fraunhofer-Gesellschaft und eines der führenden und größten europäischen Forschungsinstitute auf dem Gebiet der Hochfrequenzphysik und Radartechnik. Das Institut bearbeitet zahlreiche multinationale Forschungsprojekte mit akademischen und industriellen Partnern. Der Bereich „Industrielle Hochfrequenzsysteme“ (IHS) entwickelt in vier Abteilungen leistungsfähige Sensoren und Radarsysteme für die Bereiche industrielle Messtechnik, zivile Sicherheit, neue Mobilitätslösungen und Umweltmonitoring oder medizinische Anwendungen. Die Abteilung „Eingebettete Systeme“ befasst sich mit Forschungsthemen zu verteilten Signalverarbeitungssystemen für hochspezialisierte Radarsysteme im industriellen Umfeld und in der Forschung. Im Fokus stehen die Ansteuerung multifunktionaler Multi-Kanalsysteme sowie deren effiziente und ressourcenschonende Echtzeitverarbeitung.

Für unser Team suchen wir dauerhaft Student*innen (max. 19,5 Std./Woche), die unsere Wissenschaftler*innen unterstützen und so zu einem erfolgreichen Forschungsbetrieb beitragen.

Bei uns bist Du von Beginn an in das Team und die laufenden Projekte integriert. Wenn Du dein Engagement und Wissen voll einbringen möchtest, kannst Du schon früh Verantwortung und neue Aufgaben übernehmen und selbstständig bearbeiten – unabhängig davon, ob im Praktikum, als studentische Hilfskraft oder im Rahmen einer Abschlussarbeit.

Die Radartechnologie und deren Signalverarbeitungsalgorithmen sind hochentwickelt, sehr leistungsstark und in der Lage detailgetreue Abbildung einer Szenerie zu liefern. Der Nutzung im zivilen und militärischen Einsatz stehen häufig die anfallende Datenmenge und deren Verarbeitung im Weg. Die Gruppe „S/W Implementierungen“ beschäftigt sich mit der Architektur, dem Design und der Implementierung echtzeitfähiger Signalverarbeitungslösungen für sichere und ressourceneffiziente Radartechnik in der industriellen Qualitätssicherung, im Automotive sowie im Luft- und Raumfahrtbereich und leistet somit einen wesentlichen Beitrag zur Realisierung von radarbasierter Echtzeit-Messtechnik.

Hier sorgst Du für Veränderung

Analyse der bestehenden Firmwarearchitektur verschiedener Radarsensoren

Anforderungsanalyse anhand konkreter Anwendungsszenarien industrieller Radarsensoren

Analyse gängiger Embedded-Architektur Ansätze (Struktur- und Verhaltensmodelle) und Prüfung auf deren

Anwendbarkeit auf Basis der erstellten Anforderungsanalyse

Ausarbeitung einer neuen universellen Firmwarearchitektur (UML): o    Aufstellen von Use-Cases und User-Stories o    Identifikation von Komponenten und deren Anforderungen o    Erstellen von Sequenzen und Aktivitäten o    Ausarbeiten von Schnittstellenspezifikationen o    Komponentendesign in Form von Klassendiagrammen

Aufbau neuer und Erweiterung bestehender Softwarebibliotheken (C++)

Planung und Erstellung von Unit-Tests für neue Komponenten

Implementierung und Testen neuer Komponenten

Redesign einer bestehenden Firmware auf Basis der neuen Firmwarearchitektur

Evaluation der neuen Architektur gegenüber den zuvor erstellten Anforderungen

Dokumentation des Entwicklungsprozesses

Beispiel Thesis-Themen:

"Entwurf und Referenzimplementierung einer modularen Firmware-Architektur für industrielle Radarsensoren" Diese Arbeit entwirft eine wiederverwendbare, modulare Firmware-Architektur für industrielle Radarsensoren unter Berücksichtigung branchenspezifischer Anforderungen wie Echtzeitverarbeitung, Signaldatenfluss und Hardwareabstraktion. Der Architekturentwurf wird mittels UML formal modelliert und durch eine Referenzimplementierung mit zugehöriger Unit-Test-Suite hinsichtlich Korrektheit und Portierbarkeit validiert. Ziel ist eine universell einsetzbare Architekturvorlage, die als Grundlage für verschiedene Radarsensor-Varianten im industriellen Umfeld dient und den Entwicklungsaufwand bei Neuprojekten reduziert.

"Systematische Bewertung von Softwarearchitekturmustern für ressourcenbeschränkte eingebettete Systeme" Diese Arbeit untersucht etablierte Softwarearchitekturmuster im Kontext eingebetteter Systeme und entwickelt einen strukturierten Bewertungsrahmen hinsichtlich Kriterien wie Echtzeitfähigkeit, Skalierbarkeit, Testbarkeit und Ressourceneffizienz. Anhand ausgewählter Anwendungsszenarien werden die Architekturansätze gegenübergestellt, um praxisnahe Entscheidungshilfen für den systematischen Entwurf von Firmware-Architekturen abzuleiten.

Hiermit bringst Du Dich ein

Aktuelle Immatrikulation in einem mathematischen, naturwissenschaftlichen bzw. ingenieurwissenschaftlichen Studienfach

Hohes Interesse an Softwarearchitektur und Softwaredesign

Grundlegende Kenntnisse gängiger Entwurfsmuster und Designgrundsätze

Grundlegende Kenntnisse in UML

Interesse an objektorientierter Programmierung und echtzeitfähigen Systemen sowie Spaß am Planen, Optimieren und Implementieren von Softwarelösungen

Solide theoretische und praktische Grundlagen des objektorientierten Programmierens, idealerweise in C++

Grundlegende Kenntnisse von zentralen Konzepten der Softwareentwicklung (Entwurfsmuster, Testgetriebende Entwicklung, Versionskontrolle, etc.)

Erste Erfahrungen im Bereich der Embedded-Entwicklung (uC, SOC, FPGA, o.Ä.)

Optional:

Erfahrung im Arbeiten unter Linux-basierten Systemen sowie sicherer Umgang mit der Linux-Kommandozeile

Erfahrung im Umgang mit Build-Systemen (z. B. CMake, QMake, Autotools oder vergleichbare Tools)

Sichrer Umgang mit Versionskontroll-Systemen wie Git oder SVN

Kenntnisse in der Entwicklung echtzeitfähiger Anwendungen

Was wir für Dich bereithalten

Interessante, praxisnahe Aufgabenstellungen

Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte aus Industrie und Grundlagenforschung

Offenes und kollegiales Arbeitsumfeld mit lockerem Umgang und moderner Ausstattung

Vielfältige Auf