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使用雙線性內插法之嵌入式系統影像縮放技術研究

在嵌入式系統中由於顯示器像素量大多是固定的尺寸，且其解析度通常不會很高，所以在交換不固定大小的影像檔案或視訊資料時，會因為像素的不同造成顯示上的困擾。 針對上述問題，本論文設計一影像縮放介面，可以適當地調整影像尺寸的大小，以符合裝置本身的設定與提高顯示器顯示的效果，使圖片失真效果降低，且增加使用者觀看之舒適性。所採用的原理為雙線性內插法，依照欲補償像素與相鄰四點的實際像素距離的遠近的比例求得補償值，使得相鄰像素之間更有連續性。所使用的嵌入式系統為德州儀器(Texas Instruments)針對影像處理推出的數位訊號處理器(Digital Signal Processors，DSP) Davinci系列，以及賽靈思(Xilinx)現場可編程輯閘陣列(Field-Programmable Gate Arrays，FPGA)，再搭配友達(AUO)薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)，及一個簡單的鍵盤。作業系統以Linux為核心，可運行應用程式，再以C語言撰寫應用程式，將讀入的圖片以雙線性原理調整至顯示器可顯示的範圍，並提供選取框可透過按鍵決定選取範圍後再進行放大。為提高銳利度，介面提供高通濾波功能來銳化圖片，藉以改善使用雙線性內插法放大而產生的模糊影像。 由所發展的嵌入式系統圖形介面操作結果可知，本論文所提方法確實具有實用性。除此之外，本論文利用訊號峰雜訊比(Peak Signal-to-Noise Ratio，PSNR)值做為性能指標並進行實驗，並使用Matlab的Simulink求出經過高通濾波器的圖片與未經過的圖片個別的PSNR值並進行比較。由實驗結果可得知經過高通濾波器的圖片呈現效果較好。

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穿越防火牆於SIP之研究與實作

本論文乃針對網路電話協定SIP，Session Initiation Protocol於目前網路環境下所面臨的問題，即企業防火牆對SIP造成之影響。本論文對於企業防火牆特性與機制作分析與探討，並提出穿透防火牆之有效的解決方法，最後加以實作與驗證，以達到理論與實務結合之目的。 SIP為VoIP技術中重要的一個協定機制，其影音通話技術廣泛運用於網路環境，但網路環境的複雜性並非初始設計協定機制所能料及的，如NAT的應用與防火牆的設置，都可能導致SIP無法順利運作；目前已有許多學者提出UPnP 、STUN、ALG等穿透機制以解決NAT的限制問題，但至今卻尚未發展出任何可穿透防火牆的標準機制，若無法克服這些問題，將嚴重影響VoIP技術的發展性。 因此本論文提出兩種穿透防火牆的有效機制，其為藉由HTTP或HTTPS兩種標準協定為基礎，建立可穿透防火牆的連線通道，在不影響客戶端或企業的網路環境下，使SIP訊令與RTP多媒體封包可成功運作於具有防火牆的網路環境，並架設企業防火牆之模擬環境加以實測驗證，最後建置於網路電信局上。

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基於寬幅調變函數之適應性模糊滑動模式控制

模糊滑動模式控制是將模糊控制與滑動模式控制兩者結構結合。在模糊控制中，歸屬函數影響控制性能甚大，因此發展出適應性模糊控制，而寬幅調變函數可降低適應性模糊控制的運算量。滑動模式控制利用滑動介面使得控制器結構簡易，然而其強健性會造成抖震現象。本文的目的，是針對控制多輸入多輸出且具不確定性的非線性系統，設計出基於寬幅調變函數之適應性模糊滑動模式控制，利用李亞普諾夫函數穩定性分析，推導控制器中各個變動參數的適應律，以及挑選適當的滑動介面，得以控制多輸入多輸出系統。此控制器不僅縮短控制器的內部運作時間，而且適時調降滑動模式控制力以減緩抖震現象。使用此控制器來控制多階非線性系統，可有效達到控制目的。

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內藏型永磁交流馬達無轉軸位置感測器控制及其在壓縮機控制之應用

在永磁交流馬達控制系統中，為達到向量控制目的需藉由位置感測器取得轉子角度資訊，但這些感測器會增加系統成本及降低可靠性，因此在控制精確度要求不高或無法安裝轉軸感測器的場合，無轉軸位置感測器控制方法得以廣泛應用。本文旨在探討內藏型永磁交流馬達無轉軸位置感測器的轉子角度估測、控制法則及應用於迴轉式壓縮機時的振動抑制。首先說明永磁交流馬達的數學模型，接著介紹向量控制原理，以及在無轉軸位置感測器時使用的反電動勢觀測轉子角度的方法，最後根據反電動勢提供的轉子角度資訊，藉由鎖相迴路的方式對轉子角度進行估測。本文除了以實驗驗證內藏型永磁交流馬達控制系統之外，亦將此控制方法應用於迴轉式壓縮機的控制系統。由於迴轉式壓縮機特殊的結構，氣體壓縮過程會引起相當大的負載轉矩脈動，導致整個系統在運轉時轉速劇烈變化，機體大幅度振動，低轉速時甚為嚴重。據此，本文提出一壓縮機轉矩電流前饋補償的控制策略，能有效減少壓縮機低速運轉時的振動。

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光纖通訊用1.55 μm附近量子井單頻雷射二極體的研究

本研究主要是研究量子井單頻可調式雷射二極體，對具有布拉格光柵的布拉格反射器雷射(DBR LD)、垂直諧振腔面射型雷射(VCSEL)和分布反饋式雷射(DFB LD)進行分析及量測。此外也對取樣式光柵DBR雷射，進行深入的模擬、計算、分析及設計。對垂直諧振腔面射型雷射和分布反饋式雷射，則進行各種光電特性量測，以分析其光與電的特性。 在取樣式光柵DBR雷射的設計與模擬方面，採用InGaAlAs/InP的多重量子井結構，遵守ITU規範，設計出的取樣式光柵DBR雷射，具有七階段的不連續調諧波段，其相鄰通道切換時間極短只有1.29 ns；經由主動區左右兩邊光柵的調諧，目前，可以達到89個近似連續調諧的通道，通道寬度為0.4 nm，訊號在通道內傳輸的旁模抑制比高於40dB。 由相對雜訊強度的模擬得知，在增益區電流(IF = 200 mA)的電流驅動下，相對強度雜訊RIN =－172 (dB/Hz)，在此高速傳輸的情況下，其位元錯誤率(BER)低於1.0E-12，信號雜訊比可達50 dB以上。本研究設計出的DBR雷射，可廣泛應用於DWDM光纖通訊的高品質傳輸系統上面。

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電腦斷層掃描影像之移動假影研究:開發動態腫瘤影像擷取程式

現今臨床醫學在胸腔腫瘤的診斷上，電腦斷層掃描(Computed Tomography, CT)是最常使用的方法之一。但因掃描時，橫膈膜會因呼吸運動(Respiratory Motion)而上下起伏，造成位於胸腔內的腫瘤位置、形狀及大小產生變化，使影像掃描結果產生移動假影(Motion Artifact)現象，進而導致醫生無法精確掌握腫瘤實際大小及其分佈位置。為了徹底摧毀、杜絕癌細胞擴散及轉移的可能性，醫生會藉由經驗判讀電腦斷層掃描影像決定了顯著腫瘤體積(Gross Tumor Volume, GTV)，與腫瘤可能擴展區域的臨床靶體積(Clinical Target Volume, CTV) (包括GTV)，最後再加入腫瘤可能移動的邊界，圈出計劃靶體積(Planning Target Volume, PTV)，但在無法得知精確腫瘤移動範圍的情況下，PTV往往會涵蓋過多的正常組織，造成病人額外的輻射傷害。本實驗研製了一套動態腫瘤模擬機構，配合電腦斷層掃描設備，做動態腫瘤移動假影的研究，為簡化繁複的電腦斷層掃描過程，本實驗另外開發動態腫瘤影像擷取程式，模擬動態腫瘤位移與電腦斷層掃描過程，並利用影像比對程式對軟硬體之斷層影像進行相互驗證，最後嘗試以軟體所模擬之斷層影像信息，重組回其原始影像之形狀與大小。經實驗結果得到，本實驗無法藉由軟體之斷層影像信息，重組回原始影像，但電腦模擬與實際硬體掃描之斷層影像結果相近，且改變切層厚度時，會影響移動假影的多寡及分佈，此實驗數據的分析，可推算腫瘤可能的位移中心及最大位移量，對增加診斷及治療的精確性，將有正面的貢獻。

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線性區段碼之改良型解碼

在本篇論文中，探討二位元線性區碼的一種解碼改良方式。在一個 (n,k) 線性區段碼中，最大相似性解碼方式可以獲得最低的錯誤率。在籬柵的架構中使用腓特比演算法可達到最佳解碼結果。解碼籬柵的複雜度會隨著k值呈現幾何比例增加，會大量消耗運算記憶體跟時間，而不符合經濟效應，因此我們提出一個新的解碼方式，利用改良式腓特比解碼來降低複雜度，來省下大量運算記憶體與時間，而其效能仍能趨近於最佳解碼。

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里德所羅門聯結多階層空時區段碼

近幾年來無線系統傳輸的分集已經廣泛的被研究，多階層空時區段碼的技術已是根據編碼増益距離的討論，再結合多階層信號集合分割的概念及空時區段碼。我們在多階層空時區段碼的系統加入里德所羅門碼作為聯結外部碼。模擬結果顯示我們所提出聯結碼系統，可以達到很好的位元錯誤率與低解碼複雜度。