交通大學電信工程系所學位論文
國立交通大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
本篇論文由兩個主題性的探討所組成：一是探討CPW結構非對稱的接地面對圓極化天線特性的影響，另一主題探討兩種天線類型所設計出的PIFA其特性上的差異，並擇優者完成設計。 針對第一個主題，我們選擇CPW結構的圓極化天線由於其擁有較寬頻軸比的優勢，先利用連接於接地面上L形狀的寄生金屬元件和直線的天線主體耦合，使整體電流於遠場等效出兩個相位差90度、大小相同且互相垂直的電場向量，產生圓極化的雛型，再藉由不對稱地截掉方形接地面的截角，有效的將軸比頻寬加大，使其包括了兩個GPS應用頻帶(L1和L3)，90%以上的天線輻射效率使得天線於兩使用頻帶中，正 z 軸右手圓極化增益可達4 dB以上，本論文將會利用全波模擬軟體(HFSS)呈現不同類型的非對稱接地面對於此天線圓極化軸比的影響，並將天線研究結果實作並且量測其特性。 另一個主題是探討針對設計一個單層微小化雙頻帶PIFA較佳的天線類型。我們以沒有多餘空間增加空氣介質為前提，分別利用patch天線和monopole天線為雛型設計一個PIFA，比較其尺寸、匹配頻寬、輻射效率、天線增益。由於monopole雛形的PIFA擁有高達88%的輻射效率因此較適合用於設計此限制前提的PIFA。本論文將會利用全波模擬軟體分別模擬出兩個類型的天線設計特性並進行比較，此外我們實作出以monopole為雛形的PIFA並量測其特性。
- 學位論文
在這篇論文中，我們考慮在傳送端不知道通道狀態資訊下有兩個接收端的多天線輸入多天線輸出廣播通道，我們已經知道在假設一個輔助隨機變數U當作一個分時的變數下，它的自由度範圍是可以達到的。然而，我們覺得在假設其它U的情況下是有可能達到相同的自由度範圍以及更好的中斷機率效能。所以我們考慮了功率分流。在這篇論中是第一次證出在功率分流的情況下，自由度範圍的邊界跟分時的是一樣的。此外，對於在傳送端沒有通道狀態資訊下的多天線輸入多天線輸出的廣播通道，任何編碼方法的錯誤率效能是可以藉由相應的分集與多工增益權衡效能被嚴格測得，然後我們再去分析在傳送端沒有通道狀態資訊下多天線輸入多天線輸出廣播通道的分時之分集與多工增益權衡效能。對於功率分流，我們考慮兩種解碼器，即個別最大似然解碼器和串行干擾消除的解碼器。最後我們發現在很多情況下，功率分流條件下的串行干擾消除解碼之分集與多工增益權衡效能是優於分時的。
- 學位論文
在這篇論文中，我們提出可藉由在連續的一對一字碼(One-to-One Code)之間安插特定字元(Unique Word)來分開一對一字碼，使得連續的一對一字碼符合唯一可解(Uniquely Decodable)性質，藉此產生一種新的編碼方式，我們稱為「唯一可解一對一碼」(Uniquely Decodable One-to-One Code)。我們接著分析唯一可解一對一碼的組合特性與壓縮能力，並由此推導出給定長度n的唯一可解一對一碼的個數公式。經由此公式，我們即可計算給定統計特性之信息源的唯一可解一對一碼的最佳平均碼長。我們另外推導出三個平均碼長的上限公式，與兩個平均碼長的極限值的上限公式，據此，我們證明當特定字元(Unique Word)的長度與信息源字元的整合個數皆趨近無限大時，唯一可解一對一碼的平均碼長的極限值可以達到信息源的理論極限熵值(Entropy)。論文接著提供在不同條件下的快速編碼與快速解碼的演算法。我們的數值實驗結果顯示，相對於赫夫曼碼(Huffman Code)，在相同的解碼複雜度的前提下，唯一可解一對一碼具有可與其相比的低壓縮率。相對於藍柏吉夫碼(Lembel-Ziv Code)，唯一可解一對一碼則具有較佳的平均碼長，此數值結果說明了唯一可解一對一碼在實際應用的可行性。
- 學位論文
使用語音屬性偵測架構之語音辨認器在近十年來已重新受到學者之重視，並且有許多的相關之研究正在進行。然而，一般語音屬性偵測器之建立都需要使用監督式的方式訓練，但當訓練語料在缺乏一個已標示正確之答案時，其所製作的偵測器之效能結果多是不佳。本論文使用HMM辨認器之音素標示及英文語音屬性偵測器之結果來得到國語語料之自動音素端點，並以此製作一組可靠的國語語音屬性偵測器。 同時，論文中將所製作之國語語音屬性偵測端點偵測器運用於自發性語料。在自發性語料中有著許多音素省略或是同化之現象，以至於HMM語音辨認器之效能結果不佳。本論文中，使用訓練而得的國語語音屬性偵測器來觀察口語中常見詞彙之音素省略現象。
- 學位論文
在這篇論文中，我們探討數種二元無記憶通道模式下的極小區塊碼 (ultra-small block code) 的最佳設計 (optimal design)，所探討的二元無記憶通道模式包含：二元非對稱通道 (binary asymmetric channel or BAC) 與二元輸入三元輸出的二元抹除通道 (binary erasure channel or BEC)。針對前者，我們另將特別著重兩個特例，即二元對稱通道 (binary symmetric channel or BSC) 與Z-通道 (Z-channel or ZC)。本研究中所謂的最佳碼，指的是在最大概度解碼 (maximum-likelihood decoding) 法則下，可達最低平均錯誤率的區塊碼設計。而所謂的極小區塊碼指的是碼字個數極小的情況，例如2、3或4。 針對二元非對稱通道 (BAC)，我們證明了當碼字個數為2時，相對碼 (flip codes) 為最佳區塊碼設計。另外，針對二元非對稱通道 (BAC) 的特例Z-通道，我們在碼字個數為2、3、4時，也提出給定任意碼長 (block length) 的最佳設計。而對於對稱式的通道，例如二元對稱通道 (BSC) 與二元抹除通道 (BEC)，我們針對碼字個數為2與3的情況下，找到給定任意碼長的最佳碼的設計規律。此外針對這兩個對稱式的通道，在碼字個數增加為4時，我們也設計了最佳的線性區塊碼 (linear block code)。 我們證明所設計的區塊碼可達最低的最大概度解碼錯誤率的主要關鍵技巧，乃是我們使用新的區塊碼建構觀點。簡言之，我們不用傳統碼字 (codeword) 為基準的分析法則，而是針對區塊碼矩陣採用以直列組合方式進行分析。這種新的分析方式可以精巧的定義出必要的區塊碼類別, 使我們可用區塊碼的碼長遞迴的方式來建構碼，同時也讓我們可以推導出區塊碼的平均錯誤率的精確公式，而不需依賴傳統的聯集上限 (union bound) 或是其他所謂的錯誤率近似值的分析技巧。
- 學位論文
在本篇論文中，我們探討一個相當新的通道模型，此通道是藉由原子在液體中的交換來傳輸訊號。而我們假設原子在傳輸過程中，是在一維的空間做移動。像是我們將奈米級的儀器放入血管中，而此儀器在人體內和其他儀器交換訊息就是一個很典型的通訊應用。一旦原子被釋放在液體中，將會在液體中進行布朗運動，進而造成我們無法預估原子到達傳輸端的時間，換句話說，布朗運動造成接收時間的不確定性，而此不確定性就是我們的雜訊，而我們用反高斯分布來描述此雜訊。此篇研究重點是相加性雜訊通道，在有平均以及最大延遲的限制下，基本的通道容量趨勢。 我們深入研究此模型，並且分析出新的通道容量的上界與下界，而這些界線是逐漸靠近的，也就是說，如果我們允許平均以及最大延遲放寬到無限到，亦或是介質的流體速度趨近無限大，我們可以得到準確的通道容量。
- 學位論文
雲端運算（cloud computing）是近年來蓬勃發展的技術之一，而作為支撐整個雲端架構的核心，數據中心（data center）的建置也十分受重視。數據中心必須支援大量的運算以及資料的儲存與傳輸，其中順暢的網路是必不可少的，而要如何選擇網路的路徑使得我們可以達到高吞吐量（throughput）及低延遲等目標並非一個簡單的問題。同時數據中心為了保證服務，必須耗費龐大的能源，導致了高昂的操作及維護成本，並產生對環境有傷害的碳排放量。所以除了維持原本數據中心該有的效能之外，還必須考慮如何減少數據中心的耗電量。 本論文中針對近年來耗電量大量成長的數據中心的網路部分來做改善。由於交換器（Switch）的開關與否是影響網路部分耗電量的主要原因，在不需要的時候關閉交換器可以有效的降低耗電量，且通過數據中心的流量是不斷變動的，所以我們可以透過良好的路由控制來改善網路的耗電量。 在短時間內快速決定路由是一個很複雜的問題，我們在本論文中選擇利用基因演算法（Genetic Algorithm）來達到此目標，基因演算法是模仿物競天擇的法則來求解最佳化問題，屬於heuristic algorithm的一種，具有快速的特性，代價是無法保證正確性跟精確度。而本論文中也對基因演算法做出針對欲解問題的改良，以期提高求得之解的正確性。
- 學位論文
本論文在 W-頻段以基板整合波導完成帶通濾波器及雙工器的製作。基板整合波導帶通濾波器的設計是決定中心頻及頻寬後，將柴氏低通原型濾波器係數轉換至耦合係數，利用腔與腔間的耦合量設計完成。 論文中，基板整合波導雙工器分成四種種架構，前三種是T-形結耦合頻率雙工器，第四種是混成結耦合頻率雙工器。其中，第一、二種是以較長之 T-形結輸出臂結合基板整合波導帶通濾波器完成雙工器，其中T-形結分別用基板整合波導與傳統微帶線兩種形式來實現。第三 種是將微帶線 T-形結之長度儘量縮小完成的雙工器，其中基板整合波導帶通濾波器配合修改，取消了緩變線部分，以完成尺寸縮小的雙工器，以上三種雙工器的通帶分別是中心頻 81 GHz 頻寬 3%及 中心頻 96 GHz 頻寬 3%。第四種是垂交混成器所構成之雙工器，利用兩個基板整合波導垂交混成器器之垂交特性與兩個相同之基板整合波導帶通濾波器形成類似平衡式放大器之混成結濾波器結構，再將二個結構相同但頻率不同之混成結濾波器串接形成雙工器，此雙工器其通帶分別是中心頻 84 GHz 頻寬 5%及中心頻 93 GHz 頻寬 5%。 帶通濾波器及雙工器皆使用基板厚度 5mil，損耗較低的介電常數 2.2 的 Rogers RT-Duroud 5880TM 板材，並使用扇形轉換器進行特高頻探針的量測，扇形轉換器使用基板厚 度 5mil 介電常數 9.8 的陶瓷基板，完善的組裝兩種板材可得正確的量測結果。
- 學位論文
針對 MIMO 技術的各種解碼器早己提出，但是對於如何達到好的複雜度-效能平衡， 目前仍然是個挑戰。在此篇碩士論文中，我們提出了改良式的重複樹狀搜索的低複雜度 軟性輸出球狀解碼器，並以模擬來說明其具有好的複雜度-效能平衡，並且是可由硬體 來實現的。接著我們更進一步的將此改良式的重複樹狀搜索的低複雜度軟性輸出球狀解 碼器應用於干擾調變未知下的干擾消除。模擬結果顯示相較於傳統的廣義概度比例測試 法，我們所提的方法可以在耗費較少的資源和較低的複雜度下達到同樣好的調變偵測率 和區塊錯誤率。
- 學位論文
在音樂資料檢索中，要對音樂做任何的分類、搜尋或分析，都要先對資料庫中的音樂提取適當的描述作為比對基準，在描述一段音樂的多種基準中，音高軌跡是一種直觀有用的資訊，在有人聲歌唱的音樂中，它指的就是人類歌聲的音高變化，如何從多個音源的音樂中擷取出人類的聲音，並做自動的音高追蹤是本論文的研究重點。 本研究先使用在語音處理中常用來做語者聲音轉換的GMM轉換方程式，來去除音樂中的背景伴奏，將含有伴奏的特徵參數轉換成純人聲的特徵參數；接著進行人聲音高趨勢估計，目的在於預測出音高軌跡可能存在的範圍，用以縮小基頻搜尋範圍，除加快運算速度外，並可排除諧波對音高軌跡追蹤所造成的不良引響；最後以動態規劃或是直接峰值選取的方式完成音高軌跡追蹤。實驗結果顯示本研究所提出的方法和現有最好的方法成效相當。