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基於粒子群優演算法的多數決非純度波段優先權方法應用於高維度資料特徵抽取

近年來隨著科技的進步，高維度資料所具有的資料量也越來越龐大，為解決巨量資料的運算複雜度問題，利用特徵抽取來降低資料維度為其中一種方法。而應用到高光譜影像上，為避免波段數增加所導致的Hughes現象影響分類正確率，透過波段選取進行高光譜影像的資料前處理並降低運算複雜度。 過去曾有多位學者提出幾種以最佳化演算法為主的波段選取方法，但所定義的波段聚合標準較為嚴苛，使降維效果無法大幅提升。因此，本論文提出一個聚合標準較為寬鬆的監督式波段選取方法，先以粒子群優法為主軸、相關係數矩陣為輔分別聚合各類別的高相關度波段，再配合非純度波段優先權法將各類別已聚合的高相關度波段統計其單一類別和整體類別波段之間的關係，最後將統計的結果以多數決的方式挑出代表性波段，使巨量資料降低資料維度。 本文採用鰲鼓溼地的 MASTER 遙測影像以及 Northwest Tippecanoe County 的AVIRIS 遙測影像為實驗圖資，最後由實驗結果可以得知，本文所提出的方法能夠有效地挑選出具各類別代表性的波段且能有效的降低資料維度，並透過分類器得到不錯的分類效果。

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分散式語音辨識之可變音框率音框選取

為了方便使用，在手持行動裝置上賦予語音辨識功能是很自然的演進現象。為了減少來自用戶端所擷取的語音特徵傳輸量，在分散式語音辨識(DSR)架構上產生了一個有趣的研究課題，稱為可變音框率(VFR)語音辨識。在本篇論文中，我們提出5種音框選取亦或捨去的方法進行研究，包括降取樣法(frame decimation method, FD)、最小距離方法(minimum distance method, MD)、降取樣結合最小距離方法(combined decimation and minimum distance method, CDAMD)、門檻值音框選取演算法(threshold-based frame selection algorithm, TBFS)、以及以合成做分析音框選取演算法(analysis-by-synthesis frame selection algorithm, ABSFS)。在伺服端隱藏音框遺失的補償方法則利用特徵參數間插重建法(feature interpolation)或模型適應法(model adaptation)。 實驗結果顯示，在所有VFR方法中，CDAMD在1/2音框率有最好的語音辨識率，FD在1/3和1/4音框率有最好的語音辨識率，ABSFS則在1/5和1/10音框率能達到最好的語音辨識率。若採用模型適應法隱藏音框遺失，其辨識時間也隨著所選取的音框數等比例縮短。

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以GPU實現最近特徵空間演算法應用於多源遙測資料融合影像分類

災害發生後往往導致交通中斷，以致於勘查人員無法至現場勘災，造成無法及時獲得災區資訊，近年來遙測技術進步，藉由衛星遙測影像處理進行災情判斷的相關技術也已逐漸成熟。本論文提出最鄰近特徵空間（Nearest Feature Space, NFS）演算法，是以分類多源遙測資料融合影像為目的的監督式演算法， NFS演算法具有可保留訓練樣本類別群聚關係，透過計算測試樣本至訓練樣本特徵面的最短距離，以提升辨識效果。然而，多源遙測資料融合影像資料量龐大，若以一般電腦運算需要花費相當龐大的時間，因此本論文以訓練樣本為基底，透過統一計算架構(Compute Unified Device Architecture, CUDA) 實現NFS演算法的平行化，將不同的訓練樣本特徵空間的運算指定到各個計算核心，配合記憶體配置來減少主機與GPU資料傳輸延遲，可大幅提升NFS演算法的運算速度，並保留NFS演算法高正確率的特性。 由實驗結果證明，本論文提出的方法對於多源遙測資料融合影像可以快速且有效的獲得高分類正確率。

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社群網路中朋友互動之模擬模型與分析研究

現在隨著facebook等各種社群網路的流行，社群網路的溝通佔人與人交流的比例越來越大。這篇論文盡量以真實的角度發展如同facebook般的模擬模組，模擬使用者與朋友間的互動關係與觀察互動關係如何影響整體社群網路結構。實驗顯示(1)使用者與朋友們的互動分布呈現power-law現象。(2)使用者的發文頻率較低，會有較嚴重的power-law現象。(3)社群網路性質相對穩定，群聚係數與平均最短路徑很少隨時間改變。

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以系統辨識法完成一新穎過電流保護裝置特性與其實務運用

在電力系統保護協調研究領域上，正確表達典型過電流保護裝置動作特性，是個重要關鍵。本文首次提出一種新穎方法，用來擬合過電流保護裝置動作特性，以決定其動作特性參數。此方法以ERA演算法(Eigensystem realization algorithm)為基礎，採在狀態空間模型(State-space model)下擬合過電流保護裝置動作特性。此動態系統模型優於傳統廣泛被使用的靜態動作特性，可以用來擬合傳統典型和依系統需求的非典型的過電流保護裝置動作特性，且能達到相當高的準確度。本研究選擇典型及非典型過電流保護裝置動作特性曲線等共27條，進行擬合，以最大絕對值誤差做為評估所需擬合的組成成份數量，綜合找出一多功能方程式來表示他們的特性。然後，建議此多功能方程式為一新穎彈性過電流電驛動作特性的模型，並在此動作特性模型條件下，列舉多個實例，描述如何運用及改善在二次輸電系統及配電系統的過電流保護協調問題，並說明其具有其他多項額外的運用。

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需量反應中顧客排程用電最佳化之研究

電力公司為了減緩興建電廠的迫切性及減輕供電壓力，可透過推行需量反應來達成目標。需量反應是顧客為反應變動電價，從正常的用電型態中改變用電量，並按照電價做適當的排程用電，讓能源使用的效率提高，使供需雙方都能達到最大的利益。 本論文提出運用基因演算法或內點法於顧客24小時排程用電問題。基因演算法主要是以多點方式搜尋，可避免如傳統演算法陷入局部最佳解。電力系統中應用內點法求解問題，已被多位專家學者証實可有效率的搜尋出答案。配電公司公佈電費加權曲線讓顧客決定彈性用電最佳使用時段，達到電費最小化的目標。研究中並使用電池組於排程用電，電價低時充電，電價高時放電。使用電池組的優點除了可作為備用電源，避免因為事故停電造成損失，更可帶來電費降低的附加效果。另外，實際考慮電池組操作耗損地成本，使其符合真實使用情形。 本研究模擬顧客排程用電時，在是否有利用需量反應的策略下，排程及電費的差異。結果顯示，顧客排程用電時透過執行需量反應策略並加入電池組設備較沒有使用需量反應策略省了近130美元(1.4%)，證明確實可達到降低電費的目標。

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以HVDC及HVAC連結大型離岸風場之比較評估研究 - 台灣實際案例

本文將針對以高壓直流(High-Voltage Direct Current, HVDC)及高壓交流(High-Voltage Alternating Current, HVAC)連結大型離岸風場與交流電網之衝擊進行研究分析，文中以實際澎湖離岸風場與台灣系統為探討對象。離岸風場與交流電網之連結可採用HVAC、以線換相換流器(Line Commutated Converter, LCC)或電壓源換流器(Voltage Source Converter, VSC)為基礎之HVDC或任二者之結合，本文將針對HVAC、HVAC-LCC、HVAC-VSC及LCC-VSC混合連結進行探討。在穩態之研究中，當VSC運轉於交流電壓控制模式時，在其容量限制內能以虛功率調節並維持電網穩定電壓，因此在VSC-HVDC及LCC-VSC混合連結中呈現令人滿意之電壓曲線。在動態案例之探討中，研析不同直流傳輸功率及傳輸架構對系統之衝擊，亦針對併有直流換流器之匯流排暫態過壓(Transient Over-Voltage, TOV)、換相失敗(Commutation Failure, CF)及HVAC併聯STATCOM等不同情況進行模擬分析。由模擬結果可知，相較於其它傳輸架構，HVAC或HVAC併聯STATCOM能提供系統於故障期間有較佳之響應，原因乃為電網有較大之短路等級(Short Circuit Level, SCL)；而VSC-HVAC之電壓控制能穩定電網於擾動期間之響應，因此當直流連結跳脫或VSC-HVDC之換流器被隔離時有較小TOV。在LCC-HVAC中，直流傳輸功率的增加反而降低了所併接匯流排的等效短路比(Short Circuit Ratio, SCR)，因此交流電網及離岸風場於擾動期間將感受到較劇烈之電壓及頻率變化，而較小之SCR亦使得LCC-HVDC易發生CF。本文之模擬結果可提供離岸風場規劃之參考。

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無感測器之無刷馬達控制器設計

馬達技術在工業的競爭中，如何降低成本、減少控制系統研發時間及提高馬達整體使用壽命，是現今技術進步的衡量標準。馬達之速度控制需要測量轉子位置，一般的作法是採用感測器，其結果，將使得系統的成本上升，而應用場合與整體壽命會受限於感測器的影響。 　　本論文的目的係提出無感測器方式，設計一無感測器之無刷馬達控制器，以實現馬達之閉迴路控制系統。在實作上，本論文採用量測反電動勢過零點方法，估測轉子實際位置，以取代原本的感測器；並使用微處器內之濾波與比較器，取代傳統的外部電路。經改用上述方式後，完成了變頻器之控制，可降低馬達與周邊電路物理參數對控制的影響，並加快微控制程式之編程，且簡化為電路設計與降低成本的最終目的。由於直流無刷馬達在低速時回授反電動勢訊號非常微弱，而無法估測轉子實際位置，本論文是利用微處理器，模擬虛擬的中性點，而不受馬達的繞組影響，使得反電動勢為正數與更準確的偵測到過零點。本論文實現了DSP 的微控制器，可完成控制上不需馬達相關參數、無感測器之優點，具有速度與閉迴路之控制，並達成更準確換相的無感測之直流無刷馬達系統。

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具數位消除電路之四級MASH切換電流式三角積分調變器

三角積分調變技術對類比電路的非理想特性具有抵抗能力，數位電路處理之優點，因此在音頻訊號處理上表現優於其他類比架構，在語音處理、數位音響上該技術被廣泛應用。 本論文藉由製作四級MASH多級串接三角積分調變器來探討系統穩定度與相關積體電路之非理想效應的成因，並利用箝位電路消除輸入端非理想效應，採用低電壓設計改善切換電流式架構功耗過大的缺點，並找出切換電流式記憶元件擁有的優點及適合應用的方向。 本論文描述三角積分調變器基本原理，三角積分調變器從系統行為模式到電路實現，說明數位消除電路原理與設計，以及箝位電路特性分析。在系統電路的實現上，採用TSMC 0.18μm的互補式金氧半導體製程參數來設計與模擬。後模擬結果顯示，該四級MASH一位元多級串接架構，在提供電壓1.2伏特取樣頻率為5.12百萬赫(MHz)與超取樣率(OSR)為128的條件下，其有效頻寬為20仟赫，且其訊號雜訊比可達81分貝，相當於有效位元數約13.32位元，消耗功率為2.3毫瓦特。

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適用於VDSL之12位元200MHz倍取樣率數位發射器

本論文旨在設計一適用於VDSL/VDSL2網路系統之CMOS數位發射機，其操作頻率為200MHz，並採用倍取樣率轉換技術。此發射端電路主要包含有12位元200MHz倍取樣率之數位類比轉換器，以及整合二階濾波器之電流模式全差動線驅動器兩個部份，並採用TSMC 0.18μm 1P6M CMOS製程技術來實現。 VDSL (Very High-bit-rate Digital Subscriber Line)技術使用最高達30MHz訊號頻寬，於短距離的用戶環路上，其資料傳輸可達到最高100Mbps的雙向對稱速率。其上下行傳輸的高資料速率特性，允許用戶使用電話網路的銅線傳輸，連結至最近的光纖網路節點。 為了達到高資料傳輸速率的需求，本論文提出一倍取樣率架構的電流切換式12位元數位類比轉換器。其工作頻率為200MHz，於倍取樣率的工作模式下，可達到等效的400MHz資料轉換速率，其差動輸出電流訊號可達最大4095μA及最高30MHz的類比訊號頻率範圍。 為了滿足VDSL標準的發射端頻譜規範，須使用發射端濾波器以濾除數位類比轉換器的高頻諧波。本論文採用的倍取樣率技術可使主要高頻諧波出現頻率向外推延兩倍，其與訊號頻寬間有更大的過渡頻帶，其結果僅需使用二階濾波器即可滿足發射端的頻譜要求。本論文使用一整合於線驅動器的二階發射端濾波器，以產生30MHz限制頻寬。線驅動器電路利用電流回授補償以及電容前饋方法，以抑制諧波失真問題，並提高線性度。本線驅動器在1.8V的供應電壓下，能驅動100Ω輸出端負載，與2Vpp的電壓訊號振幅。