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    SPATIALLY PRE-PROCESSED TARGET-TO-JAMMER RATIO WEIGHTED FILTER AND METHOD THEREOF
    (2012-04-19)
    HU JWU-SHENG
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    LEE MING-TANG
    The present invention provides a spatially pre-processed target-to-jammer ratio weighted filter and a method thereof, which uses two microphones to receive audio signals. The audio signals are divided into a plurality of sinusoidal waves by a fast Fourier transform (FFT) module, and a beamformer uses the sinusoidal waves to generate beamformed signals. A reference generator generates at least one reference signal. The beamformed signals and reference signals are used to work out power spectral densities (PSD), and a target-to-jammer ratio (TJR) is worked out with the power spectral densities. TJR is used to determine whether a sound source exists. According to the determination result, a noise estimator is switched to eliminate noise from the beamformed signals and generate output signals. An inverse fast Fourier transform (IFFT) module recombines the output signals and then outputs the recombined signals.
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    主動式噪音控制系統之聽覺技術研究
    (2000)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
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    主動式噪音消除系統之前饋與反饋控制器設計
    (1995)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學土木工程學系
    主動式噪音控制(Active noise control)是未來噪 音防治的一項重要技術,其基本原理是利用聲 波疊加而造成的破壞性干涉來消除噪音,對低 頻域的噪音,主動式控制較被動式控制更為有 效.其主要應用領域包含汽機車之滅音器,大型 變壓器以及空調系統之噪音控制等.主動式噪 音控制系統之成效取決於控制器的功能,而設 計此控制器的困難度在於聲學之動態模式為無 限維次,而且可能隨環境而改變.因此在系統穩 定性與暫態噪音消除之理論上,仍有待進一步 之研究.本計畫之目標在研究主動噪音控制的 幾項理論與實際並重之問題:(1)諧振噪音( Harmonic noise)之消除;(2)利用Close-form傳列函數之 系統辨識;(3)利用Close-form傳列函數之特性設計 廣頻寬之噪音控制程序;(4)設計並製作主動式 噪音控制系統所需之揚聲器與擴大機.低頻之 諧振噪音常發生於機械系統中(如引擎),為工業 界主要之噪音源,而使用Close-form傳列函數之目 的在解決無限維次系統控制中Spill-over的問題. 同時,此傳列函數對系統物理現象之解釋(如聲 波傳遞路徑)將有助於前饋控制之設計.在實際 應用上,揚聲器與擴大機為控制系統之主要元 件.在經濟效益的考量下,如何利用反饋以補償 這些元件的動態特性是一項十分重要的課題. 本計畫將製作一簡單的管路系統以實驗理論研 究的結果,並且將使用數位訊號處理機以增加 控制系統之頻寬.主動式噪音控制乃結合機械 、電子、與控制之一項實用技術.本計畫除將 深入了解其設計與理論上之基本問題外,也將 發展實驗系統為教學模型以激發學生學習機電 整合之興趣,並實際展示多項控制理論及其效 果.
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    以遞迴式反向運算元設計變週期之反覆學習控制器
    (2001)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系
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    先進家用機器人系統研發(II)---子計畫I---家用機器人系統之資訊與網路平台研發
    (2002)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
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    先進家用機器人系統研發(III)---子計畫I：家用機器人系統之資訊與網路平台研發
    (2003)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系
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    先進家用機器人系統研發-子計畫一：家用機器人系統之資訊與網路平台研發(I)
    (2001)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系
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    快速熱程序設備之系統整合(II)
    (1998)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學控制工程系
    半導體製程設備居半導體工業之游，擔任技術提供與應用支援的角色。當我國的半導體產業開始在全球市場佔有一席之地時，必需規劃帶動其支援工業，以健全產業體系及奠定長期競爭力。而設備工業在此規劃中，將扮演支撐及推進的重要功能。綜觀半導體之製程，包含數百道製作程序，其涵蓋之技術領域相當廣泛。其中快速熱程序(rapid thermalprocessing)之相關設備，近年來在大面積、高密度及單晶圓處理(single-waferprocessing)的趨勢下日形重要。這一趨勢的形成主要是因應彈性生產的需求而來。除此之外，多項IC製程如生長非常薄的氧化絕緣層或形成淺接合點(shallow junction)等，需要在低熱預算(thermal budget)的機台內方能完成，傳統之高溫爐(furnace)由於熱質量大(thermal mass)，已不適合使用。因此近年來RTP之核心技術被大量應用在快速氧化(RTO)，快速退火(RTA)或快速熱化學氣相沉積(RTCVD)等製程上。RTP設備中最常使用之熱源為鎢鹵素燈，藉由熱幅射之途徑將晶圓加溫。而晶圓之溫度通常由非接觸式的紅外線高溫計(pyrometer)來測量。溫度曲線的追蹤則經由回授控制來完成。因此RTP設備的等級是根據溫度追蹤的誤差以及晶圓表面的均溫程度來區別。除此之外，在生產線上講求的是晶圓間或批次間的品質一致性，由於高溫計的測量隨晶圓背面的粗度及表面蝕刻沉積或濺鍍之花樣(pattern)而不同，因此高溫計的校正準確度也成為RTP的關鍵技術。本計劃為總計劃的第三個子計劃，負責下列工作：(1)了解RTP機台組成之各項元件並規劃系統整合之架構；(2)研究Hardware-in-the-loop RTP simulator之架構及關鍵技術並以即時多工電腦系統實現;(3)以實驗驗證RTP simulator中熱傳導、對流及幅射模擬之準確度;(4)提供其它子計劃於RTP simulator上實現時所需界面；(5)針對生產環境設計並撰寫一開放結構之控制軟體，並具有研發擴充的能力。
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    快速熱程序設備研究與製作-子計畫三---快速熱程序之系統整合
    (1997)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程學系
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    數位化居家照護系統研究---子計畫五---結合麥克風陣列與影像之居家監護系統(I)
    (2004)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
    聲音及影像為居家看護系統中非常重要的兩項感測界面，然而，他們也是相當複雜 且處理困難度高的資訊。其中聲音除了內容的判別（如語音辨識、自然對話等）的準確 度外，另一主要的問題是在擷取時往往混合了多種聲音源的訊號。若要針對其中某一聲 源做處理或辦別時，必須降低其他聲源的影響，但往往這不可能由單純的濾波方法來解 決。同樣的情況在影像處理上也會發生，如果不能有效的將欲辨識的目標在影像中獨立 出來，則不僅使計算量過於龐大，也容易導致錯誤。 本計畫將設計使用麥克風陣列及先進的影像背景濾除方法，並嘗試其整合上的研 究，以其對居家照護的技術發展，提出具體貢獻。
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    數位化居家照護系統研究---子計畫五：結合麥克風陣列與影像之居家監護系統(III)
    (2006)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系(所)
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    數位化居家照護系統研究---總計畫(III)
    (2006)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系(所)
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    數位化居家照護系統研究---總計畫數位化居家照護系統研究(I)
    (2004)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
    在網際網路及數位家庭(digital home)的推波助瀾下，許多與居家相關的生活資訊及 生活機能，正逐漸的產生變化。而其中一項重要的應用，就是如何使老人居家生活及 照護有更高的品質，並降低醫護人員或家人之負擔。例如遠距診療（telemedicine）就 是使用視訊會議的技術，使一般性的例診或家庭醫師之諮詢，無須親臨醫院，對行動 不便者的醫療品質提升，有莫大助益。其次，電子資訊技術的發達，使得計算（computing） 與資訊儲存(information storage)的成本日益下降。而數位家庭的推廣，將進一步促使低 成本的計算與儲存媒體，以各種型式進入家庭，這其中並包含與這些計算單元所結合 的感測及驅動界面。因此，未來如何運用這些可見的資源，強化老人居家照護之功能， 是十分前瞻卻又實際的研究課題。其次，在運用這些科技於老人照護時最重要的是是 否可有效照護到其需求，或是可為其接受。舉例而言，複雜的的人機界面或操作環境， 將導致老人使用上的障礙。或者面對生理機能有障礙者（如弱視），照護之裝置就必須 採用其所能接受之界面來溝通。例如近來十分受到歡迎的服藥提醒裝置（pill reminder），需提供語音界面使弱視者瞭解其該服的藥種等。本計畫整合生理訊號、機 器人、語音訊號及影像處理，與網路的專家學者探討數位化居家照護系統之諸項創新 之應用及整合技術，使老人居家照護藉由適當的科技運用與科技市場發展的協助得以 更加落實。
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    數位化居家照護系統研究-子計畫五：結合麥克風陣列與影像之居家監護系統(II)
    (2005)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
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    數位化居家照護系統研究-總計畫：數位化居家照護系統研究(II)
    (2005)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
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    智慧型天線系統之DSP運算法則即時化研究
    (2001)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電控系
    雖然智慧型天線系統的觀念已經被廣泛地研究，但大多數的研究均著重於演算法的發展及基礎理論上的分析。至於實作方面，則尚無足夠的研究進行。這其中一項重要的課題便是如何有效的、即時的實現各演算法。以所需之計算量與及時之要求來看，目前即使是最高速的CPU，與可實現的目標仍有相當距離。因此無可避免的是必須使用平行運算，或pipeline的方式進行處理。這其中的關鍵便是如何將各演算法作平行拆解(parallelize)，或串接(serialize)。本計畫之目的乃是要研究在智慧型天線系統中DOA(Direction of Arrival)及Beam Forming之演算法的平行化或串接化，以及驗證實現在以高速DSP晶片為基礎的平行電腦平台上。本計劃將搭配其他之子計畫，經由實地量測來驗證陣列信號處理演算法則之可行性，以及瞭解天線間的排列機制、耦合效應，以及電波傳播機制在實際環境中對智慧型天線系統的影響性評估，以預期智慧型天線系統應用於CDMA/IMT-2000系統中之效益。
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    智慧型機器之分散嵌入式平台及軟體模組開發---機器人系統之分散式即時控制與感測平台開發
    (2007)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系(所)
    在日益複雜的智慧型機器人發展中，適當的軟硬體架構將成為實現上的重要關鍵。從 模組化及接線的考量，分散式的架構將無可避免的成為主流之一，因此一套分散嵌入 式的控制與感測軟體模組就非常重要。ㄧ般分散式的系統均建立於網路之上，以機器 人為例，大致上可以分控制及感測網路，以及高速的資訊網路。控制及感測網路為即 時網路，牽涉許多同步回授的需求，而高速的資訊網路則著眼於大量資訊的傳遞如視 覺等。其次，不同的機器人其所需的分散式網路亦不同。在開放原始碼社群中，較少 對於這個題目的軟體模組發展作深入的探討，大部分均著眼於高層次的整合與智慧型 運算法則等。本計畫擬就智慧型機器人分散嵌入式的軟體模組進行開放原始碼的發 展。第一年將以微控器構成的控制及感測網路為開發平台，定義適合之即時控制的通 訊協定，第二年將以CAN bus 為平台，並加入VSCP 的開放原始碼計畫，第三年將整 合控制及感測網路及資訊網路於影像及聲源追蹤機器人的應用，以彰顯所開發之軟體 模組之功能，並吸引更多開放原始碼社群的參與。
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    智慧型機器人嵌入式軟體架構(ESAIR)之設計與開發
    (2006)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    交通大學電機與控制工程系
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    智慧型行動輔助居家照護機器人研發---子計畫三：結合音源定位與姿態辨識之人與機器人強健型感知互動介面研發
    (2009)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系(所)
    在眾多的感測技術中，一般均認為影像與聲音是人與機器人最直接的互動介面，雖然 這方面的研究已經進行多年，在實際應用上仍然面臨強韌性不足的問題。互動介面的 強韌性是機器人能否實際走入人類生活的關鍵之一，而其中所引領出的理論問題更需 要深入去探討。本計劃將其於以往的研究成果，直接挑戰強韌性的問題。將預計使用 高維之麥克風陣列與三維影像處理的技術，在一般環境中萃取有效之人的語音與姿態 資訊，以遂行有效的溝通。本計劃預計以三年的時間，研究下列四個主要技術問題並 應用於智慧型行動輔助居家照護機器人。1. 高解析度之全數位式麥克風陣列之研究設 計; 2. 多維麥克風陣列設計與移動式多維麥克風陣列多聲源追蹤研究; 3. 利用單攝影 機之人體姿態辨識、記憶及追.理論之研究與嵌入式平台即時實現; 4. 結合聲源追蹤以 辨識被遮蔽情況下的人體姿態。
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    智慧型行動輔助居家照護機器人研發---子計畫三：結合音源定位與姿態辨識之人與機器人強健型感知互動介面研發
    (2007)
    胡竹生
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    HU JWU-SHENG
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    國立交通大學電機與控制工程學系(所)
    在眾多的感測技術中，一般均認為影像與聲音是人與機器人最直接的互動介面，雖然 這方面的研究已經進行多年，在實際應用上仍然面臨強韌性不足的問題。互動介面的 強韌性是機器人能否實際走入人類生活的關鍵之一，而其中所引領出的理論問題更需 要深入去探討。本計劃將其於以往的研究成果，直接挑戰強韌性的問題。將預計使用 高維之麥克風陣列與三維影像處理的技術，在一般環境中萃取有效之人的語音與姿態 資訊，以遂行有效的溝通。本計劃預計以三年的時間，研究下列四個主要技術問題並 應用於智慧型行動輔助居家照護機器人。1. 高解析度之全數位式麥克風陣列之研究設 計; 2. 多維麥克風陣列設計與移動式多維麥克風陣列多聲源追蹤研究; 3. 利用單攝影 機之人體姿態辨識、記憶及追.理論之研究與嵌入式平台即時實現; 4. 結合聲源追蹤以 辨識被遮蔽情況下的人體姿態。