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Ka頻段星載處理架構規劃設計
(2006)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
OFDM/CDMA無線行動通訊傳收機之研究及實現---OFDM/CDMA系統之信號與編碼研究
(1997)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程學系
OFDM/CDMA無線行動通訊傳收機之研究與實現---子計畫II：OFDM/CDMA系統之信號與編碼研究(III)
(1999)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
下一世代無線行動接取技術---子計畫四：同步、通道估計與內接收機設計(I)
(2004)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
德籍學者麥爾（H. Meyr）將通訊接收機分為內部接收機與外部接收機兩大部。內部接收機負責將接數的信號處理成一同步且失真最少的數位序列以便外部接收機能正確的偵測出傳送的信號序列。在一典型的通訊環境中，內部接收機主要得完成同步與通道估測並利用上兩項結果透過適當的信號處理，將調整後的數位序列送到外部接收機做進一步處理。這邊所謂的同步，至少包含了載波（頻率及相位）、符元（時序）與框（frame）的同步。較複雜的通訊系統如CDMA 系統另外還包括了亂碼或跳頻碼的同步及複徑(multipath)環境中的路徑偵測、選擇與追蹤。通道估測則涵蓋了增益控制(gain control)，信雜比與信號干擾比之估計、通道的時域脈衝響應或頻域響應之估測、追蹤與等化。一般而言，一個無線接收機之內部接收機的複雜度，耗電量大約佔整個接收機的60%至75%之間。為了簡化內部接收機的運算，通常傳送信號會有個碼框(frame)的架構，每個碼框的前段放置一些導引符元(pilot symbols)以及跟信號型態相關的資訊如編碼率、調變方式、以及碼框長度等，這一段通稱為頭端(header)。後段才放置要傳送的數據。以IEEE 802.11a 的碼框結構為例，我們可以看到導引符元所組成的前奏(preamble)可用來完成碼框偵測、增益控制、頻移粗調與微調、符元同步與通道估測等內部接收機動作。由於這些導引符元已知，我們便無須費力去同時估測，大大簡化前述的這些運算。本子計劃的目的便在於配合其他子計劃所提出之信號型態（調變、編碼、展頻、等技術）、載波數目、適應性法則與接取(access)方法來從事多天線無線寬頻系統的內部接收機之設計。當然，我們瞭解，同步與通道估測等動作事實上是互相關聯的。而內外接收機的劃分也不是那截然分明。以增益控制為例，在信號解調前、後的估計方法、準確度要求不同，在中頻或基頻的方法與目的也不太一樣。其功能、作用也隨著接收架構而有所變異。又如遞迴式的合併通道估計與解碼 (iterated joint channel estimation and decoding)及渦輪式偵測(turbo detection)都已超越了這種內、外之分。以下茲分別簡述未來三年的研究重點。 .. 第一年-多通道多載波(MIMO-OFDM)系統之載波回復與碼框同步粗調多通道多載波系統的載波回復，尤其是頻率估計的正確性對系統性能優劣扮演相當重要的角色。同樣地，碼框同步的好壞也會嚴重地影響接收機性能。以往最常使用的方式是利用保護區間(guard interval)循環前置(cyclic prefix)的性質來完成頻移及碼框的同步，完全忽略這個區間可能的複徑或多用戶多天線干擾。其他較複雜的方法也往往忽視通道衰退(fading)的效應。除了將這些實際的因素列入考量之外，我們將針對多通道多載波系統提出低複雜度的盲蔽式(blind)及半盲蔽式（有用到少部分的pilot symbols）合併頻率與符元（即碼框）同步的演算法則。
下一世代無線行動接取技術---子計畫四：同步、通道估計與內接收機設計(I)
(2005)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
德籍學者麥爾（H. Meyr）將通訊接收機分為內部接收機與外部接收機兩大部。內部接收機負責將接數的信號處理成一同步且失真最少的數位序列以便外部接收機能正確的偵測出傳送的信號序列。在一典型的通訊環境中，內部接收機主要得完成同步與通道估測並利用上兩項結果透過適當的信號處理，將調整後的數位序列送到外部接收機做進一步處理。這邊所謂的同步，至少包含了載波（頻率及相位）、符元（時序）與框（frame）的同步。較複雜的通訊系統如CDMA系統另外還包括了亂碼或跳頻碼的同步及複徑(multipath)環境中的路徑偵測、選擇與追蹤。通道估測則涵蓋了增益控制(gain control)，信雜比與信號干擾比之估計、通道的時域脈衝響應或頻域響應之估測、追蹤與等化。一般而言，一個無線接收機之內部接收機的複雜度，耗電量大約佔整個接收機的60%至75%之間。為了簡化內部接收機的運算，通常傳送信號會有個碼框(frame)的架構，每個碼框的前段放置一些導引符元(pilot symbols)以及跟信號型態相關的資訊如編碼率、調變方式、以及碼框長度等，這一段通稱為頭端(header)。後段才放置要傳送的數據。以IEEE 802.11a的碼框結構為例，我們可以看到導引符元所組成的前奏(preamble)可用來完成碼框偵測、增益控制、頻移粗調與微調、符元同步與通道估測等內部接收機動作。由於這些導引符元已知，我們便無須費力去同時估測，大大簡化前述的這些運算。本子計劃的目的便在於配合其他子計劃所提出之信號型態（調變、編碼、展頻、等技術）、載波數目、適應性法則與接取(access)方法來從事多天線無線寬頻系統的內部接收機之設計。當然，我們瞭解，同步與通道估測等動作事實上是互相關聯的。而內外接收機的劃分也不是那截然分明。以增益控制為例，在信號解調前、後的估計方法、準確度要求不同，在中頻或基頻的方法與目的也不太一樣。其功能、作用也隨著接收架構而有所變異。又如遞迴式的合併通道估計與解碼(iterated joint channel estimation and decoding)及渦輪式偵測(turbo detection)都已超越了這種內、外之分。以下茲分別簡述計劃兩年的研究重點。 .. 多通道多載波(MIMO-OFDM)系統之載波回復與碼框同步粗調延續三年期計劃第一年的研發成果，在計畫的第二年我們將著手進行多通道多載波系統的後續頻率追蹤與碼框追蹤技術研發。多通道多載波系統的載波回復，尤其是頻率估計的正確性對系統性能優劣扮演相當重要的角色。同樣地，碼框同步的好壞也會嚴重地影響接收機性能。以往最常使用的方式是利用保護區間(guard interval)循環前置(cyclic prefix)的性質來完成頻移及碼框的同步，完全忽略這個區間可能的複徑或多用戶多天線干擾。其他較複雜的方法也往往忽視通道衰退(fading)的效應。除了將這些實際的因素列入考量之外，我們將針對多通道多載波系統提出低複雜度的盲蔽式(blind)及半盲蔽式（有用到少部分的pilot symbols）合併頻率與符元（即碼框）同步的演算法則。.. 信雜比估計及增益控制此外，在這一年的計畫中，我們也將考慮增信雜比估計及益控制技術。增益控制隨著信號設計及系統架構有許多的不同功能與處理方式。而在多通道多用戶系統的接收方面，輸入信號強度的動態範圍大，增益控制尤顯得重要。我們主要的考量有五：（一）控制進入A/D轉換器的信號動態範圍，（二）控制各同步迴路的頻寬並同時作為相關的鎖相偵測電路，（三）控制各用戶各頻道之輸出功率與位元數，（四）決定符元判斷器(slicer)的門檻值、（五）信雜比變化預測與調變、編碼方式之調整。這幾項皆需要配合其他子計畫來處理。 .. 多通道多載波通道估計關於通道估計部分，較常使用的方式是先利用導引符元(pilot symbol)或導引頻道(pilot channel)來估計這些導引位置的通道響應，再應用適當的內差來預測其他位置的響應。我們會從另一個角度來解決這個問題。我們會先忽略導引符元或導引頻道的存在，視為一個盲蔽的共同通道與符元估計(joint channel estimation and symbol detection)問題，運用組合最佳化的原理，推導出合理的估計演算法，再將導引符元或導引頻道考慮進去以簡化估計法。近年來發展的分解圖(factor graph)及其正規化的享尼式分解圖(Forney style factor graph)提供了一個較一般化且容易使用的設計界面，因而成為最近在統合設計上相當受到重視的圖型模式，也是我們將會採行的方法之一。這一部份，我們必須考慮子計畫一的展頻碼及通道傳譯碼設計。其次我們會配合子計畫三的編、解碼方式來設計共同通道估計與解碼方法。
下一世代無線行動接取技術---子計畫四：同步、通道估計與內接收機設計(II)
(2006)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
下一世代無線行動接取技術---總計畫(I)
(2004)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
第二代（數位）行動通通訊系統的成功為普世社會帶來了巨大的衝擊，也使得世人對於新的通訊系統有了相當大的期待與信心。雖然過去兩年的不景氣使得新一代的無線電信服務推出的時程較預期的延緩，但目前在日本、韓國都分別已經有少數的寬頻分碼多工系統(W-CDMA)及由IS-95 演進而來的CDMA2000 的技術，可以提供多媒體服務以及慢速的資料傳輸(相對於新的3G 的標準)。在台灣，新一代的3G 頻譜已完成拍賣，並已有電信公司推出服務。在第三代的通訊系統技術的標準制定完成，而且也逐漸進入商業化的程序之後，無論是學界或工業界都已開始在思索著下一代的通訊系統 (Beyond Third Generation, B3G) 的可能架構與技術。新一代的通訊系統(B3G)預期將提供更全面性的服務，包括高速的資料傳輸、多媒體服務及數據行動通訊，使無線通訊的產業更加蓬勃。雖然我們無法預期下一代的通訊系統的完整架構，但是我們可以確定的是，除了要能因應用戶數、傳輸量增加的需求並提升通信品質外，更重要的是要滿足多媒體的傳輸需求，建構以數據傳輸為主，IP 為基礎的寬頻無線鏈路以及讓用戶可以毫無障礙地使用各式各樣的室內或廣域之數位無線系統與網路。每個新一代無線通訊系統從觀念的孕育到標準的制訂完成通常需要十年以上的時間。以所謂第三代無線通訊標準為例，歐盟1985 年開始討論FPLMTS (即IMT-2000 前身) 時第二代的泛歐標準GSM 仍未定型，一直到2000 年3G 標準底定，前後整整花了約15 年的時間。關於B3G 的演進，ITU-R 有一個初步藍圖（見圖一），其時程綿延了近二十年。因為種種原因，我國不管在2G 或3G 的制訂過程當中都未曾參與，在B3G 剛要起步時，以國內學、研界的現狀來看，應該有機會也有能力來參與這場長途競跑。就像3G 系統一樣，新一世代無線通訊系統的設計核心在新的傳輸介面(Air Interface)，即無線接取技術(Wireless Access Technology)之確立。前端的語音和多媒體壓縮都已有也會沿用現成的標準，核心網路(Core Network)除了與傳輸層的介面外，變動也不會很大。因此，我們這個計畫的主要目的便想在這個關鍵時刻，在我們熟悉的領域-寬頻無線行動接取技術-能略盡棉薄。本計畫將提出一新世代無線行動接取系統之完整架構、證明其可行性與優越性並發展一套電腦模擬程式集。若時間允許，我們也會並將提供部分子系統之DSP 碼或Verilog 或VHDL 碼。各子計畫之詳細內容，請參見相關計畫書及表十整合型計畫重點說明。
下一世代無線行動接取技術---總計畫：下一世代無線行動接取技術(I)
(2005)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
第二代（數位）行動通通訊系統的成功為普世社會帶來了巨大的衝擊，也使得世人對於新的通訊系統有了相當大的期待與信心。雖然過去兩年的不景氣使得新一代的無線電信服務推出的時程較預期的延緩，但目前在日本、韓國都分別已經有少數的寬頻分碼多工系統(W-CDMA)及由IS-95 演進而來的CDMA2000 的技術，可以提供多媒體服務以及慢速的資料傳輸(相對於新的3G 的標準)。在台灣，新一代的3G 頻譜已完成拍賣，並已有電信公司推出服務。在第三代的通訊系統技術的標準制定完成，而且也逐漸進入商業化的程序之後，無論是學界或工業界都已開始在思索著下一代的通訊系統 (Beyond Third Generation, B3G)的可能架構與技術。新一代的通訊系統(B3G)預期將提供更全面性的服務，包括高速的資料傳輸、多媒體服務及數據行動通訊，使無線通訊的產業更加蓬勃。雖然我們無法預期下一代的通訊系統的完整架構，但是我們可以確定的是，除了要能因應用戶數、傳輸量增加的需求並提升通信品質外，更重要的是要滿足多媒體的傳輸需求，建構以數據傳輸為主，IP 為基礎的寬頻無線鏈路以及讓用戶可以毫無障礙地使用各式各樣的室內或廣域之數位無線系統與網路。每個新一代無線通訊系統從觀念的孕育到標準的制訂完成通常需要十年以上的時間。以所謂第三代無線通訊標準為例，歐盟1985 年開始討論FPLMTS (即IMT-2000 前身) 時第二代的泛歐標準GSM 仍未定型，一直到2000 年3G 標準底定，前後整整花了約15 年的時間。關於B3G 的演進，ITU-R 有一個初步藍圖（見圖一），其時程綿延了近二十年。因為種種原因，我國不管在2G 或3G 的制訂過程當中都未曾參與，在B3G剛要起步時，以國內學、研界的現狀來看，應該有機會也有能力來參與這場長途競跑。就像3G 系統一樣，新一世代無線通訊系統的設計核心在新的傳輸介面(Air Interface)，即無線接取技術(Wireless Access Technology)之確立。前端的語音和多媒體壓縮都已有也會沿用現成的標準，核心網路(Core Network)除了與傳輸層的介面外，變動也不會很大。因此，我們這個計畫的主要目的便想在這個關鍵時刻，在我們熟悉的領域-寬頻無線行動接取技術-能略盡棉薄。本計畫將提出一新世代無線行動接取系統之完整架構、證明其可行性與優越性並發展一套電腦模擬程式集。若時間允許，我們也會並將提供部分子系統之DSP 碼或Verilog或VHDL 碼。各子計畫之詳細內容，請參見相關計畫書及表十整合型計畫重點說明。
下一世代無線行動接取技術---總計畫：下一世代無線行動接取技術(II)
(2006)
蘇育德
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交通大學電信工程系
低軌道人造衛星之通訊與追蹤系統工程(II)
(1993)
蘇育德
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交通大學
先進錯誤控制技術之研究(I)
(2005)
蘇育德
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交通大學電信工程系
編碼與錯誤控制理論在過去十年來有著突破性的進步，使得通訊系統性能已經可以十分接近消息理論所預測的極限。這些突破主要由於渦輪碼 (turbo code)的發明與低密度位元檢測碼 (low density parity check code, LDPC code)的再發現(re-discovery)。低密度位元檢測碼最近似乎後來居上，逐漸被應用在許多新的通訊系統上。由於廣泛、密集的研究，這兩類錯誤更正碼的基本理論性質、表現已廣為世人所知，惟仍有不少的課題尚待解決，譬如，如何推廣到非二元碼系統、如何與調變作最佳結合、如何降低解碼複雜度、提高解碼速度、在時變、有記憶的通道下如何設計最佳的錯誤控制機制等等。 1982 年時，Ungerboeck 提出了著名的籬柵調變碼（trellis-coded modulation, TCM）。這種錯誤更正碼有良好的頻譜使用效率且在白色高斯雜訊通道（additive white Gaussian channel, AWGN）中有良好的表現。但隨著行動通訊的需求日益熱絡，適合運作於衰退通道（fading channel）的編碼方式也愈顯重要。1992 年Zehavi 提出了後來被稱為位元交錯調變碼（bit-interleaved coded modulation, BICM），它利用增加時間（time diversity）以及完全交錯分集（fully interleaving）來改善TCM 在衰退通道中的性能。然而，這種方式雖然使得在衰退通道中的性能提升，卻也相對使得歐幾理得距離（Euclidean distance）縮減，而導致在AWGN 通道下的性能降低。因此，有鑑於這種編碼方式的簡單有效，探討不論在AWGN 或是在衰退通道都有優異表現的設計準則便十分引人注意。雖然近來有人應用渦輪原則(turbo principle)，來做迭代式(iterative)解碼解決了部分的問題，但都沒有注意到好的交錯器設計可以同時改善性能並降低解碼複雜度。另外，雖然渦旋碼與低密度檢查碼在傳統高斯通道上已可以相當逼近謝儂極限，但這是基於所謂完美內接收機(inner receiver)的假設上。易言之，內部接收機所負責的同步、通道估計等工作都是絲毫無差的。這種假設在有威力強大的錯誤更正碼、可工作在低信雜比環境下的系統是很值得懷疑的。如何有效結合解碼器與內接收機，做整體的設計是十分重要的課題。再往實體層之上層考慮，自動要求重傳（automatic repeated request, ARQ）機制與資源管理(radio resource management) 的設計事實上也需要與實體層一起考慮。如何將其與錯誤控制機制結合雖然在3GPP 陣營的HSDPA 有相關的討論與論文發表，但仍未有一令人滿意的解決方案。以上所提都是本計畫在未來三年要研究的課題。我們認為這些課題可以使用某種統一的圖形模型，並運用在圖型上訊息傳遞的觀念來做系統整合設計。在眾多的圖型模型中，近年來發展的分解圖(factor graph)及其正規化的亨尼式分解圖(Forney style factor graph)提供了一個較一般化且容易使用的設計界面，因而成為最近在統合設計上相當受到重視的圖型模式，也我們準備採行的主要方法。
先進錯誤控制技術之研究(II)
(2006)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
先進錯誤控制技術之研究(III)
(2007)
蘇育德
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SU YU TED
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國立交通大學電信工程學系(所)
先進錯誤控制技術及其應用之研究
(2008)
蘇育德
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SU YU TED
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國立交通大學電信工程學系(所)
編碼與錯誤控制理論在近十餘年來有突破性的進步，使得通訊系統性能已經可以十分接近消息理論所預測的極限，即所謂的謝儂極限(Shannon limit)。這些突破主要由於渦輪碼(turbo code)的發明與低密度位元檢測碼(low density parity check code, LDPC code) 的重新被發現(re-discovery)。這兩類碼之所以有強大的改錯能力，追本溯源應當歸功於其所用的遞迴式信度傳遞(belief propagation, BP)解碼法。由於BP 在諸多領域如計算機視覺、人工智慧、錯誤控制碼(Error Control Codes, ECC)，以及數位通訊上的廣泛應用及突出的性能表現，信度傳遞已被公認為一非常有效且強而有力的統計推論工具。然而，單就錯誤控制技術的領域而言，現存的信賴傳遞演算法仍有許多改善空間。以信度傳遞演算法應用於渦輪碼和低密度位元檢測碼的加乘演算法(sum-product algorithm, SPA)為例，晚近的研究顯示信度傳遞演算法的固定點(fix point)相當於其對應分解圖(factor graph)的自由能在貝特近似下的全域(global)穩態點。不過，當分解圖包含迴圈(loops)時，信度傳遞演算法不保證必然收斂，即便收斂也只被保證收斂於貝特自由能的區域穩態點。因而，最近有一些新演算法試圖避免區域最小化而透過直接使用傳統的最優化方法使自由能減到最小來得到最佳估測解。不過，這些最佳化方法常常有複雜度高且收斂慢的缺點。因此，本計畫主要目的之一即在試圖針對信賴傳遞演算法做更進一步的研究。其主要的方向有二：一、在以不改變現有信賴傳遞演算法的原則之下，如何利用解碼排程來有效提升性能表現加快收斂速度並減少硬體與記憶體之使用量與複雜度以利於硬體實現。二、透過最優化方法裡使用的退火法，我們嘗試使用退火的信度傳遞(annealed belief propagation, ABP)演算法來進一步減輕區域性收斂的問題。另一方面由於BCH 碼或里德-所羅門碼(Reed-Solomon code, RS code)長久以來廣泛被使用在各種資料儲存系統及諸如外太空通訊系統、數位廣播系統等通訊領域。這些改錯碼配合硬式解碼器雖有不錯的表現但離最佳ML 解碼尚有一段不小的差距，而軟式解碼技術過去將近十年雖有不少進步，可惜大都因為複雜度過高而陷於難以實現的困境。我們打算從不同的角度來解決這個問題。我們準備嘗試利用基於KL 距離(Kullback-Leibler distance)的馬可夫鏈蒙地卡羅(Markov Chain Monte Carlo) 隨機最佳化法來著手，希望能以綜合隨機與決定論(deterministic)的方式找出性能可以任意逼近最佳解的低複雜度解決方案。如同傳統的信度傳遞或蒙地卡羅最佳化技術有廣泛的應用範圍，我們準備發展的這些技術也可應用到改錯碼之外的領域。我們考慮的應用課題將包含同步、細胞收尋、通道估計與合併同步通道估測與解碼等。
先進錯誤控制技術及其應用之研究
(2009)
蘇育德
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國立交通大學電信工程學系(所)
編碼與錯誤控制理論在近十餘年來有突破性的進步，使得通訊系統性能已經可以十分接近消息理論所預測的極限，即所謂的謝儂極限(Shannon limit)。這些突破主要由於渦輪碼(turbo code)的發明與低密度位元檢測碼(low density parity check code, LDPC code) 的重新被發現(re-discovery)。這兩類碼之所以有強大的改錯能力，追本溯源應當歸功於其所用的遞迴式信度傳遞(belief propagation, BP)解碼法。由於BP 在諸多領域如計算機視覺、人工智慧、錯誤控制碼(Error Control Codes, ECC)，以及數位通訊上的廣泛應用及突出的性能表現，信度傳遞已被公認為一非常有效且強而有力的統計推論工具。然而，單就錯誤控制技術的領域而言，現存的信賴傳遞演算法仍有許多改善空間。以信度傳遞演算法應用於渦輪碼和低密度位元檢測碼的加乘演算法(sum-product algorithm, SPA)為例，晚近的研究顯示信度傳遞演算法的固定點(fix point)相當於其對應分解圖(factor graph)的自由能在貝特近似下的全域(global)穩態點。不過，當分解圖包含迴圈(loops)時，信度傳遞演算法不保證必然收斂，即便收斂也只被保證收斂於貝特自由能的區域穩態點。因而，最近有一些新演算法試圖避免區域最小化而透過直接使用傳統的最優化方法使自由能減到最小來得到最佳估測解。不過，這些最佳化方法常常有複雜度高且收斂慢的缺點。因此，本計畫主要目的之一即在試圖針對信賴傳遞演算法做更進一步的研究。其主要的方向有二：一、在以不改變現有信賴傳遞演算法的原則之下，如何利用解碼排程來有效提升性能表現加快收斂速度並減少硬體與記憶體之使用量與複雜度以利於硬體實現。二、透過最優化方法裡使用的退火法，我們嘗試使用退火的信度傳遞(annealed belief propagation, ABP)演算法來進一步減輕區域性收斂的問題。另一方面由於BCH 碼或里德-所羅門碼(Reed-Solomon code, RS code)長久以來廣泛被使用在各種資料儲存系統及諸如外太空通訊系統、數位廣播系統等通訊領域。這些改錯碼配合硬式解碼器雖有不錯的表現但離最佳ML 解碼尚有一段不小的差距，而軟式解碼技術過去將近十年雖有不少進步，可惜大都因為複雜度過高而陷於難以實現的困境。我們打算從不同的角度來解決這個問題。我們準備嘗試利用基於KL 距離(Kullback-Leibler distance)的馬可夫鏈蒙地卡羅(Markov Chain Monte Carlo) 隨機最佳化法來著手，希望能以綜合隨機與決定論(deterministic)的方式找出性能可以任意逼近最佳解的低複雜度解決方案。如同傳統的信度傳遞或蒙地卡羅最佳化技術有廣泛的應用範圍，我們準備發展的這些技術也可應用到改錯碼之外的領域。我們考慮的應用課題將包含同步、細胞收尋、通道估計與合併同步通道估測與解碼等。
先進錯誤控制技術及其應用之研究
(2010)
蘇育德
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SU YU TED
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國立交通大學電信工程學系（所）
編碼與錯誤控制理論在近十餘年來有突破性的進步，使得通訊系統性能已經可以十分接近消息理論所預測的極限，即所謂的謝儂極限(Shannon limit)。這些突破主要由於渦輪碼(turbo code)的發明與低密度位元檢測碼(low density parity check code, LDPC code) 的重新被發現(re-discovery)。這兩類碼之所以有強大的改錯能力，追本溯源應當歸功於其所用的遞迴式信度傳遞(belief propagation, BP)解碼法。由於BP 在諸多領域如計算機視覺、人工智慧、錯誤控制碼(Error Control Codes, ECC)，以及數位通訊上的廣泛應用及突出的性能表現，信度傳遞已被公認為一非常有效且強而有力的統計推論工具。然而，單就錯誤控制技術的領域而言，現存的信賴傳遞演算法仍有許多改善空間。以信度傳遞演算法應用於渦輪碼和低密度位元檢測碼的加乘演算法(sum-product algorithm, SPA)為例，晚近的研究顯示信度傳遞演算法的固定點(fix point)相當於其對應分解圖(factor graph)的自由能在貝特近似下的全域(global)穩態點。不過，當分解圖包含迴圈(loops)時，信度傳遞演算法不保證必然收斂，即便收斂也只被保證收斂於貝特自由能的區域穩態點。因而，最近有一些新演算法試圖避免區域最小化而透過直接使用傳統的最優化方法使自由能減到最小來得到最佳估測解。不過，這些最佳化方法常常有複雜度高且收斂慢的缺點。因此，本計畫主要目的之一即在試圖針對信賴傳遞演算法做更進一步的研究。其主要的方向有二：一、在以不改變現有信賴傳遞演算法的原則之下，如何利用解碼排程來有效提升性能表現加快收斂速度並減少硬體與記憶體之使用量與複雜度以利於硬體實現。二、透過最優化方法裡使用的退火法，我們嘗試使用退火的信度傳遞(annealed belief propagation, ABP)演算法來進一步減輕區域性收斂的問題。另一方面由於BCH 碼或里德-所羅門碼(Reed-Solomon code, RS code)長久以來廣泛被使用在各種資料儲存系統及諸如外太空通訊系統、數位廣播系統等通訊領域。這些改錯碼配合硬式解碼器雖有不錯的表現但離最佳ML 解碼尚有一段不小的差距，而軟式解碼技術過去將近十年雖有不少進步，可惜大都因為複雜度過高而陷於難以實現的困境。我們打算從不同的角度來解決這個問題。我們準備嘗試利用基於KL 距離(Kullback-Leibler distance)的馬可夫鏈蒙地卡羅(Markov Chain Monte Carlo) 隨機最佳化法來著手，希望能以綜合隨機與決定論(deterministic)的方式找出性能可以任意逼近最佳解的低複雜度解決方案。如同傳統的信度傳遞或蒙地卡羅最佳化技術有廣泛的應用範圍，我們準備發展的這些技術也可應用到改錯碼之外的領域。我們考慮的應用課題將包含同步、細胞收尋、通道估計與合併同步通道估測與解碼等。
前瞻性B3G無線接取技術---子計劃I：同步與通道估計技術(I)
(2002)
蘇育德
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交通大學電信工程系
前瞻性B3G無線接取技術---總計畫(I)
(2002)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
參加歐盟「EU IST Event 2004」活動
(2004)
蘇育德
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SU YU TED
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交通大學電信工程系
室內無線個人通訊系統之研究-室內無線個人通訊系統之研製子計畫八---亂碼同步及路徑合成技術之研究(II)
(1996)
蘇育德
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SU YU TED
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國立交通大學電信工程學系