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具12位元逐次漸近式類比數位轉換器之指環式壓力感測力回饋系統

為了解決lim趨近無限大的問題，作者林佳皇 這樣論述：

本論文探討應用於復健之指環式壓力感測系統，本系統配合後端訊號處理技術，並經由無線通訊將運算結果傳輸至軟體呈現，記錄力量的變化數值，結合大數據分析，讓復健患者能觀察每次復健狀況，藉由感測手部施力大小以得到對應的力量回饋的提醒，使復健達到最佳效果。本系統使用的是壓阻式薄膜壓力感測器，運用形變來改變電阻值大小，此壓阻現象為一被動式感測，當元件不受負荷時，電阻值極趨近於無限大，如受力增大時其電阻值下降，串聯電阻後再利用分壓定律，取出兩阻抗之間電壓數值。系統由STM32F405開發版中的ADC，將五個通道的壓力感測器的電壓數值，轉換為數位訊號後，利用字串的方式傳遞，再透過藍芽進行無線訊號傳輸，傳至La

bVIEW做訊號運算處理，分割成個別通道偵測所需要的數值，訊號分成三種方式呈現，百分比、重量、牛頓來做切換，畫面呈現波形變化數值，將數值做為記錄，同時使用UART傳送至ATmega32U4-AU進行運算比較，當施力不足時，利用相對應得數值差轉換成電壓差，來進行震動馬達的震動頻率變化，用力回饋震動使復健者能夠了解當下自身狀況。本研究設計12位元逐次漸近式類比數位轉換器用於系統內之電壓感測，針對類比數位轉換器原理，取樣頻率和解析度進行解說，呈現取樣保持電路、比較器、邏輯控制電路的模擬結果，其中電容陣列則是使用MOM(Metal-oxide-Metal)Capacitor的架構，來組成電路裡的電容陣

列。

大型多天線通道及其估計之漸近行為分析

為了解決lim趨近無限大的問題，作者劉彥成 這樣論述：

多天線通道在轉換域（transform domain）的稀疏特性可用來而設計高效能的降秩（rank）通道估計法。在現有文獻中，此類通道估計方法的討論往往只侷限於傳送／接收端相關性是可拆的（separable）多輸入多輸出（multiple-input, multiple-output, MIMO）通道模型或擁有多用戶的單輸入多輸出系統。本論文一個探討重點便是分析降秩通道估計法在估計更具一般性的MIMO模型（例如：傳送／接收端相關性不可拆的通道）時的效能與它的其他性質。因為巨量天線陣列優良的空間解析能力與其通道有可被大幅降秩的潛力，系統若採用此天線陣列將能更顯著地降低運算複雜度、壓抑雜訊、過濾

干擾而提升效能。基於上述考量，本論文將圍繞在探討具有巨量天線陣列的系統。根據最小平方（least-squares）和最小均方誤差（minimum mean-square error）準則，我們提出二種類型的降秩通道估計，並分析它們在系統天線數有限與漸近（趨近於無限大時）的行為表現。我們首先探討具單一散射叢集（scattering cluster）的窄頻MIMO通道，再推廣至多叢集通道以至路徑延遲可區分的多散射叢集寬頻MIMO通道。為了估計此種類型的通道，我們同時也提出可最小化均方估計誤差的領航訊號（pilot）。我們所提出的降秩通道估計是自適式的，不需執行費時的空間搜索。它們不但擁有極佳的均方

誤差效能，還適合混合式類比／數位傳收架構，這種架構能大幅降低產品的成本。我們證明了降秩通道估計的低變異數性質與漸近不偏性（unbiasedness）。另外，我們還求得在不同的訊號入射角／出射角分布下的空間關聯（spatial correlation）矩陣的漸近特徵值（eigenvalue），並且驗證前述的一般性的MIMO通道與其降秩估計的有利傳播（favorable propagation）性。我們更進一步探討這些漸近性質，求得資訊傳輸率在有完整通道資訊時與只有通道估計量時的確定性等價（deterministic equivalent），並利用這些確定性等價去解決向來複雜的多用戶巨量多天線系統

總傳輸率最佳化問題。此外，我們找到可以完全解決巨量天線系統中常見的領航訊號汙染（pilot contamination）問題的條件。在許多實際情境，只要傳送端能將信號集中載至適當的轉換域子空間、接收端又可將接收波束調整至所對應的方向，即可符合或幾乎符合上述的要求。增加傳送或接收端的天線數均能提供更多的自由度來避免領航訊號汙染。同樣的傳收兩端協調的概念也可運用於對抗無線蜂巢式網路中同巢或異巢間的干擾並增加系統容量。