指导教授-翁咏禄教授-国立清华大学.ppt

國立清華大學電機工程學系實作專題一 指導教授 ：翁詠祿 辦公室　 ：307 校內分機 ：62208 .tw/ 希望人數/組 ： 3 可接受組數 ： 2 希望學生具備之背景知識 或建議選修課程 ：通訊系統 I, II 題目 Software implementation of LDPC (low-density parity-check) codec. Software implementation of BLAST (Bell Labs. Layered Space-Time) communication systems. 從藍芽（Bluetooth）、Wi-Fi（IEEE802.11a/b/g），到標榜傳輸速度大於100Mbps 的802.11n 與802.15.3a（Ultra Wideband, UWB），無線通訊的應用已從數據傳輸逐漸進展到聲音、影像等多媒體。 受限於頻譜資源，新興的無線通訊技術多以高頻譜效益（spectral efficiency）為主要訴求。 較為熱門的研究方向為多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）系統與低密度奇偶校驗(Low-Density Parity-Check, LDPC) 碼。 Error Correction Codes 資料在傳輸過程中可能因為傳輸媒介的可靠度不佳，或外在因素的干擾而遭到破壞。 錯誤更正碼的作用即是盡可能還原這些遭受破壞的資料。 錯誤更正碼常應用於有線通訊，無線通訊與許多的儲存媒體系統中。 CD、DVD，數位電視，記憶體及儲存裝置如RAM、ROM、硬碟機、光碟機，無線通訊… Error Correction Codes 將足夠的多餘資訊加入要傳送出去的資料區塊中，使接收端能依其資訊推論出所傳送的字元為何。 Error Correction Codes LDPC Codes- Introduction LDPC 優越的更錯效能及高度硬體可行性，使其有可能成為未來主流編碼技術。 目前LDPC 在IEEE 802.11n 以及802.16的技術提案中皆被熱烈討論。 下一代衛星數位視訊廣播標準（DVB-S2）也決議以LDPC 取代目前常用的Turbo Code。 在未來，以LDPC取代其它的錯誤更正碼的後勢相當看好。所以又被稱為終極錯誤更正碼。 LDPC Codes-Introduction LDPC Codes是一種特殊的Linear block codes。 G: 生成矩陣(Generator matrix) 經過Ｇ matrix，資料訊號轉換成為Codeword H:奇偶檢驗矩陣（parity check matrix，Ｈ） 　檢查接收到的Codeword是否正確，並尋找錯誤。 因在LDPC Codes中的H為一稀疏矩陣（sparse matrix），所以稱之為Low-Density Parity-Check Codes。 Overview of MIMO 個人通訊需求的迅速發展及多媒體訊息交流之急遽增加，頻譜已成為日益寶貴之資源。 第三世代(3rd Generation，3G)及所謂 超越第三世代(Beyond 3rd Generation，B3G) 或第四世代(4th Generation，4G)之無線通訊技術之重要課題即為在既定頻譜範圍內， 加強無線接取(Radio Access)能力 提供更優異之頻譜利用效率及通訊吞吐容量(throughput)提昇。 為滿足上述需求，諸多關鍵技術有待開發。其中，MIMO (Multi-input Multi-output)通訊技術為極具代表性之研究主題。 Overview of MIMO 如果資料流(data stream)如流水般，則水管(Pipe)愈粗或水管愈多，則其能同時供水之能力或速率便愈大。 對無線通信(Wireless Communication)而言，又是如何？ 傳統之單發單收型天線架構(Single Input Single Output, SISO)，並未善加利用空域(Space)維度之通信能力，而通常係於時間(Time)或