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成立背景

  信號處理雛形晶片設計實驗室創立於2002年8月,現位於格致大樓四樓409C室,佔地約十二坪大小。指導老師為胡懷祖教授,胡老師於1985年畢業自國立成功大學電機系,並於1990、1993年分獲美國佛羅里達大學電機工程碩士及博士學位,學畢歸國後於宜蘭大學任教迄今,其初期之研究偏重語音信號之合成/編碼/強化,後納入影像處理與多媒體通訊等研究議題,並以晶片設計和系統實作為應用領域之拓展方向。
  本實驗室成立之目的旨在發展信號處理相關技術及其應用,一般來說,常見的信號種類不外乎影像及語音,信號經過取樣與數位化之後便可經由電腦科技的強大運算能力進行資料分析與處理。不論是那種信號的研究,大抵上都可細分為特徵擷取、雜訊抑制、編碼、辨識、強化等幾個取向,一旦選定研究課題,便可以數位信號處理的學理為基礎,系統化探討技術改良與效能提昇的可行性。而過去幾年間,由於相關技術益趨成熟,為促進技術之整合與實用,本實驗室亦已導入晶片設計與嵌入式系統之研發工作,以期相關之學理探討與技術應用更能相得益彰。
  本實驗室專注之研究課題有兩類,以學理為導向之課題著重效能提昇及演算法之精簡改良,至於實作導向之研究則是企圖將理論付諸硬體實現。一般而言,學理的模擬與測試常在Matlab的環境下進行,過程中每每經歷反覆的數學模型建立與推導、演算流程的效能分析以及實驗數據評估等步驟,假使成果令人滿意,學術論文發表自然可期。若有實用之價值,則可待演算法驗證無誤後進一步轉寫為高階語言之程式,其後搭配適當之操作介面,即可形成實用的應用軟體。
  近年來,由於半導體科技的躍進,三C家電產品也逐漸呈現新的風格,講求時尚的輕薄短小,非得仰賴IC設計不可,同時為求多樣化,以嵌入式系統為藍本,基於不同用途或客戶需求,開發出功能不同的系統也是新興潮流。因此當實作列入考量時,我們是以系統整合的觀點出發,結合積體電路快速雛形與嵌入式系統的設計理念來實現硬體實作,目前使用的工具多為Altera 發表之 FPGA發展平台,於影音信號處理流程確立後,視演算複雜度決定是否先以C++語言2擬定點數運算模式,其後轉為 Verilog 硬體描述語言,等通過功能性與時序性驗證,再正式合成為邏輯電路。至於嵌入式系統的實作,則需另外加入處理器及周邊裝置的驅動電路,再配合軟體程式或作業系統管理運作,而這樣的結合其實已直接點出軟硬體共同設計的重要性,未來也是本實驗室師生們的最大挑戰。

底下是本實驗室近期著手之研究課題,如果您對於這些題目感到興趣,歡迎您加入本實驗室的行列。