臺大研究成果系列報導—重點科技研究學院教授蔡佩芸實驗室團隊：當通訊遇上遙測-聯合通訊與遙測技術

近年來，臺大重點科技研究學院蔡佩芸教授實驗室團隊，在無線通訊關鍵技術的積體電路設計領域持續投入研究，發表多項技術成果。例如，為提升頻譜使用效率，開發具頻譜效能可適性調整能力的空間調變解碼器-混和基底犁耙編碼 (trellis-coded spatial modulation) 偵測器，能夠有效提升在多天線系統下的資料傳輸可靠性。再者，針對多使用者傳輸的挑戰，也提出應用於稀疏碼域多工 (SCMA) 系統的期望值傳遞 (expectation propagation) 偵測器，以提升系統容量與多用戶支援能力。此外，隨著聯合通訊與感測 (Joint Communication and Sensing, JCAS) 技術興起，定位與環境感知需求日益提高。研究團隊近期也針對混合式波束成形的平面陣列天線 (hybrid beamforming uniform planar antenna array) 設計高維度通道張量分解演算法與對應的晶片架構，來處理高維通道估測與定位需求，朝向未來6G的應用目標邁進。

另一方面，實驗室也長期與國家太空中心 (TASA) 合作，致力於提升衛星酬載的合成孔徑雷達 (SAR, Synthetic Aperture Radar) 影像處理效能。SAR是1種能夠穿透雲層、日夜運作的先進遙測技術，廣泛應用於災害監測、地表變遷觀測與國土安全等領域。由於寬畫幅與高解析度影像資料需求，投入即時影像壓縮、成像效能與酬載系統設計參數評估等技術研究，並開發出具備高處理效率的條帶式 (stripmap) SAR即時成像處理器。該處理器可支援高達32K × 8K的雷達影像即時生成，具備極高的單像素處理效能，同時支援可重配置性，可靈活調整以對應不同衛星雷達取像條件。這項成果已發表於期刊 IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems此外，蔡教授也與創未來科技展開合作，共同研發機載合成孔徑雷達 (Airborne SAR) 的相關技術，將遙測能力從太空擴展至更靈活的無人機與飛機平台，期望能加速SAR技術在防災應變與地面感知等應用的落地。

結合多年在無線通訊與遙測影像處理方面的研究經驗，研究團隊目前也正在執行1項由國科會支持的研究計畫，主題聚焦於「聯合通訊與遙測」的技術發展。該計畫嘗試以正交時間頻率空間調變 (Orthogonal Time-Frequency Space, OTFS) 的新型無線傳輸方式，來提高無人機在高速飛行下的訊號通訊品質，並設計同時具備高效通訊與地面遙測能力的系統，目前基於正交時間頻率空間調變的初步遙測成像研究成果已發表於期刊 2025 IEEE 101st Vehicular Technology Conference (VTC2025-Spring)，後續將持續優化影像處理與通訊效能，以驗證其在無人機應用場景中的可行性。

感謝來自於國科會、國家太空中心與創未來科技的研究經費支持。