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Excel 2019公式、函數應用大全

為了解決平方計算的問題，作者張明真 這樣論述：

本書共25章，內容包括初識Excel2019、設置Excel2019工作環境、工作表基本操作、工作表頁面配置與列印設置、資料有效性與條件格式應用、資料排序與篩選、資料處理與分析、資料組合與分類匯總、名稱定義使用、公式與函數基礎、邏輯函數應用、文本與資訊處理函數應用、日期與時間函數應用、數學函數應用、資料庫函數應用技巧、查詢與引用函數應用、概率函數應用、統計學函數應用、財務函數應用、工程函數應用、圖表分析資料應用、基本資料分析應用、樞紐分析表分析應用、固定資產折舊分析應用、本量利分析應用技巧。 　　 《Excel2019公式、函數應用大全（新編2019實戰精華版）》內容全面，語言通俗易懂，適合各

層次的Excel使用者，既可作為初學者的入門指南，又可作為中、高級用戶的參考手冊。書中大量的實例適合讀者直接在工作中借鑒。 前言 第1章　初識Excel 2019 001 1.1　Excel簡介 002 1.1.1　Excel應用 002 1.1.2　Excel版本介紹 002 1.2　實戰：Excel 2019新增功能介紹 004 1.2.1　新增函數 004 1.2.2　新增漏斗圖 007 1.2.3　新增SVG圖示和3D模型 008 1.3　Excel 2019的學習方法 010 1.3.1　使用網路查找資源 011 1.3.2　使用微軟線上說明 011 第2章　

設置Excel 2019工作環境 012 2.1　Excel 2019的啟動與創建 013 2.1.1　啟動Excel 2019 013 2.1.2　退出Excel 2019 013 2.1.3　設置默認啟動工作簿 014 2.2　工作視圖設置 015 2.2.1　設置默認視圖 015 2.2.2　切換工作視圖 015 2.2.3　縮放工作視圖 015 2.2.4　使用Backstage視圖 016 2.3　功能功能表設置 017 2.3.1　顯隱功能區 017 2.3.2　添加自訂命令或按鈕 018 2.3.3　設置介面配色 019 2.4　快速訪問工具列設置 020 2.4.1　添加工具列

常用命令 020 2.4.2　調整快速訪問工具列位置 021 2.5　設置Excel實用選項 022 2.5.1　設置最近使用的工作簿數量 022 2.5.2　設置新建工作簿中的工作表數量 022 2.5.3　設置默認檔位置 022 2.6　實戰：其他常用設置 023 2.6.1　設置顯示浮動工具列 023 2.6.2　設置啟用即時預覽 024 2.6.3　設置螢幕提示樣式 024 2.6.4　設置默認檔保存格式 025 第3章　工作表基本操作 026 3.1　工作表的常用操作 027 3.1.1　新建工作表 027 3.1.2　插入工作表 027 3.1.3　移動或複製工作表 028 3.

1.4　選擇工作表 029 3.1.5　切換工作表 030 3.1.6　設置工作表對齊方式 030 3.2　儲存格常用操作 032 3.2.1　選擇儲存格 032 3.2.2　快速定位儲存格 033 3.2.3　插入儲存格 035 3.3　實戰：行列常用操作 036 3.3.1　插入行或列 036 3.3.2　拆分行列 038 3.3.3　行列的移動與複製 039 3.3.4　設置行高與列寬 040 3.3.5　刪除行或列 042 3.3.6　行列轉置 042 3.3.7　顯隱特殊行列 043 3.4　工作視窗的視圖控制 045 3.4.1　凍結窗格 045 3.4.2　取消凍結窗格 046

第4章　工作表頁面配置與列印設置 047 4.1　設置表格格式 048 4.1.1　設置表格主題 048 4.1.2　設置表格背景 049 4.1.3　顯隱表格框線 050 4.2　設置頁眉頁腳 052 4.2.1　添加頁眉頁腳 052 4.2.2　自訂頁眉頁腳 054 4.2.3　設置奇偶頁眉頁腳 056 4.2.4　縮放頁眉頁腳 057 4.2.5　對齊頁眉頁腳 058 4.2.6　插入頁眉頁腳圖片 058 4.3　實戰：列印設置 060 4.3.1　頁邊距設置 060 4.3.2　設置打印紙張方向 060 4.3.3　設置打印紙張大小 061 4.3.4　列印特定區域 062 4.3.

5　列印標題設置 063 4.3.6　設置列印寬高 064 4.3.7　設置列印框線 065 4.3.8　設置列印標題 066 第5章　資料有效性與條件格式應用 067 5.1　設置數據有效性 068 5.1.1　設置有效性特定條件 068 5.1.2　設置選定儲存格資料有效性資訊 072 5.1.3　設置唯一數據有效性 072 5.1.4　複製資料有效性 073 5.1.5　利用資料有效性製作下拉式清單方塊 074 5.2　條件格式設置 075 5.2.1　添加和更改條件格式 076 5.2.2　設置突出顯示儲存格規則 077 5.2.3　設置專案選取規則 078 5.2.4　設置數值排名

條件格式 079 5.2.5　設置標準差條件格式 080 5.2.6　設置唯一值條件格式 081 5.3　實戰：條件格式應用 082 5.3.1　利用條件格式限制輸入資料 082 5.3.2　利用條件格式突出顯示重復資料 083 5.3.3　利用條件格式準確查資料 084 5.3.4　利用條件格式快速比較不同區域的數值 085 5.3.5　利用條件格式檢查位元組數 086 第6章　數據排序與篩選 088 6.1　常用排序技巧 089 6.1.1　工作表排序 089 6.1.2　多列數據排序 091 6.1.3　時間排序 092 6.1.4　按字數進行排序 093 6.1.5　按行排序 094

6.1.6　按字母與數位內容進行排序 095 6.1.7　按資料條件進行排序 096 6.1.8　恢復排序前表格 097 6.2　實戰：常用篩選技巧 097 6.2.1　自動篩選資料 098 6.2.2　按顏色進行篩選 098 6.2.3　篩選特定數值段 099 6.2.4　高級篩選 100 6.2.5　利用高級篩選刪除重復資料 101 6.2.6　取消數據篩選 102 第7章　資料處理與分析 103 7.1　資料計算 104 7.1.1　求解二元一次方程 104 7.1.2　單變數資料表運算 105 7.1.3　雙變數資料表運算 106 7.1.4　常量轉換 108 7.1.5　刪除模擬

運算結果 109 7.2　方案管理 109 7.2.1　建立方案 109 7.2.2　顯示方案 111 7.2.3　編輯方案 112 7.2.4　合併方案 113 7.2.5　創建方案摘要 114 7.3　常用資料分析 115 7.3.1　相關係數分析 116 7.3.2　協方差分析 116 7.3.3　指數平滑分析 117 7.3.4　描述統計分析 118 7.3.5　長條圖分析 119 7.3.6　傅利葉分析 120 7.3.7　移動平均分析 120 7.3.8　亂數發生器分析 121 7.3.9　抽樣分析 123 7.3.10　回歸分析 124 7.4　實戰：樣本方差分析 125 7.4

.1　方差分析 125 7.4.2　F-檢驗分析 129 7.4.3　t-檢驗分析 129 7.4.4　z-檢驗分析 132 第8章　資料組合與分類匯總 133 8.1　分級顯示 134 8.1.1　創建行的分級顯示 134 8.1.2　創建列的分級顯示 136 8.1.3　自動創建分級顯示 137 8.1.4　顯隱分級顯示 139 8.1.5　刪除分級顯示 140 8.1.6　自訂分級顯示樣式 140 8.1.7　複製分級顯示資料 141 8.2　分類匯總 142 8.2.1　插入分類匯總 142 8.2.2　刪除分類匯總 144 8.3　實戰：合併計算 144 8.3.1　按位置合併計算

144 8.3.2　按類別合併計算 145 8.3.3　利用公式進行合併計算 148 8.3.4　利用樞紐分析表合併資料 149 第9章　名稱定義使用 151 9.1　認識名稱定義 152 9.1.1　名稱定義概念 152 9.1.2　名稱定義規則 152 9.2　名稱定義方法 152 9.2.1　快速定義名稱 152 9.2.2　定義多個名稱 153 9.2.3　利用公式定義名稱 154 9.2.4　利用常量定義名稱 155 9.2.5　定義不連續儲存格區域 155 9.2.6　創建動態名稱 156 9.3　實戰：名稱管理 157 9.3.1　查看名稱定義 157 9.3.2　修改名稱定

義 157 9.3.3　刪除名稱定義 158 9.3.4　編輯名稱引用 159 9.3.5　定義名稱應用 160 9.3.6　選擇名稱定義域 160 第10章　公式與函數基礎 162 10.1　公式常用操作 163 10.1.1　公式常見類型 163 10.1.2　查找和更正公式中的錯誤 163 10.1.3　移動或複製公式 165 10.2　函數常用操作 166 10.2.1　輸入與編輯函數 166 10.2.2　設置函數工具提示 167 10.2.3　函數查錯與監視 168 10.2.4　處理函數參數 170 10.2.5　保護和隱藏函數公式 170 10.3　陣列常用操作 172 10

.3.1　認識陣列 172 10.3.2　返回陣列集合 173 10.3.3　使用相關公式完整性 174 10.3.4　利用陣列類比AND和OR 174 10.3.5　利用陣列類比IF() 175 10.3.6　引用陣列中的大小制約 176 10.4　實戰：儲存格引用常用操作 176 10.4.1　儲存格引用樣式 176 10.4.2　相對與絕對引用 177 10.4.3　引用其他儲存格 178 10.4.4　更改其他儲存格引用 179 10.4.5　切換引用 179 10.4.6　刪除與允許迴圈引用 180 第11章　邏輯函數應用 181 11.1　常用邏輯函數運算 182 11.1.1　

應用AND函數進行交集運算 182 11.1.2　應用TRUE函數判斷邏輯值 183 11.1.3　應用FALSE函數判斷邏輯值 183 11.1.4　應用NOT函數計算反函數 184 11.1.5　應用OR函數進行並集運算 185 11.2　複合檢驗邏輯函數應用 186 11.2.1　應用IF函數判斷函數真假性 186 11.2.2　應用IFERROR函數自訂公式錯誤 187 11.3　實戰：邏輯分段函數應用 188 第12章　文本與資訊處理函數應用 190 12.1　文本字串函數處理 191 12.1.1　判斷資料文本 191 12.1.2　判斷字串異同 191 12.1.3　計算字串中

字元個數 193 12.1.4　刪除非列印字元 193 12.1.5　計算首字元數位代碼 194 12.1.6　返回指定字元 195 12.1.7　查找其他字串值 196 12.1.8　應用TRIM函數刪除空格 198 12.2　字串轉換 199 12.2.1　全形字符轉換為半形字元 199 12.2.2　半形字元轉換為全形字符 200 12.2.3　美元貨幣符轉換文本格式 201 12.2.4　字串大小寫轉換 202 12.2.5　替換字串 203 12.3　實戰：提取公司員工出生日期 204 12.4　實戰：專家資訊統計 206 第13章　日期與時間函數應用 208 13.1　顯示日期

209 13.1.1　顯示當前系統日期 209 13.1.2　顯示日期天數 209 13.2　實戰：日期與時間常用操作 210 13.2.1　將文本格式的日期轉換為序號 210 13.2.2　將數值轉換為日期格式 212 13.2.3　轉換標準日期 212 13.2.4　計算天數 213 第14章　數學函數應用 215 14.1　常規算數運算 216 14.1.1　SUM函數求和 216 14.1.2　指定儲存格求和 217 14.1.3　條件求和 218 14.1.4　計算數字乘積 219 14.1.5　商整運算 220 14.1.6　數值取整 221 14.1.7　按位取捨 222 14

.2　特殊值計算 223 14.2.1　計算絕對值 223 14.2.2　計算給定數目物件的組合數 224 14.2.3　計算數的階乘 225 14.2.4　計算最大公約數與最小公倍數 226 14.2.5　計算對數 227 14.2.6　計算餘數 228 14.2.7　計算亂數 229 14.3　冪與平方計算 231 14.3.1　計算給定數字的乘冪 231 14.3.2　計算參數平方和 232 14.3.3　計算陣列差值的平方和 232 14.3.4　計算冪級數之和 233 14.3.5　計算正數平方根 234 14.3.6　計算e的n次冪 235 14.4　矩陣計算 236 14.4.1

　計算矩陣行列式的值 236 14.4.2　計算逆矩陣和矩陣乘積 237 14.5　三角函數計算 239 14.5.1　計算余弦值 239 14.5.2　計算反余弦值 240 14.5.3　計算正弦值 241 14.5.4　計算反正弦值 242 14.5.5　計算正切值 243 14.5.6　計算反正切值 244 14.5.7　弧度角度轉換 244 14.6　實戰：計算個人所得稅 246 第15章　資料庫函數應用技巧 249 15.1　資料庫函數介紹 250 15.1.1　資料庫函數特點 250 15.1.2　資料庫函數參數簡介 250 15.1.3　資料庫函數注意項 250 15.1.4　

資料清單 250 15.2　資料庫函數應用 251 15.2.1　計算條目平均值 251 15.2.2　計算儲存格數量 252 15.2.3　計算指定條件記錄值 254 15.2.4　計算符合條件最大值 254 15.2.5　計算符合條件最小值 256 15.2.6　計算樣本標準差 257 15.2.7　計算數值和 258 15.2.8　計算樣本方差 259 15.2.9　計算總體方差 260 15.3　實戰：員工工資表統計 261 第16章　查詢與引用函數應用 264 16.1　查詢函數應用 265 16.1.1　應用LOOKUP函數查找資料 265 16.1.2　MATCH函數陣列元素查

找 267 16.1.3　HLOOKUP函數水準查找 268 16.1.4　VLOOKUP函數豎直查找 270 16.2　引用函數應用 271 16.2.1　選擇參數列表數值 271 16.2.2　返回儲存格地址引用值 272 16.2.3　調整引用 274 16.2.4　計算引用區域個數 275 16.2.5　計算給定引用列標 276 16.2.6　計算陣列或引用列數 277  

平方計算進入發燒排行的影片

呼吸速率影響腦磁圖時頻域率與來源分析之研究

為了解決平方計算的問題，作者王毅鈞 這樣論述：

眾所周知，大腦活動的振盪與中樞神經系統中的神經組織響應刺激而自發產生的有節奏的電磁活動有關。腦磁圖(MEG)已經成為探討大腦與活動行為的重要方法。本篇研究分析分別為，資料前處理，透過Fieldtrip、R-DECO工具取得腦磁圖(MEG)分段資料、R波位置、去除雜訊等。基線校準是使用心電圖P波前的訊號平坦區域，作為ZSCORE基線校準的基值。統計方法使用置換檢驗。以時域分析分析事件相關腦磁訊號，長短呼吸的統計結果不具顯差異。頻域分析，藉由頻域分析工具取得功率圖，根據能量和相位，計算能量頻譜密度圖，長短呼吸能量頻譜密度圖統計結果發現，在2-20Hz範圍下有顯著差異。透過線性限制最小輸出功率波束

成型器的方法，來獲得大腦內部腦島的磁場變化，發現左右腦島在頻段2-20Hz，R波前後0.5秒，具有顯著差異。而在長呼吸(0.125Hz)及短呼吸(0.25Hz)的呼吸頻率下，所造成的時域心跳變異率，頻域心跳變異率、頻域心跳誘發電位，腦波震盪是有所差異的，並觀察到其心跳誘發電位所產生的震盪，大多來自於腦島(Insula)的位置，這些發現建立了大腦振盪和呼吸行為之間的關係。

輕鬆打造完美S曲線：不用節食、無須拚命運動也能享瘦一輩子

為了解決平方計算的問題，作者元氣星球工作室 這樣論述：

　　瘦身、纖體從了解自己開始！　　輕鬆打造完美S曲線　　不用節食、無須拼命運動也能享瘦一輩子　　拒絕錯誤的減肥方式×參考他人的成功案例×制訂自我瘦身日記　　今天起，不用再羨慕別人的曼妙身材，　　揪出並戰勝瘦身失敗的原因，你也能擁有完美Ｓ曲線！ 　　瘦身前一定要了解的四件大事！！　　．認識自己的身體：仔細評估目前的體態如何？瘦身的目的又是什麼？　　．是否下定心：持之以恆並正確地減少與消耗熱量是瘦身成敗的關鍵！　　．生活中所消耗的熱能：檢視自己的起居習慣，並改善不良的生活方式，打造永瘦體質！　　．適合自己的減重方法：每個人的體質不同，肥胖原因亦有多種原因，找出自己肥胖類型，才能消滅肥胖詛咒，瘦身成

功！ 　　量身打造　美胸　纖腰　蜜桃臀　的超有效減肥計畫　　檢視日常起居生活與飲食習慣，為自己量身訂製打造完美Ｓ曲線計畫 　　下定決心開始減肥後，我們必須從了解自己開始。我是否真的肥胖、我的生活模式是否是我肥胖的原因、我所承受的壓力有多重，是否影響到我的生理狀態等，每一項都是決定減肥瘦身是否能成功的關鍵。 作者簡介 元氣星球工作室 　　多位專業老師組成，擅長食譜食療、病理保健、健康養生等相關領域。致力品牌，專注視覺，力求每一項作品都匠心獨運，每一項策劃都出類拔萃！我們的理念是：專業的技術、創意的構思、積極的態度、用心的生活。 Lesson01　先認識自己，再來減肥我是否非常肥胖？∕010人體

發胖的原因是？∕014我的生活模式能放心嗎？∕016減肥失敗的原因是什麼呢？∕018我是屬於哪種肥胖類型呢？∕020我的身體承受多少壓力？∕022我能承受多少精神壓力？∕024適合自己的減肥計畫是？∕026 Lesson02　每天減少300卡熱量，就能順利減肥成功減肥的十個飲食原則∕032成功減肥的飲食計畫∕036減少熱量的烹調方法∕042讓人苗條的外食食譜∕046零食的六大誤解∕050SOS！酒宴上的減肥要領∕052低熱量食譜清單∕054容易有飽足感的食物∕058 Lesson03　用運動鍛鍊出有彈性的苗條身材吧必須運動的七個理由∕064塑造苗條身材的運動方法∕068有助燃燒脂肪的有氧運動∕

072塑造好身材的無氧運動∕074減肥失敗的原因及測試項目∕076 Lesson04　習慣，決定減肥成敗苗條女性VS.肥胖女性的生活報告∕082收活中的熱量消耗∕084減肥的良好習慣∕086半身浴瘦身法∕090 Lesson05　戰勝精神壓力和暴食擺脫「三分鐘熱度」的壞習慣∕096防止暴食的關鍵∕100抑制食慾的芳香療法∕104 Lesson06　拒絕錯誤的減肥方法減肥失敗的十種藉口∕110百戰百敗的減肥法∕114威脅健康的減肥副作用∕117 Lesson07　解析各式減肥方法納豆減肥法∕122牛奶醋減肥法∕124橘皮茶減肥法∕125生機飲食減肥法∕126清洗腸胃減肥法∕126色彩減肥法∕12

7丹麥式減肥法∕128氣功減肥法∕130 Lesson08　自我減肥成功報告書報告書１行走∕134報告書２國仙道氣功∕144報告書３瑜伽∕156報告書４音樂跳繩∕166報告書５跑步∕176報告書６劍道∕186減肥日記∕194全身減肥∕126 我是否非常肥胖？想減肥的人當中，有很多是真正肥胖和原本很瘦的人。判斷肥胖程度的標準是什麼？下面介紹計算標準體重和體脂肪率的方法，請大家測量一下自己與標準體重、體脂肪率的差距。Check！！標準體重的計算方法標準體重是指，為了判斷肥胖程度而制定的客觀基準。但是隨著身高、體重、年齡、性別的不同，理想體重也不同，因此有很多種計算標準體重的方法。下面介紹最常用的

計算方法。Step１標準體重指數（身高－100）×0.9＝標準體重（我的體重－標準體重）÷標準體重×100＝我的肥胖度標準體重×0.9＝美容體重計算方法簡單，經常做為計算肥胖度的標準方法。此方法以身高為基準，輕鬆算出自己的肥胖度和標準體重。以自己的身高為基準算出標準體重，然後拿自己目前的體重和標準體重相比。肥胖度正負10％內屬正常。11％～19％範圍內屬微胖，超過20％則是肥胖。肥胖度落在負11％～19％就是微瘦，負20％以下則是乾瘦。標準體重是指一般人的體重，而非苗條身材的體重。一般公認的苗條身材體重稱為美容體重，按照標準體重 × 0.9計算。通常我們會把美容體重定為減肥的目標體重。例如我身

高160公分，體重58公斤，標準體重是（160－100）× 0.9＝54公斤，肥胖度是（58－54）÷ 54 × 100＝7.4％，結果得知，屬正常體重。身高160公分，體重58公斤看起來當然不夠苗條。苗條身材的美容體重是54公斤 × 0.9＝48.6公斤。因此，若現在開始減肥，可把48.6公斤定為目標體重。標準體重指數的計算方法很簡單，卻很難測定肌肉與脂肪的比率。同樣54公斤，與體脂肪率低、肌肉較多的人相比，體脂肪率高的人顯得較肥胖。綜合以上原因，標準體重指數計算方法，只能作為制定目標體重或僅供評估目前狀態時的參考。Step2身體質量指數BMI體重（公斤）÷身高（m）2＝身體質量指數22×身

高（m）2＝標準體重以男人來說，脂肪在體重中所占的比率（體脂肪比率）超過25％，女人超過30％，就被認定是肥胖。但因為很難精確計算出體脂肪率，所以一般都採用身體質量指數的計算方法。身體質量指數BMI（bodymassidex）是反映體脂肪率和健康危險程度的關鍵指標之一。體脂肪率等於體重除以身高的平方。計算標準體重指數時，最健康狀態指數為22，因此不管男女都以身體質量指數22作為標準體重。另外，體脂肪指數為18.5～23時是正常；23～25則是過重，若是25～30時，稱之為肥胖，超過30就被認定是高度肥胖。比如，我的身高160公分（1.6m），體重58公斤，58 ÷ 1.62＝22.66，是屬於

正常狀態。這種情況下，標準體重為22 × 1.62＝56.3公斤，美容體重是19 × 1.62＝48.6公斤。減肥問答Q&AQ 運動會刺激食慾，所以容易發胖……A 大部分人以為運動會刺激食慾，其實食慾與運動時間有緊密的關係。每天運動一小時左右會降低食慾，但不到30 分鐘的輕微運動和2 小時以上的高強度運動會刺激食慾。因此持續運動一小時左右，就有助於減肥。Q 減肥效果比較好的運動有哪些？A 有氧運動能加快體脂肪燃燒，所以適合減肥。例如跑步、競走、水中有氧、騎自行車、有氧舞蹈等。總而言之，能持續長時間的運動就有利於減肥。一般運動二十分鐘後才會開始消耗體脂肪，所以為了減少體脂肪，每次必須連續運動四十

分鐘～一小時。Q 如果中途停止健身運動，肌肉是不是會轉換成脂肪？ A 其實不然。肌肉與脂肪是完全不同的組織，即使停止運動，肌肉也不會變成脂肪。如果中途停止運動，容易發胖，且肌肉周圍積蓄大量的脂肪，給人肌肉轉變成脂肪的假象。Q 有些人稍微運動一下就會喘氣，在這種情況下能否繼續運動？A 不常運動的人，尤其是中老年人和肥胖的人，開始運動前最好接受健康診斷。透過運動負荷檢查和內科檢查，可以判斷身體狀況是否適合做運動，或者確定合適的運動類型、強度和時間。在沒有任何異常狀態下，如果依然呼吸困難，則表示還沒完全放鬆身體。建議你先不要操之過急，慢慢地增加運動量，才能逐漸提高體力和心肺功能，適應各項運動。Q 每

天都做一百次仰臥起坐，為什麼腹部贅肉沒有消除？A 很多人誤認只要做加強某部位的運動量，就能消除該部位的贅肉。想減肥必須做有氧運動，有氧運動可均衡消除全身體脂肪。只消除想瘦的地方，是不可能的事。唯有均衡消除全身贅肉，才能讓想瘦的地方變瘦。另外，仰臥起坐並非減少體脂肪的有氧運動，而是接近鍛鍊肌肉力量的無氧運動，因此做仰臥起坐無法快速減肥。Q 健身房裡的各種健身器材，該如何選擇呢？A 想利用器材進行體能訓練，最好交叉做上半身運動和下半身運動。另外，不管做上半身運動還是下半身運動，必須先做鍛鍊大肌肉的運動，然後再做鍛鍊小肌肉的運動。這樣才能防止肌肉疲勞，提高運動效果。

應用於無線多輸入多輸出系統的高效率預編碼與波束成型技術及其加速晶片設計

為了解決平方計算的問題，作者陳冠廷 這樣論述：

多輸入多輸出(MIMO)技術已廣泛使用於現今的無線通訊系統中用以增強各方面的性能。舉例來說，可以利用空間多工(SDM)特性來增加通道容量，使用預編碼方式來改善位元錯誤率(BER)或者透過波束成型技術來增加傳輸範圍。在5G通訊系統中，為了實現每秒數千兆的資料傳輸率而使用了毫米波(mmWave)頻段作為射頻來增加通訊頻寬。但是，由於毫米波的路徑損耗高且天線元件的間隔小，因此傳輸距離將受到限制。因此，具有大規模天線陣列的MIMO方案可透過波束成型解決路徑損耗問題，同時可藉由數位預編碼技術來增加資料頻寬。然而，這些DSP技術都需要非常大量的計算，並且計算複雜度會隨著天線陣列的尺寸而急劇增加；以吞吐量

和功率消耗考量而言，硬體實現的解決方案會更優於軟體運算的解決方案，而如何使用最少的硬體資源來滿足所需的吞吐量和即時處理則是基頻訊號處理設計的最大挑戰。此外，若在大規模MIMO系統中使用純數位預編碼方式將付出極高成本的RF鏈，因此，結合了數位預編碼和類比波束成型技術的混合方式被視為更可行的解決方案，而如何盡可能完整重建通道矩陣對於波束成型與預編碼混合方案是主要的設計挑戰。在本論文中，我們將對各種在MIMO通訊系統中遇到的DSP問題進行探討；並且為了促進高效能的MIMO無線通訊，我們的目標是開發有效率的DSP運算方案和相關的硬體加速器設計。在第二章中，我們首先回顧了各種已發表的MIMO DSP技術

，其中包含了預編碼、波束成型、到達方向（DoA）估計以及混合式預編碼技術。在第三章中，我們介紹了SMI / MVDR雙模式波束成型器設計，該DSP設計中最複雜的為自相關矩陣的反矩陣運算；對此我們提出了一種基於近似Toeplitz和Schur分解的低複雜度計算方案，並將兩種波束成型方法實現於具有80%電路共享的單一硬體系統結構上；晶片設計則使用TSMC 90nm CMOS技術得以實現，其最大時脈頻率為200MHz，而波束成型的權重運算能達到每秒1.56M更新速率。第四章討論了波束成型必不可少的DoA估計問題，並將重點再次放在高吞吐量和低複雜度上；為了更有效率的進行碼本搜索，我們提出了一種基於投影

的平行匹配追蹤方案，並以TSMC 40nm CMOS技術實現了低複雜度的硬體設計，且其具有等效每秒0.65M的DoA估計速率；其DoA估測精準度接近傳統的ESPIRIT方案，但運算複雜度僅為ESPIRIT的一小部分。在第五章和第六章中，我們研究了混合式預編碼的問題並分別開發了基於奇異值分解（SVD）和幾何值分解（GMD）兩種通道矩陣分解的低複雜度混合式預編碼方案。在基於SVD的算法中，將波束成型（引導向量）與預編碼矩陣分別在不同階段中計算，如此不但能減輕矩陣迭代更新的運算，還能增加計算平行度進而提高吞吐量。我們進一步設計一結合了QR分解和方塊式反矩陣技術的方案，以減輕運算複雜度最嚴重的最小平方

計算，其演算法模擬的結果顯示該效能與流行的正交匹配追蹤（OMP）方案相當；在TSMC 40nm CLN40G製程下的硬體加速器設計，最大時脈頻率可達到333MHz且功率消耗為267.1mW。於第六章中，我們為了進一步增強BER的效能表現，因此在基於SVD的混合式預編碼設計的基礎上開發了一GMD預處理模組。其中，GMD採用分層計算的方案以降低演算法的複雜度，還引入了生命週期分析技術以得到最少的所需CORDIC處理器數量。該設計因為額外的GMD預處理模組能將效能提高約1.2dB，但相對額外付出20%的電路成本為代價。最後在第七章，將敘述結論與這篇論文的未來可能的延續研究議題。