基于分子通信的时钟同步技术研究

发布时间：2022-12-18 21:50

　　分子通信是以纳米级分子作为信息载体的短距离通信技术。它作为纳米级设备之间的通信解决方案之一,生物兼容性的特点使分子通信具有广泛的应用前景已成为当今通信领域研究的热点之一。随着近十年来纳米技术、生物工程技术、合成生物学技术的发展,纳米设备将很快成为现实。与传统的无线电通信相同,两个纳米设备进行复杂任务的必要条件是设备之间时钟的同步。本文主要解决了三个问题:移动状态下的纳米机器进行时钟同步、纳米机器单脉冲时钟盲同步、纳米机器之间的距离估计。主要采用概率论和数理统计的方法如概率密度函数、最大似然估计算法、均方误差和牛顿迭代法等深入探讨了基于分子通信的时钟同步技术。本硕士论文的主要研究成果有以下几个方面:1.解决了移动状态下的纳米机器进行时钟同步的问题。移动状态下的纳米机器进行时钟同步是分子通信领域一个非常具有挑战性的问题,本文基于基于双向信号交换的策略,提出了使用到达时间差方法来估计两个纳米机器之间的距离,根绝接收到的时间戳,使用最大似然估计法估计纳米机器之间的时钟偏差量。本文用均方误差来衡量算法性能的好坏,实验结果证明提出的时钟同步算法在多种运动场景下都是有效的。2.提出了基于扩散的分子通... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 发展历史现状
        1.2.2 研究现状评述
    1.3 论文的主要研究内容
    1.4 论文章节安排
第二章 分子通信系统概述
    2.1 引言
    2.2 分子通信系统介绍
    2.3 分子通信调制技术
    2.4 分子通信信道
    2.5 分子通信接收机
    2.6 结论
第三章 移动纳米机器的时钟同步算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 固定时钟同步
    3.4 移动时钟同步
        3.4.1 到达时间差(TDOA)
        3.4.2 移动情况下的双向信号交换方法
        3.4.3 最大似然估计算法
    3.5 仿真结果分析
    3.6 结论
第四章 基于扩散的分子通信单脉冲时钟盲同步算法
    4.1 引言
    4.2 基于自由扩散的分子通信系统
        4.2.1 纳米机器物理模型简介
        4.2.2 基于扩散的分子通信中的噪声模型
    4.3 单脉冲时钟盲同步算法
    4.4 SIMO系统降噪
    4.5 仿真分析
        4.5.1 仿真参数选择
        4.5.2 仿真结果分析
    4.6 结论
第五章 基于扩散的分子通信多脉冲距离估计
    5.1 引言
    5.2 系统模型
    5.3 距离估计算法
    5.4 仿真和分析
    5.5 结论
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所作的项目及获得奖励
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]分子通信研究综述[J]. 黎作鹏,张菁,蔡绍滨,王勇,倪军.  通信学报. 2013(05)



本文编号：3722828