异步分子通信系统关键技术研究

发布时间：2021-04-19 21:58

　　分子通信是受生物机制启发的信息传递方式,在纳米网络中,它利用化学信号作为信息载体,在许多研究领域有潜在的应用。最有前景的信息传递方式之一是基于扩散机制的分子通信,在该通信方式下,发送端释放携带信息的分子,信息分子在流体介质中扩散运动到达接收端,接收端根据接收到的分子进行信息解调。在基于扩散机制的分子通信中,时间同步问题是增加系统结构复杂度的主要原因,因此研究提高异步分子通信系统的传输可靠性具有重要的意义。本论文的主要研究工作分为三部分:（1）接收端无时钟的异步分子通信系统调制解调方案设计提出了一种适用于分子通信系统的异步接收器,其中信息符号被调制成分子的释放时间,接收器无需测量分子的到达时间即可恢复信息符号。理论分析表明,与同步接收机设计相比,该方案显著降低了信息解调的复杂度,对于提高能量和大小受限的纳米级分子通信系统的可行性具有重要意义。仿真结果表明,在误码率性能方面,所提出的异步接收器优于已有的同步线性平均滤波检测器,并能够接近同步极大似然检测器和首达分子检测器。（2）接收端有时钟的异步分子通信系统调制解调方案设计提出了一种新型的基于时间的分子通信调制方案,该方案可以适用于接收端有... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 分子通信的研究现状
        1.2.2 提高异步分子通信系统传输可靠性的研究进展
    1.3 本文研究内容
第2章 接收端无时钟的异步分子通信系统调制解调方案设计
    2.1 调制方式
    2.2 信道模型
    2.3 异步解调算法设计
        2.3.1 单信号分子的异步接收器设计
        2.3.2 多信号分子的异步接收器设计
    2.4 无时钟异步接收器的结构复杂度
        2.4.1 基于线性加权法的无时钟异步接收器的结构复杂度
        2.4.2 基于最小值分布法的无时钟异步接收器的结构复杂度
    2.5 无时钟异步接收器的误码率
    2.6 仿真分析
第3章 接收端有时钟的异步分子通信系统调制解调方案设计
    3.1 信道模型
    3.2 调制方式
    3.3 异步解调算法设计
        3.3.1 无背景噪声时的极大似然解调算法
        3.3.2 有背景噪声时的极大似然解调算法
    3.4 异步解调算法性能的理论分析
        3.4.1 无背景噪声时的极大似然解调算法的误码率性能
        3.4.2 有背景噪声时的极大似然解调算法的误码率性能
    3.5 仿真分析
第4章 异步分子通信系统串扰信道的译码算法设计
    4.1 调制方案
    4.2 串扰距离
        4.2.1 串扰向量的定义
        4.2.2 串扰距离的定义
    4.3 适用于串扰信道的编译码算法设计
        4.3.1 编码方案
        4.3.2 译码方案
    4.4 仿真分析
第5章 总结与展望
参考文献
附录A
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【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：3148388