本文關(guān)鍵詞：基于化學(xué)信號(hào)的分子通信原型系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 生物化學(xué)分子 分子通信 酒精 原型系統(tǒng)

【摘要】：伴隨著集成電路的特征尺寸不斷縮小,設(shè)備的尺寸已經(jīng)進(jìn)入納米尺度,如何實(shí)現(xiàn)納米尺度下設(shè)備之間的信息交互成為了一個(gè)新的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。納米效應(yīng)導(dǎo)致傳統(tǒng)的通信方式在納米尺度下無法適用。受生物學(xué)啟發(fā),科學(xué)家提出分子通信的概念,即使用生物化學(xué)分子作為信息的載體。分子通信目前存在的主要問題是昂貴的實(shí)驗(yàn)器材以及嚴(yán)苛的實(shí)驗(yàn)條件,這些問題致使分子通信領(lǐng)域的研究難以真正在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域開展,大量的研究成果是借助生物領(lǐng)域的理論,利用模擬仿真軟件實(shí)現(xiàn)。鑒于以上問題,約克大學(xué)Nariman團(tuán)隊(duì)提出使用現(xiàn)有簡易儀器搭建可用于分子通信測試的實(shí)驗(yàn)原型,利用該原型,可以方便計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研究人員更直觀地深入研究分子通信,本文在詳細(xì)分析Nariman原型的基礎(chǔ)上,指出了Nariman原型的不足,綜合考慮了可操作性實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)出符合分子通信,更加易于搭建的原型系統(tǒng),論文通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的可行性,改進(jìn)并實(shí)現(xiàn)了新的原型系統(tǒng)。論文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)綜述分子通信的相關(guān)概念,分析了分子通信領(lǐng)域的研究內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析約克大學(xué)Nariman團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的基于自由擴(kuò)散的分子通信原型系統(tǒng),詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。(2)針對(duì)Nariman原型系統(tǒng)中存在人為引入噪聲這一不足,提出了改進(jìn)型的分子通信的原型系統(tǒng)。在改進(jìn)思路的基礎(chǔ)上綜合考慮現(xiàn)有可用儀器,設(shè)計(jì)出更加符合分子通信過程的簡易分子通信原型系統(tǒng)。設(shè)計(jì)出了分子通信相關(guān)實(shí)驗(yàn),利用該系統(tǒng)開展相關(guān)研究,探索分子通信在實(shí)際環(huán)境下可能存在的各種問題,同時(shí)提出解決這些問題的思路。(3)根據(jù)分子通信過程,結(jié)合振幅調(diào)制和上升沿采樣技術(shù),搭建了分子通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過對(duì)酒精傳感器所得相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,設(shè)計(jì)了適用于該原型的通信協(xié)議,最終利用該協(xié)議,成功實(shí)現(xiàn)了新原型系統(tǒng)下的信息傳輸功能。
【關(guān)鍵詞】：生物化學(xué)分子 分子通信 酒精 原型系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN915.02
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 論文研究目的及內(nèi)容13-14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 分子通信基礎(chǔ)知識(shí)16-24
• 2.1 分子通信的定義16
• 2.2 分子通信模型16-18
• 2.3 分子通信的特點(diǎn)18-20
• 2.4 分子通信的信道分類20-24
• 第3章 Nariman原型24-32
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-25
• 3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)25-29
• 3.2.1 發(fā)送設(shè)備25-26
• 3.2.2 接收設(shè)備26
• 3.2.3 傳輸信道26-27
• 3.2.4 信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)27-28
• 3.2.5 通信協(xié)議設(shè)計(jì)28-29
• 3.3 實(shí)驗(yàn)及成果29-32
• 第4章 基于化學(xué)信號(hào)的分子通信系統(tǒng)32-48
• 4.1 Nariman原型優(yōu)缺點(diǎn)分析32-33
• 4.2 改進(jìn)思路33
• 4.3 分子通信系統(tǒng)分析33-34
• 4.4 分子通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-38
• 4.4.1 發(fā)送端34-36
• 4.4.2 信道36
• 4.4.3 接收端36-37
• 4.4.4 原型設(shè)計(jì)圖37-38
• 4.5 通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)38-48
• 4.5.1 發(fā)送端實(shí)現(xiàn)38-43
• 4.5.2 接收端實(shí)現(xiàn)43-47
• 4.5.3 信道搭建47-48
• 第5章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析48-58
• 5.1 發(fā)送端48-54
• 5.1.1 傳輸特性試驗(yàn)48-51
• 5.1.2 單次酒精信號(hào)傳輸51-52
• 5.1.3 編碼及調(diào)制52-53
• 5.1.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)送端設(shè)計(jì)53-54
• 5.2 接收端實(shí)驗(yàn)54-56
• 5.3 效率分析56-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 工作總結(jié)58-59
• 6.2 工作展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-66
• 攻讀碩士期間研究成果66

【共引文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張輝軍;基于PN結(jié)電極的納米層殼結(jié)構(gòu)TiO_2氧傳感器的研究[D];黑龍江大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1134308