【摘要】：分子通信是納米網(wǎng)絡(luò)的主要通信方式之一,是一種基于生物啟發(fā)機(jī)制,以生物化學(xué)分子作為信息載體進(jìn)行信息分子傳輸?shù)亩叹嚯x通信技術(shù)。分子通信在生物工程、工業(yè)生產(chǎn)、健康醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)及信息與通信技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,并成為近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究的新熱點(diǎn)。首先,本文概述了分子通信的相關(guān)理論知識(shí),對(duì)分子通信的基本概念、組成部分、通信過程、特性和應(yīng)用等進(jìn)行介紹,并將分子通信與傳統(tǒng)的無線通信進(jìn)行比較,對(duì)比得出兩者之間的不同特點(diǎn)。對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中機(jī)會(huì)路由和地理機(jī)會(huì)路由算法的基本思想進(jìn)行闡述,并介紹地理機(jī)會(huì)路由的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)群體感應(yīng)機(jī)制進(jìn)行深入分析,并探討了群體感應(yīng)機(jī)制應(yīng)用于分子通信的可行性。其次,為了提高分子通信的傳輸速率,本文基于機(jī)會(huì)路由的思想并根據(jù)地理機(jī)會(huì)路由的特性,并將其應(yīng)用于納米網(wǎng)絡(luò)中,建立了納米網(wǎng)絡(luò)中基于自由擴(kuò)散的地理機(jī)會(huì)路由算法,并利用MATLAB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。仿真結(jié)果顯示本文提出的以濃度作為判定條件的地理機(jī)會(huì)路由算法具有更優(yōu)的性能。再次,為了提高分子通信的傳輸效率,本文基于細(xì)菌群體感應(yīng)機(jī)制,建立了基于群體感應(yīng)的納米網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)路由算法,并利用MATLAB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果顯示本文提出的將群體感應(yīng)機(jī)制應(yīng)用于納米網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)會(huì)路由算法能有效提高分子通信系統(tǒng)中信號(hào)分子濃度,從而提高信息傳輸效率。最后,本文對(duì)所做的工作內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),并總結(jié)在研究過程中存在的不足和對(duì)以后的工作的展望。
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP301.6;TN92
【圖文】：

元器件（也稱為納米機(jī)）的尺寸一般為０．１納米到１００納米，其是在納米尺度能逡逑完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)和傳遞等功能的最基本的功能設(shè)備。組建納米機(jī)的逡逑方法主要有三種，分別是自頂向下、自底向上和生物混合方法，如圖１．１所示。逡逑自頂向下的組建方法是將原有的屬于微米級(jí)別的元器件通過某種技術(shù)將其大小逡逑縮小使其達(dá)到納米級(jí)別的程度，例如納米齒輪的創(chuàng)建Ｗ。自底向上的組成方法是逡逑通過某種化學(xué)方法將分子中的分子結(jié)構(gòu)重組以形成納米機(jī)，例如ＤＮＡ重組Ｗ。逡逑生物混合方法則將生物環(huán)境中的分子馬達(dá)、蛋白質(zhì)和ＤＮＡ等納米機(jī)通過化學(xué)反逡逑應(yīng)或其他方法實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能［５］。逡逑細(xì)胞器逡逑細(xì)胞逡逑自然界邋人昆蟲邐生物混合逡逑細(xì)菌邐一、逡逑－邐＇＇邋Ｚ逡逑機(jī)器人微尺度機(jī)器人納米機(jī)器Ａ丨？納米機(jī)器＾逡逑人工制造邐灥Ｔ逡逑計(jì)算機(jī)納電？邐＜自底向上逡逑微電子機(jī)械系統(tǒng)納電子機(jī)械系統(tǒng)逡逑Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐＿±邐？逡逑ｆ邋ｉｉ邐ｉｉ邐納米逡逑圖１．１納米機(jī)組成方法逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ邋ｍａｃｈｉｎｅ邋ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑１逡逑

分子這五部分組成，其中運(yùn)輸分子、引導(dǎo)分子和接口分子的使用有效的提高了分逡逑子通信過程中信號(hào)分子傳輸?shù)目煽啃�，從而提高其傳輸效率。分子通信基本組成逡逑成分如圖２．１所示。逡逑７逡逑

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李飛燕;林林;馬世偉;;納米網(wǎng)絡(luò)中基于分子擴(kuò)散的振蕩同步研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2015年09期

2 楊成鳳;林林;王建東;馬世偉;;分子通信的發(fā)送和接收模型的分析[J];計(jì)算機(jī)仿真;2015年02期

3 黎作鵬;張菁;蔡紹濱;王勇;倪軍;;分子通信研究綜述[J];通信學(xué)報(bào);2013年05期

本文編號(hào)：2722224