本文關鍵詞：基于囊泡的分子通信系統(tǒng)的容量分析

  更多相關文章： 分子通信 基于擴散的信道 囊泡釋放和接收概率 信道容量

【摘要】：納米技術的快速發(fā)展為生化、工業(yè)和軍事等領域提供了新的研究途徑。在納米級,納米機器(nano-machine)是最基本的功能單元,由于單個納米機器僅能夠完成簡單的任務,因此,一般可通過多個納米機器互聯(lián)組成納米網(wǎng)絡來擴展單個納米機器的功能。由于納米機器尺寸很小,傳統(tǒng)的通信技術不再適用于納米網(wǎng)絡,因此我們考慮利用基于生物啟發(fā)的分子通信(MC,molecular communication)技術來實現(xiàn)納米網(wǎng)絡中納米機器之間的通信。分子通信是使用分子作為信息載體的傳輸方式,它是一種新的涉及納米技術、生物學和通信技術的交叉學科。本文主要研究的是基于囊泡的分子通信系統(tǒng)(molecular communication system using vesicles)。在基于囊泡的分子通信系統(tǒng)中,首先,信息分子被封裝入一個囊泡并由發(fā)送端發(fā)送出去。當囊泡通過介質傳輸至接收端時,囊泡與接收端細胞表面的受體相結合,并通過受體介導的胞吞作用進入接收端細胞,完成了整個通信過程。目前大多數(shù)研究基于囊泡的分子通信系統(tǒng)的文獻僅僅在他們的數(shù)學模型中考慮了信道的影響,而本文不僅考慮了囊泡的傳輸過程,還考慮了發(fā)送端囊泡的釋放和接收端囊泡的接收過程。本文中所采用的傳輸機制是自由擴散機制,此過程服從菲克定律。在本文中,首先介紹了納米網(wǎng)絡和分子通信的相關基礎知識,在此基礎上,對基于囊泡的分子通信系統(tǒng)進行分析并建立了它的系統(tǒng)模型,然后分別推導了該系統(tǒng)中囊泡的釋放和接收概率。在分子通信系統(tǒng)研究中,信道容量分析是一個重要的研究方向,本文建立了基于囊泡的分子通信系統(tǒng)的數(shù)學模型并計算了其混合信道的信道容量,該混合信道包括發(fā)送端、信道和接收端。在論文最后部分,本人使用MATLAB仿真觀測了信道中諸多因素對信道容量的影響。
【關鍵詞】：分子通信 基于擴散的信道 囊泡釋放和接收概率 信道容量
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q61;TN914
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號對照表9-10
• 縮略語對照表10-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 題目的研究背景13-15
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的框架結構16-19
• 第二章 分子通信系統(tǒng)的相關知識19-27
• 2.1 分子通信基本概念19-20
• 2.2 分子通信和傳統(tǒng)通信的主要區(qū)別20-21
• 2.3 分子通信的主要研究方向21-22
• 2.4 分子通信的應用前景22-25
• 2.5 基于囊泡的分子通信系統(tǒng)基本概念25-26
• 2.6 本章小結26-27
• 第三章 模型描述27-39
• 3.1 分子通信中常用的傳輸機制分析27-31
• 3.1.1 短距離傳輸機制27-29
• 3.1.2 中距離傳輸機制29-30
• 3.1.3 遠距離傳輸機制30-31
• 3.2 囊泡的形成、封裝、釋放信息分子及定向結合過程分析31-33
• 3.3 系統(tǒng)模型33-34
• 3.4 信道傳輸過程34-35
• 3.5 發(fā)送端囊泡釋放過程35-36
• 3.6 接收端囊泡接收過程36-38
• 3.7 本章小結38-39
• 第四章 信道容量39-47
• 4.1 信息論相關基礎知識39-41
• 4.1.1 信息熵39-40
• 4.1.2 信道容量40-41
• 4.2 基于囊泡的分子通信系統(tǒng)的信道容量推導41-45
• 4.3 本章小結45-47
• 第五章 仿真結果與分析47-53
• 5.1 參數(shù)設置47
• 5.2 仿真結果47-50
• 5.3 本章小結50-53
• 第六章 總結與展望53-55
• 6.1 總結53-54
• 6.2 下一步工作展望54-55
• 參考文獻55-59
• 致謝59-61
• 作者簡介61-62

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