發(fā)布時(shí)間：2017-08-30 12:27

  本文關(guān)鍵詞：基于囊泡的分子通信系統(tǒng)的容量分析

  更多相關(guān)文章： 分子通信 基于擴(kuò)散的信道 囊泡釋放和接收概率 信道容量

【摘要】：納米技術(shù)的快速發(fā)展為生化、工業(yè)和軍事等領(lǐng)域提供了新的研究途徑。在納米級(jí),納米機(jī)器(nano-machine)是最基本的功能單元,由于單個(gè)納米機(jī)器僅能夠完成簡(jiǎn)單的任務(wù),因此,一般可通過(guò)多個(gè)納米機(jī)器互聯(lián)組成納米網(wǎng)絡(luò)來(lái)擴(kuò)展單個(gè)納米機(jī)器的功能。由于納米機(jī)器尺寸很小,傳統(tǒng)的通信技術(shù)不再適用于納米網(wǎng)絡(luò),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(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)納米網(wǎng)絡(luò)中納米機(jī)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(shù)、生物學(xué)和通信技術(shù)的交叉學(xué)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(gè)囊泡并由發(fā)送端發(fā)送出去。當(dāng)囊泡通過(guò)介質(zhì)傳輸至接收端時(shí),囊泡與接收端細(xì)胞表面的受體相結(jié)合,并通過(guò)受體介導(dǎo)的胞吞作用進(jìn)入接收端細(xì)胞,完成了整個(gè)通信過(guò)程。目前大多數(shù)研究基于囊泡的分子通信系統(tǒng)的文獻(xiàn)僅僅在他們的數(shù)學(xué)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(guò)程,還考慮了發(fā)送端囊泡的釋放和接收端囊泡的接收過(guò)程。本文中所采用的傳輸機(jī)制是自由擴(kuò)散機(jī)制,此過(guò)程服從菲克定律。在本文中,首先介紹了納米網(wǎng)絡(luò)和分子通信的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),在此基礎(chǔ)上,對(duì)基于囊泡的分子通信系統(tǒng)進(jìn)行分析并建立了它的系統(tǒng)模型,然后分別推導(dǎo)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(gè)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(xué)模型并計(jì)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(cè)了信道中諸多因素對(duì)信道容量的影響。
【關(guān)鍵詞】：分子通信 基于擴(kuò)散的信道 囊泡釋放和接收概率 信道容量
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q61;TN914
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號(hào)對(duì)照表9-10
• 縮略語(yǔ)對(duì)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的框架結(jié)構(gòu)16-19
• 第二章 分子通信系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)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(yīng)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(jié)26-27
• 第三章 模型描述27-39
• 3.1 分子通信中常用的傳輸機(jī)制分析27-31
• 3.1.1 短距離傳輸機(jī)制27-29
• 3.1.2 中距離傳輸機(jī)制29-30
• 3.1.3 遠(yuǎn)距離傳輸機(jī)制30-31
• 3.2 囊泡的形成、封裝、釋放信息分子及定向結(jié)合過(guò)程分析31-33
• 3.3 系統(tǒng)模型33-34
• 3.4 信道傳輸過(guò)程34-35
• 3.5 發(fā)送端囊泡釋放過(guò)程35-36
• 3.6 接收端囊泡接收過(guò)程36-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第四章 信道容量39-47
• 4.1 信息論相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)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(dǎo)41-45
• 4.3 本章小結(jié)45-47
• 第五章 仿真結(jié)果與分析47-53
• 5.1 參數(shù)設(shè)置47
• 5.2 仿真結(jié)果47-50
• 5.3 本章小結(jié)50-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 下一步工作展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59-61
• 作者簡(jiǎn)介61-62

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