具有不完美粒子强度调制与检测的分子信道容量
信息论
2017-05-24 v1 新兴技术
math.IT
摘要
本工作引入粒子强度信道（PIC）作为分子通信系统的模型，并刻画该系统的最优输入分布特性和容量极限。在 PIC 中，发送端基于给定持续时间的符号内释放的粒子数量对信息进行编码，接收端基于符号间隔内检测到的粒子数量来检测和解码消息。在该信道中，发送端可能无法精确控制释放的粒子数量，接收端也可能无法检测到所有到达的粒子。我们证明，该信道的最优输入分布总是在零和可释放的最大粒子数处具有质量点。接着我们考虑扩散粒子传输，推导输入分布为二进制时的容量表达式，并给出二进制输入达到容量的条件。特别地，我们证明当发送端无法以高速率产生粒子时，最优输入分布是二进制的。
引用
@article{arxiv.1705.08040,
title = {Capacity of Molecular Channels with Imperfect Particle-Intensity Modulation and Detection},
author = {Nariman Farsad and Christopher Rose and Muriel Médard and Andrea Goldsmith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.08040},
year = {2017}
}
备注
Accepted at IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT)