多接收器分子通信中分布式协作检测的凸优化

本文分析并优化了基于扩散的分子通信（MC）系统中，K个分布式接收器通过协作检测所实现的误码性能。在该系统中，接收器首先对传输符号做出本地硬判决，然后将这些判决报告给融合中心（FC）。FC采用N-out-of-K融合规则组合本地硬判决以做出全局判决。考虑了两种报告场景，即完美报告和噪声报告。针对这两种报告场景，推导了系统期望全局误码概率的闭式表达式。还推导了期望误码概率的新近似表达式。随后，找到了使近似表达式关于接收器及FC处判决门限联合凸的凸约束条件。基于这些约束，构建并求解了次优凸优化问题，以确定最小化系统期望误码概率的最优判决门限。数值与仿真结果表明，通过组合分布式接收器的检测信息，系统误码性能得到了极大改善。结果还表明，所构建的次优凸优化问题的解能够实现接近最优的全局误码性能。