流体介质中基于ASK的分子通信的信息速率
信息论
2016-04-29 v1 math.IT
摘要
本文研究了流体介质中分子通信的容量，其中信息被编码在一个时隙内传输的分子数量中（幅移键控）。分子的传播由随机布朗运动支配，且通信通常受到符号间干扰（ISI）的影响。我们首先考虑ISI可忽略的情况，分析了由此产生的离散无记忆分子信道的容量及单位代价容量，以及可能的实际约束（例如每次传输的峰值和/或平均传输分子数限制）的影响。在峰值分子发射受限的情况下，我们表明随着时隙长度增加，达到每信道使用容量的输入分布从二进制输入过渡到离散均匀分布。在本文中，我们还分析了ISI的影响。关键的是，我们考虑了ISI在信道输出符号之间诱导的相关性。我们在该情形下推导了容量的一个上界和两个下界。利用通过扩展的Blahut-Arimoto算法获得的输入分布，我们对下界进行最大化。我们的结果表明，在广泛的参数值范围内，这些界是接近的。
引用
@article{arxiv.1511.07031,
title = {Information Rates of ASK-Based Molecular Communication in Fluid Media},
author = {Siavash Ghavami and Raviraj Adve and Farshad Lahouti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.07031},
year = {2016}
}
备注
31 pages, 8 figures, Accepted for publication on IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications